1、汽輪機的汽輪機的設設 備備 部部 件件汽 缸 一、汽缸的作用一、汽缸的作用 汽缸是汽輪機的外殼。其汽缸是汽輪機的外殼。其作用是將進入汽輪機的蒸汽與作用是將進入汽輪機的蒸汽與大氣隔開，形成蒸汽能量轉換大氣隔開，形成蒸汽能量轉換的封閉汽室；汽缸內部安裝著的封閉汽室；汽缸內部安裝著隔板和隔板套、汽封等部件，隔板和隔板套、汽封等部件，外部與進汽、排汽及抽汽等管外部與進汽、排汽及抽汽等管道相連接，因此還起著支承定道相連接，因此還起著支承定位的作用。位的作用。 應保證汽缸有足夠的強度和應保證汽缸有足夠的強度和剛度、通流部分有較好的流動剛度、通流部分有較好的流動性能、各部分受熱時能自由膨性能、各部分受熱時能

2、自由膨脹且中心不變、形狀簡單對稱，脹且中心不變、形狀簡單對稱，還應盡量減小熱應力。還應盡量減小熱應力。 二、汽缸的結構二、汽缸的結構1蒸汽室；2導汽管；3上汽缸；4排汽管口；5法蘭；6下汽缸；7抽汽管口 1.高、中壓缸高、中壓缸 高、中壓缸其結構設計的一個重要問題是在保證強度高、中壓缸其結構設計的一個重要問題是在保證強度的條件下，盡量減薄汽缸壁和法蘭的厚度，以減小熱應力的條件下，盡量減薄汽缸壁和法蘭的厚度，以減小熱應力和熱變形。和熱變形。 近代高參數大容量汽輪機的高壓缸多采用雙層結構，近代高參數大容量汽輪機的高壓缸多采用雙層結構，有的機組甚至中壓缸也采用雙層缸，并在內、外缸的夾層有的機組甚至中

3、壓缸也采用雙層缸，并在內、外缸的夾層中通以一定壓力和溫度的蒸汽。中通以一定壓力和溫度的蒸汽。 每層汽缸承受的壓差和溫差減少，汽缸壁和法蘭的厚每層汽缸承受的壓差和溫差減少，汽缸壁和法蘭的厚度減薄，從而度減薄，從而減小減小了啟、停及工況變化時的了啟、停及工況變化時的熱應力熱應力，加快，加快了啟、停速度，有利于改善機組變工況運行的適應性。了啟、停速度，有利于改善機組變工況運行的適應性。 由于外缸受到夾層蒸汽的冷卻，工作溫度較低，可采由于外缸受到夾層蒸汽的冷卻，工作溫度較低，可采用較低等級的材料，用較低等級的材料，節約了優質耐熱合金鋼節約了優質耐熱合金鋼。雙層缸結構。雙層缸結構的缺點是增加了安裝、檢修

4、工作量。的缺點是增加了安裝、檢修工作量。 國產300MW汽輪機高壓缸示意圖1進汽連接管；2小管；3螺旋圈；4汽封環；5高壓內缸；6隔板套；7隔板槽；8高壓外缸；9縱銷；10立銷；11調節級噴嘴組 國產引進型300MW汽輪機高、中壓缸縱剖面圖1外缸；2高壓內缸；3中壓內缸；4低壓平衡活塞持環；5高壓靜葉持環；6高壓平衡活塞持環；7中壓平衡活塞持環；8中壓一號靜葉持環；9定位銷；10中壓二號靜葉持環；11中壓排汽；12中壓進汽；13高壓進汽；14高壓排汽； 15H形梁； 國產引進型國產引進型300汽輪機高、中壓缸夾層冷卻系統汽輪機高、中壓缸夾層冷卻系統 回流式高壓缸回流式高壓缸 2.低壓缸 國產國

5、產300MW雙層結構低壓缸雙層結構低壓缸1內缸；內缸；2外缸；外缸；3排汽室；排汽室；4擴壓器；擴壓器；5汽輪機后軸承；汽輪機后軸承；6隔板套；隔板套；7擴壓管斜前壁；擴壓管斜前壁；8進汽口；進汽口；9低壓轉子低壓轉子 國產引進型國產引進型300汽輪機低壓缸縱剖面圖汽輪機低壓缸縱剖面圖外缸；外缸；2次內缸；次內缸；3內缸；內缸；4靜葉持環；靜葉持環；5隔板；隔板；6動葉動葉 低壓缸頂部密封環 1低壓進汽管；2外缸；3次內缸 噴水減溫裝置 1進水管；2噴水管 3.進汽部分進汽部分 高壓缸的前端即從調節高壓缸的前端即從調節閥到調節級噴嘴這段區域閥到調節級噴嘴這段區域是汽輪機的進汽部分，它是汽輪機的

6、進汽部分，它包括蒸汽室和噴嘴室，是包括蒸汽室和噴嘴室，是汽輪機中承受壓力和溫度汽輪機中承受壓力和溫度最高的部分。最高的部分。4. 汽缸法蘭、螺栓加熱裝置 1、2蒸汽連接口；3平面槽（a）高壓外缸法蘭 （b）、（c）法蘭螺栓加熱流程 汽輪機法蘭螺栓加熱裝置示意圖 三、汽缸的支承 汽輪機安裝在基礎汽輪機安裝在基礎上?；A上固定有若干上?；A上固定有若干塊基礎臺板（或稱機座、塊基礎臺板（或稱機座、座架），汽缸通過軸承座架），汽缸通過軸承座或其外伸的搭腳支承座或其外伸的搭腳支承在基礎臺板上。在基礎臺板上。 1.高、中壓缸的支承高、中壓缸的支承 汽輪機高、中壓缸一汽輪機高、中壓缸一般通過其水平法蘭兩端般

7、通過其水平法蘭兩端伸出的貓爪支承在軸承伸出的貓爪支承在軸承座上，稱為貓爪支承。座上，稱為貓爪支承。貓爪支承有上缸貓爪支貓爪支承有上缸貓爪支承和下缸貓爪支承兩種承和下缸貓爪支承兩種方式。方式。 下缸貓爪支承 1下缸貓爪；2壓塊；3支承塊；4緊固螺栓；5軸承座； 上缸貓爪支承1上缸貓爪；2下缸貓爪；3安裝墊鐵；4工作墊鐵；5水冷墊鐵；6定位銷；7定位鍵；8緊固螺栓；9壓塊 下缸貓爪中分面支承1下缸貓爪；2螺栓；3平面鍵；4墊圈；5軸承座 國產引進型300汽輪機內缸支承 1墊片；2螺釘；3支撐鍵；4銷子 四、滑銷系統四、滑銷系統 1.滑銷系統的作用：滑銷系統的作用： （1）允許機組（汽缸和轉子）進行

8、自由的膨脹）允許機組（汽缸和轉子）進行自由的膨脹 （2）保證汽缸和轉子中心一致）保證汽缸和轉子中心一致 （3）保證機組牢固的固定在基礎上。）保證機組牢固的固定在基礎上。 2.滑銷系統的組成滑銷系統的組成 橫銷、縱銷、立銷、角銷等橫銷、縱銷、立銷、角銷等 （a）立銷；（b）貓爪橫銷；（c）橫銷；縱銷；（d）角銷 圖4-44 汽輪機各部位滑銷 圖4-45國產引進型300汽輪機滑銷系統1縱銷；2貓爪橫銷；3定中心梁；4縱銷；5橫銷 軸承 （一）支持軸承 支持軸承的型式很多，常用的有圓筒形軸承、橢圓形軸承、三油楔軸承和可傾瓦軸承等。 1、圓筒形軸承 圖4-65圓筒形支持軸承1、3軸瓦；2螺釘；4、7墊

9、片；5、10軸承墊塊；6定位銷；8軸承限位銷；9熱電偶 2、橢圓形軸承 3、三油楔軸承 圖4-67 三油楔軸承1調整墊片；2節流孔；3帶孔調整墊鐵；4軸瓦體；5內六角螺釘；6止動墊圈；7高壓油頂軸進油 4、可傾瓦軸承 圖4-69 可傾瓦軸承1軸瓦；2軸承體；3軸承體定位銷；4定位銷；5外墊片；6自位墊塊；7內墊片；8軸承體定位銷； 9螺塞；10軸承蓋螺栓；11彈簧；12、14擋油板；13軸承蓋；15螺栓；16擋油環限位銷；17油封環；18油封環銷 （二） 推力軸承 圖4-70推力軸承1球面座；2擋油環；3調節套筒；4推力軸承瓦塊安裝環；5反向推力瓦；6正向推力瓦；7出油擋油環；8進油擋油環；9

10、拉彈簧 圖4-71國產引進型300汽輪機推力軸承1瓦塊；2調整塊調整螺釘；3、8調整塊；4瓦塊支托；5支承環；6、12墊片；7、13油封環；9定位銷；10支承環鍵；11支承環鍵螺釘； 14軸承殼體 第八節 汽輪發電機組的振動 振動過大，可能造成嚴重危害和后果：振動過大，可能造成嚴重危害和后果： 1）使轉動部件損壞。）使轉動部件損壞。 2）使連接部件松動。）使連接部件松動。 3）使機組動、靜部分摩擦。）使機組動、靜部分摩擦。 4）引起基礎甚至廠房建筑物的共振損壞。）引起基礎甚至廠房建筑物的共振損壞。 5）有可能引起危急保安器誤動作而發生停機）有可能引起危急保安器誤動作而發生停機事故。事故。 由此

11、可知，為保證機組長期安全運行，必須將由此可知，為保證機組長期安全運行，必須將它的振動幅度控制在規定范圍內。它的振動幅度控制在規定范圍內。 一、機組振動的評價標準一、機組振動的評價標準 機組的振動值一般用軸承的振幅或軸的振幅大小來衡量機組的振動值一般用軸承的振幅或軸的振幅大小來衡量 二、機組發生振動的原因二、機組發生振動的原因 （一）引起強迫振動的原因（一）引起強迫振動的原因 1、轉子質量不平衡、轉子質量不平衡 2、轉子彎曲、轉子彎曲 1）轉子沿徑向溫度分布不均勻而產生熱彎曲。）轉子沿徑向溫度分布不均勻而產生熱彎曲。 2）轉子的材質不均勻或有缺陷，受熱后出現熱彎曲。）轉子的材質不均勻或有缺陷，受

12、熱后出現熱彎曲。 3）動靜部分之間的碰磨使轉子彎曲。）動靜部分之間的碰磨使轉子彎曲。 3、轉子中心不正、轉子中心不正 4、轉子支承系統變化、轉子支承系統變化 5、電磁力不平衡、電磁力不平衡 （二）引起自激振動的原因（二）引起自激振動的原因 振動系統通過本身的運動不斷向自身饋振動系統通過本身的運動不斷向自身饋送能量，自己激勵自己，這樣產生的振動送能量，自己激勵自己，這樣產生的振動稱為自激振動。引起機組自激振動的原因稱為自激振動。引起機組自激振動的原因主要是油膜自激和間隙自激，它們引起的主要是油膜自激和間隙自激，它們引起的振動分別為油膜振蕩和間隙自激振動。振動分別為油膜振蕩和間隙自激振動。 消除自激振動的措施有：消除自激振動的措施有： （1）改善轉子與汽缸的同心位置，以減）改善轉子與汽缸的同心位置，以減小激振力；小激振力； （2）減小軸承間隙，增加潤滑油粘度等，）減小軸承間隙，增加潤滑油粘度等，以增加阻尼以增加阻尼 （三）引起軸系扭振的原因（三）引起軸系扭振的原因 引起軸系扭振的原因有汽輪機組和電氣系統兩引起軸系扭振的原因有汽輪機組和電氣系統兩方面。方面。 1.汽輪機組方面汽