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【word】 汽轮机强制冷却过程参数控制及优化
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【word】 汽轮机强制冷却过程参数控制及优化
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国产首台600MW汽轮机主机说明书(终版)
CH01.000.1SM共 140 页第1页1. 汽轮机概述1.1 概述 1.1.1 产品概述 本产品作为国产首台超临界机组，采用与三菱公司联合设计、生 产的模式。本机组为超临界、一次中间再热、单轴、三缸、四排汽 凝汽式汽轮机，具有较高的效率和安全可靠性。高中压积木块采用 三菱公司成熟的设计；低压积木块以哈汽成熟的 600MW 机组积木 块为母型，与三菱公司一起进行改进设计，使之适应三菱公司的 1029mm 末级叶片。 1.1.2 适用范围 本产品适用于中型电网承担基本负荷，更适用于大型电网中的调 峰负荷及基本负荷。本机组寿命在 30 年以上，该机型适用于北方及 南方地区各种冷却水温的条件，在南方夏季水温条件下照常满发 600MW。本机凝汽器可以根据不同的水质及用户的要求采用不同的 管材，不仅适用于有淡水水源的内陆地区，也适用于海水冷却的沿 海地区。本机组的年运行小时数在 7800 小时以上。 1.2 技术规范 汽轮机型式： 超临界、一次中间再热、三 缸四排汽、单轴、凝汽式 连续出力 转速 旋转方向 主蒸汽压力 MPa 主蒸汽温度℃ 再热蒸汽温度℃ 回热级数 调节控制系统型式 最大允许系统周波摆动 HZ 600，000KW 3000rpm 顺时针（从调端看） 24.1Mpa（g） 566℃ 566℃ 8级 DEH 48.5～51.5CH01.000.1SM 空负荷时额定转速波动 r/min 噪音水平 dB（A） 各轴承处轴径双振幅值 mm 通流级数 高压部分级数 中压部分级数 低压部分级数 末级动叶片长度 mm 盘车转速 r/min 汽轮机总长 mm（包括罩壳） 汽轮机最大宽度 mm（包括罩壳） 汽轮机本体重量 t 汽轮机中心距运行层标高 mm 1.3 主机结构 1.3.1 蒸汽流程 ±1 ＜85共 140 页第2页＜0.076 44 1+9 6 2×2×7
～ ～汽轮机通流采用冲动式与反动式组合设计。新蒸汽从下部进 入置于该机两侧两个固定支承的高压主汽调节联合阀， 由每侧各 两个调节阀流出，经过 4 根高压导汽管进入高压汽轮机，高压进 汽管位于上半两根、下半两根。进入高压汽轮机的蒸汽通过一个 冲动式调节级和 9 个反动式高压级后， 由外缸下部两侧排出进入 再热器。再热后的蒸汽从机组两侧的两个再热主汽调节联合阀， 由每侧各两个中压调节阀流出， 经过四根中压导汽管由中部进入 中压汽轮机，中压进汽管位于上半两根、下半两根。进入中压汽 轮机的蒸汽经过 6 级反动式中压级后，从中压缸上部排汽口排出， 经中低压连通管，分别进入 1 号、2 号低压缸中部。两个低压缸均为 双分流结构，蒸汽从通流部分的中部流入，经过正反向 7 级反动级 后，流向每端的排汽口，然后蒸汽向下流入安装在每一个低压缸下 部的凝汽器。汽缸下部留有抽汽口，抽汽用于给水加热。 1.3.2 高中压阀门 高压主汽调节联合阀壳是一个整体合金钢锻件，机组装有两个 高压主汽调节联合阀，分别位于高中压缸两侧，每个主汽调节联合CH01.000.1SM共 140 页第3页阀包括一个水平安装的主汽阀和两个相同的垂直安装的调节阀。这 些阀门的开度均由各自的油动机来控制，油动机由数字电液调节系 统来控制。 再热主汽调节联合阀壳是合金钢铸件， 机组装有两个再热主汽调 节联合阀，分别位于高中压缸两侧，每个再热主汽调节联合阀包括 一个摇板式主汽阀和两个调节阀。这些阀门的开度均由各自的油动 机来控制，油动机又由数字电液调节系统来控制。 1.3.3 汽缸 1.3.3.1 高中压缸 汽缸的结构形式和支撑方式在设计时给予充分考虑， 当受热状况 改变时，可以保持汽缸自由且对称的收缩和膨胀，并且把可能发生 的变形降到最低限度。由合金钢铸造的高中压外缸通过水平中分面 形成了上下两半。内缸同样为合金钢铸件并通过水平中分面形成了 上下两半。内缸支撑在外缸水平中分面处，并由上部和下部的定位 销导向，使汽缸保持与汽轮机轴线的正确位置，同时使汽缸可根据 温度的变化自由收缩和膨胀。 高压汽轮机的喷嘴室也由合金钢铸成， 并通过水平中分面形成了 上下两半。它采用中心线定位，支撑在内缸中分面处。喷嘴室的轴 向位置由上下半的凹槽与内缸上下半的凸台配合定位。上下两半内 缸上均有滑键，决定喷嘴室的横向位置。这种结构可以保证喷嘴室 根据主蒸汽温度变化沿汽轮机轴向正确的位置收缩或膨胀。主蒸汽 进汽管与喷嘴室之间通过弹性密封环滑动连接，这样可把温度引起 的变形降到最低限度。外缸上半及内缸下半可采用顶起螺钉抬高， 直到进汽管与喷嘴室完全脱离，然后按常规方法用吊车吊起。在拆 卸外缸上半或内缸下半时，尽量保持进汽密封处蒸汽室的形状，当 汽缸放下时与密封环同心。 汽轮机高压隔板套和高中压进汽平衡环支撑在内缸的水平中分 面上，并由内缸上下半的定位销导向。汽轮机中压 1 号隔板套p中 压 2 号隔板套和低压排汽平衡环支撑在外缸上，支撑方式和内缸的 支撑方式一样。CH01.000.1SM共 140 页第4页高中压缸的上下半， 在水平中分面上用大型双头螺栓或定位双头 螺栓连接。为使每个螺栓中保持准确的应力，必须对它们进行初始 拧紧获得一定的预应力。正确的拧紧方法在“螺栓拧紧说明书”中 描述。汽缸精加工完成后，按照标准的程序并且中分面不涂密封油 进行水压试验，保证汽缸不漏，当电厂装配汽轮机并准备投入运行 时，中分面需要涂性能较好的密封油。 1.3.3.2 低压缸 本机组具有两个低压缸。低压外缸全部由钢板焊接而成，为了 减少温度梯度设计成 3 层缸。由外缸、1 号内缸、2 号内缸组成，减 少了整个缸的绝对膨胀量。 ，汽缸上下半各由 3 部分组成：调端排汽 部分、电端排汽部分和中部。各部分之间通过垂直法兰面由螺栓作 永久性连接而成为一个整体，可以整体起吊。 低压缸调速器端的第 1、2 级隔板安装在隔板套内。此隔板套支 撑在 1 号内缸上，第 3、4、5 级隔板安装在 1 号内缸内，第 6、7 级 隔板安装在 2 号内缸内，内缸支撑在外缸上，并略低于水平中分面。 低压缸发电机端的第 1-4 级隔板安装在隔板套内，此隔板套支 撑在 1 号内缸上，第 5 级隔板安装在 1 号内缸内，第 6、7 级隔板安 装在 2 号内缸内，内缸支撑在外缸上，并略低于水平中分面。 排汽缸内设计有良好的排汽通道，由钢板压制而成。面积足够 大的低压排汽口与凝汽器弹性连接。低压缸四周有框架式撑脚，增 加低压缸刚性，撑脚座落在基架上承担全部低压缸重量，并使得低 压缸的重量均匀地分在基础上。在一号低压缸撑脚四边通过键槽与 预埋在基础内的锚固板配合形成膨胀的绝对死点。在蒸汽入口处，1 号内缸、2 号内缸通过 1 个环形膨胀节相连接，1 号内缸通过 1 个承 接管与连通管连接。内缸通过 4 个搭子支承在外缸下半中分面上，1 号内缸、 号内缸和外缸在汽缸中部下半通过 1 个直销定位， 2 以保证 三层缸同心。为了减少流动损失，在进排汽处均设计有导流环。每 个低压缸两端的汽缸盖上装有两个大气阀，其用途是当低压缸的内 压超过其最大设计安全压力时，自动进行危急排汽。大气阀的动作 压力为 0.034―0.048Mpa(表压)。低压缸排汽区设有喷水装置，空转 或低负荷、排汽缸温度升高时按要求自动投入，降低低压缸温度，CH01.000.1SM 保护末叶片。 1.3.4 转子共 140 页第5页高中压转子是无中心孔合金钢整锻转子。带有主油泵叶轮及超 速跳闸装置的轴通过法兰螺栓刚性地与高中压转子在调端连接在一 起，主油泵叶轮轴上还带有推力盘。 低压转子也是无中心孔合金钢整锻转子。 当装有叶片的整个转子加工完成后，需做超速试验和精确动平 衡试验。 高中压转子和 1 号低压转子之间装有刚性的法兰联轴器。 号低 1 压转子和 2 号低压转子通过中间轴刚性联接、 号低压转子和发电机 2 转子通过联轴器刚性联接。 转子系统由安装在前轴承箱内的推力轴承定位，并有 8 个支撑 轴承支撑。 1.3.5 静、动叶片 采用全三维先进设计体系，进行通流部分的设计。 1.3.5.1 静叶片 调节级采用子午面收缩静叶栅，降低静叶栅通道前段的负荷， 减少叶栅的二次流损失。 高中压静叶片全部为弯扭叶片； 每只静叶自带菱型头形内外环， 整圈组焊后，在中分面处割开，成为上下半结构。 低压第 1 级为弯曲静叶，第 2－4 级为扭曲静叶，第 5、6、7 级 为弯扭静叶。低压第 1 级为铆接结构，第 2－5 为自带菱形叶冠焊接 结构，末二级隔板为单只静叶焊接在内外环上的焊接结构。 1.3.5.2 动叶片 调节级动叶片采用电脉冲加工成三只为一组并带有整体围带和 三叉叶根的三联叶片。 高、中压动叶全部为弯扭自带冠叶片，枞树型叶根。 低压 1－7 级为变截面扭曲动叶片；均为自带围带，枞树型叶根 结构。CH01.000.1SM共 140 页第6页CH01.000.1SM共 140 页第7页CH01.000.1SM 2. 高压主汽调节联合阀 2.1 概述共 140 页第8页主汽阀具有“双重阀碟”而且在水平位置操作。主汽阀体和蒸 汽室为一体。附图中表示了主汽阀和执行机构的布置图，油动机安 装在弹簧支架上，并且通过连杆及杠杆与主汽阀杆相连接。 2.2 主汽阀 主汽阀是简单布置的通常被称为“双重阀碟”的结构。它由两 个单座的不平衡阀（9）和（14）组成，一个阀安装在另一个内部。 如图 3 所示，阀处于关闭位置时，蒸汽进汽压力与压缩弹簧（54） 、 （55）（56）和（57）的作用力一起通过阀杆把每一个阀门紧紧地 、 关闭在它的阀座上。 预启阀（14）由 2 部分组成，通过安装在阀杆（12）内部的弹 簧弹性压紧在主阀上，关闭时能与主汽阀（9）内部的阀座较好的同 心。阀杆（12）移动并打开主汽阀（9）时，预启阀（14）首先开启。 之后，阀杆（12）顶在阀碟套筒的底座“X”上，开启主阀（9） 。主 阀（9）全开时，主汽阀套筒（22）的上端面顶在阀杆套筒（23）的 下端面上，防止蒸汽沿阀杆泄漏。阀杆密封由紧配合的套筒（25） 组成，如图所示带有适当的漏汽口。这些漏汽口与根据运行条件所 确定的低压区域相连接。 （如系统图所示） 。当阀处于如图 3 所示关 闭位置时，阀杆导向块（28）的底部顶在阀杆套筒（23）的底座“Y” 上，防止蒸汽沿阀杆泄漏。圆柱型的蒸汽滤网作为阀盖（a） （b）的 一部分，环绕在阀的周围。 2.3 调节阀及蒸汽室 蒸汽室主汽调节阀体是整体 Cr-Mo 合金钢锻件。机组有两个结 构相同的蒸汽室，分别位于机组两侧，蒸汽通过主汽阀进入独立控 制的调节阀，控制高压缸进汽。 每一个蒸汽室有 2 个调节阀，每个调节阀都由各自的执行机构 控制。每个阀都是单座结构。每个调节阀被蒸汽所包围，其压力近 似主汽压力。如图所示，阀设计成两部分，阀蝶和阀杆活动连接。CH01.000.1SM共 140 页第9页调节阀杠杆（53， 54）通过连杆（59） （35） 销（43） ， ，特制螺母（37） 和套筒（36）与阀杆（17）相连接，当油动机的活塞向上移动就打 开调节阀，向下移动就关闭调节阀。杠杆和销（3）连接，通过连杆 （60）和销（4）与弹簧室（e）相连。阀杆密封包括一个紧配合的 导向套筒（C，D-1）和在阀盖中的套筒（18，19） 。套筒带有适当的 泄漏口，高压漏汽口与高压排汽区连接，低压漏汽口与汽封冷凝器 相连。压缩弹簧（50，51，52）在所有时间内都给每个阀门施以关 闭的力。弹簧（50，51，52）力向下作用在弹簧座（47）上，以克 服不平衡的力并提供一个可靠的关闭阀门的力。 2.4 主汽调节阀的支撑 蒸汽室主汽阀体支架安装在底板（3）和（4）上，底板（3）和 （4）通过地脚螺栓和点焊的方式固定在基础上。蒸汽室主汽阀体靠 近主蒸汽进汽侧通过挠性板（a）和连接套筒（d）支撑，挠性板（a） 通过螺栓固定在底板上。蒸汽室主汽阀体另一端通过挠性板（b）支 撑，挠性板（b）通过螺栓和销固定在底板上。这种形式的支撑结构 防止蒸汽室的横向移动，允许蒸汽室沿轴向膨胀。 2.5 2.5 主蒸汽进汽管 调节阀出口与通向高中压缸上、下半的主蒸汽导汽管焊接在一 起。 1 号和 2 号调节阀出口连接在高压缸上半，3 号和 4 号调节阀出 口连接在高压缸的下半。通往高压缸上半的高压导汽管设有法兰， 使检修时能够拆卸高中压缸上半。CH01.000.1SM共 140 页第 10 页CH01.000.1SM共 140 页第 11 页CH01.000.1SM共 140 页第 12 页CH01.000.1SM共 140 页第 13 页CH01.000.1SM共 140 页第 14 页CH01.000.1SM共 140 页第 15 页CH01.000.1SM共 140 页第 16 页CH01.000.1SM 3.大气阀 大气阀 3.1 概述共 140 页第 17 页大气阀装于汽轮机低压缸两端的汽缸的上半上，其用途是当低 压缸的内压超过其最大设计安全压力时，自动进行危急排汽。 3.2 结构 如图所示，大气阀安装在汽缸上半，并用 28 个螺栓固定在汽缸 法兰上。它包括一个薄的铅板（5） ，被压紧在垫片（6）和阀盖（7） 之间的外密封面上，也被螺钉和环夹（2）压紧在圆板（1）的内密 封面上，圆板（1）对着外部大气，由阀盖（7）固定，见图 A-A 视 图。 如果排汽压力升高到超过预定值，圆板（1）被向外压，使铅板 （5）在环夹外缘和阀盖内缘之间被剪断。铅板的断裂，使汽轮机后 汽缸内的压力降低，蒸汽沿汽缸向上喷出。阀盖（7）可防止铅板、 圆板和环夹飞出伤人和损坏设备。 外径处的罩板引导汽流向上喷出。 铅板（5）与一个自动低真空跳闸机构相连接。当排汽压力升高 到预定点时，自动低真空跳闸机构使汽轮机停机。铅板（5）断裂时 低压缸内压为 0.034～0.048Mpa(g)。 低真空跳闸机构见单独的说明书。CH01.000.1SM共 140 页第 18 页CH01.000.1SM 4.再热主汽阀及油控跳闸阀 再热主汽阀及油控跳闸阀 4.1 再热主汽阀共 140 页第 19 页再热主汽阀安装在再热管路中， 位于再热器和中压调节阀之间。 作用是作为中压调节阀的备用保险设备，当超速跳闸机构动作，汽 轮机跳闸时，万一调节阀失灵，则再热主汽阀关闭。 附图表示再热主汽阀及其执行机构的装配图。执行机构在另外 图纸上表示。这个阀门的形式通称为“扑板式”结构。该阀是由悬 挂在摇臂（j）上的再热主汽阀碟（33）以及通过键与摇臂相连的阀 杆（17、18）所组成。 阀杆上装有衬环（20）和嵌入环（27），防止蒸汽泄漏。嵌入 环（27）和阀杆（17、18）之间过盈配合，带有球形接触面的衬环 （20）安装在嵌入环（27）和衬套（19）之间。轴承室（a、b）内 的蒸汽泄漏，在蒸汽压力下，将阀杆（17、18）推向执行机构一侧， 嵌入环（27）、衬套（20）和衬套（19）将严密接触，因此，可以 防止沿主轴的蒸汽泄漏。阀杆（17、18）通过连杆（32）、曲柄（24） 和油动机连杆（38）相连接。 油动机的活塞向上移动，旋转阀杆（17、18） ，从而带动用键固 定在阀杆上的摇臂（j） ，打开阀碟（33） 。油动机继续打开阀碟直到 在弹簧室（c）里的止动器（63）与弹簧室里的上法兰接触。加工调 整位于连杆（38）和连杆端部（48）之间的垫片（40） ，使油动机的 活塞与阀碟（33）和摇臂（j）按照如图所示的正确位置安装。缓冲 机构包括如详图 C 所示的制动器（54） ，蝶形垫片（31）和调整螺杆 （23） 。 安装步骤如下： 可以在热态和冷态的情况下安装蝶形垫片（31） 。 1 安装制动器 （54） 与螺母 （59） 使轴向没有间隙， ， 然后用销 （28） 固定（54）和（59） 。 2 用“汽轮机复位”使阀门全开，然后拧紧弹簧座（58）使蝶形CH01.000.1SM 垫片刚刚被压紧。共 140 页第 20 页3 关闭阀门，在制动器（54）的螺纹端放置千分表（千分表应 放置在导向块 （55） 或阀支架 （a、 上） 然后拧紧弹簧座 b） ， （58） 到 2.80-0.3mm。 4 全开阀门，然后确定最大行程在 2.80-0.3mm 以内，然后安装螺 钉（57）并敛缝。 5 确认阀门全开时，与制动器保持接触。 4.2 油控跳闸阀 该阀是由控制阀和油动机组成，油动机和控制油系统相连接。 4.2.1 当超速跳闸阀和事故跳闸阀关闭时再热主汽阀将被打开， 油 动机供油，油控跳闸阀将被关闭，使阀杆漏入腔室（a、b）的蒸汽 不能排走，从而对主轴产生一个推力，密封面严密接触，即能卡住 主轴使主轴不能转动，又能防止蒸汽泄漏。 4.2.2 当超速跳闸机构跳闸时，油动机泄油，油控跳闸阀开启，排 走腔室（a、b）内的漏汽，减少作用在主轴上的压力，以便用最小 的力关闭再热主汽阀。 4.3 再热主汽管 中压调节阀出口与通往高中压缸上、 下半的中压导汽管焊接在一 起。中压调节阀右-右和左-左的出口与高中压缸上半连接，中压调 节阀右-左和左-右的出口与高中压缸下半连接。通往高中压缸上半 的中压导汽管设有法兰，使检修时能够拆卸高中压缸上半。 4.4 再热主汽调节联合阀支架 机组共有两个再热主汽调节联合阀， 每个联合阀体由一个再热主 汽阀体与两个中压调节阀体焊接在一起。再热主汽阀支架焊接在再 热主汽阀体上，然后通过螺栓及销与底板固定。见附图。 再热主汽阀体靠近进汽侧通过支架支撑，另一侧支撑在挠性板 上。这种支撑结构防止再热主汽阀横向移动，同时允许再热主汽阀 沿轴向膨胀。 外旁通管路用来平衡再热主汽阀两侧的蒸汽压力，允许阀门开 启。CH01.000.1SM共 140 页第 21 页CH01.000.1SM共 140 页第 22 页CH01.000.1SM共 140 页第 23 页CH01.000.1SM共 140 页第 24 页CH01.000.1SM 5.中压调节阀 中压调节阀共 140 页第 25 页中压调节阀安装在汽轮机的每个中压进汽管道上， 甩负荷后用以 限制再热器去中、低压汽轮机的蒸汽流量。起动期间，当汽轮机蒸 汽旁路系统投入运行时，这些阀门也具有调节蒸汽去中压和低压汽 轮机的控制能力。中压调节阀为双座活塞式结构，每一个阀门都有 自己独立的执行机构。 附图 15 表示其中一个阀门及其执行机构的结 构。执行机构见单独说明书。 中压调节阀出口通过中压导汽管与汽缸进汽室连接。主阀碟（h） 通过阀杆（12）和连接件（29）与油动机的活塞连接。油动机活塞 向下移动关闭阀门，向上移动打开阀门。 每个阀门通过压缩弹簧（40）（41）始终向阀和连杆施加向下 、 的关闭力。预启阀（5）由两部分组成，和阀杆（12）之间为活动连 接，使其关闭时与位于主阀碟（h）内的阀座自动对中。因此当阀杆 （12）移动开启主阀碟（h）时，预启阀（5）首先打开，随后阀杆 继续移动，使连接螺母（7）与连接套筒（9）的“X”面接触，进而 开启主阀碟（h） 。主阀碟（h）全开时，连接套筒（9）端部顶在套 筒（13）上，防止蒸汽沿阀杆泄漏。阀杆密封由紧配合的套筒（13） 构成，阀杆漏汽通往轴封冷却器。圆柱形的蒸汽滤网（c）装在主阀 碟（h）外侧。滤网底部和阀体上的凹槽配合，顶部和阀盖（d） （e） 用止动销固定。密封环（11）能够阻止蒸汽从阀套筒与主阀（h）之 间泄漏。安装时注意将凹槽对着蒸汽泄漏方向。CH01.000.1SM共 140 页第 26 页CH01.000.1SM 6.连通管 连通管 6.1 概述共 140 页第 27 页连通管的作用，是以最小的压力损失将蒸汽从中压缸的排汽口 导入低压缸的进汽口。如图所示，安装在连通管弯管内的多个叶片 组成的导向叶栅，可以使汽流平稳地改变流向。 为了吸收管道产生的轴向热膨胀，在连通管上装有两组压力平 衡式波纹鼓膨胀节，按必须吸收的热膨胀量来确定膨胀节的波纹数 量。当采用连杆装置将滑动波纹节同一个反方向的波纹节（平衡端） 连接在一起限制压力推力时，压力平衡式膨胀节吸收轴向位移，另 外它也承受管道的压力。为了达到较高的可靠性，波纹节由内、外 两层组成的（见详图 T） 。外层吸收管道系统的膨胀，并且在较低应 力水平的情况下承受蒸汽压力负荷。 内层具有较高的压力承载能力， 并作为衬套保护外层不受腐蚀。 详图 A 表示了顶部密封隔板，它构成了 1#和 2#低压内、外缸 之间的密封挠性连接。在安装时，拧紧内六角螺母和六角头螺栓。 此密封隔板在垂直方向被冷拉，冷拉值按低压缸金属的工作温度和 连接管内的蒸汽温度确定。 在与汽轮机装配时，连通管采用冷拉预应力的方法，冷拉值见 附图。连通管通过密封隔板与低压外缸法兰和 1#内缸承接管法兰相 连，也采用冷拉预应力方法，以便在机组运行期间平衡一部分热应 力，这样就能有效地改善膨胀节的受力状况。 6.2 结构及安装 在“设计技术要求”中给出了连通管各分部套的重量和尺寸， 这些分部套上装有起吊用的搭子。安装连通管时，在螺栓的螺纹上 涂刷防止螺纹咬口的润滑剂。应径向交替拧紧螺栓。 连通管的安装按如下步骤进行： 1) 将序号Ⅰ和序号Ⅱ的膨胀节（保持运输支架仍在原位）及序 号Ⅲ的局部连通管安装到汽轮机上， 并应安装上相应的垫片CH01.000.1SM 和密封环。共 140 页第 28 页2) 将序号Ⅲ拧至手紧，配准管子的长度后将管子与法兰点焊， 电厂完成焊接，重新安装。 3) 将序号Ⅱ拧至手紧，使之可靠的安装定位。 4) 从膨胀节上拆除所有的蓝色运输支架（保存备用） 。 5) 拆除临时垫块后，按上述力矩要求冷拉定位。 力矩板手按下述步骤进行： a b c d 拧至手紧； 拧紧到 155.1Mpa； 拧紧到 310.3Mpa； 不同螺柱拧紧力矩如下： 工制 M27 M30×3 M33 M36×3 M39×3 M42×3 M45×3 力矩（N.m） 499 723 27 英制 1”-8UN 1 1/8”-8UN 1 1/4”-8UN 1 3/8”-8UN 1 1/2”-8UN 1 5/8”-8UN 1 3/4”-8UN下述重新拧紧螺栓的说明仅仅使用于 1#和 2#低压缸法兰的螺 栓。 在法兰温度超过三分之二运行温度经过几个小时运行之后，螺 栓应按规定的径向交替的顺序再次拧紧。 由于螺纹上的润滑剂被 “烧 掉” ，在螺栓螺纹上的摩檫系数将显著增大，所以再次加力矩值已经 不够了。如果所加的初始应力是合适的，则重新拧紧可采用对螺母 增加一个附加转角的方法来实现。对于有一个垫片的结合面，可以 拧紧螺母半圈，对于有两个垫片的结合面，可以拧紧螺母一圈。如 果螺栓和法兰的温度相似，并且在法兰上作用的蒸汽压力负荷比较CH01.000.1SM共 140 页第 29 页小或者没有蒸汽压力负荷，则螺栓可以采用热紧方法。CH01.000.1SM共 140 页第 30 页CH01.000.1SM 7.冲动式调节级 冲动式调节级 7.1 概述 7.1 冲动式调节级共 140 页第 31 页附图描述的是高压汽轮机冲动式调节级。冲动式调节级由喷嘴 组和转子上的调节级动叶组成。 7.1.1 喷嘴组 喷嘴组采用紧凑设计并通过电火花加工形成一个整体的蒸汽通 道。整体喷嘴组在安装时被分为上下两半，焊接在喷嘴室上。每半 喷嘴室内又形成两个通流流道。喷嘴采用先进的子午面收缩型线汽 道，以降低二次流损失。 7.1.2 动叶片 动叶片为电火花加工的三支叶片为一组的三联叶片。动叶片叶 根采用叉形叶根。每组动叶片采用三个轴向定位销钉，通过冷淬的 方法进行装配，将动叶固定在转子上。每组动叶片自带围带，装配 后形成整圈连接。 7.1.3 汽封 汽封片采用填片和锁紧片固定在喷嘴组上。 汽封片与动叶围带、 转子之间留有较小的间隙。如果这个间隙变大，需要更换汽封片。 7.2 备注 在维修汽轮机时应该仔细检查下面几项： ?在喷嘴和动叶片上的外来积聚物 ?叶片边缘和围带的侵蚀 ?由于锅炉水处理不当造成的叶片表面的腐蚀 ?初始裂纹 ?叶根和铆钉头的松动 ?汽封片的接触和磨损CH01.000.1SM共 140 页第 32 页CH01.000.1SM 8.反动式高压叶片 反动式高压叶片共 140 页第 33 页附图描述的是安装在汽轮机高中压缸积木块调端， 通过全三维设 计的反动式高压级。这种结构允许在运行过程中保持较小的径向间 隙。 8.1 隔板 每只静叶片加工成自带内外环结构。静叶片通过内外环焊接在 一起形成整圈的隔板，并在水平中分面处分开。隔板套上加工有单 面平直的隔板槽，保证隔板安装在正确的位置上。每个隔板槽都与 隔板所需要的宽度尺寸相匹配。在每个隔板槽上加工有一个放置金 属塞紧条的槽，用来将隔板固定在隔板套的正确位置上。装配时装 入塞紧条，保证隔板槽密封。隔板装配时，在上半和下半水平中分 面处，各加工骑缝螺孔，并安装紧定螺钉，防止隔板运行时转动。 8.2 动叶片 单只动叶片自带围带，装配后形成整圈连接。动叶片采用枞树 型叶根，安装在转子相配的叶根槽内。转子的圆周外表面沿切向加 工半圆形的槽，在每只叶片下部与转子上半圆形槽相应的位置钻一 销孔，当每只叶片装入叶根槽的相应位置后，将定位销装入销孔中， 锁住叶片。叶片按顺序装入，每个叶片的销孔与前一支叶片的定位 销一起将叶片固定在转子上。最后一支叶片装入时不用销钉固定， 而是通过位于出汽边和进汽边的径向销固定在相邻的叶片上。 8.3 汽封 汽封是通过保持蒸汽在叶片内流动来维持汽轮机高效率的主要 部件。迷宫式弹性汽封圈能够保持动静之间较小的径向间隙，使蒸 汽泄漏量最小。迷宫式汽封圈包括成组的汽封圈弧段和弹簧。汽封 圈安装槽内加工有安装弹簧用的槽，安装时根据汽封圈弧段的位置 保持弹簧位置。汽封圈的安装使蒸汽压力将汽封圈推向密封面，形 成轴向密封。汽封圈安装槽内留有足够的退让间隙，允许汽封圈在 槽内移动。弹簧片径向压紧汽封圈，使运行时转子与汽封圈之间的 径向间隙很小。当机组非正常工况下，汽封与转子发生接触，弹性CH01.000.1SM共 140 页第 34 页汽封圈可以被压缩，并在正常工况时弹回。这样可以防止汽封圈与 转子发生严重摩擦而损坏。如果汽封与转子之间的间隙变得过大， 可以取出更换。 8.4 备注 在维修汽轮机时应当仔细检查下列几项： ?在喷嘴和动叶片上的外来积聚物 ?叶片边缘和围带的侵蚀 ?由于锅炉水处理不当造成的叶片表面的腐蚀 ?初始裂纹 ?叶根和铆钉头的松动 ?汽封圈弹簧的硬度 ?密封片的接触和磨损CH01.000.1SM共 140 页第 35 页CH01.000.1SM共 140 页第 36 页CH01.000.1SM 9.反动式中压叶片 反动式中压叶片共 140 页第 37 页附图描述的是安装在汽轮机高中压缸积木块电端，通过全三维 设计的反动式中压级。这种结构允许在运行过程中保持较小的径向 间隙。 9.1 隔板 每只静叶片加工成自带内外环结构。静叶片通过内外环焊接在 一起形成整圈的隔板，并在水平中分面处分开。隔板套上加工有单 面平直的隔板槽，保证隔板安装在正确的位置上。每个隔板槽都与 隔板所需要的宽度尺寸相匹配。在每个隔板槽上加工有一个放置金 属塞紧条的槽，用来将隔板固定在隔板套的正确位置上。装配时装 入塞紧条，保证隔板槽密封。隔板装配时，在上半和下半水平中分 面处，各加工骑缝螺孔，并安装紧定螺钉，防止隔板运行时转动。 9.2 动叶片 单只动叶片自带围带，装配后形成整圈连接。动叶片采用枞树 型叶根，安装在转子相配的叶根槽内。转子的圆周外表面沿切向加 工半圆形的槽，在每只叶片下部与转子上半圆形槽相应的位置钻一 销孔，当每只叶片装入叶根槽的相应位置后，当每只叶片装入叶根 槽的相应位置后，将定位销装入销孔中，锁住叶片。叶片按顺序装 入，每个叶片的销孔与前一支叶片的定位销一起将叶片固定在转子 上。最后一支叶片装入时不用销钉固定，而是通过位于出汽边和进 汽边的径向销固定在相邻的叶片上。 9.3 汽封 汽封是通过保持蒸汽在叶片内流动来维持汽轮机高效率的主要 部件。迷宫式弹性汽封圈能够保持动静之间较小的径向间隙，使蒸 汽泄漏量最小。迷宫式汽封圈包括成组的汽封圈弧段和弹簧。汽封 圈安装槽内加工有安装弹簧用的槽，安装时根据汽封圈弧段的位置 保持弹簧位置。汽封圈的安装使蒸汽压力将汽封圈推向密封面，形 成轴向密封。汽封圈安装槽内留有足够的退让间隙，允许汽封圈在 槽内移动。弹簧片径向压紧汽封圈，使运行时转子与汽封圈之间的CH01.000.1SM共 140 页第 38 页径向间隙很小。当机组非正常工况下，汽封与转子发生接触，弹性 汽封圈可以被压缩，并在正常工况时弹回。这样可以防止汽封圈与 转子发生严重摩擦而损坏。如果汽封与转子之间的间隙变得过大， 可以取出更换。 9.4 备注 在维修汽轮机时应当仔细检查下列几项： ?在喷嘴和动叶片上的外来积聚物 ?叶片边缘和围带的侵蚀 ?由于锅炉水处理不当造成的叶片表面的腐蚀 ?初始裂纹 ?叶根和铆钉头的松动 ?汽封圈弹簧的硬度 ?密封片的接触和磨损CH01.000.1SM共 140 页第 39 页CH01.000.1SM共 140 页第 40 页CH01.000.1SM 10.反动式低压叶片 反动式低压叶片共 140 页第 41 页附图描述了安装在双流低压缸内调端的全三维设计的反动式低 压叶片。电端叶片与图示调端叶片结构相同，但图形需要镜像。 10.1 隔板 10.1.1 低压第一级隔板 每只静叶片带有整体顶部叶冠，由型钢加工而成，其根部是由 内环热铆至叶片上而成的，当叶片装入隔板套中后用塞紧条（1）塞 紧，此塞紧条是半圆形外加凸台的结构形式。见下图。隔板内环设 有膨胀槽，用以吸收静叶的膨胀量。图 2310.1.2 低压第二 、三、四、五级隔板 每只静叶片加工成自带内外环结构。静叶片通过内外环焊接在 一起形成整圈的隔板，并在水平中分面处分开。隔板套上加工有单 面平直的隔板槽，保证隔板安装在正确的位置上。每个隔板槽都与 隔板所需要的宽度尺寸相匹配。在每个隔板槽上加工有一个放置金 属塞紧条的槽，用来将隔板固定在隔板套的正确位置上。装配时装 入塞紧条，保证隔板槽密封。隔板装配时，在上半和下半水平中分 面处，各加工骑缝螺孔，并安装紧定螺钉，防止隔板运行时转动。 10.1.3 低压第六级隔板 第六级隔板由精密铸造的静叶片和内外环焊接组成。隔板在水 平中面处分成上下两半，每一半隔板在内环分成几组。每半隔板装 在低压 2 号内缸相应位置上形成一个直角槽，用一连串的 L 形塞紧 条将隔板固定于内缸上。同时，在隔板上半水平中分面的两端用螺 钉将隔板上半固定在内缸上以防止其转动。参见附图。隔板内环设CH01.000.1SM共 140 页第 42 页有膨胀槽，吸收隔板的膨胀量。第六级隔板汽封，采用低直径的弹 簧汽封， 这种汽封的密封位置较隔板内环直径小， 漏汽面积 相对减小，从而显著地减少了漏汽量，提高了效率。 10.1.4 低压第七级隔板 末级隔板由精密铸造的静叶片和内外环焊接组成。隔板 在水平中面处分成上下两半，每一半隔板在内环分成几组。 为了除去低压末级的水分， 末级静叶的内弧面设计有 “疏水 槽”结构，在隔板外环设计有整圈疏水槽。末级隔板在水平 中分面处支撑在内缸上， 隔板上半外环装有锁紧螺钉， 并防 止起吊内缸上半时隔板掉落， 防止隔板在运行中转动。 在隔 板上部和下部均设有定位键防止隔板轴向移动。 末级隔板汽 封， 采用低直径的弹簧汽封， 这种汽封的密封位置较隔板内 图 24 环直径小，漏汽面积相对减小，从而显著地减少了漏汽量， 提高了效率。 10.2 动叶片 低压缸叶片共 7 级，全部为自带围带叶片。 其中第 1～5 级动叶片为型钢铣制而成，第 6 级为模锻毛坯抛磨 而成。所采用的技术依然是反动式结构的匹配方式。其中前 4 级叶 根采用已成熟的加强型枞树形叶根，5、6 级的结构为我公司亚临界 600MW 汽轮机的传统结构，已安全可靠运行多年。 末级动叶是自带围带并带凸台拉筋的结构，叶片为锻造制成。末 级动叶是枞树型叶根，与转子上的叶根槽相匹配。末级动叶采用每 个叶片自带凸台拉筋的结构，这种拉筋形式不受高应力载荷影响， 但需要频率试验，检查真实频率，因为频率振动会导致材料疲劳及 叶片表面产生裂纹。 末级动叶运行在可能引起叶片腐蚀的高湿度区， 为了将腐蚀减小到最小，在每一个叶片的进汽边装有抗腐蚀性很好 的司太立合金片。 10.3 汽封 汽封是通过保持蒸汽在叶片通道内流动来维持汽轮机高效率的CH01.000.1SM共 140 页第 43 页主要部件。迷宫式弹性汽封圈能够保持动静之间较小的径向间隙， 使蒸汽泄漏量最小。迷宫式汽封圈包括成组的汽封圈弧段和弹簧。 汽封圈内加工有安装弹簧用的槽，安装时根据汽封圈弧段的位置保 持弹簧位置。汽封圈的安装使蒸汽压力将汽封圈推向密封面，形成 轴向密封。汽封圈安装槽内留有足够的退让间隙，允许汽封圈在槽 内移动。弹簧片径向压紧汽封圈，使运行时转子与汽封圈之间的径 向间隙很小。当机组在非正常工况下，汽封与转子发生接触，弹性 汽封圈可以被压缩，并在正常工况时弹回。这样可以防止汽封圈与 转子发生严重摩擦而损坏。如果汽封与转子之间的间隙变得过大， 可以取出更换。 10.4 备注 在维修汽轮机时应当仔细检查下列几项： ?在喷嘴和叶片外部的积聚异物 ?叶片边缘和围带的腐蚀 ?由于锅炉水处理不当造成的叶片表面的水蚀 ?初始裂纹 ?叶根和铆接处的松动 ?汽封圈弹簧的硬度 ?外来异物的冲击或打击痕迹 ?汽封片的接触和磨损CH01.000.1SM共 140 页第 44 页CH01.000.1SM共 140 页第 45 页CH01.000.1SM 11.挡油环 11.挡油环共 140 页第 46 页附图 27 一种大型汽轮机挡油环的典型结构。 它的作用是防止润 滑油沿着汽轮机转子泄漏。挡油环由上半（7）和下半（8）组成， 并且通过六角头螺钉（23）（24）固定在轴承箱端部。挡油环上下 、 半用六角头螺钉（25）在水平中分面处连接，并且通过销（26）定 位。 油封片镶在挡油环（7）和（8）上下内径上加工出的槽里，然后 沿着油封片根部周围将贴和的金属敛缝以固定油封片。许多油封片 集中形成一组集油器，由于离心力而没有甩出汽轮机转子的润滑油 沿着转子漏出，由这些油封片将油聚集起来，聚集起来的润滑油通 过一组钻出的通孔向下流到挡油环下半的小油槽里，溢出的油通过 排油管路排入主油箱。为保持溢出油位在足够的高度上，以便封住 排油孔。防止油烟溢出，设计了小油槽。 在正常条件下，通过挡油环应该没有油的泄漏，但是必须注意保 证排油通道的清洁和允许油的流动畅通无阻，如果发现油量超过标 准，沿着转子轴承箱溢出，应该立即检查油封特别是排油通道。 挡油环应该安装在转子运行时正确的位置上。为了安装挡油环， 应该首先将上、下半在水平中分面装配起来，然后安装整个挡油环， 以得到按转子间隙图上规定的间隙，最后用螺钉牢固地将挡油环固 定在轴承箱上。CH01.000.1SM共 140 页第 47 页CH01.000.1SM 12. 高中压缸调端汽封 12.1 外汽封共 140 页第 48 页高中压调端外汽封结构如附图，为尽量减少漏汽量，采用由许 多汽封片组成的迷宫式汽封，漏汽从腔室“Y”“A-A”剖） （ ，通过汽 封体上半的两个接口（f）流向汽封冷却器，冷却器使腔室“Y”维 持一定的真空度，从而防止漏汽通过此腔室流入汽机房。 密封蒸汽通过汽封体下半的两个接口 （g） 流向腔室 “X” “A-A” （ 剖） ，在任何工况下，此腔室靠汽封冷却器自动维持在大约 113760 －126500Pa 的压力下。 每个汽封圈由四个弧段构成，带有“T”形根部，安装在汽封体 上相应的槽中， 装在每个上半汽封圈弧段的中分面处的专用销 （37） 、 （38）用来防止汽封圈的转动，在每个汽封圈（c,d）的背部有一个 弹簧片（31，32） ，弹簧片一端有通孔，螺钉（34）穿过弹簧片拧在 每一弧段上，每一弧段沿螺孔四周敛缝以防止螺钉松动，螺钉头部 距弹簧片有一定距离，保证弹簧片径向位移。装配时保证汽封片与 转子间隙。 在汽封圈弧段的端部结合面处打上识别符号。这样，当拆卸汽 封圈以后重新装配时，汽封圈仍可保持原来的装配关系，这一点极 为重要。 汽封圈（d）每个弧段上均有压力供汽槽，这是利用外侧蒸汽压 力比内侧大而使汽封圈径向紧密贴合在汽封体槽内，汽封圈安装时 应使压力供给槽面向蒸汽流动方向（参见“D”。 ） 嵌入汽封圈的汽封片与转子上的凸凹槽配合形成减压流道，减 少漏汽损失。 汽封体装配时， 用位于螺栓中心线上的左、 右两个偏心套筒 （20） 定位，偏心套筒与偏心销（23）配合，并在调整完成后点焊在汽封 体上。汽封体最终由六角头螺钉（8）固定在汽缸上（见“C-C”。 ） 12.2 内汽封 内汽封如附图所示，内汽封是与汽缸分离的独立部套。依靠水 平中分面外支撑搭在外缸下半水平中分面上，并在顶部和底部靠定CH01.000.1SM共 140 页第 49 页位销定位，以保证内汽轮机中心线保持正确的位置，使内汽封可以 随着温度的变化自由地膨胀和收缩。内汽封汽封圈结构与外汽封汽 封圈结构相同，汽封圈每个弧段上进汽侧均有压力供汽槽，以利用 外侧和内侧的蒸汽压力差使汽封圈径向定位。CH01.000.1SM共 140 页第 50 页CH01.000.1SM共 140 页第 51 页CH01.000.1SM共 140 页第 52 页CH01.000.1SM 13. 高中压缸电端汽封 13.1 外汽封共 140 页第 53 页高中压电外汽封结构如附图，为尽量减少漏汽量，采用由许多 汽封片组成的迷宫式汽封，漏汽从腔室“Y”“A-A”剖） （ ，通过汽封 体上半的两个接口（e）流向汽封冷却器，冷却室使腔室“Y”腔室 维持一定的真空度，从而防止漏汽通过此腔室流入汽机房。 密封蒸汽通过汽封体下半的两个接口 （f） 流向腔室 “X” “A-A” （ 剖） ，在任何工况下，此腔室靠汽封冷却器自动维持在大约 113760 －126500Pa 的压力下。 每个汽封圈由四个弧段构成，带有“T”形根部，安装在汽封体 上相应的槽中，装在每个上半汽封圈弧段的中分面处的专用销（31） 用来防止汽封圈的转动，在每个汽封圈（b,c,）的背部有一个弹簧片 （27，28） ，弹簧片一端有通孔，螺钉（30）穿过弹簧片拧在每一弧 段上，每一弧段沿螺孔四周敛缝以防止螺钉松动，螺钉头部距弹簧 片有一定距离，保证弹簧片径向位移。装配时保证汽封片与转子间 隙。 在汽封圈弧段的端部结合面处打上识别符号。这样，当拆卸汽 封圈以后重新装配时，汽封圈仍可保持原来的装配关系，这一点极 为重要。 汽封圈（d）每个弧段上均有压力供汽槽，这是利用外侧蒸汽压 力比内侧大而使汽封圈径向紧密贴合在汽封圈槽内，汽封圈安装时 应使压力供给槽面向蒸汽流动方向（参见“D”。 ） 嵌入汽封圈的汽封片与转子上的凸凹槽配合形成减压流道，减 少漏汽损失。 汽封体装配时， 用位于螺栓中心线上的左、 右两个偏心套筒 （16） 定位，偏心套筒与偏心销（17）配合，并在调整完成后点焊在汽封 体上。汽封体最终由六角头螺钉（13）固定在汽缸上（见“C-C”。 ） 13.2 内汽封 内汽封如附图所示，内汽封是与汽缸分离的独立部套。依靠水平 中分面外支撑搭在外缸下半水平中分面上，并在顶部和底部靠定位CH01.000.1SM共 140 页第 54 页销定位，内汽封可以随着温度的变化自由地膨胀和收缩。内汽封汽 封圈结构与外汽封汽封圈结构相同，汽封圈每个弧段上进汽侧均有 压力供汽槽，以利用外侧和内侧的蒸汽压力差使汽封圈径向定位。CH01.000.1SM共 140 页第 55 页CH01.000.1SM共 140 页第 56 页CH01.000.1SM共 140 页第 57 页CH01.000.1SM 14. 低压外汽封共 140 页第 58 页低压外汽封如附图，是迷宫弹性汽封，它由许多汽封片组成， 可使汽封漏汽减少到最低限度，汽封漏汽从腔室“Y”通过汽封体下 半的接口通向汽封冷却器，冷却器维持腔室“Y”为部分真空从而防 止漏汽通过腔室流向汽轮机房。 密封蒸汽通过汽封体下半上的接口通到腔室“X” ，在任何工况 下，汽封调节器自动维持此腔室的压力大约为 6500Pa。 汽封圈均为同样型式的，每个汽封圈都有带有“T”形叶根的弧 段组成， “T” 型叶根装入汽封体上相应的槽内专用销 （件 17） （件 或 22）用于防止汽封圈的转动，它装在每个汽封圈上半弧段水平中分 面处的汽封槽内缺口处，每个汽封圈背部有四个弹簧片（件 21） ，弹 簧片一端有通孔，螺钉穿过弹簧片上拧在汽封弧段上，在每一汽封 弧段螺孔四周敛缝防止螺钉松动，螺钉头与弹簧片有足够间隙，使 弹簧片径向可自由移动，装配时保证汽封片与转子间隙。 汽封圈弧段的端部应打印辨认符号，这样，在汽封圈拆卸后重 新装配时，就可保持原来的装配关系，这一点极为重要， 每个汽封圈（件 21）的每个弧段上都有一个压力供给槽，它是 利用外侧蒸汽压力比内侧大而使汽封圈径向紧贴在汽封圈内，汽封 圈弧段安装时应使压力槽面向蒸汽汽流方向，汽封圈（件 23）在外 侧，则不需要此压力槽。 汽封体装配时，在汽封体上半与汽缸上半连接螺拴节圆上钻两 个孔，装两个螺销（件 11） ，当拆卸汽封体时，用螺母（件 12）松 动罗销。 当汽封体（件 25）需要增加传感元件时，要去除螺旋管塞（件 5） 并使用相应的管子。CH01.000.1SM共 140 页第 59 页CH01.000.1SM 15. 平衡环共 140 页第 60 页高中压缸的平衡环附图所示，平衡环均为两半组成，依靠支撑 键搭在内缸或外缸下半水平中分面处，轴向靠一圈密封槽与内缸或 外缸配合，并由定位销在顶部和底部与内缸定位，这种结构使得平 衡环能够随着温度的变化而自由膨胀和收缩，同时相对汽轮机的轴 线保持正确位置。 平衡环的汽封圈结构相似，汽封圈由 8 段组成，并带有“T”形 结构，安装在平衡环上相应的槽中，如附图所示。高压进汽侧汽封 圈在靠近水平中分面的汽封圈上半弧段处装有止动销 （9） 防止旋转。 中压进汽侧汽封圈在靠近水平中分面的汽封圈上半弧段“T 型槽” 处装有紧钉螺钉（14）防止旋转。高压排汽侧汽封圈在靠近水平中 分面的汽封圈上半弧段处装有止动销（6）防止旋转。销及紧定螺钉 可以在拆卸需要提起上半汽封时防止汽封圈脱落下来。 每个汽封圈背面有 4 个片状弹簧（11、12、5） ，其一端有通孔， 螺钉穿过弹簧片拧在每一个弧段上。装配时在汽封圈上螺孔四周敛 缝以防止螺钉松动，螺钉头部到弹簧片留有足够间隙，装配时弹簧 片径向可自由移动保证汽封片与转子间隙。 在每个汽封圈上都有压力供给槽，这是靠外侧比内侧蒸汽压力 大一些而使得汽封圈径向定位，汽封圈弧段装配时，这些压力槽总 要对着汽流方向，每个汽封圈弧段在结合端面处要做出标记以便辨 认，在汽封圈拆卸后重新装配时，要使汽封圈弧段按原来的关系和 位置。 汽封片和转子上的凸凹槽形成减压流道，减小漏气损失。CH01.000.1SM共 140 页第 61 页CH01.000.1SM共 140 页第 62 页CH01.000.1SM 16.高中压转子与低压 1 号转子联轴器 高中压转子与低压共 140 页第 63 页附图描述了用于连接汽轮机高中压转子与低压 1 号汽轮机转子 的刚性联轴器。联轴器的每半与汽轮机转子整体地锻造在一起。联 轴器的两半用铰孔螺栓刚性连接。起定位环作用的垫片加工成止口 形式，与每半联轴器相配合，因此，为了取下垫片，转子必须轴向 移动，使两半联轴器分开，空出一个足够的止口安装间隙来，采用 顶开螺钉实现此操作。最初装配时，联轴器上都作了标记，并且所 有螺栓均按次序编号排列。 两半联轴器之间的精确对中以及安装的正确方法是极其重要的。 在转子放入轴承之前，用平板检查联轴器表面，如发现有任何碰痕 或毛刺必须把它们刮研掉，对这些表面不允许动锉刀，检查所有的 螺孔、刮面等，去掉能够发现的任何毛刺。 在正确的对中状态下，所有的联轴器零部件应该是被清理干净 的，螺栓和螺孔应是相互匹配好的，装上垫片并移动其中一根转子 使两半联轴器靠在一起，不准用紧螺栓的办法把它们拉在一起。装 上所有螺栓并且按“合金钢螺柱的拧紧”一节的方法逐渐地把它们 拧紧安装所有的螺栓。CH01.000.1SM共 140 页第 64 页CH01.000.1SM 17.低压 1 号与低压 2 号联轴器 低压共 140 页第 65 页附图所示为适用于连接两根汽轮机转子的刚性联轴器。联轴器 的每半是与汽轮机转子整体地锻造在一起的。联轴器的中间部分是 一根中间轴（1） ，它在两个汽轮机转子之间也起着一个垫片的作用。 中间轴被加工成有止口的结构，与垫片（2）及一根汽轮机转子相配 合。起定位环作用的垫片也被加工成有止口的结构，与另一相匹配 的轴子联轴器半部及中间轴相配合。为了取下垫片，转子必须轴向 移动，使两半联轴器分开，突出一个足够的止口安装间隙，采用顶 开螺钉完成此操作。在拆卸联轴器时还必须注意，再装配这些零件 时，应按它们相互之间原位置关系再行装配。当它们最初装配时， 联轴器上都作了标记，并且所有螺栓均按次序编号排列。 两半联轴器间的精确对中以及安装的正确方法是极为重要的。 建议用下述方法： 在转子放入轴承前，用平板检查联轴器端面。如果发现有任何 碰痕或毛刺，必须把它们刮研掉。不要锉这些表面，检查所有的螺 孔、刮面等，去掉能够发现的任何毛刺。 在正确的对中状态下，所有联轴器零件应被清理干净，并且螺 栓是 匹配好的，装上垫片（2）并且移动其中一个转子，使中间轴 （1）和联轴器端面贴合在一起。不要用拧螺栓的方法把它们拉在一 起。装上所有螺栓并且按“合金钢螺柱的拧紧”一节的方法逐渐地 把它们拧紧安装所有的螺栓。最后装上防鼓风盖板（3）即可。CH01.000.1SM共 140 页第 66 页CH01.000.1SM 18.低压 2 号与发电机联轴器 低压共 140 页第 67 页附图所示为连接低压汽轮机转子和发电机转子的联轴器。 联轴器和垫片的端面被加工成止口的结构形式而相互配合。这 样，为了将联轴器的两半分开，可采用顶开螺钉使转子轴向移动。 每半联轴器都备有加工好的顶开螺孔。 在停机期间，联轴器大齿轮（3）与低速盘车装置相啮合。 转子的精确对中及正确的装配步骤是极为重要的。 在转子放入轴承以前，用平板检查联轴器端面。如果发现有任 何碰痕或毛刺，必须把它们刮研掉。不要锉这些表面，检查所有的 螺孔、刮面等，去掉能够发现的任何毛刺。 与此同时，须清理所有联轴器零件并且匹配好螺栓、螺孔。确 保当中间轴（1）和垫片（2）及（3）就位时，整个装配件的匹配标 记是严格对中的。 安装中间轴和垫片（参见“轴系找中图”，移动转子将两半联 ） 轴器装配在一起。不得用紧螺栓的办法，将转子联轴器拉在一起。 把联轴器螺栓装入应装入的螺孔中，使有标记的端应位于该联 轴器的调速器的一端。紧螺栓可按“合金钢螺栓的拧紧”一节所述 进行。 当首次装配联轴器时，防鼓风盖板（4）在它们所在的位置上已 作了标记，装上它们并且确保它们在所标志的位置上。 当每个盖板螺钉（5）被拧上时，装上特制垫片（9） ，这样使垫 片上弯成直角的凸起正好嵌在事先钻好的孔中。当一螺钉被拧紧， 即将垫片的两端弯成翅片状与螺钉头两平面相贴合，以防止螺钉松 开。在盖板上有几个开孔以便疏油。CH01.000.1SM共 140 页第 68 页CH01.000.1SM 19.汽封系统 汽封系统 19.1 概述共 140 页第 69 页在汽轮机转子穿过外缸的部位， 必须采取一些措施防止空气漏入 或蒸汽从汽缸漏出，带有疏齿形密封环的汽封和汽封蒸汽系统就是 为了完成这一功能而设计的。 下列各设备原则性地示意于图 43。 19.2 说明 19.2.1 转子汽封： 汽封在每个外缸两端带有大量环绕转子的汽封齿。汽封齿与转 子表面仅留有为防止在运行过程中发生接触的间隙。汽封的结构在 另外章节中加以说明。以下是典型的转子汽封压力分布。图 40 汽轮机在空负荷或低负荷下的汽封系统在汽轮机启动和低负荷运行时，汽轮机各汽缸内的压力都低于 大气压力。见图 40，供至“X”腔室的汽封蒸汽在一侧通过汽封漏CH01.000.1SM共 140 页第 70 页入汽轮机，在另一侧漏入“Y”腔室。由装在轴封冷凝器上的电动风 机使“Y”腔室维持稍低于大气压力。因而空气通过外汽封从大气漏 入 “Y” 腔室。 汽气混合物则通过一个与轴封冷凝器相连的接口从 “Y” 腔室被抽出。 当排汽压力超过“X”腔室压力时，通过内汽封圈发生反向流 动，流量随着排汽压力的升高而增加，因此，高压缸的各汽封约在 10％负荷时变成自密封，中压缸的各汽封约在 25％负荷时变成自密 封，此时，蒸汽从“X”腔室排到汽封系统的联箱，再从联箱流向低 压汽封。大约在 75%负荷下系统达到自密封。如有任何多余的蒸汽， 会通过溢流阀流往冷凝器。 在图 40 和图 41 中，绝对压力是按一个标准大气压（101325Pa图 41 汽轮机在 25%负荷或更高负荷下的汽封系统即 760mmHg）给出的，如果电厂处于高海拔区，因而需要修正这些 压力， 则根据图 40 和图 41 确定合适的表压力并用于当地的大气压， 以取得正确的厂址绝对压力。 19.2.2 汽封蒸汽调节阀 去往各个汽封的密封蒸汽压力是由下述四个气动膜板驱动阀 调节的CH01.000.1SM 高压供汽阀 冷端再热供汽阀 溢流阀 辅助供汽阀共 140 页第 71 页每个阀门配有一个位移变送器，将阀门的开度转换为 4～ 20mA。汽封联箱的压力变化通过压力变送器将 4～20mA 的电信号 送往 DCS，由 DCS 完成对阀门的控制功能，并输出相应控制信号， 控制输往调节阀膜盒的空气量，从而控制调节阀的开度，来维持汽 封母管的压力在规定的范围内。 DCS 检测汽封联箱的压力。按照汽轮机蒸汽和负荷条件的要 求，只要汽源有蒸汽便通过调节阀以每个阀门最高的压力给定值提 供蒸汽。通常，高压汽源用于跳闸和甩负荷后的启动或当无冷端再 热供汽时的低负荷下。在冷态启动由辅助汽源供汽的情况下，高压 供汽阀将处于关闭状态，此时同样无冷再热蒸汽，因此，高压供汽 阀调整在最低的压力给定值，辅助供汽阀的给定值比高压供汽阀的 给定值高 3450Pa，冷端再热供汽阀的给定值比辅助供汽阀的给定值 高 3430Pa（0.035Kgf/cm?） 。 如果通过内汽封漏入“X”腔室的汽量（图 41）超过各低压汽 封需要的密封汽量，则汽封联箱压力将升高，供汽阀将完全关闭， 而溢流阀开启，将多余的蒸汽排往凝汽器，从而控制汽封联箱的压 力。因此，溢流调节阀的给定值比冷端再热供汽阀高 3450Pa。 给定值（近似值）如下： 调节阀 高压供汽 辅助供汽 冷端再热供汽 溢流 给定值 22630Pa（表压） 26080Pa（表压） 29530 Pa（表压） 32980 Pa（表压） 调节阀状态 汽封联箱压 力 Pa 表压） （ 高 压 辅 助 供汽阀 冷端再热 供汽阀 溢流阀 供汽阀在不同的汽封联箱压力下各阀的状态表示于下表CH01.000.1SM
开和调节 关闭 关闭 关闭 开 开和调节 关闭 关闭共 140 页 开 开 开和调节 关闭第 72 页 关闭 关闭 关闭 开和调节19.2.3 低压减压器 低压汽封蒸汽减温器用于降低在进入凝汽器空间之前供汽管道 内低压汽封供汽的温度，低压汽封内的蒸汽温度维持在 120℃～ 180℃之间，以防汽封体可能的变形和损坏汽轮机转子，蒸汽的减温 是通过发生在冷凝器辅助空间内供汽管道中蒸汽的自然降温达到 的，并由减温喷水系统控制，使喷水系统投入的温度在一个低压汽 封内被感受。在进入减温器的蒸汽温度约为 260℃或更高的情况下， 用此系统就能使汽封蒸汽温度达到 120℃～180℃之间，但是，如果 进入减温器的蒸汽温度低于 260℃，特别是如果接近控制范围 120℃～180℃时，则不要喷水，而且供汽管道中的自然降温作用可 能使汽封温度降到控制值 121℃以下。 减温器和连接管道原则性地示意于图 43 中， 过热蒸汽进入减温 器，且在减温器收缩的管道截面中蒸汽速度增加。然后，蒸汽通过 喷嘴，在喷嘴中冷却水被注入高速汽流中，这样保证绝对雾化，且 因冷却水汽化而使蒸汽温度降低。来自凝结水泵的冷却水通过管道 经过减温器喉部的喷嘴而进入减温器，经过喷嘴的冷却水量由膜板 驱动阀对应于来自 DCS 的控制信号进行控制， DCS 感受一个低压汽 封的温度。当此温度大于 150℃时，就向减温器中喷水冷却。在喷嘴 出口约 1.52 米处的供汽管道中装有一个疏水罐。 19.2.4 高压减温器 为了限制在启动和停机过程中可能发生的轴封蒸汽和转子表 面之间的温差， 以防轴封区的转子在热应力的作用下产生裂纹损坏， 在系统中设置了高压减温器。DCS 中的温差控制器整定值为 85℃。 当汽封蒸汽温度与调端高压缸端壁金属温度之差大于 85℃时，通过 温差控制器控制高压减温调节阀，向高压减温器内喷水，冷却高压 汽封蒸汽。汽封蒸汽与缸壁之间的温差，用高压汽封供汽母管中的 蒸汽热电偶及高压缸调端缸壁金属热电偶测得。CH01.000.1SM共 140 页第 73 页为了防止在汽封蒸汽温度较低时喷水。在 DCS 系统中提供如 下控制逻辑： 当高p中压汽封供汽温度小于 150℃时， 即使汽封蒸汽 温度与调端高压缸端壁金属温度之差大于 85℃，高压减温调节阀仍 处于关闭状态，切断水源。此外，为防止未充分雾化的喷水进入汽 封，在距减温器出口约 1.52m 的供汽管道中装有一个疏水罐。 19.2.5 轴封蒸汽冷却器 如图 40 和图 41 所示， “Y”腔室是汽封漏气区，其中必须维持稍 低于大气压力，通常显示 690Pa 的负压，而且，如果系统工作正常， 允许达到 500～750Pa 的负压。 在运行中，循环水进入轴封冷却器的前水室。在轴封冷却器内流 过管子后在后水室排出。阀杆漏汽及来自图 40 和图 41 所示的“Y “腔室的汽封漏汽通过两个蒸汽入口进入凝汽区，漏汽流过管子外 壁而凝结，所形成的凝结水通过壳体疏水口排出，空气和其它非凝 结气体由风机排往大气。风机壳体疏水口应保持开启，以便通过适 当的环形水封管随时排出凝结水。 19.2.6 安全阀（汽封系统） 由于送往汽封系统的供汽压力高于系统允许的设计压力，在系 统中装有两个安全阀， 以避免由于调节阀失灵可能引起的过高压力。 安全阀是一个以“突然“作用为特征的直接压力启动的放泄阀， 两个安全阀全调整在压力为 275000Pa 时开启排放系统中多余的蒸 汽，当汽封系统中的三个调节阀和旁路阀以最大通流能力供汽时， 两个安全阀处于全开位置，以排放系统中过量的蒸汽。 19.2.7 蒸汽过滤器 为了防止外部物质进入汽封和引起转子的损坏，在每个汽封的 供汽管道中使用了蒸汽过滤器。过滤器的“Y”形支管是水平安装的 或置于管道的顶部，所以能够自行排空。 19.2.8 热电偶 热电偶是用来使运行人员能够监视高压和中压汽封供汽与这些 汽封区的转子金属之间的温差，汽封供汽的温度是直接从调节阀和CH01.000.1SM共 140 页第 74 页汽封之间的供汽管道中测得的，而汽封区的转子金属温度是不能直 接测得的，它是通过在汽缸的一端或两端测量汽缸壁温度取得的近 似值。 19.3 运行 19.3.1 启动 19.3.1.1 车。 19.3.1.2 建立通过主冷凝器的水循环。 19.3.1.3 启动凝结水泵并建立通过轴封冷却器的冷却水流。 19.3.1.4 开启轴封冷却器水室上的放气口，直至全部残留气体排入 大气。 19.3.1.5 确认轴封冷却器壳体的疏水系统对主冷凝器是开着的。 19.3.1.6 确认轴封冷却器水位警报器在运行中，且仪表截止阀是开 着的。 19.3.1.7 打开向低压汽轮机汽封蒸汽减温器控制阀的供汽，开启控 制阀每侧的手动截止阀。由于不向低压汽轮机各汽封供汽，因此控 制阀应保持关闭位置，确认控制阀的旁路阀处于关闭状态。 19.3.1.8 19.3.1.9 19.3.1.10 19.3.1.11 19.3.1.12 确认每个汽封系统压力调节阀站的手动截止阀和旁路阀 打开向各汽封压力调节阀的供汽。 确认高压和冷端再热供汽压力调节阀进口侧的疏水阀是 运行人员应确认高压供汽温度与测得的高p中压转子的 在确认调节阀入口的供汽管道中无水和供汽温度在规定 处于关闭状态。电动截止阀也处于关闭状态。 在汽轮机和进汽管道所有疏水阀打开的情况下使机组盘开着的，且供汽管道中无水。 表面金属温度是协调的，有关汽封蒸汽温度限定值见汽轮机运行。 的范围内以后，确认调节阀的旁路阀处于关闭状态。按下述顺序打 开调节阀两侧的手动及电动截止阀。 。 （1） 当用高压供汽调节站向汽封系统供汽时： A) 溢流调节阀 B) 冷再热调节阀 C) 辅助调节阀CH01.000.1SM共 140 页第 75 页D) 高压调节阀 （2） 当用辅助供汽调节站向汽封系统供汽时： A) 溢流调节阀 B) 冷再热调节阀 C) 辅助调节阀 D) 高压调节阀 两侧的手动及电动截止阀处于关闭状态。直到机组带负荷汽封 系统达到自密封后，打开高压手动及电动截止阀。 19.3.1.13 当高压供汽截止阀（或辅助供汽截止阀）打开后，在汽封 供汽联箱内建起蒸汽压力，确认汽封供汽的压力稳定在控制调节阀 的给定点。 19.3.1.14 当汽封供汽联箱压力建立后，立即启动轴封冷却器风机。 19.3.1.15 确认各汽缸的每个汽封处均有低度真空。 19.3.1.16 确认各汽缸的任何汽封的蒸汽没有漏入大气，如果发现 有漏汽，则提高轴封冷却器真空，或调整各调节阀的给定值以降低 汽封联箱内的蒸汽压力直至停止向外部漏汽。 19.3.1.17 检查各低压缸汽封蒸汽的温度为限定值 120℃～180℃. 之间，还检查置于蒸汽减温器和低压汽封之间的汽封联箱正在连续 疏水。 19.3.1.18 关闭主凝汽器的真空破坏门，启动抽汽设备，并在主凝 汽器内建立尽可能高的真空，在每个汽缸的汽封建立起最大流量之 前，所需的汽封蒸汽量随主凝汽器真空的改善而增加。 19.3.1.19 如果采用汽轮机自动控制（ATC）方式启动，在下述情 况下不停止盘车。 a 高压汽封蒸汽温度太低。 b 汽封供汽和端壁金属之间温差太大。 c 汽封蒸汽减温未将低压汽封供汽温度适当地调整在最大和最小限 制值之间。 如果探测到上述任何一种情况，汽轮机自动控制程序将接通汽 封系统故障报警指示器，且在故障排除前或运行人员超调报警前继 续盘车。 19.3.1.20 当负荷增加到超过初始值时， 所需的外部汽封供汽量减小，CH01.000.1SM共 140 页第 76 页约在 25％的额定负荷下，冷端再热供汽接口将提供密封汽轮机所需 的全部供汽量，在更高的负荷下，来自高压和中压汽轮机汽封的漏 汽可能等于各低压汽封所需的蒸汽总量，当达到高负荷时，汽封联 箱的蒸汽压力将增加到冷端再热供汽阀控制器（在 DCS 中）的给定 值，且此调节阀关闭。如果汽封联箱的压力继续增高，则汽封联箱 溢流阀将开启，并允许多余的汽封漏汽流往主凝汽器。 19.3.2 控制降负荷 在控制降负荷时，只要冷端再热压力高得足以维持汽封供汽联 箱的蒸汽压力高于 22630Pa（表压） ，则汽封系统所需的蒸汽是取自 主冷端再热管道，当联箱压力低于此压力时，高压供汽调节阀根据 需要而开启，以保持汽封联箱压力 22630（表压） 。 当负荷降低时，应调整高压汽封供汽温度，使之与高p中压转 子金属表面温度的匹配能使转子应力（在汽封区内）减至最小。 在冷端再热蒸汽调节阀入口的供汽管道上装有一个止逆阀，当 端再热蒸汽压力冷低于汽封联箱压力时，此逆止阀防止蒸汽从汽封 联箱回流至主冷端再热管道。 19.3.3 汽轮机跳闸 当汽轮机跳闸时， 在冷端再热蒸汽压力降到使汽封联箱压力低 于 22630（表压）之前，汽封补充蒸汽量取自主冷端再热管道，当汽 封联箱的压力再降低时， 汽封供汽将按前面各段所述取自高压汽源。 由于汽封汽源的快速切换， 使高压供汽和汽缸端壁金属之间的 温度匹配受到限制。然而，如果在跳闸之前温度匹配得好，则当发 生向外部供汽汽源的切换时，可避免产生过大的转子金属表面的温 度波动。 19.3.4 停机 只要存在着抽出通过汽封而进入汽缸的空气而使缸内保持真空 的必要，就必须向汽轮机各汽封提供密封蒸汽，这时，冷空气流会 使转子表面金属急剧冷却，而又会导致热的p静止的汽封体变形， 在主凝汽器的抽汽设备停止运行和主凝汽器的真空完全消失以前，CH01.000.1SM 不得切断汽封供汽。 19.3.5 停机顺序共 140 页第 77 页19.3.5.1 在机组盘车和汽封供汽来自外部汽源的情况下， 确认主凝汽 器真空已完全消失。 19.3.5.2 关闭轴封冷却器风机 19.3.5.3 按下述顺序关闭各汽封压力调节阀两侧的手动及电动截止 阀： a 高压供汽阀 b 辅助供汽阀 c 冷端再热供汽阀 d 溢流阀 在切断轴封冷却器的风机后，应立即关闭上述阀门。在汽封体 内无真空的情况下，汽封供汽的投入将导致蒸汽漏入大气，这些蒸 汽会进入润滑油的积漏区并凝结，成为污染杂质积累在油箱中。 19.3.5.4 切断向每个汽封压力调节阀的空气供应。 19.3.5.5 关闭汽封蒸汽减温控制阀两侧的手动截止阀。 19.3.5.6 切断向汽封蒸汽减温控制阀的空气供应。 19.3.5.7 切断轴封冷却器的冷却水。 19.3.6 汽封系统运行限制 19.3.6.1 汽封供汽必须具有不小于 14℃的过热度。 19.3.6.2 盘车之前不得投入汽封供汽系统，以免转子弯曲。 19.3.6.3 低压缸汽封供汽温度 120～180℃，低压汽封温度控制器整 定值为 150℃。 19.3.6.4 为了防止汽封部位由于热应力而造成转子损坏， 机组在启动 和停机时，要尽量减小汽封蒸汽和转子表面间的温差下，由于热应 力而使转子开始产生裂纹的计算循环次数，由图 42 的曲线确定。建 议转子循环疲劳能力为 10000 次。 19.3.6.5 如果热态启动采用辅助锅炉向轴封供汽， 则应注意辅助锅炉 所供蒸汽的温度也不得使轴封蒸汽与转子表面金属的最大允许温差 超过上述规定值。CH01.000.1SM共 140 页第 78 页图 42CH01.000.1SM共 140 页第 79 页CH01.000.1SM 20.疏水系统 疏水系统 20.1 概述共 140 页第 80 页汽轮机疏水系统的目的，是在机组启动、带负荷、甩负荷或停机 时，防止水进入汽轮机的部件或积聚在汽轮机内。汽轮机一旦进水， 零部件的损坏几乎是不可避免的。水会引起热冲击，机械冲击，由此 引起的故障有：叶片和围带损坏，推力轴承损坏，转子裂纹，隔板套 裂纹，转子永久性弯曲，静子部分的永久性变形以及汽封片磨坏等。 20.2 汽轮机所有的疏水阀必须： 20.2.1 在汽轮机停机后到被冷却之前一直打开。 20.2.2 在汽轮机启动和向轴封供汽之前必须打开。 20.2.3 当机组升负荷时保持打开状态，当负荷带到额定负荷的 20%时 关闭高中压疏水阀。 20.2.4 当机组降负荷时，负荷降到额定负荷 20%时，打开高中压疏水 阀。 20.2.5 在主要疏水阀打开之前， 避免破坏真空。 但这个建议不适合用 于在危急情况下需要立即破坏真空，也不适用于用户的主蒸汽管道 的疏水阀。CH01.000.1SM共 140 页第 81 页CH01.000.1SM 21.后汽缸喷水系统 后汽缸喷水系统共 140 页第 82 页后汽缸喷水系统设计成在转子的转速达到 600r/min 时自动投入， 并在机组带上约 15%负荷前连续运行，同时当排汽缸温度超过 70℃ 自动投入。 当机组的转速达到 600r/min 时，在控制开关处于自动位置时， 电磁阀由来自汽轮机控制系统的一个信号所驱动， 或者通过手动操纵 开关驱动。 电磁阀通电时使气动阀打开， 由凝结水泵向喷水系统供水。 气动调节阀控制通往后汽缸喷水嘴的凝结水量，它通常是关闭 的，而当电磁阀由控制开关的自动或手动操纵而动作时，它被来自一 个调节器或空气装置的空气打开， 供气动阀的空气由一个压力控制器 （设在 DCS 中）调节，它利用恒压的空气，并对应于作用在调节阀 出口的感受元件上的一个压力变化产生的一个变量输出， 这样给各喷 水 嘴 提 供 均匀 的凝 结 水 量 。通 常后 汽 缸 喷 水调 节阀 后 设 定 值为 0.4MPa～0.6MPa。 在空负荷蒸汽流量和全真空的情况下，不希望后汽缸过热。真 空不良会引起汽缸过热，正如当机组被允许倒拖时蒸汽流量大大小 于空负荷时的流量一样。如果温度超过 80℃，则必须通过增加负荷 或改善真空逐步地降低后汽缸的温度，后汽缸的极限温度为 120℃。 如果达到这一温度，则应停机并排除故障。此外,后汽缸喷水调节阀 有一个旁路阀，此阀仅在调节阀损坏或维修的情况下使用。为维持 计算的控制压力，旁路阀应开得足够大。为了防止汽轮机可能的损 坏，要注意当汽轮机在不需要后汽缸喷水的范围内运行时，旁路阀 不应处于开启状态。CH01.000.1SM共 140 页第 83 页CH01.000.1SM 22.滑销系统 滑销系统共 140 页第 84 页在汽轮机启动、 运行和停机时， 为了保证汽轮机各个部件正确地 膨胀、收缩和定位，同时保证汽缸和转子正确对中，设计了合理的 滑销系统。 机组膨胀的绝对死点在 1 号低压缸的中心，由预埋在基础中的两 块横向定位键和两块轴向定位键限制低压缸的中心移动，形成机组 绝对死点； 高中压缸由四只“猫爪”支托， “猫爪”搭在轴承箱上， “猫爪” 与轴承箱之间通过键配合， “猫爪”在键上可以自由滑动； 高中压缸与轴承箱之间、低压 1 号与 2 号缸之间在水平中分面以 下都用定位中心梁连接。汽轮机膨胀时，1 号低压缸中心保持不变， 它的后部通过定中心粱推动 2 号低压缸沿机组轴向向发电机端膨胀。 1 号低压缸的前部通过定中心梁推着中轴承箱、 高中压缸、 前轴承箱 沿机组轴向向调速器端膨胀。轴承箱受基架上导向键的限制，可沿 轴向自由滑动，但不能横向移动。箱侧面的压板限制了轴承箱产生 的任何倾斜或抬高的倾向。这种滑销系统经运行证明，膨胀通畅， 效果良好。 转子之间都是采用法兰式刚性联轴器联接， 形成了轴系。 轴系轴 向位置是靠机组高压转子前端的推力盘来定位的。推力盘包围在推 力轴承中，由此构成了机组动静之间的死点。当机组静子部件在膨 胀与收缩时，推力轴承所在的前轴承箱也相应地轴向移动，因而推 力轴承或者说轴系的定位点也随之移动，因此，称机组动静之间的 死点为机组的“相对死点” 。CH01.000.1SM共 140 页第 85 页CH01.000.1SM 23.保温设计 保温设计 23.1 保温设计的基本原则共 140 页第 86 页汽轮机保温目的是减少汽轮机上、下缸的温差，保证机组安全 可靠的运行，减少汽轮机本体及管道等附件表面散热损失，提高机 组的热效率。 目前国内对保温层表面最高温度有如下规定： 当 100℃≤t0≤250℃时 250℃＜t0≤400℃时 400℃＜t0≤510℃时 510℃＜t0≤570℃时 ts=35℃ ts=40℃ ts=45℃ ts=48℃其中 t0--保温层内表面温度 ts--保温层外表面温度 另外由于汽缸上、下半的环境温度不同，一般可取汽缸下半保 温层厚度比上半厚 20%左右。 23.2 保温材料的选用 根据我公司中央试验室材料部门提供的材料性能和现有本体保 温材料生产情况，目前选用硅酸铝纤维毡（毡状）材料经有关部门 鉴定，效果比较好。 23.2.1 本体保温硅酸铝纤维毡主要性能如下：材料名称 允许最 高温度 (w/m.k) (1000℃ ×6h) 硅酸铝纤维 毡 1000℃ 128 N25 ≥0.2 0.12 ≤4% 密度 (Kg/m3) 抗风蚀性 (m/sec) 抗拉强度 (Mpa) 导热系数 600℃时 加 热 线 收缩CH01.000.1SM共 140 页第 87 页23.2.2 打底材料的配比和主要性能如下： 23.2.2.1 配比配料名称 膨胀蛭石 材料名称 打底料 0.25m3 40Kg 27Kg 124Kg 助粘剂 水23.2.2.2 主要性能材料名称 允许使用 温 度 密 度 耐压强度 (Mpa) 抗折强度 （Mpa） 导热系数入 (KJ/m.h℃) 0.51 打底料 650℃ ≤400 0.22 0.21 1t(Kg/m3)23.2.3 保温所需的抹面层材料配比如下配料名称 材料名称 抹面层材料 0.25m3 膨胀珍珠岩粉 （Kg） 30 轻体钙石棉泥 （Kg） 25 425 号硅酸盐 水泥（Kg） 100 助粘剂 （Kg） 823.2.4 硅酸铝纤维毡之间或与金属之间使用高温粘结剂牌号为 795， 使用温度为 600℃，交货状态为糊状。 23.3 保温层厚度计算 按表面温度法计算保温层厚度 23.3.1 对于高中压外缸等直径大于 2m 的汽缸外壁，可以近似按平 壁保温计算，计算公式如下： δ=k?λ? 0-ts）/α（ts-tr） （t 式中 δ--保温层厚度（m）CH01.000.1SM共 140 页第 88 页λ--保温材料导热系数（KJ/m.h.℃） α--保温层外表面放热系数（KJ/m.h.℃） t0--保温层内表面温度（℃） ts--保温层外表面温度 tr--环境温度 k--修正系数（一般取 1.2） 23.3.2 对于管径小于 2 米的管子按如下公式计算保温层厚度 (D1/D0)?ln(D1/D0)=2λ（t0-ts）/αD0(ts-tr) δ=k?(D1-D0)/2 式中： D1--保温层理论外径(m) D0--保温层内径（m） λ--保温材料导热系数（KJ/m.h.℃） α--保温层外表面放热系数（KJ/m.h.℃） t0--保温层内表面温度（℃） ts--保温层外表面温度 tr--环境温度 k--修正系数（一般取 1.2） 以上计算公式来自中华人民共和国国家标准《汽轮机保温 技术条件》 。实际施工应按图纸给出的保温层厚度进行。 23.4 保温层结构 汽缸和管道的保温层，一般由打底层材料，金属丝网，保温毡 （3～4 层） ，金属丝网，抹面层材料玻璃纤维布及粘合剂组成，并用 扎紧铁丝把保温块固定在汽缸上的保温钩上。CH01.000.1SM共 140 页第 89 页对汽缸和阀门的法兰螺栓部位的保温层采取可以拆卸的结构， 以便在汽缸检修时，只拆除这部分的保温层，即可进行检修，而其 它部分保温层则可永久使用。 对管道的膨胀节、弯管部分、管道法兰，则采用特殊的保温层 结构，对起吊用的吊耳部分，也采用可拆卸的保温层结构。 以上各种保温层结构的详图和所用材料的规格数量均表示在相 应的保温层图纸上。 在间隙较小部位敷设保温层时应留有膨胀间隙，必要时可减薄 保温层厚度，所留间隙不得小于 15mm。 保温层结构应具有足够的机械强度，在机组多次起停和长期运 行的情况下，不致发生破坏现象。 23.5 保温层的施工要求 保温层的施工直接关系到保温质量，必须予以足够的重视，施 工应严格按照保温层设计要求进行， 如需变动需征得制造厂的同意。 施工前应严格检查保温材料的合格证书、化验报告、物理性能 的试验记录等，凡不符合要求的不得使用。 对被保温表面应清理干净，去除油污方可施工。保温施工中应 确保保温固定装置牢固，如需补焊应征得制造厂的意见。保温块之 间接缝要严密，绑孔要牢固，不得采用螺旋缠绕的方法，多层保温 时上、下层应交错排列，错开接缝，以保证保温效果。保温层表面 应光滑、整齐、美观。 另外不得使用吸进了油料与受潮的保温材料，冬季施工时应作 好防寒保暖措施， 确保施工部位及周围平均温度达到 5℃以上方可施 工。 23.6 参考资料 23.6.1 中华人民共和国国家标准《汽轮机保温技术条件》CH01.000.1SM 温材料技术条件与检验方法》共 140 页第 90 页23.6.2 中华人民共和国水利电力部《火水发电厂热力设备和管道保为使汽轮机在运行时减少对外界的噪音及使汽轮机外表美观， 因而用罩壳把汽轮机外部罩住，工作时，需由用户自己增加手提照 明设备。CH01.000.1SM 24. 螺栓拧紧 24.1 合金钢螺栓的拧紧 24.1.1 概述共 140 页第 91 页合金钢螺栓、双头螺栓和螺钉必须适当拧紧，以达到结合面不 漏汽和零件紧固的目的，适当拧紧使螺栓拉伸即拉长，这种伸长在 螺栓中产生一个预应力，使紧固件具有“夹紧”或“挤压”力的特 性。这个预紧力使装配件紧固地连接在一起，只要这个预应力比汽 轮机运行过程中所产生的应力大，装配件就不会松动。需要的预紧 力矩大， 则为得到这个预紧力的伸长量也越大。 例如： 对于 310.3Mpa 的预应力，每 25.4mm 自由长度需要 0.mm 的伸长量（自 由伸长见第 3 节中所述） ；对于 413.8Mpa 的预应力，每 25.4mm 自 由长度需要 0.mm 的伸长。 请注意：本说明书“应力”和预应力的含义是相同的，即在螺 栓拧紧之后，在螺栓中保持的内部应力。 拧紧合金钢螺栓使用三种方法，第一种是需要一个螺栓拧紧装 置。第二种是需要螺栓加热。第三种是仅仅使用扳手（拧螺帽或控 制力矩） 。选用哪一种方法，决定于螺纹的名义尺寸，所需要的初应 力的精度和拧紧过程是否使用螺栓拧紧装置或螺栓加热器。本说明 仅对后两种方法加以阐明。 24.1.2 润滑 在螺栓、双头螺栓和螺钉的螺纹及螺帽和垫圈的支承面上应使 用不粘结的涂料，以减少摩擦力和防止螺纹咬扣。本机组采用 KS?151 涂料。 24.1.3 自由长度 自由长度是螺栓拧紧规程的一个重要测定的量，现给出几种方 法计算自由长度。 24.1.3.1 双头螺栓或定位螺栓。 （螺栓穿越上下半法兰） 双头螺栓或定位螺栓的自由长度是下列四个尺寸之和（见图 47 和图 48）CH01.000.1SM共 140 页第 92 页a 刮面之间两个法兰总厚度（L） （若无刮面，即为法兰上、下 表面之间总厚度） 。 B 垫圈的总厚度（W1W2） C 螺纹的名义尺寸（D） 24.1.3.2 双头螺栓或定位双头螺栓（螺栓拧入下半法兰） 双头螺栓或定位双头螺栓的自由长度是下列三个尺寸之和。 （见 图 49）或四个尺寸之和（见图 50、图 51） a 从结合面到法兰刮面之间的厚度（L） （如果没有刮面则到上 半法兰的表面） b 法兰下半刮面深度（如果存在刮面） c 垫圈厚度（W1） d 螺纹的名义尺寸（D） 24.1.3.3 螺钉 螺钉自由长度是下列两个尺寸之和（见图 52） a 从螺钉头部支承面到结合面的距离（L） b 螺纹名义尺寸的一半（D/2） 24.1.4 伸长测量 在拧紧过程中必须测量螺栓的伸长量，为此作下列说明。 对于螺钉、内六角螺栓（如图 52）或外六角螺栓（图 53）使用 图 53 中所示深度千分尺和接头。 对于比较大的螺栓，使用图 54、图 55 所示深度千分尺及利用 测量套筒和测量杆。 在螺栓的底部有一个螺孔，以便拧入一个螺钉使测量杆端部定 位。在螺栓顶部的一个螺孔用来使套筒精确地径向定位，该螺孔也 用作堵住螺钉中心孔用以防止中心孔掉入杂物，当使用罩螺母时， 这个螺钉拧入螺帽的顶部，测量前应检查孔是否清洁及底部螺钉是 否拧紧，在使用时套筒在螺钉中就位，并被支承在此孔底部的凸台 上。测量杆的端面落在封底螺钉的端部上为止。把深度千分尺安放 到测量杆的定位面上，使千分尺的游标杆穿过定位面上的通孔与套 筒的定位销相接触。CH01.000.1SM共 140 页第 93 页请注意：在带盲孔的螺纹直径在 M52 以上的螺栓中使用上述的 测量装置之前，必须在杆的端部攻出一个螺孔，并用一专用螺塞插 入此孔（如图 56 所示） 。这个螺塞将使杆找中并使重复读数取自相 同位置。为了减少接触面积， 杆的端部做成尖的，而用于 M52 螺栓以下的杆， 其底部是 平的， 且可用于不同结构的螺 栓中。 对不带孔的双头螺栓可 使用一个越过螺帽的专用接 头和一个深度千分尺来测量， 图 56 盲孔用接杆 将接头安装在螺帽上， 并在拧 紧螺栓前后测量双头螺栓的底部， 其差值即等于双头螺栓的伸长量。 对于不带孔的标准六角螺帽，可用普通千分尺测量螺栓。 24.1.5 水平接合面和主汽阀螺栓的热紧 汽轮机必须热紧的螺栓规格及具体位置见螺栓加热器及测量装 置图。 24.1.5.1 螺栓热紧装置 螺栓电加热装置主要由电流箱， 插销组及螺栓加热装置组成 （见 图 57） ，所有加热器存放工具箱。 电源箱为 LD-3 型， 此电源箱除满足各种规格螺栓加热器的功率 外，可供多个螺栓加热器同时加热螺栓，该电源箱输出电压为交流 220 伏。电源箱通过重型橡套电缆接至三相电源上，地线电厂自备， 标准截面为 15mm2。 螺栓加热器存放在工具箱，除方便存取螺栓加热器外，还具有 干燥功能，螺栓加热器在工具箱内垂直放置，避免螺栓加热器变形。 螺栓加热器的发热元件采用 Ocr27Al7Mo2 高电阻电热合金丝， 该合金丝允许工作温度 1400℃，用氧化镁作耐高温绝缘材料，保护 套管为耐热不锈钢管，加热器头部有一组插销，通过一组插销电线 与电源箱连接。螺栓加热器设计成插入到螺栓芯孔的型式，结构见 图 58。 此种螺栓加热器具有结构简单、使用方便、功率较大、寿命较 长等特点。CH01.000.1SM 被拧紧到给定的量，而毋需求助于重型扳手。共 140 页第 94 页螺栓加热器系靠内部加热使圆柱形螺栓膨胀伸长，使螺栓可以 螺栓加热器采用的电源为 220 伏，每台加热器的功率和电压印 在专用铭牌上。 汽轮机采用的螺栓加热器规格见有关图纸。 24.1.5.2 螺栓热紧操作规程。 a 螺栓螺母对号试拧， 螺母应能顺利拧到底， 然后用塞尺检查螺 母端面与垫片接触情况。全周用 0.04mm 塞尺通不过时表示接触良 好。 b 试拧合格的螺栓，螺母垫片的支承面及螺纹部分用螺纹涂料 KS-151 均匀润滑并保持清洁。 c 用压缩空气清理螺栓孔底部， 确保孔内无金属屑及其它脏物以 防止影响螺栓加热器顺利插入螺栓孔内。然后用一块牢固地缠在一 条杆的端部并涂有少量干净油脂的布擦孔，再检查螺栓底部螺钉是 否已被拧紧，此螺钉必须拧紧。 d 用手旋紧螺母用测量装置测量螺栓的初始伸长值。 e 用下述表中给定的不同规格螺栓用不同的力矩旋紧螺母， 反复 进行直到整个结合面上的所有螺母均匀地拧紧为止。必须达到表 24-1 所要求的力矩值。 f 加热螺栓前需将电源箱插销组，加热器联合通电试验 1 分钟， 以检查加热装置工作是否正常。 在联合通电试验前，电源箱、插销组螺栓加热器单独进行检查 有否短路或绝缘不良的地方；加热器杆径外表面是否清洁，发现问 题及时处理解决。 g 加热装置检查合格后， 按照螺栓热紧次序将加热器插入每个螺 栓孔内，并检查加热器与螺栓有否短路现象。 h 通电加热螺栓， 并在加热过程中注意电路系统的电线及电源箱 温度情况，一般温度不应超过 500C。 i 根据螺栓温度情况，可一边加热，一边拧紧螺母到给定角度。 j 切断电源后， 当双头螺栓或螺栓被冷却到安全温度即加热前温CH01.000.1SM共 140 页第 95 页度后，方可取出加热器，然后清洁孔的底部并测量螺栓伸长，所测 的螺栓伸长量必须是给定的理想伸长量的±10%，如果超过此公差， 则必须进行修正。 k 最终测量后，测量孔必须用螺塞堵住，润滑螺塞上的螺纹， 便于以后拆卸，装好螺塞后拭去多余的润滑剂。 24.1.5.3 使用螺栓加热器时的几点注意事项： a 螺栓加热器必须插入螺栓内孔后才能通电。因螺栓加热器工 作时加热器杆部呈红色，所产生的高温能严重灼伤任何触及它的人 员，同时在加热器没有插入的情况下通电还可使其过热烧坏。所以 为操作者及其它人员的安全起见，加热器必须插入螺栓内孔后方可 通电。 b 螺栓加热器通电时或尚未冷却时切勿从螺栓内孔中取出，除 非您带上绝缘手套，并且只有在您确认加热器电源已经切断并已冷 却后方可触及并处置螺栓加热器， 使用不当会造成人员的严重灼伤。 另外，加热器通电时或尚未冷却时拉出螺栓孔容易造成加热器 杆部变形或弯曲，同时会严重擦伤套管，这会有碍于将该加热器插 入另一个螺栓孔内。 c 勿让多余的润滑剂进入螺母和螺栓的加热孔内。 如果孔中有多 余的润滑剂，会造成螺栓加热器的电短路并使加热器损坏。将螺母 旋入加过润滑剂的螺纹上，再取下螺母，随后拭去螺母中及螺栓端 部多余的润滑剂。 d 如果通了电的加热器杆部颜色不红， 则表明其上存在润滑剂或 其它外来杂物，此时必须将加热器放在流通空气中通电加热，直至 其上面的杂物焚尽为止。待加热器冷却后必须清理干净污物及松脆 的残渣。 24.1.5.4 螺栓伸长测量装置及测量 选用的测量装置如图 54、 55 所示， 图 由一个套筒和一个测量杆 组成测量方法亦如 24.1.4 节伸长测量中有关说明进行。 螺母用手拧紧后，用测量装置按上述方法测量螺栓伸长的初始 值，加热并拧紧螺母至某一角度后，停止加热器待螺栓温度已冷却CH01.000.1SM共 140 页第 96 页到环境温度，用测量装置和深度千分尺重新测量，以便确定伸长量。 测得伸长量必须是给定的理想伸长量的 0.9～1.1 倍， 否则进行调整。 汽轮机热紧螺栓的伸长量见表 24-1――表 24-3。 24.1.5.4 螺母的拆卸 汽轮机大修时，凡采用热紧方法拧紧的螺栓螺母必须采用加热 方法拆卸，其操作过程如下： a 清理螺母四周，拧开螺母上面的螺塞，清理螺栓的加热孔。 b 加热螺栓前认真检查电源箱，螺栓加热器及插销组的绝缘性 能是否良好，有无损伤情况，检查合格后方可接上电源。 c 将不同型号的螺栓加热器分期分批插入不同直径需加热的螺 栓孔内，使螺栓受热伸长，在加热过程中，用塞尺检查螺母下面的 间隙，待间隙增至 0.2～0.3 时即可拧松螺母并拨掉电源等螺栓加热 器凉至室温后再将其拔出。 d 使用螺栓加热器必须按 24.1.5.6 节中几点注意事项执行。 24.1.5.6 注意事项： a 螺栓加热器包装发货时应包扎捆好，放于小箱子内。 b 螺栓加热器在使用、保管过程中要小心轻放，严禁敲打。 c 加热器用完后应垂直挂置于螺栓加热器存放工具箱内， 并应定 期开动箱内的干燥器以驱除潮气，防止弯曲影响使用，否则通电后 会造成设备损坏。 d 电源箱，螺栓加热器存放工具箱（内存加热器） 、电线、电缆 在使用完后，应送回仓库由专人保管以免损坏或丢失。 e 电源箱， 螺栓加热器存放工具箱应贮藏在干燥地方以免受潮生 锈变质影响元件的绝缘性能。 f 如果一台螺栓加热器放置六个月或六个月以上不用，要做绝 缘试验，该试验用测量一根负载导体与地之间电阻的方法来确定加 热器中氧化镁绝缘材料的绝缘质量。在室温下进行检查时，螺栓加 热器冷态绝缘电阻不小于 50 兆欧。CH01.000.1SM 表 24-1 高中压部分螺栓拧紧（见图 59）部套名称 螺栓 件号 R1 L1 R2, 3 L2,3 R4-7 L4-7 R8, 30 L8, 30 R9-11 L9-11 R12 L12 R13-18 L13-18 R19-21 L19-21 R22-24 L22-24 高中压外缸 R25 L25 R26 L26 R27 L27 R28, 29 L28, 29 R31, 32 L31, 32 R33, 34 L33, 34 R35-37 L35-37 R38 L38 R39 L39 R40 L40 高压隔板套 R41 3?1/2& Φ95 5?1/2& 3?1/2& 3?1/2& 3?3/4& 3?3/4& 3?3/4& 4?1/2& 5& Φ135 5& Φ135 5?1/2& M120x4 4?1/4& 4?1/4& Φ114 4?1/4& Φ114 4?1/4& 4& 3?1/2& 螺栓直径 英寸 4?1/2& Φ122 3?1/2& 伸长量 mm 1.27 1.08 1.72 1.75 1.77 1.82 1.16 1.16 1.18 1.23 1.88 1.83 1.78 1.74 1.11 0.86 0.66 1.31 1.21 1.24共 140 页第 97 页初始力矩 N.m
47 06 81 10
941 1481螺母旋转 角度℃ 角度℃ 223 182 254 270 277 283 204 204 214 169 225 226 282 263 193 162 133 208 196 176备注 用加热器 用加热器 用加热器 用加热器 用加热器 用加热器 用加热器 用加热器 用加热器 用加热器 用加热器 用加热器 用加热器 用加热器 用加热器 用加热器 用加热器 用加热器 用加热器 用加热器CH01.000.1SM部套名称 螺栓 件号 L41 R42-46 L42-46 R47 L47 R48 L48 R49-51 L49-51 R52 L52 R53 L53 R54 L54 R55 L55 R56 L56 R57 中压 1 号隔板套 L57 R58 L58 R59 L59 R60 L60 R61 L61 R62 中压 2 号隔板套 L62 R63-65 L63-65 R66 L66 R67 L67 高压进汽侧平衡环 R68 L68 R69 L69 3& 2& Φ57 2?1/4& Φ65 2?1/2& 1?1/4& Φ44 2& 1?1/2& 2?1/4& Φ65 2?3/4& 2?1/4& 2?1/4& 2?1/2& Φ70 2?3/4& Φ76 2& 4?1/2& 4& 5& Φ135 2?1/2& Φ70 2?1/2& 螺栓直径 英寸 Φ146 5& 1.09 1.19 0.58 0.51 0.60 0.63 0.47 0.53 4472N.m 控制力矩 0.38 0.77 0.49 0.45 1628 N.m 控制力矩 1628 N.m 控制力矩 4472 N.m 控制力矩 4472 N.m 控制力矩 0.51 0.37 0.40 7 677 7 745 539 608 608 608 745 402 402 539 539 608 677 804 伸长量 mm共 140 页初始力矩 N.m 螺母旋转 角度℃ 角度℃ 157 166 103 95 133 145 89 99 77 73 120 86 89 70 118 73 79 89 75 90第 98 页备注用加热器 用加热器 用加热器 用加热器 用加热器 用加热器 用加热器 用加热器用加热器 用加热器 用加热器 用加热器用加热器 用加热器 用加热器CH01.000.1SM部套名称 螺栓 件号 R70 L70 R71 L71 R72 L72 R73 高压排汽侧平衡环 L73 R74 L74 1?1/2& Φ44 1?3/8& Φ42 1?1/2& 螺栓直径 英寸 2?1/4& Φ65 1?3/8& 伸长量 mm 0.41 1383 N.m 控制力矩 1383 N.m 控制力矩 1628 N.m 控制力矩 1628 N.m 控制力矩共 140 页初始力矩 N.m 608 373 373 402 402 螺母旋转 角度℃ 角度℃ 78 48 50 46 52第 99 页备注 用加热器表 24-2 阀门及导汽管螺栓拧紧部套名称 螺栓 件号 32 高压主汽阀
38 5 高压调节阀
29 6 再热主汽阀
10 60 中压调节阀
主汽导汽管
再热导汽管
1 1 1 螺栓直径 英寸 1& 3& 2?1/2& 1& 1?1/4& 1?1/8& 1?1/8& 1?3/8& 2?1/2& 1?3/4& 伸长量 mm 647 N.m 控制力矩 0.74 0.63 647 N.m 控制力矩 1322 N.m 控制力矩 939 N.m 控制力矩 939 N.m 控制力矩 1796 N.m 控制力矩 1.1 3962 N.m