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1、小汽轮机概述简介1.1.1.1 华豫电厂每台机分别配备三台锅炉给水泵，其中一台是电动泵，其余两台为由上海汽轮机厂生产的ND(G)83/83/07-4型变转速凝汽式汽轮机(简称小机)所拖动的汽泵。该小机与东汽厂生产的N320-16.7/537/537型汽轮机(简称主机)配套。正常运行时，每台小机带动一台50%锅炉额定给水量的给水泵，电泵作为启动泵和备用泵。1.1.1.2 本小机为单缸、冲动、单流、纯凝汽式、变参数变转速变功率和能采用多种汽源的汽轮机。在主机高负荷正常运行时，小机利用主机中压缸的排汽，即四段抽汽作为工作汽源(简称低压蒸汽)。由于低压蒸汽的参数随着主机负荷的降低而降低，当负荷降到额定
2、负荷的40%及以下时，低压蒸汽已不能满足给水泵耗功的需求，所以小机还设置一套能自动控制的独立的高压配汽机构，即能采用由锅炉来的压力为16.7MPa，温度为537的新蒸汽(简称高压蒸汽)作为小机补充或独立汽源，且在主机低负荷时能自动投入运行，同时采用低压、高压两种蒸汽或全部采用高压汽源作为小机的工作汽源以满足各相应工况运行的要求。另外，为适应锅炉启动的需要，小机又在低压主汽门前接辅助蒸汽为小机提供汽源。这种多汽源的供汽方式，使小机具有比较灵活的启动运行方式。1.1.1.3 小机中做完功的排汽由汽缸的下缸排汽口通过排汽管道排入主机凝汽器。在排汽管道上装有一只具有水封结构的电动碟阀，以便在主给水泵停
3、运时，切断小机与主凝汽器间的联系，从而不影响凝汽器的真空。1.1.1.4 小机结构在设计时采用了先进的技术，设置高低压两套配汽机构，能在主机低负荷运行时自动进行新汽内切换；具有足够的功率余度、较宽的连续变化范围；小机与被驱动的主给水泵之间采用鼓形齿式联轴器联接，具有不对中适应性好和传动平稳的特点，能完全满足驱动主给水泵的要求。1.1.1.5 小机油系统为独立的供油系统，全部采用由电机驱动的油泵供油。调节系统配置电调控制调节系统，每台小机配备3个蓄能器，容量40L加在小机主油泵出口上；接受锅炉给水调节系统给出的调节讯号，对驱动主给水泵的小机进行调节，以满足主机在不同工况下锅炉给水要求，汽封系统与
4、主机汽封系统合并。小机各压力腔室的疏水分别流入主凝汽器。小机无抽汽加热系统，也不设置凝汽设备，热力系统比较简单。每台主机配置的二台小机之间能采用双机并列运行，也能采用单机运行，在起机、运行和停机过程中彼此不受干扰。但由于本小机的汽封系统与主机合并，排汽进入主机凝汽器，故本机的启动和运行均完全受到主机的约束。1.1.1.6 小机在设计工况运行时，采用双机并列运行，即每台泵供给锅炉50%的额定给水量。但在单机运行时可驱动给水泵超负荷运行，即可以供给锅炉60%或60%以上的额定给水量。小机的最低转速能使驱动的主给水泵维持该泵的最小流量循环工况。较宽的连续运行高速范围，除能保证主给水泵供给锅炉的额定给
5、水量外，尚留有充分的调节裕量，因而能广泛地为各种运行方式提供最大限度的可能性。小机技术规范1.1.1.7 型号：ND(G)83/83/07-4型1.1.1.8 型式：单缸、冲动、单流、纯凝汽式1.1.1.9 规范：见表21表1 小机技术规范名 称单 位参 数备 注低压蒸汽压力MPa0.783低压蒸汽温度337高压蒸汽压力正常/最大MPa16.7/17.5高压蒸汽温度正常/最大537/545排汽压力MPa6.57转速范围r/min30006000危急遮断器动作转速r/min630050临界转速一阶r/min2724二阶r/min11007盘车转速r/min40正常运行最大允许振幅mm0.076过
6、临界最大允许振幅mm0.125汽机本体总重量t33.2汽机转子重量t2.74含动叶、危急遮断器、旋转阻尼及盘车齿圈等汽机上半重量t11含前后缸、隔板汽封上半调节阀、喷嘴组等汽机下半重量t12.05含前后汽封、隔板、汽封、前轴承座下半、高压喷嘴组等低压主汽门重量t1.42高压主汽门及调节汽门重量t1.22名 称单 位参 数备 注本体尺寸(长宽高)m4.3283.22.5转子中心距运行层高度m0.75汽耗值kg/kWh5.33参数符合设计值、转速5392r/min汽机旋转方向自汽机向泵看为顺时针方向旋转小机本体a) 小机介绍：1) 小机为单汽缸、单转子结构，汽轮机转子由单列调节级和6个压力级组成。
7、为适应变参数和高变转速及多汽源的运行要求，转子由整锻加工而成，转子上的叶片全部采用不调频叶片。2) 汽轮机转子由前后两只径向轴承支承。前后轴承中心距2.5m。前、后径向轴承均采用可倾瓦结构，可以有效的保持轴承油膜的稳定性及转子的中心位置。推力轴承承受汽轮机转子的轴向推力，它与前径向轴承组成联合轴承布置在前轴承座内。3) 在汽轮机后轴承座内设有一套能自动投入与切换的回转设备。4) 小机静止部分绝对死点位于后汽缸的排汽口中心，所以静止部分在受热以后向后膨胀。由于静止部分和转子部分以各自的死点向相反方向膨胀，而使转子后的联轴器能保持最小的轴向移动。5) 在前汽缸的两侧分别布置有低压主汽门和高压汽门，
8、且均与前汽缸刚性联接。a) 汽缸、蒸汽室和喷嘴室介绍：1) 小机的汽缸属组合汽缸，其结构简单，汽缸沿水平法兰分为上、下汽缸。汽缸又在第5压力级后垂直中分为前后两部分，前部分称为前缸，后部分称为后缸，前、后汽缸间的垂直中分面法兰用螺栓相接，上、下缸各用三只骑缝园柱销定位，检修中不需拆开。2) 前汽缸采用碳素钢铸件制造。低压蒸汽室和低压喷嘴室与前汽缸上半铸为一体，低压调节阀装在低压蒸汽室内。高压喷嘴室采用耐热合金钢铸作制造，一端与前汽缸下半的一侧面采用法兰方式用螺栓相接，另一端定位支承在前汽缸下半的另一侧面，既能让高压喷嘴室在热态时自由膨胀，又能保持与汽缸的轴向相对位置。前汽封各挡腔室的壳体与前汽
9、缸铸为一体。前汽缸下半前部通过半园法兰与前轴承座用螺栓相接，并用三只骑缝园柱销定位和支承在前轴承座上。3) 按小机的工况特点，在主机滑参数运行时，小机的排汽会产生较高的排汽温度，为适应这样的工况，所以后汽缸采用主体为碳素钢铸件制造，在排汽口部位用钢板加固增加刚性。后汽封各挡腔室的壳体与后汽缸铸为一体，后轴承座与后汽缸下半铸为一体，后轴承座内置有后径向轴承、迴转设备和联轴器等部套，后汽缸通过其下半的两侧支承于后座架上，支承面与汽缸面距离较近，因而后汽缸在垂直方向上受热膨胀时对水平中心的影响很小。4) 汽缸的绝对死点位于后汽缸下半的排汽口中心线与后汽缸下半的两侧支承面的两横向园柱销中心线交点处。汽
10、缸纵向通过与固定在基础上的后座架和后汽缸下半的两侧支承面间位于中心处的左右横向园柱销定位，能保证后汽缸受热后横向向两侧自由膨胀。横向中心定位是通过后汽缸下半与固定在基础上的后汽缸导板和前轴承座与固定在基础上的前座架之间的纵向键定位，能保证汽缸与相接的前轴承座一起轴向自由膨胀。b) 转子介绍：1) 为适应小机采用的不同参数的蒸汽高转速运行的情况，转子体采用符合QDZW102-84技术标准的高强度合金钢整锻加工制造，该钢种具有较低的脆性临界转变温度，能适应急剧的负荷变化和快速起动。由于转子体直径较小，因此无中心孔。2) 转子体上共有七只叶轮盘，顺汽流方向依次为单列调节级和第1至第6压力级叶轮。各级
11、叶轮均装有动叶片。轴的前端装有磁阻发送器、机械式危急遮断器及旋转阻尼和径向推力联合轴承，推力盘由转子体整体加工而成，轴的后端装有后径向轴承和联轴器的盘车齿圈等，转子的前后轴颈直径为160mm。转子体加工完毕装上部动叶片、危急遮断器及旋转阻尼和联轴器的盘车齿圈等后，分别进行低速和高速动平衡，以消除转子上的不平衡重量。按照JB/2197-83汽轮机挠性转子平衡推荐的有关规定和方法，在轴承的支承上测量所得的允许速频振动速度有效值。考虑了各项修正系数后为1.62mm/s,保证转子运行平稳。c) 转子叶片介绍：1) 小机是变转速汽轮机，正常运行的转速变化范围是3000 r/min6000r/min，所以
12、转子上的动叶片全部采用不调频叶片。2) 叶片的材料选用具有较高的热强性、良好的减振性和抗腐蚀性的马氏体型耐热不锈钢制造。装配在转子体上的调节级、第3、第4级叶片采用外包T型叶根，相互之间紧密贴合，叶根底部采用填隙条胀紧：第1、第2级叶片采用T型叶根，第5、第6级叶片采用双“T”型叶根，叶根底部用填隙条胀紧.各级叶片互相叉开180,用销与叶轮固定在一起。调节级、第一级至第三级叶片为等截面直叶片且自带围带，第四至第六级叶片为变截面的叶片。第六级叶片高度为204mm,其节径为1029mm。d) 喷嘴组介绍：1) 小机低压蒸汽由低压喷嘴室通过低压喷嘴组进入汽轮机的上半缸，高压蒸汽由高压喷嘴组进入汽轮机
13、的下半缸，2) 低压喷嘴组分为三组，按低压调节汽阀开启顺序喷嘴只数排列为14-5-5。喷嘴采用马氏体型不锈钢熔模精铸制造，喷嘴与内、外环焊成一体，用螺栓与前汽缸上半低压喷嘴连接。3) 高压喷嘴组由马氏体型耐热不锈钢的喷嘴板加工的六只锥孔喷嘴构成。喷嘴板嵌入前汽缸下半的高压喷嘴室。其两端各有一密封键以防止高压蒸汽的泄露，喷嘴板一端靠一园柱销与高压喷嘴室定位，而另一端可以沿园周自由膨胀。e) 隔板介绍：1) 小机共有六级隔板，为适应变参数、急剧的负荷变化和快速起动，各压力级隔板全部采用焊接喷嘴，它是将铣制完毕的不锈钢喷嘴汽叶组装于内围带与外围带之间，然后将整个喷嘴汽叶弧段安放在隔板外环与隔板体之间
14、进行焊接加工而成的。每级隔板外园与隔板槽底留有足够的径向间隙，以供隔板安装时调整和隔板受热膨胀。而隔板体与转子之间，装有隔板汽封减少其间的漏汽损失。2) 在第5级隔板外环的后侧和第6级隔板外环的前后两侧均设置有去水环，在隔板的最低位置开有疏水孔，将水滴导流入后汽缸，减少水滴进入末级叶轮而引起对末级叶片的水蚀。f) 汽封介绍：1) 本汽轮机的前汽封、后汽封均为高、低齿式。第一至三级隔板汽封为高低齿汽封，而其余各级汽封为平齿汽封。2) 前汽封第一段的汽封环材料由于温度较高故选用热强钢。前汽封其余各段，后汽封和各级隔板的汽封环的材料选用锡青铜。g) 轴承介绍：1) 汽轮机转子由前后两只径向轴承支承，
15、轴颈直径为160mm，前轴承由前径向轴承与推力轴承组成推力联合轴承，置于前轴承座内，前轴承座通过前座架座在基础上。2) 前、后径向轴承的轴承体与轴承座间采用球面自位结构。前后径向轴承都是可倾瓦对分式轴承，每个轴承由五块瓦块组成。这五块瓦均匀地装在轴承体上，上半轴承体有二块，下半轴承体有三块，五块瓦沿轴承产生五个油膜区，因此转子运行稳定，瓦块在轴承上是由球面螺钉定位，瓦块沿球面螺钉和轴承体之间可有一个小的径向旋转角运动，因此能使瓦块与旋转的轴颈之间自动地形成一外楔形间隙，在相对转动中自动保持良好的油楔。上下半轴承体由两只锥销定位，两只螺钉压紧。轴承体两侧具有浮动密封环，保持从最下面一块瓦块径向两侧面正中进入的润滑油充满内腔，保证绝大部分润滑油进入各瓦块的油楔中。工作后的润滑油通过密封环与轴颈的间隙回油，轴承体在其上半顶部外圆处开有一定位销孔，安装完毕后放上定位销，定位销通过球面上部穿入轴承盖，保证在运行中轴承体不会发生转动，前、后轴承座内在前、后径向轴承的回油通道中分别装置电接点双金属温度计、双上限和轴承铂电阻，对前、后径向轴承的回油温度能在
