汽轮机设备及运行第二章

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1、汽轮机本体结构第二章第二章汽轮机本体结构概述第一节汽缸与滑销系统第二节喷管组及隔板的结构第三节汽封与轴封系统第四节轴承第五节动叶片第六节叶片的振动第七节转子第八节联轴器和盘车装置汽轮机本体概述§2.0汽轮机本体概述汽轮机本体是汽轮机设备的主要组成部分，它由静止部分（静子）和转动部分（转子）组成。静止部分包括汽缸、喷管室、隔板、隔板套（或静叶持环）、静叶栅、汽封、轴承、轴承座、机座、滑销系统及有关紧固件等。转动部分包括主轴、叶轮（或转鼓）、动叶栅、联轴器及其紧固件等。转子的作用是汇集各级动叶片上的旋转机械能，并将其传递给发电机。第一节汽缸的结构与滑销系统§

2、2.1汽缸的结构与滑销系统汽缸即汽轮机的外壳，是汽轮机静止部分的主要部件之一。它的作用是将汽轮机的通流部分与大气隔绝，以形成蒸汽能量转换的封闭空间。汽缸内装有隔板、隔板套、喷管室等静止部件，汽缸外连接着进汽、排汽、抽汽等管道以及支承座架等。一、汽缸的作用§2.1汽缸的结构与滑销系统二、汽缸的结构1.整体结构汽缸一般为水平中分形式，上、下两个半缸通过水平法兰用螺栓紧固。为了便于加工、运输和合理利用材料，汽缸也常以垂直结合面分成几段，各段通过法兰螺栓连接。汽缸通过猫爪或撑脚支承在轴承座或基础台板上。汽缸的形状大体上可分为圆筒形、圆锥形和阶梯圆筒形。大功率的再

3、热机组都设计成多缸结构，按汽缸进汽参数的不同，分别称为高压缸、中压缸和低压缸。根据不同的工作条件，汽缸可设计制造成单层缸、双层缸和三层缸。根据不同布置方式，又有顺向布置、反向布置和对称分流布置。大型机组的高中压缸一般为双层合缸或分缸结构，采用反向布置。低压缸多为双层缸，对称分流布置。2.高、中压缸随着机组容量的增大和蒸汽初参数的提高，以前在中小型机组上采用的单层缸已不能满足高温差、高压差对汽缸的要求，因此大型汽轮机的高、中压缸一般采用双层缸结构。大型机组的高、中、低压缸全部采用双层缸，有的机组还采用三层低压缸结构。高中压缸采用双层缸结构的优点是：（1）变

4、工况能力强：可以把巨大的蒸汽压力分摊给内外两层缸，减少了每层缸的压差和温差，缸壁和法兰可以相应减薄。§2.1汽缸的结构与滑销系统（2）合理利用材料：内缸主要承受高温及部分蒸汽压力的作用，其尺寸较小，故内缸壁可以较薄，从而减少了贵重耐热合金材料的耗量。外缸的运行温度较低，可以采用一般的合金钢材料制造。（3）严密性好：外缸的内外压差比单层缸时降低了许多，因此减少了汽缸结合面漏汽的可能性。双层缸结构的缺点是结构复杂，安装与检修工作量大。双层高中压缸一般设有夹层冷却（加热）装置。进入汽轮机的新蒸汽经汽轮机的调节级作功后，大部分汽流转向后，进入高压部分的压力级，这

5、部分汽流同时对喷管室进行冷却；其余汽流又分为两股：一股汽流通过调节级叶轮根部的通孔流向高压缸压力级，对高压转子表面进行冷却，另一股汽流通过高压平衡活塞汽封后分别进入高压内外缸夹层和中压平衡活塞汽封，从而对高压外缸和中压转子表面进行冷却。通过高压内外缸夹层的这股汽流，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管进入中压平衡活塞汽封中段。§2.1汽缸的结构与滑销系统汽轮机的内缸内外两侧温差小而压差大，热应力很小，故内缸主要承受压差引起的应力，起压力容器的作用；外缸内外两侧的温差较大而压差较小，外缸主要承受温差引起的热应力，故只需较薄的缸壁和较小的法

6、兰。大型机组的高、中压缸的布置有两种方式，合缸或分缸。一般来讲，功率在350MW以上的机组不宜采用合缸方案。因为机组容量进一步增大后，若采用合缸，将使汽缸和转子过大过重，汽缸上进汽和抽汽口较多，以致管道布置困难，机组对负荷变化的适应性减弱。但采用合缸，可以缩短轴系的长度，减少轴承数。如东方的600MW汽轮机汽缸就采用高中压合缸、双层缸结构。进汽部分是指调节阀后蒸汽进入汽缸第一级喷管之前的这段区域，主要包括调节阀至蒸汽室的主、再热汽导管、导管与汽缸的连接部分和喷管室。它是汽缸中承受蒸汽压力和温度最高的部分。机组容量不同，进汽部分的结构也不同。中小功率机组的

7、调节阀直接安装在汽缸上，而大型机组为了减小热应力和安装检修方便，把调节汽阀从汽缸上分离出来，并与自动主汽阀合装在一个壳体中组成联合汽阀，单独安装在汽缸两侧的基础上，蒸汽室（即联合汽阀）与汽缸之间采用柔性很大的导管连接，以避免汽缸受到额外的附加力。大型机组的主蒸汽管和再热蒸汽管多为双路布置，有两个主汽阀，每个主汽阀配套两个或多个调节阀组成联合汽阀。3.进汽部分§2.1汽缸的结构与滑销系统§2.1汽缸的结构与滑销系统排汽缸:单缸汽轮机的低压段以及多缸汽轮机的低压缸。主要问题：（a）保证缸体的刚度，防止缸体产生挠曲和变形，合理设计排汽通道。（b）解决好低压缸的

8、热膨胀。4.排汽缸§2.1汽缸的结构与滑销系统5.法兰及连接螺栓§2.1汽缸的结