汽轮机产品说明书

汽轮机产品说明书（主机部分） D350Q-BSM目 录序号章-节名 称页数备注1前言221主要技术规范和经济指标131-1主要技术规范241-2技术经济指标及保证条件152总体设计162-1机组运行特点272-2主蒸汽、再热蒸汽和回热系统182-3汽轮机本体辅助系统392-4配汽2102-5阀门管理1112-6旁路系统2123本体结构1133-1高中压外缸6143-2高压内缸5153-3高中压转子2163-4喷嘴组和高中压隔板3173-5转子寿命应力监控及汽缸温度监测2183-6低压缸4193-7低压转子1203-8低压隔板1213-9动叶片1223-10轴封1233-11轴系和支承系统12243-12轴承和轴系的安全监视2253-13盘车装置3263-14阀门和管道5273-15滑销系统和胀差3283-16保温和罩壳1293-17附录4 1前 言CN310/301-16.67/0.8/538/538型汽轮机是我厂引进和吸收国内外先进技术设计制造的最新式亚临界350MW优化机型，为一次中间再热双缸双排汽凝汽式汽轮机，与相应容量的锅炉和汽轮发电机配套，构成大型火力发电机组，在电网中以带基本负荷为主,也可承担部分调峰任务。 本说明书主要介绍该机组总体设计和本体结构，有关辅机、调节、保安、安装、启动运行和DEH及各系统的详细介绍请参阅下列技术文件： 1交货清单2 热力特性书3 汽轮机保温设计说明书4 螺栓热紧说明书5 汽轮机本体安装及维护说明书6 汽轮机启动运行说明书7 盘车装置说明书8 辅机部套说明书9 润滑油系统说明书10 汽轮机本体及管道疏水系统说明书11 抽汽止回阀控制系统说明书12 自密封汽封系统说明书13 油系统设备安装说明书14 油系统冲洗说明书15 调节、保安系统说明书16 调节、保安部套说明书17 汽轮机安全监视装置说明书18 汽轮机电气监视保护系统说明书19 主机证明书20 辅机证明书21 调节证明书22 安全监视装置出厂证明书23 DEH的电、液所有技术文件由供货商随机提供。本文件中热力系统的压力一律用绝对压力，油系统的压力一律用表压，并用“（表压）”或“（g）”注明，真空度和负压用文字注明，本说明书采用法定计量单位,它与工程制计量单位的换算关系如下：力1kgf=9.80665N压力1kgf/cm2=0.MPa热量1kcal=4.1868kJ 注：左、右定义为：从汽轮机朝发电机方向看去，左手侧为左，右手侧为右。前后定义为：靠近汽机为前，靠近发电机为后。1 主要技术规范和经济指标1-1 主要技术规范1 型号： CN310/301-16.67/0.8/538/538型2 型式：亚临界、单轴、双缸双排汽、中间再热可调抽汽凝汽式3 额定功率：310MW（额定工况）4 最大功率：339.4MW（VWO工况）5 额定蒸汽参数新蒸汽：（高压主汽阀前）16.67MPa/538再热蒸汽：（中压联合汽阀前）3.356MPa/538背 压：4.2kPa（设计冷却水温20）6 额定新汽流量：917.1t/h7 最大新汽流量：1025t/h8 配汽方式：全电调（阀门管理）9 转向：从汽机向发电机方向看为顺时针方向10 转速：3000r/min11 轴系临界转速（计算值）第一阶：（发电机转子一阶） 1386r/min第二阶：（高中压转子一阶） 1733r/min第三阶：（低压转子一阶） 1773r/min第四阶：（发电机转子二阶） 3587r/min* 电机临界转速值以电机厂提供的数据为准。12 通流级数总共26级,其中:高压缸：1调节级8压力级中压缸：5压力级低压缸：26压力级13 给水回热系统：3高加1除氧4低加(除氧器采用滑压运行)14 给水泵拖动方式15 系统设有两台50容量的汽动给水泵和一台30容量的电动给水泵，每台汽动给水泵配置一台电动给水前置泵。16 汽封系统：自密封系统（SSR）17 末级动叶片高度：1016mm18 末级动叶片环形排汽面积：28.76m19 汽轮机本体外形尺寸（长宽高）18500mm8000mm6500mm（高度指从连通管吊环最高点到运行平台距离）20 主机重量630t（包括高、中压阀门及其支吊架，高、中压主汽管和主汽管支吊架及基架等）。21 最大吊装重量 98t（安装时，低压外缸下半组合）59.3t（检修时，低压转子包括起吊工具）22 最大起吊高度9.84m（吊装低压外缸时）23 运行平台高度：12.6m24 汽轮机与凝汽器连接方式：弹性25 汽轮机布置方式：汽轮发电机组为室内纵向顺列布置。26 产品执行标准：GB5578-85固定式发电用汽轮机技术条件编制 校对 审核 录入员1-1-21-2 技术经济指标及保证条件1 符合下列条件时可发额定功率: a) 新蒸汽压力:16.670.53MPa 新蒸汽和再热蒸汽温度:5385 b) 冷却水温不超过33,冷却水流量不小于额定值 c) 加热器按规定投入2 汽轮机在额定工况下, 计算热耗为：7860KJ/kW.h(1877.33kcal/kW.h)保证热耗以各工程提供的数据为准。达到这一保证的必要条件是： a) 新蒸汽和再热蒸汽参数为额定值;b) 背压不高于额定值; c) 按规定的回热系统运行; d) 主给水流量等于主蒸汽流量; e) 发电机效率不低于98.7%;发电机功率因数0.85。3 如果机组投运后未及时进行热力鉴定试验, 应按IEC 953-2国际电工委员会参考资料进行老化折扣；汽轮机效率老化折扣如下：a) 3-12个月, 每月0.07%b) 13-24个月, 每月0.042%热力鉴定试验的方法、测试仪表精度、测试数据的误差修正、实测热耗的计算方法应符合GB8117-87的规定, 经过误差修正的热耗试验值相对于保证热耗的允许偏差为+1%。2 总体设计2-1 机组的运行特点1启动状态本机组启动状态的划分根据是高压内缸上半调节级后内壁金属温度。冷态启动：小于150 温态启动:150300热态启动:300400 极热态启动:4002 启动方式本机组采用高压缸与中压缸两种启动方式。3 运行操作控制方式运行人员手动方式（手动），运行人员自动方式（半自动），汽轮机自启动方式（全自动）。4 阀门管理见25节。5 转子寿命管理 为了把转子热应力作为指导启动运行的主要依据，并应用寿命损耗概念对机组运行进行管理，本机组配置转子应力监控，它来自一个完整的ATS（汽轮机自动启动）模块，转子应力程序提供应力和温度计算的有关信息给ATS模块，通过这些信息即可作出汽轮机启动和升负荷的判据。6 偏周波运行非正常周波运行的限制主要由末级叶片、次末级叶片的共振频率决定。偏周波运行的累计时间限定见汽轮机启动运行说明书。7 调峰本机组可以按定压和定-滑-定两种方式运行。调峰运行时宜采用定-滑-定运行方式。机组在90额定负荷以上时采用定压运行,机组在9030额定负荷时采用滑压运行，机组在30额定以下负荷时采用定压运行。这种运行方式能够提高机组变工况运行时的热经济性，减小进汽部分的温差和负荷变化时的温度变化，因而降低机组的低周热疲劳损伤。7.1 若机组年运行时间平均不少于7500小时，调峰运行负荷允许稳定运行时间为：负荷（额定负荷）小时/每年 100 4500 75 2000 40 10007.2 负荷变化率定压运行最大3ECR/min滑压运行最大5ECR/min7.3 机组最小负荷机组最小稳定负荷应取决于锅炉的低负荷能力和机组末级动叶片振动特性，在自动控制没有投油燃烧情况下，燃煤最小稳定负荷是40额定负荷（以锅炉厂资料为准），汽机允许最小稳定负荷是30额定负荷。为了保证低压末级叶片的安全，所有工况下低压缸蒸汽流量不得小于235t/h，相应的压力不得低于0.361MPa。8 其它本机组在30年使用期间，带厂用电不允许超过10次，每次不允许超过15分钟。机组甩负荷以后空负荷运行每次不允许超过15分钟。2-2 主蒸汽、再热蒸汽和回热系统1 主蒸汽及再热蒸汽系统本机组主蒸汽及再热蒸汽系统采用单元制。从锅炉过热器出来的主蒸汽经过两根主蒸汽管进入高压主汽调节阀，然后再由四根高压主汽管导入高压缸。在高压缸内作功后的蒸汽通过两个高压排汽止回阀，经两根冷段再热蒸汽管进入锅炉再热器。再热后的蒸汽温度升高到538，压力3.356MPa，再经过两根热段再热蒸汽管进入中压联合汽阀，然后由两根中压主汽管导入中压缸。级旁路蒸汽从高压主汽阀前引出，经一级减温减压后，排至再热器冷段管。级旁路蒸汽由中压联合汽阀前引出，再经三级减温减压后排至冷凝器。2 回热系统本机组有八级回热加热，三个高压加热器，一个除氧器，四个低压加热器，见附图额定工况热平衡图。除氧器采用滑压运行，工程系统设计和辅助设备选型均需满足滑压运行的要求。额定供热工况各段抽汽参数和流量见热平衡图。当加热器切除或新蒸汽参数降低时，为了保证叶片应力不超限，应减负荷限制流量运行。任何工况下调节级后压力和各段抽汽压力不得超过VWO工况下相应的压力。表2-2-1 额定供热工况各段回热抽汽参数、流量汇总表抽汽段号12345678抽 汽 器(NO.HTR)12345678抽 汽 点(第几级后)791214正反1正2反3正反4抽汽压力(MPa)5.1803.8611.5440.8000.4070.2160.1020.041抽汽温度370.2331.5416.3326.1261193.2122.276.7流 量t/h43.65292.63833.10932.08427.77128.14824.41739.7492-3 汽轮机本体辅助系统本机组配置有高压缸预暖及夹层加热系统，以满足冷态、温态高中压联合启动对高压缸温度、胀差控制的需要。高压缸预暖系统为了在冷态启动前对高中压缸进行加热预暖，保证冷态启动前高压调节级后内壁金属温度达到150，上下半内、外壁温差小于50，高压内缸上下半左右法兰内、外壁温差小于50,中压缸进汽处和排汽口处内壁温度超过50，以达到降低启动热冲击、避免膨胀不畅或胀差超标的目的，在高排止逆门前的高排管道上设置有高压缸预暖系统。该预暖系统由高压蒸汽管路及倒暖阀（DN100电动截止阀）组成。在汽轮机冲转前，高压旁路阀后的蒸汽或辅助蒸汽通过倒暖阀（RFV）进入高压缸。从高中压缸之间汽封、高压主汽管疏水和高压缸疏水排出，对高压缸进行预加热，通过调整倒暖阀与疏水阀保证缸内压力在0.40.5MPa,并按启动运行说明书要求进行保温后暖缸结束。高压缸预暖期间打开10%高压主汽阀阀位，对高压主汽阀壳、主汽管进行预暖。预暖蒸汽压力0.40.8MPa，温度为200250，并保持50以上过热度。2汽缸夹层加热系统高中压外缸下半设置有夹层加热进汽口，从夹层加热进汽联箱来的蒸汽通过阀门分别进入左右进汽口对高压内缸与高中压外缸之间的夹层进行加热以便在启动过程中对胀差及温度及时进行调整。高压缸夹层加热系统的投入应根据高中压胀差、高压内缸外壁和高压外缸内壁温差及高压缸的温度情况决定,胀差在允许范围内可以停用高压缸夹层加热系统。在正常运行时，高压进汽部分处在中压进汽的包围中，内外温差接近于零，高中压间汽封漏汽，正常运行时从高压漏至中压作功，见图232。区蒸汽通过隔热环外沿5宽的环形间隙进入与高压排汽相通的区，随抽汽进入2高加（N0.2HTR）。区中的温度压力为高压排汽参数，区和区压力相等，在内缸壁和定位环的热幅射作用下，区的温度较接近内缸HP第三级后内壁温度。高压部分采用上述结构，使得高压内外各区域保持合理的温度和压力分布，热应力和压差引起的机械应力都限制在较低水平。3应急排放系统当机组甩负荷时，高压缸、高压导汽管内冗余蒸汽将有可能通过高中压之间的轴封漏入中、低压缸导致机组超速。在高中压轴封间设置应急排放装置，机组跳闸时，应急排放阀（BDV）快速开启，将大部分冗余蒸汽引入凝汽器，防止机组超速。图231 汽轮机本体辅助系统2-3-22-3-32-4 配汽本机组控制系统具有阀门管理功能，它可以实现调节阀的顺序阀控制和单阀控制以及高、中压阀门关系的协调,以适应不同的启动和运行要求，机组在运行中可以进行两种方式的无扰切换。两种控制方式对应两种不同的进汽方式，其中顺序阀方式可以实现机组的喷嘴调节运行;单阀方式可以实现机组的节流调节运行。为减小启动过程中的热冲击，以单阀方式启动即采用节流配汽（全周进汽方式），避免汽缸及转子应力过大，保证机组顺利启动，在达到目标负荷且温度场趋于稳定后可切换到顺序阀方式即喷嘴配汽，保证较好的经济性。采用喷嘴配汽（部分进汽）：高压部分共有4个调节阀，对应于4组喷嘴，喷嘴组的序号与调节阀序号对应关系见图241。当、号调节阀阀杆开启到39.2mm(不包括预启阀行程)时，号调节阀开启；当号调节阀阀杆行程达到39.2mm时，号调节阀开始开启。采用节流配汽（全周进汽）：高压部分4个调节阀根据控制系统的指令按相同的阀位开启，对应于4组喷嘴同时进汽。再热蒸汽通过2个中压联合汽阀从汽缸下半右、左两侧分别进入中压部分，中压部分为全周进汽，因此中压调节阀仅采用节流调节方式运行。中压联合汽阀内主汽阀和调节阀共用1个阀座，由各自独立的油动机分别控制，中压联合汽阀配置见图241。调节阀口径510mm，流量在30以下时起调节作用，以维持再热器内必要的最低压力，流量大于30时，调节阀一直保持全开，仅由高压调节阀调节负荷。编制 校对 审核 录入员2-4-1图241 喷嘴组与高压调节阀对应关系及中压联合汽阀配置示意图2-4-22-5 阀门管理阀门管理配汽技术的指导思想就是要求汽轮机在整个运行范围内能够随意选择调节方式并实现节流调节与喷嘴调节无扰转换。采用节流调节方式使汽轮机快速启停和变负荷不致产生过大的热应力（减少机组寿命损耗），在正常负荷范围内采用喷嘴调节变压运行方式使机组有最好的经济性和运行灵活性。在操作盘上有单阀-顺序阀选择按钮，运行人员能够对汽轮机的调节阀门配汽方式进行选择,配汽方式的选择要根据汽轮机的启动运行方式决定。启动过程：在汽轮机冲转、升速、并网、带低负荷阶段一般选用单阀节流配汽方式。因该方式为汽流全周进入高压调节级，使汽缸和转子能均匀地加热膨胀，故能有效降低启动过程中的热应力和调节级动叶的机械应力。正常负荷运行：如果负荷变动频繁且变动率较大时，为使汽轮机高压缸温度变化最小，热应力最低，应选用单阀节流配汽方式。但若机组长期在低于额定负荷稳定运行时则应选用顺序阀喷嘴调节方式以获得较高的热效率。停机过程：若正常停机并计划停机后检修，则采用喷嘴调节方式是有利的，因该方式停机后金属温度较低可缩短机组冷却时间。对于停机时间只有几小时的调峰机组或其它短暂的临时停机，为了使停机后金属温度较高，有利于再次快速启动投运，通常应采用节流调节方式。编制 校对 审核 录入员2-5-12-6 旁路系统汽轮机旁路系统是本机组重要外部系统之一，它具有改善机组启动性能，减少汽轮机寿命损耗和快速跟踪负荷等功能。合理的旁路设置能满足机组启停时的机炉匹配。本机组采用40BMCR容量的级串联旁路加级减温减压器的旁路系统。 高压旁路蒸汽从高压主汽门前引出，经级减温减压后排至再热冷段;低压旁路蒸汽由中压联合汽阀前引出，经级和级减温减压后排至凝汽器。旁路系统的设计容量参数：40%B-MCR旁路系统进口参数出口参数流 量MPa/MPa/t/h高压旁路(HPBV)16.67/5384.137*)/339.2410低压旁路(LPBV)3.723*)/5380.8*)/180471.5*) 注:高压旁路流量：1025410t/h(40%THA旁路)1025为B-MCR工况主蒸汽流量。低压旁路流量：高压旁路流量高压旁路喷水流量。* ）按MCR工况热平衡确定。*）按级减温减压器前参数确定。*） 高压旁路的喷水流量是假定按高压旁路通流能力15考虑。实际工程使用的旁路系统的容量参数应根据设计院工程设计选型最终确定。旁路系统见图261编制 校对 审核 录入员2-6-1图2-6-12-6-23 本体结构本机组为双缸双排汽型式,高中压部分采用合缸结构。因进汽参数较高,为减小汽缸应力,增加机组启停及变负荷的灵活性,高压部分设计为双层缸。低压缸为对称分流式,也采用双层缸结构。为简化汽缸结构和减小热应力,高压和中压阀门与汽缸之间都是通过管道联接。高压阀悬挂在汽机前运行层下面，中压阀置于高中压缸两侧。机组总长18.5m,纵剖面图见附图1。高压通流部分设计为反向流动,高压和中压进汽口都布置在高中压缸中部,是整个机组工作温度最高的部位。来自锅炉过热器的新蒸汽通过主蒸汽管进入高压主汽调节阀,再经4根27340高压主汽管和装在高中压外缸中部的4个高压进汽管分别从上下方向进入高压内缸中的喷嘴室,然后进入高压通流部分。蒸汽经1个单列调节级和8个压力级作功后,由高中压缸前端下部的2个高压排汽口排出,经2根冷段再热汽管去锅炉再热器,管上各装1个Dg600的排汽止回阀。通流级第6级后设1段回热抽汽供3#高加(N0.1HTR),通流级第9级后(高压排汽)设2段抽汽供2高加(N0.2HTR)。再热蒸汽通过2根热段再热汽管进入中压联合汽阀,再经2根61055中压主汽管从高中压外缸中部下半两侧进入中压通流部分。中压部分共有6个压力级,第3级后有1个3段抽汽口供1#高加(N0.3HTR),中压排汽一部分从高中压外缸后端下半的4段抽汽口抽汽供除氧器(DTR),大部分从上半正中的一个1400mm中压排汽口进入连通管通向低压缸。低压部分为对称分流双层缸结构。蒸汽由低压缸中部进入通流部分,分别向前后两个方向流动,经26个压力级作功后向下排入凝汽器。在正反1级、正2级、反3级、正反4级后依次设有58段抽汽口,分别供4个低压加热器(N0.5N0.8HTR)。编制 校对 审核 录入员3-13-1 高中压外缸1外缸结构高中压外缸内装有高压内缸、喷嘴室、隔板套、隔板、汽封等高中压部分静子部件,与转子一起构成了汽轮机的高中压通流部分。外缸材料为高温性能较好的ZG15Cr1Mo1铸件。通过强度计算分析，对缸壁筒体的厚度特别是中排及高排处的厚度进行合理的选取，最大壁厚约108mm。外缸重量68t(不包括螺栓等附件),允许工作温度不大于566。外缸中部上下有4个高压进汽口与高压主汽管相连,高压部分有安装固定高压内缸的凸台和凸缘,前端下部有2个高压排汽口,下半第7级后有1个抽汽口,通过一根1688抽汽管与高压内缸第6级后环形集汽腔室相通，抽汽供N0.1HTR。外缸中部下半左右侧各有1个中压进汽口,中压部分有安装1#、2#隔板套的凸缘,下半中压第3级(1#隔板套)后有1个抽汽口(供N0.3HTR)。外缸后端上部有1个1400中压排汽口,下部左右侧有2个抽汽口,供除氧器(DTR)和给水泵小汽轮机。前后两端有安装高压和中压后汽封凹窝和相应的抽送汽管口。高中压外缸中分面法兰等高设计，左右水平法兰螺栓全部采用GH螺纹。为减少启动过程中螺栓与法兰温差，降低运行时螺栓的使用温度，特采用大螺栓自流冷却/加热系统，从高压内缸与外缸的定位环之前的区域引入蒸汽至螺栓孔，正常运行时冷却高温区中分面螺栓，再由1#、2#隔板套之间的抽汽口排出（见图3-1-1）。螺栓直径从汽缸中部至中压排汽端依次递减，其中：前部及中部左右水平法兰（从2号隔板套凸肩至高压排汽腔室）共有36个（GH）61318的特制双头螺栓,2号隔板套凸肩处左右水平法兰有2个（GH）51268的特制双头螺栓,上述两种螺栓材料均为20Cr1Mo1VNbTiB,允许工作温度不大于570。中压排汽腔室两侧水平法兰有10个（GH）41216特制双头螺栓，后部横向水平法兰有2个（GH）3 1/21190特制双头螺栓和14个（GH）31166特制双头螺栓，这3种螺栓材料均为25Cr2MoVA,允许工作温度不大于510。与上述（GH）6规格螺栓相配的为罩螺母，与其余螺栓相配的为特制开槽螺母。螺栓与对应螺母一一编号，螺母与汽缸水平法兰螺柱孔刮面在总装时进行研磨，保证接触面密封良好，同时改善螺栓受力状况。安装时螺栓需要热紧,要求必须使用汽轮机螺栓电加热器,不允许用氧乙炔火焰加热。编制 校对 审核 录入员3-1-1使用螺栓伸长测量工具(D00.687Z-1)对螺栓伸长进行测量。螺栓伸长满足设计要求,即可保证螺栓预紧力的要求。热紧数值、热紧顺序及注意事项见。图3-1-1 高中压外缸大螺栓自流冷却/加热示意图2外缸的支承外缸由下缸中分面伸出的前后左右4个元宝形猫爪搭在前轴承箱和中低压轴承箱的水平中分面上,称为下猫爪中分面支承结构，见图312。这种结构有下列优点:a) 动静间隙不受静子温度变化的影响;b) 汽缸中分面联接螺栓受力状态和汽缸密封性好。高中压缸与前轴承箱之间的推(拉)力靠汽缸下半前端与前轴承箱之间的“H”梁形式的推拉机构传递,为使汽缸与前轴承箱保持中心一致，“H”梁与汽缸下半前端及前轴承箱之间均采用圆柱销定位，见图313。安装时“H”梁电机端（与汽缸下半前端联结）相对机头端（与前轴承箱联结）冷态标高高出1mm，从而得到1mm预变形以减小其在工作状态下的热变形，达到减小其在工作状态下的热应力的目的。该推拉机构的优点在于其“H”梁本身:a) 在平行于汽缸中分面的平面内刚度较大。借助于前轴承箱与前基架之间的导向键可保证高中压缸在受到外部管道不平衡推力以及自身左右不均匀热膨胀影响的情况下，仍能保持良好的对中。3-1-2b) 在纵剖面内其刚度相对较小。这样前轴承箱与高中压缸之间在铅垂方向客观上存在的较大胀差将不会对“H”梁本身造成过大的热应力。高中压缸与中低压轴承箱之间的推(拉)力靠猫爪下面的横向键传递。为使汽缸与中低压轴承箱保持中心一致,汽缸下半后端设有立键,见图314。3高压进汽管 高中压外缸中部上、下、左、右共有4只高压进汽管，分别通过螺栓固定在内缸上，高压进汽管两端靠密封圈分别与喷嘴与外缸联结。能吸收内、外缸及喷嘴间的胀差。进汽管联结图见图315。4高压第7级后抽汽管下半第7级后有1个抽汽口,通过一根1688抽汽管与高压内缸第7级后环形集汽腔室相通,抽汽管两端靠密封圈分别与内缸与外缸联结，能吸收内、外缸间的胀差。抽汽管通过用螺栓固定在外缸上的法兰与外部管道相联结。抽汽管联结图见图316。图3-1-2 前、后猫爪安装图3-1-3图3-1-3 汽缸推拉装置装配图3-1-4图314 高中压外缸后部与中低压轴承箱立键装配图3-1-5图3-1-5 进汽管联结图 图3-1-6 高压第7级后抽汽管联结图3-1-63-2 高压内缸1 内缸结构和安装定位为降低高中压外缸的使用压力，高压内缸采用整体内缸。进汽端装有4组喷嘴室,缸内支承高压29级隔板,工作参数较高,因而选用材料ZG15Cr1Mo1,允许工作温度不大于540。内缸外壁对应于第2级隔板处有一个定位环,其外缘的凹槽与外缸上相应位置的凸缘配合,确定内缸轴向位置,构成内缸相对于外缸的轴向膨胀死点。内缸外壁第5级处设置隔热环,将内外缸夹层空间分为2个区域,这样可以降低内缸内外壁的温差,提高外缸温度,减少外缸与转子的膨胀差,在第6级后内外缸之间设置一抽汽管(详见3-1节）。内缸左右水平法兰共有24个通孔螺栓,螺栓材料均为20Cr1Mo1VNbTiB,允许工作温度不大于570，全部采用GH螺纹。螺栓直径从内缸进汽部位至高压排汽端依次递减，其中：内缸进汽部位（高温区）左右水平法兰共有8个（GH）61135的法兰通孔螺栓螺栓；高压第2级至第5级前左右水平法兰有6个（GH）5985的法兰通孔螺栓；高压6级处左右水平法兰有2个（GH）4 1/2760的法兰通孔螺栓；高压第6级后至第8级前左右水平法兰有4个（GH）4735的法兰通孔螺栓；高压第8级后至排汽端左右水平法兰有4个（GH）3 1/2715的法兰通孔螺栓，螺栓一一编号。与上述螺栓相配的为罩螺母和带槽特制螺母，材料均为25Cr2MoVA,允许工作温度不大于510。为保证接触面密封良好，同时改善螺栓受力状况，螺栓与对应螺母一一编号，罩螺母、带槽特制螺母与相应螺孔刮面进行研磨，均匀接触面积80%以上。螺栓下端的特制螺母带有特制的止落止动机构,见图321。安装时,先旋上挂重螺栓,再将螺母挂在挂重螺栓上,然后将止动块和止落销装进相应的孔中。装配时需配准止动块高度,使止动块上端面与挂重螺栓端面贴合,下端面与止落销平面基本贴合,然后把止落销头部敲弯贴在止落块的斜面上,即可起到止落止动作用。拆卸时,先将止落销和止动块取出,再将螺母转一角度,螺母即可落下。为减少启动过程中螺栓与法兰温差，降低运行时螺栓的使用温度，特采用大螺栓自流冷却/加热系统：从高压第4级后引入蒸汽至螺栓孔，再由中压进汽处排出（见图3-2-2）。正常运行时内流冷却高温区中分面螺栓，而在启动时又可以加热螺栓，可以降低启动时螺栓的温度应力，避免法兰及螺栓的塑性变编制 校对 审核 录入员3-2-1形。安装时螺栓要热紧,热紧顺序和热紧数值等详见。内缸的进汽端装有高中压间汽封,分为2段,都采用高低齿尖齿式椭圆汽封。为防止机组甩负荷时高压部分余汽通过高中压间汽封漏入中压部分导致机组超速，内缸下半在两段汽封体之间设有紧急排汽口，通过一根133X10排汽管与外缸相通,排汽管两端靠密封圈分别与内缸与外缸联结，能吸收内、外缸间的胀差。排汽管通过用螺栓固定在外缸上的法兰与外部管道相联结，最终与汽轮机紧急排放阀（BDV）相联结。排汽管联结图见图323。内缸由其下半中分面前后两端左右侧共4个猫爪搭在外缸下半近中分面处相应的凸台上,配准下面的垫片,可调整内缸中心高度,配准上面的垫片,在猫爪与外缸上半之间留下热膨胀间隙,见图324。在内缸前后两端的顶部和底部各装 有1个纵向键 ,使汽缸在温度变化时,内外缸中心保持一致。内缸的安装定位见图325。2 喷嘴室与喷嘴组 喷嘴室与喷嘴组为上、下半结构。与内缸轴向定位位于高压进汽中心线,上、下沿轴向有导向键，保证自由膨胀而与高压进汽管中心保持不变。喷嘴室与喷嘴组结构见图326。图321 下螺母止落止动机构安装图3-2-2图322 大螺栓自流冷却/加热示意图（内缸）图323 高中压间紧急排汽管联结图3-2-3图324 内缸猫爪安装图图325 内缸定位安装图3-2-4图326 喷嘴室结构图3-2-5 3-3 高中压转子高中压转子采用整锻结构，材料30Cr1Mo1V，转子总长7364（不含主油泵轴及危急遮断器），总重量22.23t（包括叶片）。高压部分包括调节级在内共9级叶轮，调节级叶轮为等厚截面，与轮毂之间采用大圆弧过渡，3叉型叶根槽，29级叶轮为等厚截面，倒型叶根槽。中压第1级叶轮为锥形截面，第2级叶轮进汽侧为锥形截面，35级为等厚截面，14级为双倒型叶根槽，第5级为菌型叶根槽。高压29级叶轮在750节圆上均设有7个50平衡孔，中压25级叶轮在860节圆上均设有7个40的平衡孔，以减少叶轮两侧压力引起的转子轴向推力。叶轮间的隔板汽封和轴端汽封，都采用尖齿式结构。转子两端（即高压第9级、中压第14级）外侧叶轮端面上有装平衡块的燕尾槽，转子中间段的凸台上有装平衡块的T型槽，供做动平衡用。高中压转子为无中心孔转子。转子前轴颈为360,主油泵轴通过联接螺栓装在轴颈端面上，在主油泵轴的前端装有危急遮断器，联接形式见图331。转子后端轴颈为360，推力盘厚度100mm，与低压转子之间采用止口对中，止口采用过盈配合，刚性联轴器联接。联轴器用12个80的特制螺栓与低压转子连接，螺栓的装配和预紧力（伸长量）要求见转子总图的有关规定。联轴器圆周面上有装平衡块的型槽，前后汽封处有平衡螺塞孔，供电厂不开缸作轴系动平衡用。正常运行时，高压进汽部分和中压进汽部分是工作温度最高的区域，当启动升速率或负荷变动率较大时，蒸汽温度变化较快，将导致转子热应力过大，损耗转子使用寿命。因此启动升速和变负荷时，要按照启动运行说明书所推荐的升速率和变负荷率进行操作。尤其要注意热态启动时主蒸汽和再热蒸汽的温度要与调节级叶轮和中压进汽部分的温度相匹配，以免汽缸转子温度骤变。具体要求见启动运行说明书。转子材料的脆性转变温度为121，因此，冷态启动时要充分暖机，在升速到额定转速之前，转子中心部位必须加热到121以上。编制 校对 审核 录入员3-3-1图3-3-1 危急遮断器、主油泵与高中压转子轴端接口图 3-3-23-4 喷嘴组和高中压隔板喷嘴组和隔板是完成蒸汽热能向动能转换的部套，具有工作温度高，前后压差大，与转子间隙小的特点。本机在设计时充分考虑了结构强度、温度效应及工作条件，因而具有良好的安全可靠性。本机高压部分共9级，喷嘴室和喷嘴组上、下半由螺栓联结在一起，并固定于内缸下半，第29级隔板全部装在整体高压内缸里。中压部分共5级，第13级隔板在1隔板套内，第45级隔板装在2隔板套内。喷嘴组的静叶采用自带冠，斜置叶片，导叶焊成叶栅后与加强环及蒸汽室焊为一体，喷嘴室采用两组喷嘴共用一个腔室结构，每组喷嘴对应一个进汽口，腔室由肋板隔开，上下两半由中分面螺栓连在一起。高、中压部分隔板的工作温度均在350以上，为适应高温工作条件，隔板都采用焊接结构。高压24级静叶采用分流叶栅，高压59级和中压各级采用自带冠的弯曲叶片。分流叶栅的结构见图341。弯曲导叶的结构见图342。隔板汽封采用椭圆汽封，这样既可保证安全性又可减少汽封漏汽量。动叶采用自带冠结构，叶冠顶部设置了径向汽封，动叶根部设置了根部汽封，见图343。所有隔板的中分面都用螺栓紧固，以利于提高隔板整体刚性和中分面的汽密性。隔板的材料和结构要素见表341和表342。表341高压隔板材料和叶栅要素级 次23456789安装部位高压内缸 (ZG15Cr1Mo1)隔板材料12Cr1MoVR12Cr2Mo1R导叶材料1Cr11MoV编制 校对 审核 录入员3-4-1表3-4-2 中压隔板材料和叶栅要素级 次1011121314隔板部位1#隔板套(ZG15Cr2Mo1)2#隔板套(ZG20CrMo)隔板材料12Cr2Mo1R导叶材料2Cr11Mo1VNbN14Cr11MoV图3-4-1 分流叶栅示意图图3-4-2 弯曲导叶示意3-4-2图 3-4-3 径向汽封和根部汽封3-4-33-5 转子寿命应力监控及汽缸温度监测为合理控制汽轮机的启动和负荷变化,本机组采用了应力及寿命监控装置,使用该装置可以有效地控制转子热应力，科学地对汽轮机转子寿命进行预测,从而达到提高机组安全性可靠性的目的。除此之外在汽轮机本体上还设置了相应的温度监测点,用来监视汽缸的温差,以免因温差过大引起汽缸的变形和热应力。测点分布见表3-5-1。表3-5-1高中压缸温度测点分布测 点 名 称测 点 位 置主 要 用 途调 节 级 后 汽 温内缸上半顶部进汽中心前610 mm处向后斜插入调节级汽室与内缸内壁温度比较,作为控制转子和内缸热应力的依据内外缸夹层中隔热环前汽温外缸上半顶部偏左30,进汽中心前800mm处插入夹层与内缸外壁温度比较,以便启动过程中合理控制机组胀差内缸壁温上半内壁内缸上、下半顶或底部正中,进汽中心前260mma.限制内外壁温差,以降低内缸热应力b.限制内缸上下半温差,减少内缸变形c.转子热应力计算的依据外壁下半内壁外壁1#隔板套上半内壁1#隔板套上半正中,中压1级后转子热应力计算的依据下半内壁1#隔板套下半,中压1级后偏左侧250mm转子热应力计算的依据内缸上半法兰左右侧内壁内缸上半左右两侧法兰进汽中心前175mm处,距水平中分面各为138、165、192mma.限制内外温差和内中温差,减少法兰热变形和热应力b.限制左右法兰温差,使左右两侧受热均匀中心外壁编制 校对 审核 录入员3-5-1续表3-5-1 高中压缸温度测点分布 外缸壁温上半内壁高压进汽中心后645mm(上半顶部正中)a.内壁温度作为热态启动时控制进汽参数的依据b.限制内外壁温差,降低汽缸热应力c.限制上下缸温差,减少汽缸变形d.上下缸排汽口内壁测点可监测积水;限制上下缸温差,减少汽缸变形e.转子热应力的计算依据f.中速暖机结束的依据外壁下半内壁高压进汽中心后820mm(下半底部偏左110mm)外壁排汽口内壁高排顶部前端顶部底部高压排汽中心后15mm（前端下半底部正中）中排下半中压排汽中心前120mm（后端下半底部正中）外缸法兰温度左右内壁汽缸上下半法兰左右两侧（高压进汽中心后418mm）a.限制法兰内外中温差,减少法兰热变形和热应力b.限制左右法兰温差,使左右两侧受热均匀中心部位外壁调节级后汽温和高压内缸测温热电偶引线穿过外缸引出，法兰和缸壁温度测量有单点式，二点式、多点式几种测壁温装置，见图351。图3-5-1 汽缸和法兰热电偶安装图3-5-23-6 低压缸1低压缸低压缸采用焊接三层缸结构，轴承座在低压外缸上。低压缸结构见图361。低压进汽温度为380左右，而内外缸夹层为排汽参数，设计工况温度仅33.9左右，为了减少高温进汽部分的内外壁温差，在内缸中部外壁上装有遮热板。低压内缸进汽室设计为装配式结构，整个环形的进汽腔室与内缸其它部分隔开，并且可以沿轴向径向自由膨胀，低压进汽室与低压内缸的相对热膨胀死点为低压进汽中心线与汽轮机中心线的交点。低压进汽口设计为钢板焊接结构。可以减轻进汽口的重量，同时避免了铸件可能存在的缺陷。为防止中分面螺栓咬死，进汽腔室周围的高温区螺栓采用GH螺纹。内缸两端装有导流环，与外缸组成扩压段以减少排汽损失。内缸下半水平中分面法兰四角上各有1个猫爪搭在外缸上，支持整个内缸和所有隔板的重量。水平法兰中部对应进汽中心处有侧键，作为内外缸的相对死点，使内缸轴向定位而允许横向自由膨胀。内缸上下半两端底部有纵向键，沿纵向中心线轴向设置，使内缸相对外缸横向定位而允许轴向自由膨胀。为减少启动过程中螺栓与法兰温差，特采用大螺栓自流加热系统（见图362）。低压外缸采用焊接结构，外形尺寸8585mm7162mm，低压上半缸排汽蜗壳设计为长方形，以增加上半缸扩压器的轴向长度。上半高3048mm，下半高3045mm，上半重35，下半重98（包括螺栓等）。为便于运输，低压外缸沿轴向分为四段，用垂直法兰螺栓联接，现场组装后再密封焊接。低压外缸上半顶部进汽部位有带波纹管的低压进汽管与内缸进汽口联接，以补偿内外缸胀差和保证密封。顶部两端共装有4个内孔径610的大气阀，作为真空系统的安全保护措施。当凝汽器中冷却水突然中断，缸内压力升高到34.3kPa(g)时,大气阀隔膜板破裂，以保护低压缸、末级叶片和凝汽器的安全。上半两端面正中各留有1个半圆形空缺，以便于吊装轴承箱盖。上半每个端面外侧有若干条沿水平及垂直方向的筋板,以加强端板刚性，改善振动频率。低压外缸下半两端有低压轴承箱，四周的支承台板放在成矩形排列的基架上，承受整个低压部分的重量，底部排汽口的尺寸7.756m6.336m，排汽面积49.142m。凝汽器采用弹性连接时，凝汽器的自重和水重都由基础承受，不作编制 校对 审核 录入员3-6-1汽轮机产品说明书（主机部分） D350Q-BSM用在低压外缸上，但低压外缸和基础须承受由真空产生的力。低压外缸前后部的基架上装有纵向键，并在中部左右两侧基架上距离低压进汽中心前方203mm处设有横键，构成整个低压部分的死点。以此死点为中心，整个低压缸可在基架平面上向各个方向自由膨胀。2连通管连通管是中压排汽通向低压缸的通道，中压排汽处内径1400，低压缸进汽处内径1200。低压缸和中低压轴承箱上方，是整个机组的最高点。连通管在转弯处采用大弯曲半径以减小连通管内的流动损失。连通管由虾腰管和平衡补偿管2段组成，现场安装时组焊为整体。虾腰管接中压排汽口，平衡补偿管中部有一个向下的管口接低压进汽管，均采用刚性法兰联接。为了吸收连通管和机组的轴向热膨胀，平衡补偿管的前端设有波纹管。为了平衡连通管内蒸汽的轴向作用力，在平衡补偿管的后端设置了带波纹管的平衡室。平衡补偿管外有联接圆筒连接两端，蒸汽的轴向作用力由圆筒承受，不作用在波纹管上。3低压缸喷水装置机组低负荷或空负荷运行，特别是高背压运行时，排汽温度升高使低压缸过热，将引起轴承中心高度发生变化，可能导致机组振动等事故。为了保证安全运行，低压缸内设置了喷水装置，在排汽温度升高时将凝结水喷入排汽口，以降低汽缸温度。低压缸喷水装置采用自动控制，当低压缸前后端任一侧的排汽温度达到47时，铂电阻温度计反馈给机组DCS控制系统，由该系统控制气动喷水调节阀开启，来自除盐装置后的凝结水经8个雾化喷头形成雾状水帘喷入排汽缸，使排汽温度下降