发电厂汽轮机运行技术问答400题 下载本文

不仅具有上述优点而且其结构、制造及检修均较三油楔轴承好,因此越来越多的被现代大功率从汽轮机所采用。

70、汽轮机推动力轴承有哪几种类型,国产大型机组采用的有哪些结构的推动力轴承?

答:为了承受自转子在运行中产生的轴向推力,确定转子的轴向位置,汽轮机都装设有推力轴承。汽轮机上广泛采用密切尔式推力轴承,这种轴承,在沿推力盘圆周上,装设有若干片推力瓦块。工作时,压块表面与推力盘面之间构成一角度,形成油楔,建立液体摩擦。推力瓦块可做成固定的和摆动的两种,前者适用于小型机组,后者广泛用于大中型汽轮机组。

推力轴承常用两种结构,一种是单独设置的推力轴承,另一种是推力——支持联合轴承。国产12.5千瓦及30万千瓦汽轮机所采用的推力轴承是单独结构,安装在高、中压转子之间。国产20万千瓦汽轮机采用是推力——支持联合轴承,装在高、中压缸之间的轴承座内。

71、对汽轮机叶片有哪些要求,为什么?

答:叶片是汽轮机最重要的零件之一,这是因为:? 叶片的结构型线对汽轮机效率有直接的影响;? 叶片的工作条件恶劣,受力情况复杂,故其事故率较高(长达主机的30%-40%);? 数量多,加工量大。因此,要求叶片具有良好的流动特性,足够的强度及满意的转动特性,合理的结构和良好的工艺性能。

72、汽轮机叶片有哪些类型和结构?

答:叶片的类型很多,按工作原理可分为冲动或反动式两种。按制造

工艺可分为铣制、轧制、模锻及精密制造等类型;按叶片的截面形状还可分为等截面和变截面(扭曲)叶片。

叶片由叶型、叶根和叶顶等三部分组成,现将其结构分述如下: ㈠ 叶型部分:

叶型部分有两种型式,一种是断面沿叶高方向相同的等截面叶片;另一种是断面沿叶高方向变化的扭曲叶片。前者制造工艺及成本较低,但气动特性较差,适用叶片相对高并较小的短叶片;后者气动特性较好,并具有较好的强度,但制造工艺较复杂,成本较高,适用于长叶片。

在湿蒸汽区域内工作的叶片,应有较好的抗冲蚀能力。 ㈡ 叶根部分:

叶片通过叶根固定在叶轮上,叶根与叶轮的连接应该牢固可靠,而且应保证叶片在任何运行下不会松动。此外,叶根的结构应在满足强度的条件下尽量简单,使制造、安装方便,并使叶轮轮缘的轴向尺寸为最小,以缩短转子的长度(对整锻转子而言)。常用的叶根有以下几种形式:? T型叶根。这种叶根结构简单,加工和装配方便,但这种叶根在叶片离心力的作用下,对轮缘两侧产生较大弯曲应力,使轮缘有张开的趋势,所以T型叶根仅适用于载荷不大的短叶片,如汽轮机的高压级叶片。为了改进以上不足,在叶根和轮缘上设计了两个凸肩,这种叶根称为外包凸肩T型叶根,从而提高了承载能力,减少轮缘的弯曲应力。因此,这种叶根在叶轮间距较小的整锻式转子中得到广泛应用。

? 菌型叶根(外包型叶根)。这种叶根和T型叶根同属一个类型,它采用叶根包围轮缘形式,叶根和轮缘的载荷分配比较合理,但是这种叶根加工比较复杂,叶片材料消耗较多,故国内目前采用较小,国外引进的基础中应用较多,如日立25万千瓦及意大利ASD32千瓦的汽轮机除末级外,均采用这类叶根。

? 叉型叶根。这种叶根结构是将叶根制成叉型,插在轮缘上相应的槽内,并用铆钉固定。叉型叶根的优点是连接强度高,连接刚性较好,制造工艺简单,检修更换叶片比较方便。其缺点是装配时钻孔和铆接工作量较大,整锻转子各焊接转子由于装配不便,不宜采用这种叶根。目前常用于大功率汽轮机的末几级的叶片,如国产10万千瓦、20万千瓦的汽轮机的末三级均采用叉型叶根。

? 纵数型叶根。这种叶根分为轴向装配式和周向装配式,冲动式汽轮机主要采用轴向装配式。这种叶根有以下优点:

① 合理利用了叶根和轮缘部分的材料,承载能力高,能按不同载荷设计不同数量齿数。强度适应好。

② 采用轴向单个安装,装配和更换都很方便。其缺点是:结合面多,加工复杂,精度要求高,为了减少应力集中及使各齿上受力均匀,要求材料塑性要好。目前这种叶根主要用于载荷较大的叶片,如国产30万千瓦汽轮机的调节级和末级叶片采用这种叶根。 ㈢叶顶部分:

汽轮机叶顶部分有围带和拉金两种,其中围带有铆接围带、弹性拱型围带、整体围带三种,其作用为:① 相当于在叶片顶部增加了一个

支点,使叶片刚性增加,弯曲应力减小。 ② 减小叶片的振幅,提高叶片的振动安全性。

③ 可使叶片构成封闭流道,并可装置围带汽封,减少片顶部的漏气损失。

拉金用来将叶片连接成叶片组,其作用是增加叶片的刚性以改善其振动特性,拉金通常做成棒状(实心拉金)或管状(空心拉金),拉金与叶片之间有焊接的,也有不焊的,在一级叶片中一般有1-2圈拉金,最多不超过3圈。用拉金连接方式有分组连接、整圈连接及组件连接。

73、汽轮机速度级为什么有单列和双列级?

答:容量较小的冲动式轮机,一般采用双列速度级,其热降选用的较大,在100-120大卡/公斤左右,这样可使汽轮机级数减少,构造简单,速度级后的压力和温度较低,使优质钢材的使用大为节约,而且由于调解室后压力降低,使前轴封漏气损失减少。但高参数、大功率机组,一般不用加大速度级降热的办法来简化汽轮机的构造,因此大都采用单列级速度级,如果这时将速度级热降选的很大,对减少漏气并不起作用,反面会使速度级效率降低,使汽轮机总的效率降低。

74、为什么冲动式汽轮机采用双列速度级后,汽轮机总级数减少很多?

答:在圆周速度和喷射角相同的情况下,双列速度级的做功能力是冲动级的4倍,是反动级的8倍,换句话说,一级双列速度级做功能力大致需要8级反动级,或者4级冲动级才能担任,这就是采用双列级后汽轮机总级数减少的原因。