汽轮机本体的.pdf

第二章 汽轮机本体 汽轮机本体包括静止部分：汽缸、喷嘴室、隔板、隔板套、静叶栅、汽封、轴承、轴承座、滑销系 统等。转子部分：主轴、叶轮 （或转鼓）、动叶栅、联轴器等。机组采用室内纵向布置，机组左扩建 （从 汽机房向锅炉房看，机头在左侧），机头朝向扩建端。高、中压缸为合缸结构，高压部分有一个单列冲 动式调节级和七个高压冲动级，中压部分有六个中压冲动级，高压级和中压级的蒸汽流向相反，高压排 汽口在汽缸的前端，中压排汽口在汽缸的后端。两个分流式的低压缸各对称布置七个低压冲动级，由中 间进汽，两端排汽。 高中压采用高中压合缸、双层缸结构，高、中压缸共用一个外缸。高压缸为双层结构，整个高中压 缸分为四个部分：高中压外缸是整体式，自中分面分为上半缸和下半缸，高压内缸是有上半缸和下半缸 组成。四个高压喷嘴室沿圆周 （两个半圆环）布置在内缸进汽部分，其出口分别嵌装高压调节级的四个 喷嘴组 （外观是两个）。七个高压级的隔板分别嵌装在高压内缸的内壁环形凹槽中，水平支撑。中压缸 为准双层缸结构，中压前三级的隔板分别嵌装在内缸内壁的环形凹槽内，内缸、高中压中间轴封体和中 压第一级隔板形成中压进汽喷嘴室。另有一个中压隔板套嵌装在外缸内壁环形凸台的凹槽中，其内壁环 形凹槽中分别嵌装后三个中压级隔板。中压内缸也分为上半缸和下半缸两个部分。高、中压内缸铸成一 体，由下缸前后两侧的两对猫爪支撑在下外缸的中分面的凸台上，其上下设纵销使内、外缸横向对中。 轴向定位键设在高、中压进汽口的中间，以减小进汽口处内外缸的相对膨胀差。 高、中压外缸两端分别嵌装高压轴封和中压轴封，其第一段轴封体嵌装在高压外缸上，第二段轴封 体通过法兰用螺栓固定在外缸的端部。高、中压内外缸、隔板套和轴封体都采用窄法兰，以减小内外壁 温差。 高、中压导汽管焊接在外缸的进汽口，由于采用双层汽缸，蒸汽要进入喷嘴室必须穿过内缸，而运 行时外缸、内缸和喷嘴室金属温度不同，膨胀量不同，不能用管道刚性连接，采用进汽短管垂直插入内、 外缸和喷嘴室进口管，通过弹性密封环滑动连接，以补偿它们之间的膨胀差。 单独铸造的两个高压喷嘴室分别用竖向键定位，保证它的进口管与高压内缸进汽口同心，又可以沿 周向自由膨胀。各喷嘴室出口嵌装喷嘴组，具有良好的子午面型线。中压缸第一级是环形喷嘴室 （不分 组），由内缸内壁和中间轴封体外壁围成，分上下两半，通过水平法兰用螺栓连接，其出口嵌装中压第 一级的隔板，进汽短管插入中压进汽管和内缸，用弹性环密封。 为了减少内缸对外缸的热辐射，合理分配内外缸的温差，要组织汽缸夹层的冷却汽流。本机组高中 压内外缸夹层设有阻汽环，进汽管密封环少量漏汽，经过阻汽环流动，使夹层分为三个基本连续的温度 区。夹层阻汽环的间隙控制夹层蒸汽流量，控制内外缸的温差。 第一节 汽缸结构及特点 汽缸是汽轮机的静止部分，它的作用是将蒸汽与大气隔绝，形成蒸汽完成能量转换的封闭空间。此 外，它还要支撑汽轮机的其他静止部件，如：隔板、隔板套、喷嘴汽室等。按蒸汽在汽轮机内流动的特 点，汽缸的高中压部分承受蒸汽的内压力，低压部分有一部分缸体承受外部的大气压，由于汽缸的重量 大，结构复杂，在运行过程中，由于蒸汽的温度和比容变化较大，汽缸各部分承受的应力沿汽缸的分布 有较大的差别，因此，汽缸在设计和制造过程中，仍需考虑较多的问题，其中主要有：汽缸及其结合面 的严密性，汽轮机启动过程中的汽缸热膨胀、热变形和热应力以及汽缸的刚度、强度和蒸汽流动特性等。 为了便于加工、装配和检修，汽缸一般做成水平中分形式，其主要特点是：通常把汽缸分为上下两 个部分，转子从其径向中心穿过，为了使汽缸承受较大的蒸汽压力而不泄漏，汽缸上下两个部分用紧固 件连接，最常用的是用螺栓、螺帽，它们沿上下缸中分面外径的法兰将上下缸紧密联在一起。为了保证 法兰结合面的严密性，汽缸中分面在制造过程中必须光洁、平整。法兰螺栓的连接一般采用热紧方式， 也就是在安装螺栓时给螺栓一定的预紧力，在经过一段时间的应力松施后仍能保证法兰的严密性。另外， 汽缸的进汽部分尽可能分散布置，以免造成局部热应力过大，引起汽缸变形。 为了保证汽缸受热时自由膨胀又不影响机组中心线的一致，在汽缸和机座之间设置了一系列的导向 滑键，这些滑键构成了汽轮机的滑销系统，对汽缸进行支撑、导向和定位，保证汽轮机良好对中，各汽 缸、转子、轴承的膨胀不受阻碍。高中压缸一般都采用支撑面和中分面重叠的上猫爪支撑结构。汽缸本 身的热膨胀