汽轮机参考资料 .doc

课题 汽轮机设备及系统 汽轮机基本概念 本汽轮机为高压、单缸、单抽汽、冲动式汽轮机，与锅炉、发电机及其附属设备组成一个成套供热发电设备，用于联片供热或轻纺等行业的大中型企业中自备热电站，以提供电力和提高供热系统的经济性。 汽轮机在一定范围内，电负荷与热负荷能够调整以满足企业对电负荷与热负荷变化时的不同要求。本汽轮机的设计转速为3000r/min，不能用于拖动不同转速或变速机械。 1.汽轮机基本工作原理 汽轮机是用具有一定温度和压力的过热蒸汽(工质)为动力，并将蒸汽的热能转换为转子旋转的机械能的动力机械，是现代火力发电厂中应用最广泛的原动机。汽轮机具有单机功率大、热效率高、运转平稳事故率低、寿命长等优点。在汽轮机中，蒸汽的热能转变为旋转的机械能，一般可通过两种不同的作用原理来实现：一种是冲动作用原理，另一种是反动作用原理。 1.1.冲动作用原理 由力学已知，当一运动物体碰到另一个静止的或运动速度比其低的物体时，就会受到阻碍而改变其速度，同时给阻碍它的物体一个作用力，这个作用力称为冲动力。冲动力的大小取决于运动物体的质量和速度的变化。质量越大，冲动力越大；速度变化越大，冲动力也越大。受到冲动力作用的物体产生了速度变化，该运动物体就做了机械功。 以单级冲动式汽轮机结构为例，蒸汽在喷嘴中产生膨胀，压力降低，速度增加，蒸汽的热能转变为蒸汽的动能。高速汽流流经叶片时，由于汽流方向改变，产生了对叶片的冲动力，推动叶轮旋转做功，将蒸汽的动能转变为轴旋转的机械能。 2.汽轮机概述 2.1 结构概述 汽轮机结构包括静止部分和转子部分。其静止部分又包括前、中、后气缸，隔板套、隔板、前后轴承座、前后轴承和前后汽封等。前汽缸借助前端的猫爪与前轴承座相连。前轴承座支承在前座架上。后汽缸则支承在后汽缸座架上，后轴承箱则支承在后轴承箱座架上。为了确保机组在运行中的膨胀和对中，前座架上布置了轴向导向键，使机组在运行中可以自由向前膨胀和上下膨胀。在后汽缸座架上有横向销，后汽缸尾部有轴向导板，保证了汽缸在膨胀时的对中。同时横向销与汽轮机中心线的交点形成了机组的膨胀死点。 转子部分包括主轴和套装叶轮叶片以及联轴器，它前后支承在前轴承和后轴承上，在汽缸中与喷嘴组及各级隔板组成了汽轮机的通流部分，并借助联轴器与发电机转子相连。前端的支承点为推力轴承前轴承，在运行中形成转子的相对死点。汽轮机端联轴器还装有盘车装置的传动齿轮，在起动前和停机后可以进行电动及手动盘车。 2.1.1 转子 本机转子是一种柔性转子，其高温高压部分采用叶轮与主轴整锻而成：低压部分采用了套装结构，其中还包括联轴器。整锻转子主要是强度高而结构紧凑，套装叶轮主要是叶片较长，轮缘强度要求高而结构比较复杂。本机所有叶片采用准四维设计的叶型。 2.1.2 喷嘴、隔板、隔板套 喷嘴、隔板、隔板套均装在汽缸内。它们和转子组成了汽轮机的通流部分，也是汽轮机的核心部分。高压喷嘴组分成四段，通过T型糟道分别入四只喷嘴室内。每一段喷嘴组一端有定位销作为固定点，另一端可以自由膨胀并焊有密封环。 本机的隔板采用了三种形式：高压部分采用了窄喷嘴和宽叶型汽叶组成的分流叶栅，以提高隔板的强度和确保通流部分的经济性；铣制静叶的内外围带焊接式，最后与隔板内外环焊接而成。低压部分静叶两端直接和隔板体焊接在一起。 为了简化汽缸结构及降低汽缸的应力，并有利于启动及负荷变化，本机组采用了多级隔板套。在隔板套中再装入隔板。隔板与隔板套、隔板套与汽缸之间的联接均采用了悬挂销。隔板和隔板套的底部均有固定键以保证运行中的对中性。 2.1.3 汽封 机组的前汽封和隔板汽封，均采用了梳齿式汽封结构。这种汽封结构的转子上面的汽封高低槽与汽封环的长短齿相配，形成了迷宫式汽封。这种结构形式其汽封环的长短齿强度较高、汽封性能良好，同时便于维护和检修。 2.1.4 轴承 本机轴承有两只径向椭圆轴承。推力轴承与汽轮机前轴承组成了径向推力联合轴承，它是多层球面结构的椭圆轴承，安装在前轴承座内。后轴承为圆柱面结构的椭圆轴承。每个轴承的下半设有顶轴高压油通入小孔，孔周刮有油囊，作为顶起转子的压力区。推力轴承采用可倾瓦式推力瓦块，每个主推力瓦块和径向轴承的轴瓦均有测温元件，在运行中可监视轴承合金的温度。同时轴承的回油也布置了测温元件，以反应轴承回油温度。 2.1.5 前轴承座 前轴承座为焊接结构。它是汽轮机头部的主要部套。其内部除了布置推力支持轴承和油泵组外，调节部套和各保安部套以及控制油系统都安装在该部套上，并有各种测点，是汽轮机现场的操作台。汽轮机前汽缸借助猫爪结构支承在前轴承座上。为了阻断汽缸猫爪对前轴承座的热传导，避免前轴承座升高影响汽缸中心升高，在猫爪下的滑键可通入冷却水，以达到阻断热传导的目的。 2.1.6 汽缸 本机组的汽缸是由前汽缸和后汽缸组成的。前缸和中