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1、哈汽300MW亚临界汽轮机本体培训,牛,1.概述,1.1汽轮机的总体结构和蒸汽流程,汽轮机型号：NZK300-16.7/537/537型 汽轮机型式：亚临界一次中间再热、单轴双缸双排汽、空冷机组,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十二个高压反动级，中压部分有九个中压反动级，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六个低压反动级，由中间进汽，两端排汽。,机组的转子分别支撑在四个轴承上，共有四个轴承座。前轴承座内布置高中压转子前轴承、推力轴承、主油泵、危急保安器。其他轴承座与低压缸的排汽室焊成一体。盘车设备布置在
2、低压后轴承箱侧边的下部，在拆卸轴承盖或联轴器护罩时，无需拆卸盘车装置。,可倾瓦轴承与椭圆型轴承特点,机组采用的是可倾瓦轴承 ，在机组运行期间轴瓦可以在轴的旋转方向上自由摆动，从而在轴瓦与轴之间形成最佳油膜。每个瓦块上的油膜作用力均通过轴颈中心，可保持轴颈中心不变，可有效防止油膜振荡的发生，具有较高的稳定性和抗失稳能力。 椭圆型轴承特点：内部为椭圆，减小上部间隙，增大两侧间隙，上下瓦都形成油膜，有利于形成液态摩擦，增大承载能力和稳定型，并使油流量增多，加强对轴承的冷却。此型式轴承在较重载荷时，具有较强的抗失稳能力及相对较厚的油膜厚度。,锅炉至汽轮机的主蒸汽管道及冷、热再热蒸汽管道中间部分均为单管
3、形式。 主蒸汽管道为“2-1-2”连接方式，即主蒸汽管道从过热器出口以双管接出合并成单管，至汽机前分成两路分别接至汽机左右侧主汽门；高温再热蒸汽管道为“2-1-2” 连接方式，即高温再热蒸汽管道从再热器出口以双管引出后合并成单管，至汽机前分成两根支管至汽机左右侧中压联合汽门；并且采用二根平行管道供汽。低温再热蒸汽管从汽机高压缸一个排汽口排出，到锅炉前分为两根支管分别接入再热器入口联箱。主蒸汽和再热蒸汽管道采用以上布置方式，可简化管道布置，节省管材投资，有利于消除热偏差，以及由于管道阻力不同产生的压力偏差。主蒸汽和再热蒸汽管道能承受14的持久热偏差，热偏差超过42时间不超过15分。,1.2汽轮机
4、的技术参数,A.铭牌工况（TRL） 额定功率 300 MW 额定主汽门前压力 16. 7 MPa（a） 额定主汽门前温度 537 额定再热汽阀前温度 537 主蒸汽流量 1065 t/h 最终给水温度 278.9 补水率 3% 额定排汽压力 29KPa(a)（冷却水温33）； 汽轮机正常运行允许的最高背压 60 KPa 汽机报警背压 60 KPa 汽机跳闸背压 65 KPa 汽轮机持续运行允许的最高背压值 35KPa 允许持续运行的时间 无时间限制 相应的负荷值 300 MW 热耗率 8031.2kj/kWh,C.阀门全开（VWO）工况 功率 337.58 MW 额定参数 16.7MPa、53
5、7/537 主蒸汽流量 1065t/h 低压缸排汽平均背压 11KPa(a) 补水率 （ 0%）,D. 热耗率验收（THA）工况 功率 300.0068 MW 额定参数、低压缸排汽平均背压11KPa(a),回热系统全投,补充水0。 热耗率 8031.2j/kWh,B.最大连续功率（TMCR）工况 功率 319.86MW 额定参数、铭牌工况进汽量、平均背压11KPa(a)，回热系统全投,补水率0%，不带厂用汽。,2.汽缸和滑销系统,2.1高中压汽缸,合缸结构的优点：减小轴向温差；缩短轴封长度；平衡轴向推力；减少12个轴承，缩短机组长度。但主蒸汽和再热蒸汽温度要匹配。,高、中压汽缸采用合缸结构，通
6、流部分反向布置。它由高、中压外缸和高压内缸组成，形成双层汽缸结构。高、中压外缸和内缸缸体都是合金钢铸件，各沿水平中分面分为上汽缸和下汽缸，上、下汽缸之间用法兰螺栓紧固，以便于机组的安装和检修。作用：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。高中压缸采用CrMoV钢,高中压汽缸内的高压部分，有1个冲动式调节级和十二个反动式高压级，总共13个级；中压部分有九个反动式中压级，为汽轮机的第1422级。,高、中压缸共用一个外缸，高压缸为双层结构，其内缸沿圆周布置四个高压喷嘴室，高压隔板套和高中压平衡环嵌固在内缸上，水平支撑。十二
7、个高压反动级的隔板分别嵌装在高压隔板套的内壁。 中压缸为准双层缸结构，两个中压隔板套分别嵌装在外缸内壁的环形凸台上，其内壁各嵌装三个中压级隔板。由高压内缸的侧壁、高中压平衡环的外壁和#1中压隔板套的侧壁形成中压第一级的喷嘴室，并用隔热罩与外缸隔离。再热蒸汽通过进汽短管，进入由隔热罩分割的中压喷嘴室。 高、中压外缸两端分别嵌装高压和中压轴封，高压轴封的第一段安装在高压平衡环上。 高、中压外缸、高压内缸、各隔板套和平衡环都采用窄法兰。,A.总体结构,高中压外缸示意图,高压内缸示意图,中压隔热罩示意图,高中压外缸特点： （1）上猫爪水平中分面支撑； （2）各进汽口、抽汽口布置合理，密封性能好，管道口
8、径经计算适当； （3）压力平衡管道设计合理； （4）中分面螺栓采用公制螺纹，对螺栓应力及密封性能进行核算。,高压内缸,中压隔热罩,中压缸进汽段内壁设有隔热护罩。隔热罩隔热罩由12Cr1MoV钢板拼焊而成功，分为上下半，靠中分面法兰连接。中压缸进汽管与外缸连接,隔热罩的进汽管插入外缸进汽管内。接合处有密封装置。高压十三级后（高排）有冷却蒸汽经内缸冷却孔流入中压外缸与隔热罩之间的夹层内，再经过隔热罩冷却孔进入中压通流。中压进汽段隔热护罩的作用是通过降低中压外缸进汽段缸壁的温度差，从而降低高中压外缸的温度应力。,高中压汽缸通流部分的压力级反向布置，即高压汽缸中的压力级与中压汽缸中的压力级的蒸汽流动方
9、向相反。由锅炉来的主蒸汽通过主蒸汽管，从运行层下部进入布置在高中压缸两侧的两个高压主汽阀，从每侧的两个调节阀流出，经过四根高压导汽管进入高压缸（上半缸两根、下半缸两根）。进入高压缸的蒸汽向前流动，通过一个冲动式调节级和十二个反动式高压级后，由外缸下部两排汽管排出，进入再热器。再热后的蒸汽通过中压缸两侧的两个再热主汽阀和两个中压调节阀，由每侧的中压调节阀流出，经过两根中压导汽管由高、中压缸中部进入中压缸（上半缸两根、下半缸两根）。进入中压缸的蒸汽向后（发电机侧）流动，经过九级反动式中压级后，从中压缸上部的排汽口排出，经中、低压连通管，分别从低压缸中部进入两个低压缸。,B.蒸汽流程,C.进汽短管和
10、喷嘴室,中压缸第一级是环形喷嘴室（不分组），分上下两半，由水平法兰用螺栓连接，其进汽口设在隔热罩上。,单独铸造的四个高压喷嘴室分别用竖向键和周向键定位，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，它由整块锻件采用电脉冲加工而成，具有良好的子午面型线。,高、中压进汽短管通过弹性套管焊接在外缸进汽口，垂直插入喷嘴室进口管，通过弹性密封环滑动连接，以补偿它们之间的膨胀差。,D.支撑和定位,高压隔板套嵌装在高压内缸内壁的环形凹槽和凸台上。上、下各有一个周向定位销，确定其横向位置。内缸、隔板套采用中分面支撑。,高、中压内外缸和隔板套均采用中分面支撑。外缸通过前后两对
11、下猫爪支撑在前后轴承座的平台上，“猫爪”与轴承箱通过键配合，“猫爪”在键上可以自由滑动；下外缸的高压排汽端通过“Z”形梁与前轴承座相连，中压排汽端通过“H”形中心梁与后轴承座连接，确定汽缸的位置。,高压内缸支撑在外下缸内壁水平中分面附近对称的凸台上，由其外壁上、下的销子确定横向位置，并在其下半中分面的两侧、高压进汽管中心线所在的轴向位置，设置定位键，确定内缸相对外缸的轴向位置。中压隔热罩的支撑方式与高压内缸基本相同，因为其卡装在高压内缸和中压第一静叶持环套之间，无须轴向定位。高压缸排汽端的平衡环和两个中压静叶持环套分别嵌装在外缸内壁相应的环形凸缘上，进行密封和轴向定位，由两侧的搭子对称的支撑在
12、外下缸的水平中分面上，并用搭子上的偏心销子调整其横向位置。高、中压进汽端的平衡环支撑在内下缸的水平中分面附近，并由上、下半的偏心销进行横向定位。这种支撑和定位方式，使它们分别与外缸同心，并可根据温度的变化自由收缩和膨胀。,2.2低压缸,机组有两个分流式对称结构的低压缸。由于体积庞大，且径向排汽，故采用三层缸结构。每一层缸的内外温差较小，运行中热应力较小。外缸为排汽室，温度较低，绝对膨胀量小。,A.总体结构,外缸的上下两半各由三部分组成（两排汽端和中部），各部分之间通过垂直法兰面，用螺栓永久性连接成为一个整体，可以整体起吊。两排汽端设置扩压式的导流环，将排汽动能转换为压力能，以减小排汽节流损失。
13、顶部设置两个板式排大气安全阀(动作表压力为0.0380.045Mpa)，转子穿过排汽室处焊有安装轴封的圆环。下半缸通过与缸体连成一体的整圈撑脚座落在基架上，使得低压缸的重量均匀分布在基架上。下半缸的两端外焊有轴承座，为防止低压排汽缸的温度过高，使汽缸膨胀量过大，在排汽区设有喷水装置，当排汽缸温度升高时按要求自动投入，以降低低压缸温度。（喷水量 7000kg/h ）,低压缸纵剖面图,#1内缸（内层）中部设置导流环，两侧各有一个隔板套。前侧（中压缸侧）隔板套内嵌装该侧第1、2低压级的隔板，3、4、5低压级的隔板嵌装在#1内缸上；后侧（发电机侧）隔板套内嵌装该侧第1、2、3、4低压级的隔板，第5级的
14、隔板嵌装在#1内缸上，隔板套后布置回热抽汽口。 #2内缸（外层内缸）分别嵌装两侧的第6级隔板。布置7段回热抽汽口。两端与排汽导流环为止口间隙配合，使导流环基本不变形，又有疏水通道。 各层缸在其中心横截面轴向定位，水平面支撑，并设轴向键导向。各层缸的上下两半通过水平法兰，用螺栓紧固。,低压缸由中间进汽，进汽短管用螺栓固定在#1内缸的进汽口，通过弹性环与#2内缸的孔口相连，中低压导汽管用螺栓与进汽短管固定，通过弹性环与外缸的孔口相连。即中低压导汽管与#1内缸进汽口刚性连接（温度一致），与外缸和#2内缸采用弹性连接，以补偿膨胀差。,B.进汽部分,2.3中、低压连通管,采用架空布置的中、低压连通管，将
15、中压汽缸的排汽送到低压缸，它由中压汽缸排汽口连接到两个低压上缸中部的进汽口。,2.4排大气安全阀,排大气安全阀装在低压缸两端的汽缸盖上，其用途是当低压缸排汽室内的压力超过其最大设计安全压力时，其隔膜自动破裂，进行危急排汽。 3.8-4.5KPA,排大气安全阀 1-承压板；2-压环；3-螺钉；4-螺钉；5-薄膜环；6-环形垫片；7-阀盖,2.5低压缸喷水系统,为了避免低压缸排汽温度过高，影响排汽室的异常膨胀，设置低压缸喷水系统，在低压缸排汽温度有可能异常升高的情况下，向低压缸两端排汽室喷凝结水，降低其末级叶片的排汽，在进入排汽室时温度。低压缸喷水系统由装有雾化喷嘴的环形喷水管、供水系统和调节装置
16、组成。凝结水由凝结水泵出口管拱给，经调节阀引至环形喷水管，由若干个雾化喷嘴喷出，与末级的排汽混合，水雾蒸发吸热，使排汽降温。,本机组低压缸喷水系统在转子的转速达到600r/min时自动投入，并在机组带上约15%的额定负荷前连续运行；另外，当排汽缸温度超过70，或机组负荷降至15%的额定值时，亦会自动投入。,低压缸喷水系统图,滑销系统,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。,2.6滑销系统,滑销系统一般由立销、纵销、横销、角销等组成。立销是引导汽缸沿垂直方向自由膨胀；纵销是引导汽缸和轴承箱沿轴向自由膨胀；横销是引导汽缸沿横向自由膨胀；角销也称压板，是防止轴承箱在轴向滑动时一端翘起。立销和纵销布置在机组中心线所在的纵剖面内，确定膨胀时其中心
