1、汽轮机原理及系统能源与动力工程学院赵亚菊南京工程学院汽轮机原理及系统第六章 汽轮机主要零件结构汽 轮 机的工作条件:高温、高 压 、高 转 速热应力 (拉应力、压应力 )热膨胀 (汽缸和转子热膨胀、胀差 )热变形 (汽缸热变形、转子热变形 -大轴弯曲 )热疲劳、高温蠕变 (影响汽轮机寿命的重要因素 )强度 (静强度、动强度 )刚度 (零部件受力后变形情况 )振动影响机组安全性的因素 (强度的角度 )汽轮机本体汽缸、隔板套隔板、喷嘴组、静叶持环、静叶汽封 (轴封、隔板汽封、通流部分汽封 )轴承 (支持轴承、推力轴承 )滑销紧固零件静止部分转动部分 主轴、叶轮、动叶片、围带、拉金联轴器盘车装置上汽
2、 西门子 1000MW汽轮机纵剖面图14+ *13+2*2*6共 64级结构级1液 压盘车 装置 2高 压 部分 /1号 轴 承座 3高 压 缸 轴 承 4 转 子5高 压 部分 /高 压 缸 6高 压 部分 /高 压 叶片 7高 压 部分 /2号 轴 承座 8径向推力 联 合 轴 承9中 压 部分 /中 压 缸 10中 压 部分 /中 压 叶片 11中低 压连 通管 12中 压 部分 /3号 轴 承座13中 压 缸 轴 承 14低 压 部分 /低 压 缸 15低 压 部分 /低 压 叶片 16低 压 部分 /4号 轴 承座17 1号低 压 缸 轴 承 18低 压 部分 /5号 轴 承座 19
3、 2号低 压 缸 轴 承 .1汽轮机静止部分的结构 一、汽缸要求 :强 度和 刚 度;严 密性;流 动 性能好;自由膨 胀 ;汽缸法 兰 厚度尽量薄、 结 构形状 简单对 称、 节约 材料、便于安装和施工。(一)汽缸的作用:汽缸是 汽 轮 机 的 外壳 ,它承 受 载 荷、蒸汽 对 静止部分的反作用力、热应 力。 其作用 : 起着封 闭 的作用。 它将 进 入汽 轮 机的工 质 与外界隔 绝 ,使工 质在一个封 闭 的空 间 流 动 做功; 起定位支承的作用。 它内部安装隔板、 喷 嘴和 轴 封等部件,外部连 接 进 汽、排汽和抽汽等管道; 它与 这 些附件一起起到 组织 汽流流 动 的作用。
4、 使 进 汽、排汽和抽汽有 规 律的分配。(二) 汽缸的结构:、 汽缸通常分上汽缸和下汽缸,水平对分 (保证汽轮机安装和检修方便 )、 汽缸通常单缸或多缸单缸分为高压段、中压段、低压段多缸分为高压缸、中压缸、低压缸 (保证合理利用材料等 )、 汽缸通常分单层缸和双层缸 (高参数大容量的汽轮机高、中压缸 )高参数大容量的汽轮机高、中压缸常采用双层缸的原因:采用双层缸,在内外缸之间通入低与初参数的蒸汽,使内缸和外缸承受的压差、温差大大减小,每层缸相应减薄。因此:u启动、停机、变工况时汽缸的热应力减小;加快了启停速度,实现了机组的快速启停;u外缸温度低于内缸,节省了优质耐热合金钢 ;u外缸的内、外压
5、差比单层汽缸时降低了许多,因此减少了汽缸结合面漏汽的可能 。、 蒸汽在汽缸中的流动通常分为顺向布置、反向布置、对称分流布置(平衡轴向推力)上汽 西门子 1000MW汽轮发电机组三维立体视图高压缸采用双层缸 单流程 设计,包括高压外缸和高压内缸。外缸为独特的桶形设计 ;内缸为垂直纵向平中分面结构,各级静叶直接装在内缸上。高压缸缸体整个周向壁厚 为 旋转对 称 ,无需局部加厚,避免了不理想的材料集中和非对 称 变 形及局部 热应 力,使得 机 组 在启 动 停机或快速 变负 荷 时 缸体的温度梯度很小,将 热应 力保持在一个很低的水平。高 压 缸 纵 剖面 图1高 压转 子 2高 压 外缸 进 汽端 3高 压 外缸排汽端 4高 压 内缸高压内缸有 中分面设置于 垂直 方向将汽缸 分 为左右两半,采用高温螺栓进行连接, 螺栓不需要承受内缸本身的重量,可减少螺栓应力, 无高应力的高温蠕变问题,安全可靠性好。 1级低反动度叶片和 13级反动式扭叶片直接装 在内缸上 。