哈汽1000MW超超临界汽轮机本体培训.ppt

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1、哈汽1000MW超超临界汽轮机本体培训（1）,2023年5月6日星期六,1.概述,高效、节能、环保的能源利用方式：,与同容量亚临界火电机组相比：超临界机组提高效率2%2.5%，超超临界机组提高效率5%。,超超临界机组,一、超临界和超超临界的概念水的临界状态参数：22.12MPa，374.15超临界汽轮机对应参数：24.2MPa/566/566超超临界(Ultra Super-Critical)机组参数：压力25MPa，温度580,2023年5月6日星期六,二、超超临界机组的优势,（1）超超临界机组的效率,最高已达47%,参数为24.1MPa/538/538机组比参数为17.1 MPa/538/

2、538亚临界机组效率提高2.0%2.5%，参数为31 MPa/566/566/566的机组比参数17.1 MPa/538/538机组可提高效率4.0%6.0%。参数为30MPa/600/600机组比参数为18MPa/540/540机组可提高相对效率6%。,2023年5月6日星期六,（2）超超临界机组的电站投资和发电成本,2023年5月6日星期六,2023年5月6日星期六,2023年5月6日星期六,（3）超超临界机组的污染控制,2023年5月6日星期六,（4）超超临界机组的运行特性,对于运行时间，一般超临界火电机组的冷态启动时间（到带满负荷）为7小时30分钟，比亚临界火电机组冷态启动时间多1小时

3、。超超临界机组在停机40小时后的启动时间为4小时20分钟，比亚临界火电机组在停机40小时后的启动时间多1小时10分钟。从机组的调峰能力来看，超超临界机组，在50%100%额定负荷之间，它的变负荷率可以达到7%8%/min；甚至比亚临界机组在同样负荷范围内的变负荷率5%/min要好。由于超超临界机组具有较好的热机动性，通常采用复合变压运行方式。在低负荷下，机组仍能保持较高的效率，对于二班制运行的机组，深夜停机后从点火到满负荷的启动时间约为3小时。,2023年5月6日星期六,三、超超临界机组的发展,1959年，美国325MW超超临界机组，34.5MPa，温度649，目前以33MPa/607/566

4、/566运行,超超临界技术的发展至今已有近50年的历史，其发展过程经历了50 年代的起始阶段、80年代的优化及新技术发展阶段和90年的技术成熟阶段。90 年代以来，由于环保及节约能源的需要,超超临界机组又进入了新一轮的发展时期。,2023年5月6日星期六,2023年5月6日星期六,2023年5月6日星期六,国内的超超临界机组是在常规超临界机组的基础上发展的。2002年9月，国家863 计划“超超临界燃煤发电技术”以及依托工程华能玉环电厂开始启动。,2023年5月6日星期六,四、国产引进型超超临界机组汽轮机技术特点,2023年5月6日星期六,2023年5月6日星期六,五、哈汽1000MW超超临界

5、汽轮机的特点,哈汽1000MW超超临界机组汽轮机整体结构,汽轮机型号：CCLN1000-25.0/600/600,2023年5月6日星期六,2023年5月6日星期六,2023年5月6日星期六,2023年5月6日星期六,（1）主要技术规范,汽轮机型式：超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、凝汽式、冲动型机组,连续出力为1000MW，转速3000r/min，旋转方向为逆时针（从调端看），主蒸汽压力为25MPa，主蒸汽温度为600，再热蒸汽温度为600，回热级数为8级，控制系统型式为DEH，通流级数为48级，高压部分级数为+9，中压部分级数为27，低压部分级数为226，末级动叶片长度为1219.

6、2mm，机组总长为4010.17.5m（包括罩壳）,2023年5月6日星期六,（2）汽缸设计特点,高压汽缸：单流式，双层缸结构,中压汽缸：分流式，双层缸结构,低压汽缸：两个结构相似的分流式低压缸，三层缸结构,2023年5月6日星期六,（3）转子设计特点,所有的转子均为整锻无中心孔的转子，转子与转子之间采用刚性联轴器相互连接。每个转子配有独立的双轴承支撑。,每根转子在加工前，都要进行超声探伤和其它各种试验以确保锻件满足物理和化学特性的要求。动叶组装好后，进行动平衡试验仔细对转子进行平衡，并用高速动平衡机以额定速度对其进行最终平衡。,2023年5月6日星期六,机组在设计时，对于轴系稳定性主要通过以

7、下几方面来解决蒸汽激振力的影响：（1）每根转子在出厂前进行低速和高速动平衡，将不平衡量降到最小;（2）使转子的设计临界转速和额定转速不产生相互的影响;（3）转子设计精确对中，保证在运转时不会产生额外的力和力矩;（4）合理设计动静之间的间隙，保证在启动和停机时转子和汽封不会产生摩擦;（5）安装防汽流涡动的汽封，,防止转子的不稳定振动。,2023年5月6日星期六,（4）阀门设计特点,主汽阀与调节阀为一体式结构，由耐热合金钢铸件同时制成。主汽阀内部装有精过滤网，实现多层过滤，因而可有效地避免固粒腐蚀。为了消除汽流不稳定和冲击波引起的阀杆振动,选用了低振动型调节阀，以提高其可靠性。中压主汽阀、调节阀共

8、壳体，也是由耐热合金钢铸件制成。主汽阀碟与调节阀碟共享一个阀座。主汽阀与调节阀可以各自独立地互不干扰地全行程移动。,2023年5月6日星期六,六、超超临界汽轮机的固体颗粒侵蚀,固体颗粒侵蚀(Solid Particle Erosion 简称SPE，也称硬质颗粒侵蚀)是超超临界汽轮机面临的主要问题之一。是一种发生在锅炉启动或长期低负荷运行情况下，其过热器管和再热器管因热冲击引起管子汽侧氧化铁剥离形成固体颗粒而造成的对汽轮机高中压缸第一级叶片的侵蚀。,2023年5月6日星期六,超超临界机组温度较高,锅炉高温受热面管内易产生氧化垢(Fe2O3、Fe3O4)。当蒸汽温度高于600时,锅炉受热面管子高温

9、腐蚀和汽侧氧化问题十分显著;奥氏体管材最大腐蚀（汽侧腐蚀）出现在640700。,超超临界锅炉的过热器、再热器、主蒸汽和再热蒸汽管道内表面剥离的微型固体颗粒,随着蒸汽进入汽轮机内。固体颗粒以蒸汽的流速通过汽轮机的流通部分时,会造成喷嘴和动叶损伤。特别是对于超超临界汽轮机调节级和高压缸和中压缸第一级喷嘴和动叶，其固体颗粒侵蚀比较严重。,2023年5月6日星期六,被固体颗粒侵蚀的叶片,2023年5月6日星期六,固体颗粒侵蚀率与其固体颗粒的撞击速度和入射角、汽轮机的型式、材料耐腐蚀性、机组的运行方式以及锅炉的启动系统等因素有关。,固体颗粒侵蚀有两种机理,固体颗粒入射角A=90时为变形侵蚀,A90时为切

10、削侵蚀。,2023年5月6日星期六,固体颗粒侵蚀率主要与汽流速度(撞击速度)和固体颗粒入射角有关。在相同的固体颗粒入射角下,汽流速度愈大,固体颗粒侵蚀愈严重。在相同汽流速度下,不同的固体颗粒入射角对应不同的侵蚀率。试验研究表明，当固体颗粒入射角A=2025时,叶片侵蚀率达到最大值。,固体颗粒侵蚀率与入射角的关系,2023年5月6日星期六,由于冲动级喷嘴出口汽流速度比反动级高，故冲动级动叶固体颗粒侵蚀比反动级动叶更为严重。,冲动级动叶固体颗粒侵蚀的示意图,2023年5月6日星期六,在超超临界汽轮机结构设计上的防治措施包括：(1)改进调节级喷嘴端壁面的几何形状,喷嘴采用子午面型线,即可以减少二次流

11、损失,也可起到减少固体颗粒侵蚀的效果。（2）冲动级喷嘴出口汽流速度比反动级高,冲动级静叶出口和动叶受到的固体颗粒侵蚀比反动级严重。冲动式调节级存在的主要问题是高速蒸汽流出喷嘴和进入动叶,极易受到固体颗粒的侵蚀。尽可能把冲动式叶片的使用局限在调节级,其余高中压级采用反动式叶片。由于反动式叶片固体颗粒冲击角较大,固体颗粒侵蚀的影响不是很大。,2023年5月6日星期六,(3)采用倾斜喷嘴可减少撞击在喷嘴出口表面上的固体颗粒数量,并使撞击速度降低,撞出角减小,使第1级喷嘴出汽边固体颗粒侵蚀的损伤率大为减小。,减轻固体颗粒侵蚀的调节级改进设计,2023年5月6日星期六,(4)通过改变喷嘴的几何形状以及调

12、节级与再热第一级的喷嘴和动叶的距离,可明显地降低固体颗粒的侵蚀率。(5)启动时,在20%负荷以下采用全周进汽方式,可以减少蒸汽流速,有利于防止固体颗粒侵蚀。与定压运行相比,变压运行超超临界汽轮机由于蒸汽流速缓慢等原因,有利于减轻固体颗粒侵蚀。(6)调节级和再热第一级喷嘴和动叶的设计,应选用蠕变强度高和耐固体颗粒侵蚀能力强的高温叶片材料。,2023年5月6日星期六,(7)调节级和再热第一级喷嘴和动叶采用防固体颗粒侵蚀的保护镀层或涂层,如采用等离子喷涂铬碳化物(或碳化钨)或表面硼化处理(高温下将硼扩散渗透到金属表面,形成硼化物)等技术,对提高叶片表面耐固体颗粒侵蚀性能有一定效果。一般要求保护层性能

13、稳定,硬度需在1000HV 以上,同时不应降低叶片母材的基本力学性能和不使叶片变形。,2023年5月6日星期六,在超超临界汽轮机运行方面的防治措施包括：,(1)采用旁路系统已被证明,对减轻固体颗粒侵蚀有显著作用。(2)超超临界直流锅炉都采用内置分离器。(3)在直流锅炉高温受热面和高温管道上采用更好的抗氧化材料,减少锅炉管内产生氧化铁剥离物。(4)过热器和再热器管材内表面喷丸或镀铬,可以减少汽侧氧化物的形成。(5)对锅炉管子和蒸汽管道进行定期酸洗对减轻固体颗粒侵蚀也有一定作用,通过酸洗可以在氧化物疏松剥落之前就将其除去,但酸洗时应严防酸洗废物进入汽轮机、污染汽轮机。,2023年5月6日星期六,七

14、、超超临界汽轮机的汽流激振,汽流激振是由汽轮机内部汽流激振力激励的振动，已成为超超临界汽轮机面临的另一个主要问题，也是影响超超临界汽轮机可靠性的特有因素之一。,汽流激振呈现突发性的振动特征，是一种低频振动，通常与机组所带负荷有关。,2023年5月6日星期六,汽流激振的原因：,(1)运行中汽轮机部件在承受热变形、碰摩或不正常的径向力等因素的作用下,隔板汽封、叶顶汽封和轴封不同程度磨损,出现动静间隙沿圆周方向的径向间隙分布不均匀。,(2)由于转子的动态偏心,导致高压转子的轴封和隔板汽封内蒸汽压力周向分布不均匀,产生与转子偏心方向垂直的合力,使转子运动趋于不稳定。,(3)调节级进汽的非对称性引起不对

15、称的蒸汽力作用在转子上，在某个工况下其合力可能是一个向上抬起转子的力,从而使轴承比压减小,导致轴系稳定性降低。,2023年5月6日星期六,(4)轴封或隔板汽封腔室内高压端的间隙大于低压端的间隙,偏心的转子在轴封腔室内转动,引起轴封或隔板汽封腔室内蒸汽压力分布不均匀。,(5)轴承选型或设计不当,轴系稳定性设计裕度偏小,高压转子的对数衰减率偏小。,2023年5月6日星期六,汽流激振的特征:,汽流激振一般在较高负荷情况下(一定负荷以上)发生,振动随着负荷(或蒸汽流量)的增大而加剧。突发性振动有一个门槛负荷值,超过此负荷，立即产生汽流激振。而当机组低于某一负荷时，激振便会消失。而且具有很好的再现性。汽

16、流激振的振动频率等于或略高于高压转子一阶临界转速,在大多数情况下,振动成分以接近工作转速一半的频率分量为主。由于实际蒸汽激振力和轴承油膜阻尼力的非线性特征,有时会呈现一些谐波分量。由于汽流激振属于自激振动,因此不能用动平衡的方法来消除。,2023年5月6日星期六,防止汽流激振的措施:,(1)提高汽轮机高压转子临界转速,增加高压转子刚度。,(2)采用油膜动特性系数交叉耦合项小、稳定性更好的轴承,如采用可倾瓦轴承。,(3)改进叶顶汽封、隔板汽封和高压转子前后轴封的间隙、结构,以减少漏汽和汽流激振力，增加阻尼。,(4)高压汽轮机内缸采用镰刀形偏心汽封槽结构可降低汽流激振力。,(5)采用节流调节全周进

17、汽和变压运行,可以避免部分进汽产生的汽流激振力。,2023年5月6日星期六,2.汽缸,汽缸是汽轮机的外壳，是汽轮机最重要的部件之一。也是汽轮机中重量大，形状和受力状态复杂的一个部件。,汽缸的作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开，以形成蒸汽热能转换为机械能的封闭汽室。并在其内部支承固定喷嘴组、隔板套（静叶持环）、隔板（静叶环）、汽封等静止部件。汽缸外部还连接有进汽、排汽、回热抽汽及疏水等管道，以及与低压缸相连的支承座架等。,2023年5月6日星期六,不同机组的汽缸有不同的结构特点，它受机组容量、新汽参数、排汽参数、是否采用中间再热以及制造厂家的制造方法、工艺水平等各方面的影响。例如，根据进汽参数的

18、不同，可分为高压缸、中压缸和低压缸；按每个汽缸的内部层次可分为单层缸、双层缸和三层缸；按通流部分在汽缸内的布置方式可分为顺向布置、反向布置和对称分流布置；按汽缸形状可分为有水平接合面的或无水平接合面的，圆筒形、圆锥形、阶梯圆筒形或球形等等。,2023年5月6日星期六,汽缸的结构应满足以下几点：（1）要保证有足够的强度和刚度，足够好的蒸汽严密性；（2）保证各部分受热时能自由膨胀，并能始终保持中心不变；（3）通流部分有较好的流动性能；（4）汽缸形状要简单、对称，壁厚变化要均匀，同时在满足强度和刚度的要求下，尽量减薄汽缸壁和连接法兰的厚度；（5）节约贵重钢材消耗量，高温部分尽量集中在较小的范围内；（

19、6）工艺性好，便于加工制造、安装、检修，也便于运输。,2023年5月6日星期六,（一）高、中压缸,（1）由于汽缸内的蒸汽压力、温度都很高，致使汽缸内、外压差和温差很大，则缸壁和法兰需做得较厚。为保证中分面的汽密性，连接螺栓必须有很大预紧力，故其尺寸很大，因此需要设置加热（或冷却）装置。,A.单层缸结构的问题：,（3）由于法兰比汽缸壁厚得多，在汽轮机启、停和变工况运行时，会因温度分布不均匀而产生很大的热应力和热变形，这对设备安全和工作寿命极为不利。,（2）整个高压缸需用耐高温的贵重合金钢制造，提高了造价。,2023年5月6日星期六,双层缸结构的优点：（1）把汽缸所受的蒸汽总压力分摊给了内、外两层

20、汽缸，减少了每层缸的压差和温差，缸壁和法兰可以相应减薄。在机组启停和变工况时，其热应力也相应减小，有利于缩短启动时间和提高汽轮机对负荷的适应性，具有较强的调峰能力。（2）内缸主要承受高温及部分蒸汽压力作用，且其尺寸较小，故可以做得较薄，耗用的贵重耐热金属材料相对减少。而且在内缸和外缸之间有蒸汽流动，因此在正常运行时外缸得到冷却，使外汽缸温度降低，故可采用较便宜的合金钢制造。,2023年5月6日星期六,（3）外缸的内外压差比采用单层汽缸时降低了许多，因此减少了漏汽的可能性，能更好地保证汽缸接合面的严密性。,双层缸结构的缺点是结构比单层缸复杂，零部件增多，故加工工时、安装和检修等方面的工作量都有所

21、增加。,2023年5月6日星期六,B.汽轮机高中压缸的布置有两种方式：（1）高中压合缸（2）高中压分缸,哈汽600MW超临界机组高中压缸,2023年5月6日星期六,高中压合缸反向布置的优点是：新蒸汽及再热蒸汽的进汽部分均集中在高、中压汽缸的中部，可减少汽轮机转子和汽缸的轴向温差及热应力；高、中压汽缸中温度最高的部分布置在远离汽轮机轴承的地方，使轴承受汽封温度的影响较小，轴承的工作温度较低，改善了轴承的工作条件，还可平衡一部分高、中压汽缸内的轴向推力。同时因为前后轴端汽封均处于高中压缸排汽部位，使轴封长度显著减少。此外，高、中压合缸型式还减少了一至二个径向支持轴承，缩短了高、中压转子的长度。,2

22、023年5月6日星期六,其缺点是：（1）推力轴承常位于前轴承箱中，使机组的胀差不易控制；（2）合缸后汽缸形状复杂，孔口太多；（3）汽缸、转子的几何尺寸较大，重量太重；（4）管道布置较拥挤；（5）机组相对膨胀较复杂，使机组对负荷变化的适应性较差；（6）安装、检修复杂。,2023年5月6日星期六,C.1000MW超超临界汽轮机高压进汽部分的选择,喷嘴调节级结构和全周进汽结构,超超临界机组对调节级安全性的影响为：,（1）主蒸汽温度达到600或更高，但调节级的工作应力不能比现有超临界机组（主蒸汽温度566）的应力水平高，以保障其安全性。（2）主蒸汽压力达到25MPa或更高，调节级内蒸汽的比容减小，但级

23、前后的压差增加，对级强度的要求提高；同时，压力的提高也会增加汽隙激振的几率。（3）机组容量的增加，必然使蒸汽流量增加，则调节级叶片蒸汽载荷、工作应力按比例增加。,2023年5月6日星期六,由于受强度的限制，要采用喷嘴调节，则必须采用分流式调节级,2023年5月6日星期六,喷嘴调节调节级结构的不足之处：（1）若采用喷嘴调节，在低负荷工况调节级焓降很大，叶片的应力将超过材料的许用应力。而采用分流式调节级，使得叶片的端部损失大幅增加，效率明显下降。（2）由于喷嘴分组以及部分进汽，在超超临界参数下将更容易形成汽隙激振源，不利于机组部分负荷下的安全运行。（3）超超临界参数下热力循环滑压运行效率已高于定压

24、喷嘴调节，采用喷嘴调节效率高的优势已不明显。,2023年5月6日星期六,全周进汽模式具有的技术优势在于：（1）由于采用了全周进汽，因而不存在对汽轮机高压第一级叶片的工况限制。即使对于1000MW的功率等级，高压缸仍然可采取单流程结构。这样不仅结构紧凑，而且叶片的通流面积及高度比分流式要大约一倍，可以大幅度降低端部损失，效率可以得到明显提高。,2023年5月6日星期六,（2）全周进汽模式没有任何附加汽隙激振，提高了机组的轴系稳定性。（3）全周进汽模式下高压第一级叶片的焓降仅为喷嘴调节模式的1/5，最大载荷仅为1/4左右，见表2所示，彻底解决了第一级叶片的安全性问题。,2023年5月6日星期六,（

25、4）对超超临界参数热力循环，在部分负荷下经济性较高。如图2所示，在50%额定负荷下，反动式全周进汽滑压运行的热耗比额定工况增加4.69%，反动式变压一喷嘴调节的热耗增加5.9%，冲动式变压一喷嘴调节则增加7%。,2023年5月6日星期六,单流圆筒型高压缸,2023年5月6日星期六,高压缸全周进汽剖面图,2023年5月6日星期六,全周进汽高压缸由具有垂直中分面的内缸及圆筒型轴向前后垂直剖分的外缸组成，其特点为：,（1）轴向垂直剖分面结构的横截面积远小于水平中分面的面积，轴向作用力小，因此，螺栓的轴向密封应力要求很低。（2）圆筒型结构能做到整个汽缸壁厚沿圆周方向一致，减少了应力集中。,（3）沿着轴

26、向分成的垂直中分面结构可以根据工作温度的不同而采用不同的材料，降低了成本。（4）适应更高压力、温度参数的内外缸承载结构。,2023年5月6日星期六,高压外缸进汽部分,高压外缸排汽部分,2023年5月6日星期六,高压内缸,2023年5月6日星期六,高压进、排汽示意图1-转子；2-高压内缸进口段；3-高压缸排汽部分；4-高压内缸,2023年5月6日星期六,为了与全周进汽配套，提高机组的快速调频能力，配置了补汽调节阀。,补汽阀的布置,2023年5月6日星期六,采用补汽调节阀的目的是：（1）保证在额定参数、额定功率时高压调节阀全开，若机组调频时需要短期过负荷，或蒸汽参数偏低仍要求带额定负荷，补汽调节阀

27、开启，增加进气量。（2）在机组滑压运行时，可保持高压调节阀全开，且具有快速加负荷的调频功能。值得注意：补汽调节阀开启时，其本身产生节流损失，且补汽点前的各级蒸汽流量减小，补汽点后的各级蒸汽流量增大，偏离设计工况，使级效率降低，因此补汽调节阀只能作为动态调节元件使用，不能长期开启补汽调节阀运行，否则使机组的运行经济性降低。另外，补汽量也受低压级允许的最大流量限制。,2023年5月6日星期六,上汽超超临界机组中压缸,中压缸外型结构,2023年5月6日星期六,中压缸剖面图,2023年5月6日星期六,D.哈汽1000MW超超临界汽轮机高、中压缸结构,哈汽1000MW超超临界汽轮机高压缸为单流式、双层缸

28、结构，包括1个分流式调节级和9个压力级，压力级采用全三维设计。中压缸为分流式、双层缸结构，每个流向包括全三维设计的7个压力级。哈汽-东芝型1000MW超超临界汽轮机组高、中压缸的结构及通流形式的设计是以1997年7月投运的原町#1机组（HARAMACH#1，1000MW）为母型。,2023年5月6日星期六,高压缸剖面图,2023年5月6日星期六,中压缸剖面图,2023年5月6日星期六,有两个结构相似的分流式低压缸。每个低压缸正、反向各有6个冲动式压力级，对称布置。,低压部分共有四级抽汽供低压回热加热器用汽。在低压转子两侧分别通入轴封蒸汽供低压轴封用，在轴承座内装设有轴承振动等测量装置。,为了减

29、少温度梯度，低压汽缸设计成三层缸结构。,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0.0345MPa（表压）。,（二）低压缸,2023年5月6日星期六,低压缸剖面图,2023年5月6日星期六,（三）汽缸运行的注意事项,汽缸在运行时一般监视的项目有热应力、热膨胀、上下缸温差、汽缸温度等。,A.热应力的监测,机组在启动、停机或负荷大幅度变化等不稳定工况下，汽缸内的蒸汽压力和温度都将剧烈地变化，会使汽缸内外壁产生很大的温度差，引起较大的热应力。当热应力和静应力的综合应力值超过金属材料的屈服极限，就会引起金属的残余变形，

30、成为汽缸裂纹和损坏的原因。,2023年5月6日星期六,汽缸或法兰壁面的热应力的大小，取决于传热方式和内外壁温度差。由于对确定的金属材料，导热系数为定值，而一般的变动工况（甩负荷、负荷剧增等急剧冷却和加热的工况例外），传热方式均可按准稳定传热考虑，此时热应力值仅决定于内外壁温差。因此内外壁温差可用来作为监视和控制汽缸壁或法兰壁热应力的可靠依据，实际启停汽轮机时，只要监视和控制汽缸或法兰内外壁温差在规定范围内，就可保证其内壁热应力不超过允许值。目前大功率汽轮机一般都在关键部位装设汽缸和法兰内外壁温度的测点，通过监视其温差来监视汽缸的热力机械状态。,2023年5月6日星期六,B.热膨胀变形的监测,刚

31、度特性主要包括静刚度、动刚度和热变形。,静刚度是指半缸及合缸情况下载荷与变形的关系，对于轴承座与汽缸铸成一体的机组则还应施加转子的重量。,动刚度是指抗振强度性能。,热变形则主要指汽轮机在各种不同受热情况下各轴承座和基础台板负载分配的变化情况，特别是后汽缸温度变化的影响情况。,2023年5月6日星期六,C.汽缸温度测点的布置,调节级汽室能准确灵敏地反映汽轮机的工作状态，且蒸汽的压力温度都比较高，是监视汽缸热力机械状态比较理想的区段，所以温度测点也较集中地布置在这一区域。对再热机组中压缸温度也很高，所以常取中压缸第一级汽室前后布置温度测点，有的机组为了更好掌握汽缸状态还在抽汽口区段布置汽缸温度测点

32、。,2023年5月6日星期六,D.汽缸运行注意问题,造成汽缸变形的主要原因有以下几个方面：（1）汽缸长时间在超过汽缸材料允许温度下运行，造成汽缸蠕变，紧固件的应力松弛。（2）滑销系统卡涩，不能保证正常膨胀，形成过大变形热应力。（3）汽缸内隔板与汽缸径向间隙过小，隔板膨胀时顶住汽缸。（4）汽缸外部保温不良或局部分离、脱落，造成长期不均匀受热或冷却。,2023年5月6日星期六,造成汽缸裂纹的主要原因有：（1）汽缸多次承受冷热交替的运行方式，使应力超过薄弱地点的强度，产生疲劳裂纹。（2）长期强烈振动，使汽缸材料的应力超过疲劳极限。（3）汽缸材料有缺陷或热处理不良，使汽缸局部承受较大热应力。（4）运行

33、方式不当，汽缸不均匀加热或冷却时，这些部位的应力有可能超过允许值。（5）转动部件损伤脱落如断叶片等，强力冲击造成汽缸裂纹。,2023年5月6日星期六,为保证汽缸安全可靠的运行，必须做到：（1）严格控制进汽参数，不允许汽轮机长时间在超温条件下运行。（2）负荷变化应平稳缓慢些，防止由于运行方式的剧烈变化，使汽缸承受冷热交变作用。（3）保持滑销系统结合面清洁，防止卡涩，并经常检查和监视汽缸各处的膨胀情况。（4）保持汽缸保温完好，防止汽缸膨胀不均。（5）经常注意检测机组振动情况，有异常振动或异音时，应及时分析处理。（6）采用合理运行方式，尽可能使汽缸沿圆周均匀受热冷却，采用定滑定运行方式等。,2023

34、年5月6日星期六,（四）中、低压连通管,连通管是由钢板焊成的薄壁圆管，由虾腰管和平衡补偿管两段组成，现场安装时组焊为整体。,2023年5月6日星期六,（五）排大气安全阀,排大气安全阀装在每低压缸两端的汽缸盖上，其用途是当低压缸排汽室内的压力超过其最大设计安全压力时，其隔膜自动破裂，进行危急排汽。,排大气安全阀1-承压板；2-压环；3-螺钉；4-螺钉；5-薄膜环；6-环形垫片；7-阀盖,2023年5月6日星期六,3.滑销系统,（一）汽缸的支承,1.猫爪支承,（1）下缸猫爪支承,1）非中分面猫爪支承,承力面与汽缸水平中分面不在一个平面内。,2023年5月6日星期六,2）中分面猫爪支承,汽缸法兰中分

35、面（中心线）与支承面一致。,2023年5月6日星期六,（2）上缸猫爪支承,中分面支承方式,2023年5月6日星期六,内缸在外缸上的支承,2023年5月6日星期六,2.台板支承,低压外缸外形尺寸较大，一般都采用下缸伸出的搭脚直接支承在基础台板上。,2023年5月6日星期六,A.汽缸膨胀,滑销系统一般由立销、纵销、横销、角销以及猫爪（横销的一种）和联系螺栓等部件组成，通过安装在不同部位，来控制汽轮机的膨胀方向。,B.转子膨胀,在机组冷态启动时，转子加热快，膨胀大于汽缸，产生的膨胀差值称胀差，转子膨胀值大于汽缸的，为正胀差。反之，开机参数选择不当（过低）及滑参数停机时，转子冷却较快，它收缩的比汽缸快

36、，于是出现负胀差。,推力轴承工作面就是转子和汽缸的相对死点。,（二）滑销系统,2023年5月6日星期六,C.滑销的种类,（1）横销。,横销的作用是保证汽缸在允许间隙的范围内可以沿横向自由膨胀，并限制汽缸沿轴向的移动。,（2）猫爪。,猫爪一般有上猫爪支撑和下猫爪支撑两种形式。它既起着横销推力键的作用，又对汽缸有支承作用。,它的作用是：保证汽缸在横向的定向自由膨胀，同时随着汽缸在轴向的膨胀和收缩，推动轴承座向前或向后移动，以保持转子与汽缸的轴向相对位置不变。,2023年5月6日星期六,（3）纵销。,所有纵销均位于汽轮机的纵向中心线上，一般纵销安装在低压缸的两端支撑面（轴承底部）或前、中轴承座的底部

37、等和基础台板的结合面间。,纵销可以保证汽缸沿轴向的自由膨胀，并限制汽缸横向膨胀，确保汽缸中心线不作横向移动。,纵销中心线和横销中心线的交叉点就形成了整个汽缸的绝对膨胀死点。,不同制造厂生产的汽轮机，其绝对死点的设置不同，有单死点、双死点，甚至三个死点。,2023年5月6日星期六,（4）立销。,作用是保证汽缸在垂直方向上的定向自由膨胀，限制汽缸的纵向和横向移动。,（5）角销。,作用是保证轴承座与基础台板的紧密接触，防止产生间隙和轴承座的翘头现象。,（6）联系螺栓。,联系螺栓的作用是保证汽缸与基础台板之间紧密结合，防止下缸在运行中由于热变形而被顶起。另外，联系螺栓的螺栓与螺栓孔之间留有充分的膨胀间隙，保证汽缸能自由膨胀。,2023年5月6日星期六,2023年5月6日星期六,D.哈汽1000MW机组的滑销系统,滑销系统共设有三个纵向绝对膨胀死点，分别位于低压缸（A）的中心、低压缸（B）的中心和3轴承座底部横销中心线与纵销中心线的交点。,