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【設(shè)備講堂】汽輪機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)與工作原理(上)

2017-07-13 10:46:04 大云網(wǎng)  點(diǎn)擊量: 評(píng)論 (0)
【設(shè)備講堂】汽輪機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)與工作原理(上)
1.汽輪機(jī)工作的基本原理是怎樣的?汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組是如何發(fā)出電來(lái)的?

具有一定壓力、溫度的蒸汽,進(jìn)入汽輪機(jī),流過(guò)噴嘴并在噴嘴內(nèi)膨脹獲得很高的速度。高速流動(dòng)的蒸汽流經(jīng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子上的動(dòng)葉片做功,當(dāng)動(dòng)葉片為反動(dòng)式時(shí),蒸汽在動(dòng)葉中發(fā)生膨脹產(chǎn)生的反動(dòng)力亦使動(dòng)葉片做功,動(dòng)葉帶動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子,按一定的速度均勻轉(zhuǎn)動(dòng)。這就是汽輪機(jī)最基本的工作原理。

從能量轉(zhuǎn)換的角度講,蒸汽的熱能在噴嘴內(nèi)轉(zhuǎn)換為汽流動(dòng)能,動(dòng)葉片又將動(dòng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,反動(dòng)式葉片,蒸汽在動(dòng)葉膨脹部分,直接由熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。

汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是用聯(lián)軸器連接起來(lái)的,汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子以一定速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子也跟著轉(zhuǎn)動(dòng),由于電磁感應(yīng)的作用,發(fā)電機(jī)靜子線圈中產(chǎn)生電流,通過(guò)變電配電設(shè)備向用戶供電。


2.汽輪機(jī)如何分類?

汽輪機(jī)按熱力過(guò)程可分為:

⑴ 凝汽式汽輪機(jī)(代號(hào)為N)。

⑵ 一次調(diào)整抽汽式汽輪機(jī)(代號(hào)為C)。

⑶ 二次調(diào)整抽汽式汽輪機(jī)(代號(hào)為C、C)。

⑷ 背壓式汽輪機(jī)(代號(hào)為B)。

按工作原理可分為:

⑴ 沖動(dòng)式汽輪機(jī)。

⑵ 反動(dòng)式汽輪機(jī)。

⑶ 沖動(dòng)反動(dòng)聯(lián)合式汽輪機(jī)。

按新蒸汽壓力可分為:

⑴ 低壓汽輪機(jī)     新汽壓力為1.18~1.47MPa。

⑵ 中壓汽輪機(jī)     新汽壓力為1.96~3.92MPa。

⑶ 高壓汽輪機(jī)     新汽壓力為5.88~9.81MPa。

⑷ 超高壓汽輪機(jī)   新汽壓力為11.77~13.75MPa。

⑸ 亞臨界壓力汽輪機(jī)  新汽壓力為15.69~17.65MPa。

⑹ 超臨界壓力汽輪機(jī)  新汽壓力為22.16MPa。

按蒸汽流動(dòng)方向可分為:

⑴ 軸流式汽輪機(jī)。

⑵ 輻流式汽輪機(jī)。


3.汽輪機(jī)的型號(hào)如何表示?

汽輪機(jī)型號(hào)表示汽輪機(jī)基本特性,我國(guó)目前采用漢語(yǔ)拼音和數(shù)字來(lái)表示汽輪機(jī)型號(hào),其型號(hào)由三段組成:

× ××-×××/×××/×××- ×

(第一段) (   第  二   段    ) (第三段)

第一段表示型式及額定功率(MW),第二段表示蒸汽參數(shù),第三段表示設(shè)計(jì)變型序號(hào)。

例N100-90/535型表示凝汽式100MW汽輪機(jī),新汽壓力為8.82 MPa,新汽溫度為535℃。


4.什么是沖動(dòng)式汽輪機(jī)?

沖動(dòng)式汽輪機(jī)指蒸汽主要在噴嘴中進(jìn)行膨脹,在動(dòng)葉片中蒸汽不再膨脹或膨脹很少,而主要是改變流動(dòng)方向。現(xiàn)代沖動(dòng)式汽輪機(jī)各級(jí)均具有一定的反動(dòng)度,即蒸汽在動(dòng)葉片中也發(fā)生很小一部分膨脹,從而使汽流得到一定的加速作用,但仍算作沖動(dòng)式汽輪機(jī)。


5.什么是反動(dòng)式汽輪機(jī)?

反動(dòng)式汽輪機(jī)是指蒸汽在噴嘴和動(dòng)葉中的膨脹程度基本相同。此時(shí)動(dòng)葉片不僅受到由于汽流沖擊而引起的作用力,而且受到因蒸汽在葉片中膨脹加速而引起的反作用力。由于動(dòng)葉片進(jìn)出口蒸汽存在較大壓差,所以與沖動(dòng)式汽輪機(jī)相比,反動(dòng)式汽輪機(jī)軸向推力較大。因此一般都裝平衡盤(pán)以平衡軸向推力。


6.什么是凝汽式汽輪機(jī)?

凝汽式汽輪機(jī)是指進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽在做功后全部排入凝汽器,凝結(jié)成水全部返回鍋爐。進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽,對(duì)于一般中壓機(jī)組來(lái)說(shuō),每1kg蒸汽含熱量約3223kJ,這些熱量中只有837 kJ左右是做了功的,凝結(jié)水中約有126 kJ熱量,約2240 kJ熱量是被冷卻排汽的冷卻水帶走了,這是一個(gè)很大的損失。對(duì)于高壓汽輪機(jī),由于進(jìn)汽含熱量大些(約3433 kJ左右),可用的熱量相對(duì)來(lái)說(shuō)要大些,但損失仍很大。為了減少這些損失,采用帶回?zé)嵩O(shè)備的凝汽式汽輪機(jī),就是把進(jìn)入汽輪機(jī)做過(guò)一部分功的蒸汽抽出來(lái),在回?zé)峒訜崞鲀?nèi)加熱鍋爐的給水,使給水溫度提高,節(jié)約燃料,提高經(jīng)濟(jì)性。


7.什么是調(diào)整抽汽式汽輪機(jī)?

從汽輪機(jī)某一級(jí)中經(jīng)調(diào)壓器控制抽出大量已經(jīng)做了部分功的一定壓力范圍的蒸汽,供給其它工廠及熱用戶使用,機(jī)組仍設(shè)有凝汽器,這種型式的機(jī)組稱為調(diào)整抽汽式汽輪機(jī)。它一方面能使蒸汽中的含熱量得到充分利用,同時(shí)因設(shè)有凝汽器,當(dāng)用戶用汽量減少時(shí),仍能根據(jù)低壓缸的容量保證汽輪機(jī)帶一定電負(fù)荷。


8.什么是中間再熱式汽輪機(jī)?

中間再熱式汽輪機(jī)就是蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)做了一部分功后,從中間引出,通過(guò)鍋爐的再熱器提高溫度(一般升高到機(jī)組額定溫度),然后再回到汽輪機(jī)繼續(xù)做功,最后排入凝汽器的汽輪機(jī)。


9.中間再熱式汽輪機(jī)主要有什么優(yōu)點(diǎn)?

中間再熱式汽輪機(jī)優(yōu)點(diǎn)主要是提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。在同樣的初參數(shù)下,再熱機(jī)組比不再熱機(jī)組的效率提高4%左右。其次是對(duì)防止大容量機(jī)組低壓末級(jí)葉片水蝕特別有利,因?yàn)槟┘?jí)蒸汽濕度比不再熱機(jī)組大大降低。


10.大功率機(jī)組總體結(jié)構(gòu)方面有哪些特點(diǎn)?

大功率汽輪機(jī)由于采用了高參數(shù)蒸汽、中間再熱以及低壓缸分流等措施,汽缸的數(shù)目相應(yīng)增加,這就帶來(lái)了機(jī)組布置、級(jí)組分段、定位支持、熱膨脹處理等許多新問(wèn)題。

從總體結(jié)構(gòu)上講,大功率汽輪機(jī)有如下特點(diǎn):

⑴ 為了適應(yīng)新蒸汽高壓高溫的特點(diǎn),蒸汽室與調(diào)節(jié)汽門(mén)從高壓汽缸殼上分離出來(lái),構(gòu)成單獨(dú)的進(jìn)汽閥體,從而簡(jiǎn)化了高壓缸的結(jié)構(gòu),保證了鑄件質(zhì)量,降低了由于運(yùn)行溫度不均而產(chǎn)生的熱應(yīng)力。國(guó)產(chǎn)125MW、300MW機(jī)組的高、中壓調(diào)節(jié)汽門(mén)以及200MW汽輪機(jī)的高壓缸調(diào)節(jié)汽門(mén)都采用這種結(jié)構(gòu)形式。

⑵ 高、中壓級(jí)的布置采用兩種方式。一種是高、中壓級(jí)合并在一個(gè)汽缸內(nèi)(上汽廠125MW機(jī)組和東方廠300MW機(jī)組上采用)。另一種是高、中壓級(jí)分缸的結(jié)構(gòu)(上汽廠300MW機(jī)組和國(guó)產(chǎn)200MW機(jī)組采用這種結(jié)構(gòu))。

⑶ 大功率汽輪機(jī)各轉(zhuǎn)子之間一般用剛性聯(lián)軸器連接,由此帶來(lái)機(jī)組定位和脹差過(guò)大的問(wèn)題,必須設(shè)置合理的滑銷系統(tǒng)。

⑷ 大機(jī)組都裝有脹差保護(hù)裝置,一旦脹差超過(guò)極限時(shí),便發(fā)出信號(hào)報(bào)警或緊急停機(jī)。

⑸ 大機(jī)組大都不把軸承布置在汽缸上,而采用全部軸承座直接由基礎(chǔ)支持的方法。國(guó)產(chǎn)125MW、300MW汽輪機(jī)采用這種布置。


11.為什么大機(jī)組高、中壓缸采用雙層缸結(jié)構(gòu)?

對(duì)大機(jī)組的高、中壓缸來(lái)說(shuō),形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單,避免特別厚、重的中分面法蘭,以減少熱應(yīng)力、熱變形以及由此而引起的結(jié)合面漏汽。

采用雙層缸結(jié)構(gòu)后,很高的汽缸內(nèi)、外蒸汽壓差由內(nèi)、外兩層分擔(dān)承受,汽缸壁和法蘭相對(duì)講可以做得比較薄些,也有利于機(jī)組起停和工況變化時(shí)減小金屬溫差。所以目前高壓汽輪機(jī)高、中壓汽缸大多采用雙層缸結(jié)構(gòu),國(guó)產(chǎn)125MW、200MW、300MW機(jī)組都是如此。


12.汽輪機(jī)本體主要由哪幾個(gè)部分組成?

汽輪機(jī)本體主要由以下幾個(gè)部分組成:

⑴ 轉(zhuǎn)動(dòng)部分:由主軸、葉輪、軸封和安裝在葉輪上的動(dòng)葉片及聯(lián)軸器等組成。

⑵ 固定部分:由噴嘴室汽缸、隔板、靜葉片、汽封等組成。

⑶ 控制部分:由調(diào)節(jié)系統(tǒng)、保護(hù)裝置和油系統(tǒng)等組成。


13.汽缸的作用是什么?

汽缸是汽輪機(jī)的外殼。汽缸的作用主要是將汽輪機(jī)的通流部分(噴嘴、隔板、轉(zhuǎn)子等)與大氣隔開(kāi),保證蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)完成做功過(guò)程。此外,它還支承汽輪機(jī)的某些靜止部件(隔板、噴嘴室、汽封套等),承受它們的重量,還要承受由于沿汽缸軸向、徑向溫度分布不均而產(chǎn)生的熱應(yīng)力。


14.汽輪機(jī)的汽缸可分為哪些種類?

汽輪機(jī)的汽缸一般制成水平對(duì)分式,即分上汽缸和下汽缸。

為合理利用鋼材,中小型汽輪機(jī)汽缸常以一個(gè)或兩個(gè)垂直結(jié)合面分為高壓段、中壓段和低壓段。

大功率的汽輪機(jī)根據(jù)工作特點(diǎn)分別設(shè)置高壓缸、中壓缸和低壓缸。

高壓高溫采用雙層汽缸結(jié)構(gòu)后,汽缸分內(nèi)缸和外缸。

汽輪機(jī)末級(jí)葉片以后將蒸汽排入凝汽器,這部分汽缸稱排汽缸。


15.為什么汽缸通常制成上下缸的形式?

汽缸通常制成具有水平結(jié)合面的水平對(duì)分形式。上、下汽缸之間用法蘭螺栓聯(lián)在一起,法蘭結(jié)合面要求平整,光潔度高,以保證上、下汽缸結(jié)合面嚴(yán)密不漏汽。汽缸分成上、下缸,主要是便于加工制造與安裝、檢修。


16.汽缸個(gè)數(shù)通常與汽輪機(jī)功率有什么關(guān)系?

根據(jù)機(jī)組的功率不同,汽輪機(jī)汽缸有單缸和多缸之分。通常功率在100MW以下的機(jī)組采用單缸,300MW以下采用2~4個(gè)汽缸,600MW以下采用4~6個(gè)汽缸。

如國(guó)產(chǎn)100MW機(jī)組為單缸,125MW機(jī)組為雙缸,200MW機(jī)組為三缸,300MW機(jī)組為三缸或四缸,總的趨勢(shì)是機(jī)組功率愈大,汽缸個(gè)數(shù)愈多。


17.按制造工藝分類,汽輪機(jī)汽缸有哪些不同型式?

主要分鑄造與焊接兩種。

汽缸的高、中壓段一般采用合金鋼或碳鋼鑄造結(jié)構(gòu);低壓段根據(jù)容量和結(jié)構(gòu)要求采用鑄造或簡(jiǎn)單鑄件、型鋼及鋼板的焊接結(jié)構(gòu)。


18.汽輪機(jī)的汽缸是如何支承的?

汽缸的支承要求平穩(wěn)并保證汽缸能自由膨脹而不改變它的中心位置。

汽缸都是支承在基礎(chǔ)臺(tái)板(也叫座架、機(jī)座)上;基礎(chǔ)臺(tái)板又用地腳螺釘固定在汽輪機(jī)基礎(chǔ)上。小型汽輪機(jī)用整塊鑄件做基礎(chǔ)臺(tái)板,功率汽輪機(jī)的汽缸則支承在若干塊基礎(chǔ)臺(tái)板上。

汽輪機(jī)的高壓缸通過(guò)水平法蘭所伸出的貓爪(亦稱搭爪)支承在前軸承座上。它又分為上缸貓爪支承和下缸貓爪支承兩種方式。


19.下缸貓爪支承方式有什么優(yōu)缺點(diǎn)?

中、低參數(shù)汽輪機(jī)的高壓缸通常是利用下汽缸前端伸出的貓爪作為承力面,支承在前軸承座上。這種支承方式較簡(jiǎn)單,安裝檢修也較方便,但是由于承力面低于汽缸中心線(相差下缸貓爪的高度數(shù)值),當(dāng)汽缸受熱后,貓爪溫度升高,汽缸中心線向上抬起,而此時(shí)支持在軸承上的轉(zhuǎn)子中心線未變,結(jié)果將使轉(zhuǎn)子與下汽缸的徑向間隙減小,與上汽缸徑向間隙增大。對(duì)高參數(shù)、大功率汽輪機(jī)來(lái)說(shuō),由于法蘭很厚,溫度很高,貓爪膨脹的影響是不能忽視的。


20.上缸貓爪支承法的主要優(yōu)點(diǎn)是什么?

上缸貓爪支承方式亦稱中分面(指汽缸中分面)支承方式。主要的優(yōu)點(diǎn)是由于以上缸貓爪為承力面,其承力面與汽缸中分面在同一水平面上,受熱膨脹后,汽缸中心仍與轉(zhuǎn)子中心保持一致。

當(dāng)采用上缸貓爪支承方式時(shí),上缸貓爪也叫工作貓爪。下缸貓爪叫安裝貓爪,只在安裝時(shí)起支持作用,下面的安裝墊鐵在檢修和安裝時(shí)起作用,當(dāng)安裝完畢,安裝貓爪不再承力。這時(shí)上缸貓爪支承在工作墊鐵上,承擔(dān)汽缸重量。


21.大功率汽輪機(jī)的高、中壓缸采用雙層缸結(jié)構(gòu)有什么優(yōu)點(diǎn)?

大功率汽輪機(jī)的高、中壓缸采用雙層缸結(jié)構(gòu)有如下優(yōu)點(diǎn):

⑴ 整個(gè)蒸汽壓差由外缸和內(nèi)缸分擔(dān),從而可減薄內(nèi)、外缸缸壁及法蘭的厚度。

⑵ 外層汽缸不致與高溫蒸汽相接觸,因而外缸可以采用較低級(jí)的鋼材,節(jié)省優(yōu)質(zhì)鋼材。

⑶ 雙層缸結(jié)構(gòu)的汽輪機(jī)在起動(dòng)、停機(jī)時(shí),汽缸的加熱和冷卻過(guò)程都可加快,因而縮短了起動(dòng)和停機(jī)的時(shí)間。


22.高、中壓汽缸采用雙層缸結(jié)構(gòu)后應(yīng)注意什么問(wèn)題?

高壓、中壓汽缸采用雙層結(jié)構(gòu)有很大的優(yōu)點(diǎn),但也需注意一個(gè)問(wèn)題。

國(guó)產(chǎn)200MW、300MW機(jī)組,在高壓內(nèi)、外缸之間由于隔熱罩的不完善以及抽汽口布置不當(dāng),會(huì)造成外缸內(nèi)壁溫度升高到超過(guò)設(shè)計(jì)允許值,并且使內(nèi)缸的外壁溫度高到不允許的數(shù)值,這種情況應(yīng)設(shè)法予以改善,否則有可能造成汽缸產(chǎn)生裂紋。125MW機(jī)組取消正常運(yùn)行中夾層冷卻蒸汽后,由于某些原因,也出現(xiàn)外缸內(nèi)壁溫度過(guò)高的現(xiàn)象。


23.大機(jī)組的低壓缸有哪些特點(diǎn)?

大機(jī)組的低壓缸有如下特點(diǎn):

⑴ 低壓缸的排汽容積流量較大,要求排汽缸尺寸龐大,故一般采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)代替鑄造結(jié)構(gòu)。

⑵ 再熱機(jī)組的低壓缸進(jìn)汽溫度一般都超過(guò)230℃,與排汽溫度差達(dá)200℃,因此也采用雙層結(jié)構(gòu)。通流部分在內(nèi)缸中承受溫度變化,低壓內(nèi)缸用高強(qiáng)度鑄鐵鑄造,而兼作排汽缸的整個(gè)低壓外缸仍為焊接結(jié)構(gòu)。龐大的排汽缸只承受排汽溫度,溫差變化小。

⑶ 為防止長(zhǎng)時(shí)間空負(fù)荷運(yùn)行,排汽溫度過(guò)高而引起的排汽缸變形,在排汽缸內(nèi)還裝有噴水降溫裝置。

⑷ 為減少排汽損失,排汽缸設(shè)計(jì)成徑向擴(kuò)壓結(jié)構(gòu)。


24.什么叫排汽缸徑向擴(kuò)壓結(jié)構(gòu)?

所謂徑向擴(kuò)壓結(jié)構(gòu),實(shí)質(zhì)上是指整個(gè)低壓外缸(汽輪機(jī)的排汽部分)兩側(cè)排汽部分用鋼板連通。離開(kāi)汽輪機(jī)的末級(jí)排汽由導(dǎo)流板引導(dǎo)徑向、軸向擴(kuò)壓,以充分利用排汽余速。然后排入凝汽器。

采用徑向擴(kuò)壓主要是充分利用排汽余速,降低排汽阻力。提高機(jī)組效率。


25.低壓外缸的一般支承方式是怎樣的?

低壓汽缸(雙層缸時(shí)的外缸),在運(yùn)行中溫度較低,金屬膨脹不顯著,因此低壓外缸的支承不采用高、中壓汽缸的中分面支承方式,而是把低壓缸直接支承在臺(tái)板上。內(nèi)缸兩側(cè)擱在外缸內(nèi)側(cè)的支承面上,用螺栓固定在低壓外缸上。內(nèi)、外缸以鍵定位。外缸與軸承座僅在下汽缸設(shè)立垂直導(dǎo)向鍵(立銷)。


26.排汽缸的作用是什么?

排汽缸的作用是將汽輪機(jī)末級(jí)動(dòng)葉排出的蒸汽導(dǎo)入凝汽器。


27.為什么排汽缸要裝噴水降溫裝置?

在汽輪機(jī)起動(dòng)、空載及低負(fù)荷時(shí),蒸汽流通量很小,不足以帶走蒸汽與葉輪摩擦產(chǎn)生的熱量,從而引起排汽溫度升高,排汽缸溫度也高。排汽溫度過(guò)高會(huì)引起排汽缸較大的變形,破壞汽輪機(jī)動(dòng)靜部分中心線的一致性,嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起機(jī)組振動(dòng)或其它事故。所以,大功率機(jī)組都裝有排汽缸噴水降溫裝置。

小機(jī)組沒(méi)有噴水降溫裝置,應(yīng)盡量避免長(zhǎng)時(shí)間空負(fù)荷運(yùn)行而引起排汽缸溫度超限。


28.再熱機(jī)組的排汽缸噴水裝置是怎樣設(shè)置的?

噴水減溫裝置裝在低壓外缸內(nèi),噴水管沿末級(jí)葉片的葉根呈圓周形布置,噴水管上鉆有兩排噴水孔,將水噴向排汽缸內(nèi)部空間,起降溫作用。噴水管在排汽缸外面與凝結(jié)水管相連接,打開(kāi)凝結(jié)水管上的閥門(mén)即進(jìn)行噴水,關(guān)閉閥門(mén)則停止噴水。


29.為什么汽輪機(jī)有的采用單個(gè)排汽口,而有的采用幾個(gè)排汽口?

大功率汽輪機(jī)的極限功率實(shí)質(zhì)上受末級(jí)通流截面的限制,增大葉片高度能增大機(jī)組功率,但增大葉片高度又受材料強(qiáng)度和制造工藝水平的限制。如采用同樣的葉片高度,將汽輪機(jī)由單排汽口改為雙排汽口,極限功率可增大一倍。為增加汽輪機(jī)的極限功率,現(xiàn)在大功率汽輪機(jī)采用多個(gè)排汽口。如國(guó)產(chǎn)125MW汽輪機(jī)為雙排汽口,200MW汽輪機(jī)為三排汽口,300MW為四排汽口(200MW、300MW汽輪機(jī)末級(jí)采用長(zhǎng)葉片后改為雙排汽口)。


30.汽缸進(jìn)汽部分布置有哪幾種方式?

從調(diào)節(jié)汽門(mén)到調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴這段區(qū)域叫做進(jìn)汽部分,它包括蒸汽室和噴嘴室,是汽缸中承受壓力、溫度最高的區(qū)域。

一般中、低參數(shù)汽輪機(jī)進(jìn)汽部分與汽缸澆鑄成一體,或者將它們分別澆鑄好后,用螺栓連接在一起。高參數(shù)汽輪機(jī)單層汽缸的進(jìn)汽部分則是將汽缸、蒸汽室、噴嘴分別澆鑄好后,焊接在一起。這種結(jié)構(gòu)由于汽缸本身形狀得到簡(jiǎn)化,而且蒸汽室、噴嘴室沿著汽缸四周對(duì)稱布置,汽缸受熱均勻,因而熱應(yīng)力較小。又因高溫、高壓蒸汽只作用在蒸汽室與噴嘴室上,汽缸接觸的是調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴出口后的汽流,因而汽缸可以選用比蒸汽室、噴嘴室低一級(jí)的材料。


31.為什么大功率高參數(shù)汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)汽門(mén)與汽缸分離單獨(dú)布置?

新汽壓力在9.0MPa、新汽溫度在535℃以下的中、小功率汽輪機(jī),調(diào)節(jié)汽門(mén)均直接裝在汽缸上。更高參數(shù)的大功率汽輪機(jī),為減小熱應(yīng)力,使汽缸受熱均勻及形狀對(duì)稱,這就要求噴嘴室沿圓周均勻分布,而且汽缸上下都要有進(jìn)汽管和調(diào)節(jié)汽門(mén)。由于調(diào)節(jié)汽門(mén)布置在汽缸下部,會(huì)給機(jī)組布置、安裝、檢修帶來(lái)困難,因此需要調(diào)節(jié)汽門(mén)與汽缸分離單獨(dú)布置。另外,大功率汽輪機(jī)新汽和再熱汽進(jìn)汽管道都為雙路布置,需要兩個(gè)主汽門(mén)。這樣就可以把兩個(gè)主汽門(mén)分置于汽缸兩側(cè),并且分別和調(diào)節(jié)汽門(mén)合用一個(gè)殼體,每個(gè)主汽門(mén)控制兩個(gè)或多個(gè)調(diào)節(jié)汽門(mén)。


32.雙層缸結(jié)構(gòu)的汽輪機(jī),為什么要采用特殊的進(jìn)汽短管?

對(duì)于采用雙層缸結(jié)構(gòu)的汽輪機(jī),因?yàn)檫M(jìn)入噴嘴室的進(jìn)汽管要穿過(guò)外缸和內(nèi)缸,才能和噴嘴室相連接,而內(nèi)外缸之間在運(yùn)行時(shí)具有相對(duì)膨脹,進(jìn)汽管既不能同時(shí)固定在內(nèi)、外缸上又不能讓大量高溫蒸汽外泄。因此采用了一種雙層結(jié)構(gòu)的高壓進(jìn)汽短管,把高壓進(jìn)汽導(dǎo)管與噴嘴室連接起來(lái)。


33.高壓進(jìn)汽短管的結(jié)構(gòu)是怎樣的?

國(guó)產(chǎn)125MW汽輪機(jī)和300MW汽輪機(jī)的高壓進(jìn)汽短管外層通過(guò)螺栓與外缸連接在一起,內(nèi)層則套在噴嘴室的進(jìn)汽管上,并有密封環(huán)加以密封。這樣既保證了高壓蒸汽的密封,又允許噴嘴室進(jìn)汽管與雙層套管之間的相對(duì)膨脹。

為遮擋進(jìn)汽連接管的輻射熱量,在雙層套管的內(nèi)外層之間還裝有帶螺旋圈的遮熱襯套管,或稱遮熱筒。遮熱襯套管上端的小管就是汽缸內(nèi)層中冷卻蒸汽流出或起動(dòng)時(shí)加熱蒸汽流入的通道。


34.隔板的結(jié)構(gòu)有哪幾種形式?

隔板的具體結(jié)構(gòu)是根據(jù)隔板的工作溫度和作用在兩側(cè)的蒸汽壓差來(lái)決定的,主要有以下三種形式:

⑴ 焊接隔板:焊接隔板具有較高的強(qiáng)度和剛度,較好的汽密性,加工較方便,被廣泛用于中、高參數(shù)汽輪機(jī)的高、中壓部分。

⑵ 窄噴嘴焊接隔板:高參數(shù)大功率汽輪機(jī)的高壓部分,每一級(jí)的蒸汽壓差較大,其隔板做得很厚,而靜葉高度很短,采用寬度較小的窄噴嘴焊接隔板。優(yōu)點(diǎn)是噴嘴損失小,但有相當(dāng)數(shù)量的導(dǎo)流筋存在,將增加汽流的阻力。國(guó)產(chǎn)125MW、300MW汽輪機(jī)都是有用的窄噴嘴焊接隔板。

⑶ 鑄造隔板:鑄造隔板加工制造比較容易,成本低,但是靜葉片的表面光潔度較差,使用溫度也不能太高,一般應(yīng)小于300℃,因此都用在汽輪機(jī)的低壓部分。


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