工业汽轮机机组结构介绍

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1、工业汽轮机组系统与结构介绍杭州汽轮机股份有限公司二00 三年杭州汽轮机股份有限公司工业汽轮机组系统与结构介绍一、 汽轮机组系统组成说明：汽轮机组主要由蒸汽疏水系统、润滑油系统、调节系统组成； 主要设备有汽轮机、齿轮减速箱（直联除外）、压缩机、油站、凝汽 器、射汽抽气器（或射水抽气器）等。1.1蒸汽疏水系统：由锅炉（或装置产汽）来的蒸汽经过汽轮机主汽门，由调节汽阀 控制流量进入汽轮机通流部分膨胀做功（产生的机械能经齿轮减速箱直联除外和联轴器传递给压缩机做功），做功后排出的蒸汽经凝汽 器凝结成水，由凝结水泵加压，经低压加热器和除氧器引至锅炉给水 泵打回锅炉（或回相应的装置），蒸汽完成一次循环。由冷

2、却塔（或湖、河、海）经循环水泵来的冷却水进入凝汽器与 排汽完成热交换，带走热量，射汽抽气器抽出排汽中的非凝气体维持 凝汽器的真空。1.2润滑油系统：由油站的主油泵从油箱中抽吸透平油并加压，一部分经滤油器引 入调节系统；一部分经冷油器冷却，再经减压后由滤油器进行过滤， 然后送至汽轮机、压缩机、齿轮减速箱等各轴承，完成润滑和冷却功 能的润滑油经回油管返回油箱，完成一次循环。油站主、辅油泵互为备用。事故状态下由直流电机驱动的事故油泵，或者高位油箱提供润滑油以维持机组惰走。起动前或停机后由电动、液压冲击或手动盘车装置进行机组盘车。1.3调节系统:机组一般采用电液调节，因此需压力油维持系统运行。由主油泵

3、 _ _一一 一一 （辅助油泵）提供的压力油经危急保安装置、电磁阀和起动装置实现主汽门的打开、快速关闭，并为电液转换器和错油门提供动力油源， 根据调速器给出的信号对进汽流量进行控制。在超速、轴位移过大及其他非正常情况下的停机和正常停机都是 通过危急保安装置和电磁阀由压力油的变化来实现的。此外，压力油通过一个三通阀可在运行状态下对主汽门进行卡涩 检查。电子调节器通过接收转速信号及其他信号，对机组设定参数进行 比较，经程序处理后输出调整信号给调节汽阀，改变汽轮机的进汽量 达到新的工况要求。二、汽轮机组设备结构说明:2.1汽轮机2.1.1 般说明汽轮机形式为纯凝汽式。汽轮机为轴流式、单缸结构，通过联

4、轴器与压缩机直联（或通过 -齿轮减速箱与压缩机联接）。蒸汽通过主汽门进入整铸在前缸上部的进汽室，经汽缸顶部的调节汽阀和喷嘴组进入汽轮机，四只调节汽阀及一只旁路过负荷阀由一 套液压执行机构控制。 主汽门阀体与汽缸为整体结构， 以提高热效率， 降低热应力。蒸汽在汽轮机内为轴向流动，高压膨胀部分分为两段。第一段为 一级冲动式的调节级，第二段则为随后的多列反动式转鼓级。蒸汽经过调节级、转鼓级，最后通过装有扭叶片的低压段排入凝 汽器。抽汽机组的蒸汽经过高压段作功后的一部分蒸汽通过可调抽汽口 被抽出，以供流程使用，余下的蒸汽则进入下一段反动式转鼓级继续 作功，最后通过装有扭叶片的低压段排入凝汽器。2.1.

5、2 汽轮机汽缸汽缸由前汽缸（高压缸）和排汽缸（低压缸）组成，分别是整体 铸造，前汽缸为铸钢件，后汽缸为铸铁件。前汽缸和后汽缸均为水平剖分，前后汽缸为径向法兰面连接。前 汽缸上半通过猫爪支承在前座架上，上下两半汽缸用中分面螺栓连接。排汽缸通过自带猫爪直接支承在基础（或底盘）上，并通过后部的立 键和猫爪上的导向销组成死点。主汽门壳体及进汽室与上半缸整铸在一起。所有抽汽口和疏水口 _ _- 一j. 均开在下半缸。汽轮机为向上进汽，向下抽汽和排汽（进汽、抽汽、排汽法兰面 向下）。（也可设计成向下进汽、向上排汽结构） * -一 _ - _ 汽缸内部装有蒸汽室、导叶持环及汽封体。2.1.3 蒸汽室蒸汽室装

6、有喷嘴组和处于平衡活塞处的汽封，蒸汽通过前汽缸上 的调节汽阀进入喷嘴组。能活动的角形环有效地封住蒸汽流不漏入汽 缸。蒸汽室前部内圆上装有汽封，嵌有汽封片的迷宫式汽封能避免动 静体的机械碰擦。蒸汽室的轴向定位是由其外圆上的凹槽和汽缸上的凸环相配来完_ * 成的。在底部，汽缸与蒸汽室之间装有偏心导柱，以调整汽缸与蒸汽室之间的横向对中。同时在蒸汽室中分面法兰下半的支承面上设有调 整元件，作蒸汽室和汽缸的垂直中心调整用。喷嘴组焊在蒸汽室上部。下部有一个为调节级而设的鼓风防护罩。偏心导柱和调整元件均位于蒸汽室的对称面上，以保证由于热膨 胀而引起的自由滑动。蒸汽室为轴向剖分，材料为铸钢件。2.1.4 导叶

7、持环导叶持环用于支承汽轮机叶片组的导叶片（静叶片）。使用导叶 持环除了加工上的优点之外，还可不用拆除下半汽缸及其管道即可更换损坏的导叶片# .杭州汽轮机股份有限公司# .杭州汽轮机股份有限公司图导叶持环1.导叶片3.定位凹槽2.中分面螺栓4.搭子# .杭州汽轮机股份有限公司# .杭州汽轮机股份有限公司导叶持环为轴向剖分，通过法兰及中分面螺栓组合在一起。# .杭州汽轮机股份有限公司导叶持环体上车有凹槽，用来与汽缸上的托环相配合，以此作轴向定位。通过汽缸底部的偏心导柱对导叶持环作横向对中，位于中分面两 侧支承面上的调整元件作垂直中心调整用。偏心导柱和调整元件均位于导叶持环的对称面上，以保证由于热

8、膨胀而引起的自由滑动。高压导叶持环材料为铸钢件，低压导叶持环材料为铸铁件。2.1.5 转子汽轮机转子为整锻结构，无叶轮，所有叶片均直接安装于转子上。汽轮机转子由合金钢锭锻制而成。转子上加工有环状凸肩与凹槽依次排列的梳齿状汽封结构，由于 汽封片伸入梳状齿中，其结构将使泄漏蒸汽发生旋转，这样可防止大 量蒸汽从汽缸内腔漏出或漏至级后，影响效率和出力。转子的中部是通流部分， 排列有调节级叶片，转鼓级叶片和低压 扭叶片图推力平衡示意图转子前部有平衡活塞及汽封，用以平衡反动式叶片组的轴向推力。汽封段，与前汽封体配合阻止蒸汽外泄。轴承段，有支撑轴承轴颈和推力轴承推力盘。前部开有一危急遮断器孔，它是为安装危急

9、遮断器 而加工的，一旦转子转速过高，危急遮断器内的飞锤就从轴颈表面击出而起到保护作用。同样，当运行中转子出现不许可的轴向位移时，- _ 二 二个轴位移凸肩中的一个便会与危急遮断装置上的爪相撞击，从而切断蒸汽的供应使机组停运。转子后部除汽封和支撑轴颈外，还设有盘车用棘轮。2.1.6 叶片蒸汽的热能在叶片内转换成机械能，因此叶片对于汽轮机的效率和运行的安全起决定作用。叶型的选择、强度的保证、加工的精确及表面质量对叶片来说是极为重要的，另外还须避开共振。由于是部分进汽，调节级米用冲动式叶片，中间转鼓级为反动式直叶片，排汽段为扭曲叶片。图动叶图导叶组图带倒T形和叉形叶根的低压级叶片反动式直叶片其叶根、

10、汽道、围带三者由整块材料铣制而成，装 入转子的叶根槽中。自带围带的叶片不需调频， 因为它们的围带部分紧密相连，会产生强大的阻尼，使振幅不会达到危险的程度。转鼓级动叶片为倒T形叶根。低压级扭曲叶片，由于叶型解面积小，叶片顶部节距大，不能采 用铣制围带，而是用钢或钛制的松装拉金来阻尼振幅。调节级和末级叶片采用叉形叶根。导叶由型材拉制成形，再经过加工而成，围带是铆上去的，它把 若干只导叶连成一组，构成导叶组。叶根为钩形。所有叶片均采用不锈钢材料。叶顶的径向汽封：50%反动度的汽轮机级，在导叶和动叶上都有 压力降。 这种压差在动静叶的径向间隙中产生流动，从而造成漏汽损失。为减少这种损失，在叶片的径向间

11、隙处装上汽封。对等截面的导叶和动叶片，在围带上车出高低部分，它们和汽封片一起组成有效的 迷宫式汽封。自带围带的单只动叶片，一只接一只地紧密组装成一卷， 其顶部就形成了整卷围带，它和嵌在导叶持环上的汽封片相配。导叶 的围带是铆上去的，它和嵌在转子上的汽封片相配。汽封片由不锈钢 制成，它具有足够的强度，以承受较大的压差。此外汽封动静体之间 发生碰擦产生的热量将传给导叶持环或转子，但由于汽封片很薄，易 磨掉，从而不会使导叶持环或转子发生热变形。汽封片是容易拆换的，在碰擦损坏后须恢复规定的间隙时，可在定期检修中拆换新汽封片。2.1.7 汽封转子和汽缸之间需要密封的地方装有汽封。汽封体固定在汽缸上，允许

12、热胀。 除了凝汽式汽轮机的后汽圭寸之外，其余的汽圭寸漏汽在汽圭寸体中部被抽出，引到压力较低处，这样可减少外漏到大气中的蒸汽量。 凝汽式汽轮机在起动时，为了保持必要的真空，需要向汽封送入新蒸 汽。# .杭州汽轮机股份有限公司# .杭州汽轮机股份有限公司1.汽缸4.汽封上半7.汽封下半2.汽封片5.内六角螺钉8.制动螺钉3.方嵌条6.定位销图 内汽封E1转子上嵌有汽封片的汽封图2转子上车有梳形齿的汽封# .杭州汽轮机股份有限公司汽封体的内圆上嵌有汽封片，它与嵌在转子上的汽封片或车出来 的梳形齿组成了汽封，在转子和汽缸之间起着相互不接触的密封作用。 依次排列的汽封片构成了迷宫式汽封。汽封体为轴向剖分

13、，依靠紧固措施，两半之间不会错开或转动。 不锈钢材料的汽封片和方形钢丝两者一起被专用工具嵌入汽封槽中。前汽封为正压汽封，绝大部分漏汽从其中间部位抽出，只有少量的蒸汽通过出汽端的冒汽管排到大气中或引至汽封加热器。转子上有一薄的圆片，由于离心作用，把汽圭寸外端的空气吸向冒汽管，同时也把漏出的蒸汽吸向冒汽管，从而防止蒸汽流到附近的轴承中去。后汽封为负压汽封，其作用是阻止空气进入汽缸。在汽封中部开有接口，从这里通入比大气压稍高的密圭寸蒸汽，它进入汽圭寸后分成反向的两股，一股流入汽缸，另一股通过冒汽管排入大气或引至汽封加热器，从而阻止了空气进入汽缸，防止破坏真空。在汽圭寸洼窝的最低处开有疏水孔，用以排除

14、凝结水。2.1.8 前支座前支座系统包括前座架、前轴承座、汽缸猫爪等。其作用是支承 汽缸和转子，并用于这些部件的相互对中。汽轮机在各个方向的正确 位置，由这些部件上的滑销系统来保证。前座架通过地脚螺栓被牢固地固定在机组的基础上。前座架上装 有特殊的调整元件，汽缸的猫爪就搁在上面。由于装有球面垫圈，当汽缸受热膨胀时将允许猫爪在调整元件上滑动。猫爪上面的碟形弹簧将防止猫爪向上抬起。当包住碟形弹簧的球面垫圈不能自由活动的话，就意味着猫爪已 经抬起，调整元件中的螺纹套筒又可以用来调整汽缸的高度。装在汽 缸下部的导向块与前座架上的导向键相配，从而保证了汽缸横向的正 确位置。前轴承座也是通过调整元件搁在前座架上，用调整汽缸的相同方 法来调整它的高度。前轴承座下半和汽缸下半用两根水平拉紧螺杆相 连，当汽缸热膨胀时推着前轴承座一同向前移动。前轴承座具有轴向中分面，其内放有推力轴承和支撑转子的径向 轴承。在轴承座内转子通向汽缸一侧的部位装有油封环，以挡住飞溅 的油滴。1 .轴承座4油封齿7泄油孔E762.隔热板5.转子8.径向轴承3.上半油封卷6.下半油圭寸卷