汽轮机培训资料

五 .再热主汽调节联合阀
IV执行机构
阀门设计特点
主汽阀阀盖
调节阀阀杆、衬套
RSV执行机构
再热联合阀阀壳 再热主汽阀阀杆、衬套
IV RSV
六 .隔板
本机共用48级隔板， 全部为焊接隔板。
高压II+9； 中压是2×7； 低压是4×6，
六 .隔板
空心静叶片除湿效果
七 .转子和叶片 本机组为冲动式汽轮机，因此转子的基本结构
二 .汽轮机的进汽部分
高压进汽部分： 机组的高压缸为双层结构，进汽管要 先穿过外缸再穿入内缸接至喷嘴蒸汽 室，考虑到温度和材质的不同，运行 时内、外缸之间有相对膨胀，因此进 汽管就不能与内、外缸同时固定在一 起，而必须是一端做成刚性连接，另 一端做成活动连接，并要求进汽管在 穿过内、外缸时，既要保证良好的密 封性，又要保证内、外缸之间能自由 膨胀。因此，主汽调节阀后的高压导 汽管与汽缸内的喷嘴蒸汽室入口之间 要设置一根特殊结构的进汽短管，本 机组采用的是滑动密封式的双层进汽 短管。 高压缸共有4个喷嘴蒸汽室，它们对 称地布置与高压缸的上、下半，使汽 缸受热均匀。
七 .转子和叶片
调节级动叶片 调节级叶片工作在高温高压区域，在设
计工况下，调节级的焓降和内功率往往 是汽轮机高、中压各级中最大的。调节 级叶片承受的汽流作用力非常大，汽流 对叶片产生弯应力的同时还对叶片产生 振动应力。当汽轮机在额定参数下带部 分负荷运行时，若此时采用喷嘴调节， 调节级的焓降就会更大，部分进汽度又 小，每个受力叶片上的弯应力和振动应 力都远远大于额定工况下的应力值。因 此，本机组调节级为保证叶片所需的强 度和刚度，采用既宽又厚的叶型，叶顶 为双层围带，即与叶片整体加工的围带 之上又铆接了一层围带，并将4只叶片 连接成叶片组，采用菌型叶根且尺度较 大。这样的结构设计不仅叶片的强度很 高，同时由于叶片较短，叶型宽厚，叶 根尺寸大，叶顶围带牢固，使得叶片的 刚度也很高，这就能极大地提高叶片固 有振动频率，在运行中避开共振。
一 .汽轮机概述
本机组哈汽型号为： CCLN1000-25/600/600
东芝型号为： TC4F-48
T—Tandem ,指单轴串联； C—Condensing，指凝汽式； 4F—Fourflows，指四个排汽口； 48—末级叶片长度为48英寸(1219.2mm)。
一 .汽轮机概述
主要技术参数
编号
焓降 kJ/kg
1000 3000 25.0 600 610 5840 2×7 1232 406.4×254.0 DTP 508.0×254.0 DTP
518
中压缸结构
三 .汽缸结构和支撑
功率 MW
转速 rpm
主蒸汽压力 MPa 主蒸汽温度 ℃ 再热蒸汽温度 ℃
轴承跨距 mm 通流级数 平均根径 mm 5#轴承尺寸D×L
中间再热式汽轮机有高压进汽部分和中压进汽部分。
二 .汽轮机的进汽部分
进汽部分的结构及其布置方式对汽轮机来说是至关 重要的，因为它是汽轮机承受压力、温度最高的部 分，在结构上应力求简单、对称，沿圆周受热均匀。 在布置方式上要保证阀门和导汽管在任何工况下的 热应力和热变形都在允许的范围内，对所连接的汽 缸应不超过允许值的热应力及推力。
16 启动方式
17 变压运行负荷范围
18 汽轮机本体重量
单位
级 级 级
mm m2 m
％ t
数据 48
II+9 2×7 4×6
1219.2 11.87 40×10.1×7.5 高中压联合启动 30～90 1,482
二 .汽轮机的进汽部分
汽轮机进汽部分是指从进汽阀门至汽缸内的喷嘴及 蒸汽室这一段，它包括阀门、导汽管、蒸汽室、喷 嘴、汽缸等部位。
项
目
单位
数据
1 机组型式
超超临界、一次中间再热、四 缸、四排汽、单轴、凝汽式
2 汽轮机型号
CLN1000-25.0/600/600
3 THA工况
MW
1000
4 额定主蒸汽压力
MPa
25
5 额定主蒸汽温度
℃
600
6 额定再热蒸汽进口温度
℃
600
7 主蒸汽额定进汽量
t/h
约2740
8 额定排汽压力
MPa
七 .转子和叶片
汽轮机低压转子采用超纯净冶炼技术生产的超纯净 NiCrMoV钢，超纯净NiCrMoV钢转子使用温度可达到 450度而不产生时效脆化现象。
七 .转子和叶片 各转子设计数据如下：
一阶临界转 二阶临界 转子重
名称
速
转速
量
(r/min)
(r/min) t
转动惯性 矩
t•m2
转子长 度
七 .转子和叶片
48英寸末级叶片
蒸汽方向
旋
旋
转
转
方
方
向
向
凸台/套筒
装配状态 运行状态 阻尼围带
结构特点
阻尼围带 高抗振衰减性
凸台套筒 高抗振衰减性
15Cr不锈钢 高强度
薄叶片 高效率 减少离心力
圆弧枞树型叶根 降低叶片重量 降低离心力
七 .转子和叶片
48英寸末级叶片性能实验
哈汽 － 东芝型超超临界1000MW汽轮机
布置简图
目 录：
一 .汽轮机概述 二 .汽轮机的进汽部分 三 .汽缸的结构及支承 四 .高压主汽阀和高压调节阀 五 .再热主汽调节联合阀 六 .隔板 七 .转子和叶片 八 .轴系 九 .滑销系统 十 .轴承
目 录：
十一.盘车装置 十二.连通管 十三.大气阀 十四.汽轮机预热 十五.转子冷却技术 十六.汽封 十七.高温材料选择 十八.固粒腐蚀的防护 十九.高中压缸联合启动 二十.泰州电厂信息
一 .汽轮机概述
我厂汽轮机为哈尔滨汽轮机厂有限责任公司与日本东芝公司采取 合作设计、联合制造的方式共同研制的一次中间再热、单轴、四 缸、四排汽（双流低压缸）带有48英寸钢制末级叶片的1000MW超 超临界冲动凝汽式汽轮机。
一 .汽轮机概述
在设计过程中采用最优化设计，并应用具有丰富运行业绩、在多台具有相近蒸 汽参数和相近功率的机组上得到验证的汽缸和阀门模块进行组合，同时采用适 合高蒸汽参数、有运行业绩的高温材料。通流采用全三维(Full3-D)设计，选择 具有先进叶型(CAFP-advanced flow patton)的冲动式叶片以及独特的汽封，充 分保证机组具有高效率和高可靠性。
二 .汽轮机的进汽部分
中压进汽部分 由锅炉来的再热蒸汽管道至 运行层下方后分成两根进汽管， 分别连接到布置在中压缸中部左、 右两侧的中压主汽调节联合上， 中压联合阀出口直接与中压缸下 半两侧的进汽口刚性连接。 这样布置的优点是左、右两 侧进汽温度均匀，中压联合阀至 中压缸之间的容积较小，事故情 况下中压联合阀快速关闭后不至 于引起机组超速。 该机组进汽部分布置方式的 优点是显而易见的，它在注意满 足性能的前提下，做到了结构紧 凑、整齐美观，汽轮机运行层显 得宽阔、畅通。
汽轮机共有48级动叶片。高压10级，其中 第一级为双分流的调节级，中压14级 （2×7），低压共24级（2×2×6），所 有各级的动叶片都自带围带。
东芝公司在汽轮机叶片设计方面具有的丰 富经验。通过现代化手段计算叶轮的挠性， 弯曲度和拉筋的影响，以及许多其它用来 确定叶片设计的复杂因素。使所有的叶片 都是高效，无故障和高度可靠的。叶片由 不锈钢锻件加工制成，具有良好的强度和 疲劳特性，并有较高的抗汽蚀性式和抗腐 蚀性。这些叶片的叶型选自一组曾大量使 用的标准叶片中的叶型。带有菌形叶根并 通过紧固加工配合件与轮缘外包配合。外 包配合用来保护轮缘不受蒸汽侵蚀。
三 .汽缸结构和支撑
功率 MW
转速 rpm
主蒸汽压力 MPa 主蒸汽温度 ℃ 再热蒸汽温度 ℃
轴承跨距ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱmm 通流级数 平均根径 mm 1#轴承尺寸D×L
mm×mm 1#轴承形式 2#轴承尺寸D×L
mm×mm 2#轴承形式
焓降 kJ/kg
1000 3000 25.0 600 610
5690 2×1+9
七 .转子和叶片
48英寸末级叶片
48英寸叶片设计参数
叶高
1219.2mm
根径
1879.6mm
环形面积
11.87m2
叶顶圆周速度
678m/s
叶根形式
圆弧枞树形
连接形式
阻尼凸台/套筒+自带围带整圈连接
材料
15Cr钢
48英寸叶片开发历程
1998 1999 2000 2001
气动设计和结构设计 性能验证试验
EL
826
低压缸结构
三 .汽缸结构和支撑 高中压外缸猫爪的支撑
三 .汽缸结构和支撑 内缸的支撑
四 .高压主汽阀和高压调节阀
本机组有四个高压主汽阀和四个高压 调节阀，阀门都采用立式结构，四个 主汽阀的出口与四个调节阀的进口对 接焊成一个整体，用吊架支撑，布置 在前轴承箱前方的运行层之下。
四 .高压主汽阀和高压调节阀
mm
最大外圆 直径mm
高压转 子
中压转 子
低压转 子A
低压转 子B
2038 1837 1345 1327
3810 4063 2530 2600
23.7 7.62 27.9 14.8 84.1 130 87.4 132
8492 1354 7447 1733 11020 4350 11198 4350
七 .转子和叶片
CV执行机构
阀门设计特点
MSV执行机构
主汽阀阀盖 主汽阀阀杆、衬套 主汽阀阀壳
MSV 11″
CV 9″
调节阀阀杆、衬套 调节阀支架
低振动型 调节阀
调节阀阀壳
现场照片
四 .高压主汽阀和高压调节阀 阀门支吊设计特点
四 .高压主汽阀和高压调节阀 阀门支吊设计特点
五 .再热主汽调节联合阀
机组安装两个再热主汽调节联合阀，用以控 制进入中压缸的再热蒸汽流量。再热主汽调 节联合阀包括两个阀，再热调节阀（ICV） 和再热主汽阀（RSV），两阀安装于同一阀 体之内，但是起着完全不同的作用。再热调 节阀（ICV）的基本作用是在将要发生突发 事故时起保护作用。它在汽轮机保护系统动 作时进行关闭。第二个作用是在汽轮机启动 和升负荷时，控制再热蒸汽流量。再热主汽 阀（RSV）的作用是在紧急情况下快速地关 闭以便切断进入中压缸的再热蒸汽。
形式为转轮式。高压、中压、低压A和低压B这 4根转子均采用了整段结构，即其叶轮、联轴 器、推力盘和主轴由同一锻件整体加工而成， 所有转子均无中心孔。
七 .转子和叶片
汽轮机高压转子和中压转子全部采用改良型12％Cr （14Cr10.5Mo1W1NiVNbN）钢。这种钢淬透性高、综 合性能良好，但价格昂贵。由于材料Cr含量偏高， 使材料的导热性能降低，导致转子与轴承之间的摩 擦系数增大，易发生转子轴径拉毛和烧瓦现象，因 此在轴径部位需要堆焊一层低合金材料（EB2R）。
0.0049
9 配汽方式
喷嘴调节
10 额定转速
r/min
3000
11 给水回热级数（高加＋除氧＋低加）
8 (3+1+4)
12 低压末级叶片长度
mm
1219.2
一 .汽轮机概述
主要技术参数
编号
项
目
13 通流级数
高压缸
中压缸
低压缸
14 低压缸末级叶片数据
低压缸末级叶片长度
低压缸末级叶片环形面积
15 机组外型尺寸（长、宽、高）
末三级模型转子
试验汽轮机径向探针
七 .转子和叶片 48英寸末级叶片
48英寸末级叶片频率实验
末三级叶片全尺寸转子
全尺寸转动试验装置
八 .轴系
各转子两端支承在轴承上，在重力作用下中部自然向 下弯曲，形成一定挠度。轴系安装时，使联轴器中心 对齐，端面平行，整个轴系形成一条圆滑过渡的曲线， 以免联轴器和轴颈产生额外的挠度变形，在运行中引 起交变应力和振动。连接转子的联轴器的安装极为重 要。
九 .滑销系统 滑销系统图
十 .轴承 汽轮机各支持轴承主要技术数据
轴承编号 安装位置
1
前轴承箱
2
2＃轴承箱
3
2＃轴承箱
4
3＃轴承箱
5
3＃轴承箱
6
4＃轴承箱
7
4＃轴承箱
8
5＃轴承箱
形式
双向可倾瓦 双向可倾瓦 双向可倾瓦 双向可倾瓦
mm×mm 6#轴承尺寸D×L
mm×mm 7#轴承尺寸D×L
mm×mm 8#轴承尺寸D×L
mm×mm 5#、6#、7#、8#轴承形
式
焓降 kJ/kg
1000 3000 25.0 600 610 7390 4×6 1833 508.0×457.8 508.0×406.4 558.8×406.4 609.6×381.0
967 381.0×254.0
DTP 406.4×254.0
DTP
435
高压缸结构
三 .汽缸结构和支撑
功率 MW
转速 rpm
主蒸汽压力 MPa 主蒸汽温度 ℃ 再热蒸汽温度 ℃
轴承跨距 mm 通流级数 平均根径 mm 3#轴承尺寸D×L
mm×mm 3#轴承形式 3#轴承尺寸D×L
mm×mm 3#轴承形式