发布时间 : 星期四 文章东汽600MW超临界汽轮机结构介绍 - 图文更新完毕开始阅读
承压板承受来自外部的大气压力，由阀盖7固定，见图2-2的A-A视图。
当低压缸排汽压力超过设计的最大安全值时，大气阀的承压板1即被推向外侧，使铅制薄膜环5在压环外缘和阀盖内缘之间被剪断。铅制薄膜环断裂，蒸汽沿汽缸向上喷出，使低压缸内的压力降低。阀盖7可防止铅制薄膜环、承压板和压环飞出伤人和损坏设备。外径处的罩板引导汽流向上喷出。
铅制薄膜环5与一个自动跳闸机构相连接。当排汽压力升高到预定值时，自动跳闸机构使汽轮机停机。铅制薄膜环5断裂压力为0.0343MPa（g）。
四、低压缸喷水系统
低压缸喷水系统向双流低压缸两端排汽室喷水环的喷嘴提供凝结水，此凝结水能使离开汽轮机末级叶片的蒸汽，在进入低压缸排汽室时降低温度。通常，低压缸排汽室中的蒸汽是湿蒸汽，其温度是相应于出口压力下的饱和温度。然而，在小流量情况下，低压缸末几级长叶片做负功引起鼓风加热，使得排汽温度迅速升高。这种不能接受的排汽温度，经常发生在低于10额定％负荷的小流量工况下，特别是在额定转速下的空负荷状态时。排汽温度的高低取决于通过叶片的蒸汽流量、凝汽器真空和再热温度等参数。
机组出现高的排汽温度，必须尽量避免，以减少转子与静子部件之间由于热变形或胀差而产生碰擦的可能性。这样的碰擦在一定转速以上会发生严重危害，并导致强迫或长期停机。甚至降至盘车转速时，已经存在的热变形和胀差所造成的摩擦，使得金属脱落或削弱转动部件，如铆钉、围带等，最终将引起部件的损坏。
在低负荷或空载情况下，如果排汽温度超过80℃，则必须通过增加负荷或改善真空逐步地降低排汽缸的温度。排汽缸排汽温度最高不允许超过121℃，如果达到这一温度，则应停机并排除故障。
五、滑销系统
第一章已指出，滑销系统一般由立销、纵销、横销、角销等组成。基础台板上横销中心线与纵销中心线的交点是机组的绝对死点。绝对死点相对于运转层基础是不动的。汽轮机的绝对死点一般都设置在低压缸，使机组向前轴承座端膨胀。这样设置的目的是由于低压缸和凝汽器直接连接，低压缸又是最重的，且凝汽器也庞大笨重，它们一起移动很困难，如果强行使机组从高压缸向低汽缸方向膨胀，若低压缸位移较大，势必造成巨大的连接应力。同时，很可能会因膨胀受阻而导致机组振动。为保证滑销系统长期运行灵活，东汽600MW机组的滑销系统采用自润滑块结构。东汽600MW机组采用3死点结构，高压缸一个死个，位于2号轴承座，低压A缸、B缸各有一个死点，分别位于各自的中心附近。
高、中压汽缸由四只“猫爪”支托，“猫爪”搭在轴承箱上，“猫爪”与轴承箱之间通过键（猫爪横销）配合，“猫爪”在键上可以自由滑动，保持汽缸与轴承座的轴向相对位置。
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第三节 喷嘴组、隔板和隔板套
汽轮机的第一级喷嘴叶栅通常是由若干个喷嘴组成喷嘴弧段（喷嘴组）后，再固定在单独铸造的喷嘴室的出口圆弧形槽道中。从汽轮机的第二级开始以后的各级喷嘴叶栅则固定在隔板上，而隔板可直接固定在汽缸上，也可固定在隔板套上，但多半是固定在隔板套上，隔板套再固定在汽缸上。
一、喷嘴组
现代大型汽轮机第一级的喷嘴叶栅分成若干个弧段，流过每个弧段的蒸汽量由各自的调节汽门进行控制。根据负荷的大小，主汽阀保持全开，开启或关闭调节汽门来改变主蒸汽流量，改变机组的功率以适应外界负荷。
600MW超临界机组喷嘴组采用紧凑设计，各喷嘴组通过电火花加工形成一个整体的蒸汽通道，分别焊接在喷嘴室上。喷嘴采用先进的子午面收缩型线汽道，以降低二次流损失。
二、隔板和隔板套
隔板的作用是把汽缸的内部空间分成若干个蒸汽参数不同的腔室，汽轮机从第二级以后的各级喷嘴叶栅都安装在隔板上。蒸汽通过喷嘴叶栅，其压力、温度逐级下降，将蒸汽的热能转变成动能以很高的速度进入动叶片。隔板在工作时，承受其前后蒸汽压力差产生的均布载荷，所以必须具有一定的刚度和强度。由于反动级的动叶栅反动度大，叶栅前后压差大，为减小轴向推力，不采用叶轮结构，其静叶栅作成隔板式结构，内外圆半径差较小。反动式汽轮机的隔板也称静叶持环，其对应的隔板套也称持环套。
隔板由隔板体、喷嘴叶栅和隔板外缘组成。持环由外环、静叶栅和内环组成。由于安装和拆卸的需要，隔板和持环从水平中分面分为上下两半，分别称为上隔板和下隔板。为了使上下隔板对准，并防止漏汽，在水平中分面上加装有密封键和定位销。
隔板通常有焊接隔板和铸造隔板两大类，其具体结构是根据隔板所承受的工作温度和蒸汽压差来决定。
隔板套的采用对汽轮机制造和运行都有益处：由于隔板套与汽缸内壁之间可形成环形的抽汽腔室，使抽汽均匀，减少抽汽对汽流的扰动，而且可以减小汽轮机的轴向尺寸，简化汽缸的结构形状，使汽缸接近于柱形壳体。另外，在采用隔板套的结构中可减少汽缸变形对通流部分间隙的影响，提高汽轮机在各种运行工况下适应温度变化的能力。一个隔板套可以固定几个隔板，再将隔板套固定在汽缸内壁上。
第四节 转子
一、概述
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转子是汽轮机转动部分的总称，按主轴与其他部件间组合方式，转子可分为套装转子、整锻转子、焊接转子和组合转子四大类。至于一台机组采用何种类型转子，要由转子所处的温度条件及各国的锻冶技术来确定。
东汽引进日立的600MW系列机组，其整个轴系由五根转子联接组成。其中汽轮机部分由高中压转子、A低压转子和B低压转子三根转子组成，电机部分由发电机转子和励磁机转子组成，各转子之间由刚性联轴器连接，每根转子支承在各自的两个轴承上。整个轴系转子由推力轴承轴向定位，推力轴承位于中间轴承箱内，2号支持轴承之后。轴系简图如2-3所示。
图2-3 600MW机组轴系简图
汽轮机转子材料均由合金钢整体锻件制成，无中心孔，符合ASTM（0.02%）标准的要求。高中压转子材料为CrMoV锻钢，脆性转变温度（FATT）90℃。A、B低压转子材料为NiCrMoV锻钢脆性转变温度－6.6℃，为了确保汽轮机转子安全可靠，具有良好的平衡和较高的性能，转子锻件钢坯为真空浇注而成，以去除有害的气体和气眼，并在加工之前进行各种试验确保锻件满足物理及冶金性能要求。转子锻件毛坯经过精心加工形成了由主轴、轮盘、轴颈和联轴器法兰等组成的整体转子，经过加工形成的轮盘设有用来安装动叶片的叶根槽。根据动叶片的载荷及工作条件，叶根槽的型式包括倒T型、菌型、纵树型和叉型等型式。末级动叶片由于载荷大、动应力大，其叶根部分采用承载能力强的叉型叶根型式。 为提高相邻转子之间在连接时的对中精度，轴系各转子之间均采用止口过盈配合方式。A低压转子和B低压转子之间设有调整垫片，用以调整低压转子的轴向位置。B低压转子和发电机转子之间设有盘车齿轮环，与机组的盘车装置一起实现机组的盘车运行状态。
汽轮机每根转子在制造厂内加工和装配完毕后，均需进行高速动平衡试验和超速试验。高速动平衡试验在额定转速下进行，而超速试验是在额定转速的115%转速下进行的。
高中压转子和A、B低压转子均设置了现场不揭缸做动平衡的装置，并随机提供做动平衡用的专用工具，大大方便了在现场进行的转子动平衡。
二、转子冷却
超临界600MW机组在中压第一级叶轮处设置了冷却装置。单向汽流的中压缸要求中压转子在高温、高应力下具有足够高的蠕变强度和同轴蠕变性能，这对于避免转子长时间运行后引起弯曲和变形是非常重要的。这种弯曲和变形会引起机组大的振动。为了满足上述要求，日立公司除了在转子锻件制造中要求提高其强度等级和相关材料性能外，在结构上设置了对中压第一级叶轮的冷却装置。从高压第四级后引出一股相对低温的蒸汽，通过节流，直接引入到中压第一级叶轮处，对中压第一级叶轮进行冷却，以此来提高中压第一级
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叶轮及轮缘的相对强度等级，延长转子的使用寿命。
三、联轴器
联轴器是转子与转子之间的连接部件。汽轮机各转子之间以及汽轮机低压转子与发电机转子之间均要用联轴器把它们连接起来，以传递做功扭矩和轴向推力。
联轴器又称为靠背轮或对轮，分为刚性、半挠性和挠性三种。
挠性联轴器有较大的挠性，因此被连接的两转子之间允许存在一定的偏心，对振动的传递也不甚敏感。由于这种联轴器一般是通过蛇形弹簧来连接的，结构较为复杂，所传递的扭矩也不能很大，大型机组上一般不采用。
半挠性联轴器是在联轴器间装有波形套筒，允许在被连接的两轴之间有少许的偏心，在两联轴器端面不完全平行的情况下仍能顺利地运转，传递扭矩，同时也有一定的隔振作用，如图2-4所示。半挠性联轴器介于刚性联轴器和挠性联轴器两者之间，曾得到过广泛的应用，不过这种联轴器工艺性较差，传递大扭矩时波形套筒壁较厚，挠性降低，大型机组也不采用。
图2-4 半挠性联轴器
1、2-联轴器；3-波形套筒；4、5-螺栓；6-齿轮
东汽600MW超临界机组各个转子之间的连接均采用刚性联轴器。刚性联轴器结构简单，轴向尺寸短，工作可靠。因连接刚性强，除可传递较大扭矩外，还可传递轴向力和径向力，大功率汽轮发电机组普遍采用这种联轴器，如图2-5所示。
图2-5 刚性联轴器
（a）装配式；（b）对轮与主轴成整体结构
1-2-联轴器；3-螺栓；4-盘车齿轮
四、转子的临界转速
由于转子的材料不可能绝对均匀，安装中也不可避免地要出现偏差，这样转子的回转
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