气缸及滑销系统
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层
缸,减少了每层缸的压差与温差,缸壁和法兰 可以相应减薄,在机组启停及变工况时,其热
缸
应力也相应减小,因此有利于缩短启动时间和
结
提高负荷的适应性。内缸主要随高温及部分蒸
构
汽压力作用,且其尺寸小,故可做得较薄,则
的
所耗用的贵重耐热金属材料相对减少。而外缸 因设计有蒸汽内部冷却,运行温度较低,故可
优
用较便宜的合金钢制造。外缸的内外压差比单
其结构是双层缸,进汽侧位于2号轴承箱,反向流动布置,蒸 汽从中压缸侧进入汽缸做功,从机头侧流出。高压缸反向布置 主要是与中压缸形成对称结构,以平衡转子上的轴向推力。
东方汽轮机厂300MW机组的高、中压合缸双层缸结构
高中压缸采用合缸结构,高中压叶片布置在同一根轴上,且反向 对称布置,以自平衡轴向推力。进汽部分在汽缸中部,两端轴 承座离高温部分较远,热影响较小。但高中压缸合缸后,结构 较复杂,合缸结构铸件笨重。
1、高、中压汽缸及进汽部分结构
(1)高、中压汽缸
随着机组容量的增大和蒸汽初参数的不断提高,若仍采用单层 缸结构,则会带来下列问题:
由于汽缸内压力很高,
致使缸内外压差增大,
则缸壁及法兰需做得 较厚。为保证中分面 的汽密性,其联接螺 栓必须有很大的预紧 力,故其尺寸很大,
整个高压缸需 用耐高温的贵 重合金钢制造 提高了造价。
高压缸、中压缸和低压缸
按每个汽缸的内部层次
单层缸、双层缸和三层缸
按通流部分在汽缸内的布置方式 顺向布置、反向布置和对称分流布置
按汽缸形状
有水平接合面的或无水平接合面的圆筒形、 圆锥形、阶梯圆筒形和球形等等
大容量中间再热式汽轮机一般采用多缸,汽缸数目 取决于机组的容量和单个低压汽缸所能达到的通流能力。
作
缸的夹层,再从螺旋圈盘旋而上,通过 小管2流到高压缸排汽管。正常运行时,
过
这股蒸汽始终流动不息,使外缸与进汽
程
联接管外层得以冷却,这就是汽缸的夹
层冷却装置;启动时它成为加热装置,
由两根小管2送入加热蒸汽,其流动方
向与冷却汽流流动方向正好相反,对内
外汽缸进行加热。
引进型300MW机组高中压内、外缸蒸汽冷却(加热)系统结构图
时夹层汽流即对汽缸起加热作用。
国产300MW汽轮机高压缸夹层汽流示意图
1—进汽联接管;2—小管;3—螺旋圈;4—汽封环;5— 高压内缸;6—隔板套;7—隔板槽;
8—高压外缸;9—纵销;10—立销;11—调节级喷嘴组
在高压内缸出口处(即第1段回热抽汽
口),有一小股汽流a(在额定工况时,
工
汽温为375℃),朝机头方向流过内外
东方汽轮机厂(日立技术)600MW机组的高中压合缸双层缸结构
由于高中压合缸结构复杂和笨重,限制了它在大功率机组上 的应用。目前最大的高中压合缸机组为600MW左右。
ALSTHOM公司300MW机组中分面不用螺栓连接的高压内缸结构
它采用6个热套环将上下汽缸紧固成一体,结合面倾斜水平面 500,支撑在外缸上,内缸底部有纵销,使其轴向膨胀自如。
因此需要设置加热
(或冷却)ຫໍສະໝຸດ Baidu置。
由于法兰比缸壁厚得 多,在机组启动,停 机和变工况时,温度 分布不均匀将产生很 大的热应力和热变形 这对设备安全和工作
寿命极为不利。
近代高参数大容量汽轮机的高压缸多采用双层缸结构。 有的机组甚至将高、中压缸和低压缸全做成双层缸。
双
把原单层缸承受的巨大蒸汽压力分摊给内外两
下面就几种典型汽轮机汽缸结构加以简单介绍
➢ALSTHOM公司600MW机组的双层结构高压汽缸
➢东方汽轮机厂300MW机组的高、中压合缸双层缸结构
➢东方汽轮机厂(日立技术)600MW机组的高、中压合缸双层缸结构
➢ALSTHOM公司300MW机组中分面不用螺栓连接的高压内缸结构
ALSTHOM公司600MW机组的双层结构高压汽缸
➢ 汽缸工作时受力情况复杂,它除了承受缸内外汽 (气)体的压差以及汽缸本身和装在其中的各零部件 的重量等静载荷外,还要承受蒸汽流出静叶时对静止 部分的反作用力,以及各种连接管道冷热状态下,对 汽缸的作用力以及沿汽缸轴向、径向温度分布不均匀 所引起的热应力。特别是在快速启动、停机和工况变 化时,温度变化大,将在汽缸和法兰中产生很大的热 应力和热变形。
点
层汽缸时降低了许多,因此,减少了漏汽的可
能,汽缸结合面的严密性能够得到保障。
习题九
当机组正常运行时,由于内缸温度
内
很高,其热量源源不断地辐射到外
外 缸
缸,有使外缸超温的趋势,这时夹 层汽流对外缸起冷却作用。
夹
层
蒸
汽
当机组冷态启动时,为使内外缸尽
流
可能迅速同步加热,以减小动、静
胀差和热应力,缩短启动时间,此
第三节 汽轮机汽缸与滑销系统
一、汽缸 作用
将汽轮机的通流部分与大气隔开, 以形成蒸汽热能转换为机械能的 封闭汽室。
汽缸内装有:
喷嘴室、喷嘴(静叶)、隔板(静叶环)、 隔板套(静叶持环)、汽封等部件。
汽缸外连接有:
习题八
进汽、排汽、回热抽汽等管道以及支承座架等。
为了便于制造、安装和检修
➢ 汽缸一般沿水平中分面分为上下两个半缸。两者通 过水平法兰用螺栓装配紧固。另外为了合理利用材料 以及使加工、运输方便,汽缸也常以垂直结合面分为 两或三段,各段通过法兰螺栓连接紧固。
汽缸结构设计要求
➢缸壁必须具有一定的厚度,以满足强度和刚度的要求。 ➢水平法兰的厚度更大,以保证结合面的严密性。 ➢汽缸的形体设计应力求简单、均匀、对称,使其能顺
畅地膨胀和收缩,以减小热应力和应力集中。 ➢还要保持静止部分同转动部分处于同心状态,并保持
合理的间隙。
汽缸的结构形式
根据进汽参数的不同
高、中压 缸平衡管
一段抽 汽管
高压内、外缸夹层冷 却蒸汽至中压平衡活 塞汽封二段的连通管
高压进汽 导管
内、外缸夹层的冷却汽流是来自高压平衡活塞汽
封的漏汽。这股汽流通过夹层后,一部分与高压
缸排汽汇合,另一部分则经过外缸上部的连通弯
工
管进入中压平衡活塞汽封中段。汽缸夹层中的蒸 汽状态决定了汽缸承受的压力情况。本机设计成
作
内缸两侧温差小而压差大,沿壁厚的温度梯度减 至最低限度,热应力很小,故内缸主要承受压应
过
力,起压力容器的作用;外缸内侧是冷却蒸汽,
程
外侧是大气,其两侧温差大而压差小,主要承受 温差的热应力,因此只需较薄的缸壁和较小的法
兰,内外缸的法兰螺栓靠近缸壁中心线,使缸壁