汽轮机汽缸结构.doc

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1、中国水电华亭发电有限公司2013年09月份培训情况报表培训日期2013.09.16组织部门三值主讲人黄兴业培训地点发电部会议室培训方式讲课培训主题汽轮机介绍培训内容汽轮机汽缸结构培训人员签到部门负责人（签字盖章）汽轮机汽缸一、汽缸的作用汽缸是汽轮机的外壳，其作用是将汽轮机通流部分与大气隔开，形成蒸汽能量转换的封闭汽室。汽缸内部装有隔板、隔板套（反动式汽轮机中称静叶持环）、喷嘴室和汽封等部件，外部与进汽、排汽及抽汽等管道相连接。汽缸的受力情况很复杂。工作时，它除了要承受本身和装在其内部零部件的重量及内外压差产生的作用力外，还要承受由于沿汽缸轴向和径向温度分布不均而产生的热应力，对

2、于高参数大功率汽轮机这个问题更为突出。此外隔板前后压差产生的作用力，蒸汽通过喷嘴时的反作用力等也作用在汽缸上。因此，汽缸除了要保证有足够的强度和刚度，各部分受热时能自由膨胀以及通流部分有较好的流动性能外，还应尽量减少热应力。二、汽轮机汽缸内、外装有的设备汽轮机汽缸内装有喷嘴室、喷嘴、隔板套、隔板、汽封等部件。汽轮机汽缸外装有调节汽阀、进汽管、排汽管和抽汽管。三、汽缸的分类根据进汽参数的不同，可分为高压缸、中压缸、低压缸根据汽缸的内部层次，可分为单层缸、双层缸、三层缸根据通流部分在汽缸内的布置方式，可分为顺向布置、反向布置、对称布置根据汽缸形状可分为，有水平结合面的或无水平结合面

3、的和圆筒形、圆锥形、阶梯圆筒形或球形等四、汽缸的结构为了安装、检修方便，汽缸一般做成水平对分形式，分为上下汽缸，水平结合面通常通过法兰、螺栓连接。单缸汽轮机为了合理利用金属材料及便于制造，汽缸还沿轴向分为高、中、低压等几段，各段之间也用法兰螺栓连接，一般垂直结合面在制造厂组装好后就不再拆卸。由于汽轮机的热力特性、功率、末级叶片长度等因素不同，汽缸数目也各不相同。一般功率为100MW以下的汽轮机多采用单缸结构，功率100MW以上的中间再热式汽轮机采用多缸结构。（一）高、中压汽缸高压缸承受着高温、高压蒸汽的作用，其结构设计的重要问题是在保证强度的条件下，避免厚重的汽缸壁和水平法兰，

4、并力求形状简单、对称，以减少热应力与热变形。通常蒸汽参数不超过8.82Mpa、535℃的汽轮机汽缸均采用单层缸结构，对于超高参数及以上汽轮机，由于高压缸内外压差大，汽缸壁及法兰都很厚，这样在汽轮机启动及工况变化时，将产生很大的热应力及热变形。因此近代高参数大容量汽轮机的高压缸多采用双层缸结构（有的机组中压缸也采用双层缸），并在内、外缸的夹层中通以一定压力和温度的蒸汽。这样每层汽缸承受的压差和温差大为减少，其缸壁及法兰的厚度大为减薄，从而减少了热应力，加快了启动速度，有利于改善机组的变工况运行的适应性。同时由于外缸受到夹层蒸汽的冷却，温度降低，可采用较低等级的材料，节约了优质耐热

5、合金钢。双层缸结构的缺点是增加了安装、检修工作量。二）低压缸大功率汽轮机由于低压排汽体积流量大，低压缸尺寸很大，排汽口数目多，它是汽轮机最庞大的部件。低压缸内蒸汽的压力和温度都比较低，缸体强度已不是主要问题。而保证足够的刚度和良好的流动特性（即排汽通道应有合理的导流形状，尽量减少排汽损失）成为其结构设计的重要问题。为减轻重量，增加刚度，大功率机组低压缸全部由钢板焊接而成，并用拉筋加固。排汽缸采用径向扩压结构，以充分利用排汽余速动能，减少排汽损失。排汽口与凝汽器弹性连接。另外，低压缸进、排汽温差较大，为了使低压缸巨大的外壳温度分布均匀，不致产生变形而影响动静部分间隙，大机组的低压

6、缸往往采用双层甚至三层结构（排汽室仍为单层）。五、东方汽轮机厂生产型号为NZK145-13.2/535/535汽轮机的汽缸：本机组为双缸双排汽型式，高中压部分采用合缸结构。因进汽参数较高，为减小汽缸应力，增加机组启停及变负荷的灵活性，高压部分设计为双层缸。低压缸为对称分流式，也采用双层缸结构。为简化汽缸结构和减小热应力，高压和中压调门与汽缸之间都是通过管道联接。高压调门和中压调门置于高中压缸中部。机组总长14.39m。高压通流部分设计为反向流动，高压和中压进汽口都布置在高中压缸中部，是整个机组工作温度最高的部位。来自锅炉过热器的新蒸汽通过主蒸汽管进入高压主汽调节阀，再经4根Φ2

7、19x29高压主汽管和装在高中压外缸中部的4个高压进汽管分别从上下方向进入高压内缸中的喷嘴室，然后进入高压通流部分。蒸汽经1个单列调节级和8个压力级作功后，由高中压缸前端下部的2个高压排汽口排出，经2根冷段再热汽管去锅炉再热器。第7级后抽出一段回热抽汽供#1高加，第9级后(高压排汽)抽出二段抽汽供#2高加。再热蒸汽通过2根热段再热汽管进入中压联合汽阀，再经4根Φ325×18中压主汽管从高中压外缸中部上下方向进入中压通流部分。中压部分共有10个压力级，有三级回热抽汽:在中压6级后抽出（三抽）供