【正文】 1前端平衡面 圖 77 汽輪機轉子圖 CCR 基本知識 391 第三篇 設備技術 片等部件 (圖 77)。 汽輪機轉子除了受高溫高壓蒸汽的作用外，更主要的是由于它在高速下工作，受離心力的作用，還必須考慮振動的問題。我國國 產機組主要采用的轉子形式：（ 1）套裝式轉子；（ 2）整鍛式轉子；（ 3）組合轉子；（ 4）焊接式轉子。國產中小型、中等參數以下的機組的轉子都采用套裝式結構。 套裝式葉輪在套裝前葉輪內孔應比軸徑小 ～ %，套裝時將葉輪內孔周緣加熱，直至葉輪內孔比軸徑大 ～ 毫米，或控制紅套溫度250～ 270℃，將葉輪紅套在軸上，待葉輪冷卻后內孔對軸就產生了很大的壓緊力，保證葉輪高速旋轉時的安全可靠。 套裝式葉輪的優(yōu)點是加工制造方便，但是它在高溫條件下工作時，葉輪與主軸之間容易發(fā)生松動，所以高溫機組的轉子常用整 鍛式結構。 葉輪的結構 葉輪的結構分為三個部分： ① 輪緣部分 是安裝葉片的部分，具有與葉根結構相配合的形狀。 ② 輪轂部分 通過它葉輪紅套在軸上。 ③ 輪體部分 是把輪緣與輪轂聯成一體的中間部分。由于速度很高， ④ 它的受力與變形主要取決于葉輪本身旋轉時產生的離心力，以等強度的型式為好，但是制造困難。一般常用錐形。材料低壓時用４５鋼，中壓用 35CrMoA 或 ，這是為了減少葉輪前后壓差所造成的作用在轉子上的軸向推力。 葉片的結構與固定 葉片由葉根、工作部分和頂部組成。 葉根 用來將葉片固定在葉輪上，葉根與葉輪的連接應牢固可靠，而且要保證葉片在任何運行條件下都不會松動，同時葉根的結構應在滿足強度的條件下盡量簡單，使制造、安裝方便，并使葉輪緣的軸向尺寸為最小。常用的葉根有： T型、菌型葉根、叉形葉根、樅樹型葉根。 工作部分 蒸汽從這里通過，將動能轉化為機械功，工作部分是葉片的主要部分。葉片的凹入部分稱為葉面，凸出部分稱為葉背，一般汽輪機的葉片型線沿葉高是相同的，當葉高很長時，而葉高與直徑之比大于１／１０時，CCR 基本知識 392 第三篇 設備技術 則用扭曲葉片。 葉頂 一般做成鉚釘狀，上面有套裝圍帶，它加強了葉片強 度又減少了漏汽。圍帶有以下幾種形式： ①鉚接圍帶：圍帶由扁鋼制成，然后用鉚接法固定在葉片的頂部。 ②整體圍帶：圍帶與葉片同為一整體，在加工葉片時一起銑出，待葉片組裝后，再將圍帶焊在一起。 ③彈性拱型圍帶：它是將彈簧鋼片彎成拱型，用鉚釘固定在葉片頂部，采用互圈環(huán)狀聯接。 當葉片很長時，還裝有拉金，將葉片聯接成葉片組，以增強葉片強度并改善葉片的振動特性。拉金通常做成棒狀或管狀，在一級葉片中一般有 1~2圈拉金，最多不超過 3圈，用拉金連接的方法有，分組聯接、整圈連接及組間聯接。 葉片的安裝有以下幾種： ① 周向埋入法： 將葉片從圓周方向依次嵌裝在葉輪輪緣的相應槽內，最后一個葉片（末葉）封住缺口再用鉚釘鉚死， T型葉根和菌型葉根均采用此法。 ② 軸向埋入法：將葉片從軸向單個裝入葉輪輪緣的相應槽內。樅樹型葉根常采用此法安裝。 ③ 徑向跨裝法：將葉片的叉型葉根徑向插入葉輪輪緣的叉形槽內，然后用鉚釘固定。此法僅適用于叉型葉根的安裝。 軸承 目前大多數汽輪機都采用滑動軸承。汽輪機除了有徑向軸承外，還有止推軸承。因為，汽輪機在工作時，轉子上產生一個由高壓端推向低壓端的軸向推力。因此，通常在轉子前端設有推力軸承，以承受軸向推力，并對保持通流部 分的軸向間隙起了定位作用。目前我國國產機組的前軸承大多數都采用徑向推力聯合軸承。 CCR 基本知識 393 第三篇 設備技術 第五節(jié) 調速控制系統 在煉油化工行業(yè)中，汽輪機大多用作原動機驅動壓縮機、機泵等，為了節(jié)約能源，汽輪機的效率都是根據在一定轉速下進行設計。當轉速變化很大時，會使汽輪機嚴重地偏離設計工況，使效率降低。為此需要將汽輪機穩(wěn)定在一定轉速，汽輪機控制調速系統的目的是為了滿足這個要求。它根據汽輪機的轉矩和轉速相應變化的關系，利用轉速變化作為訊號來進行調節(jié)。當轉速有一個很小的變化時，調速系統能自動地改變汽輪機的進汽量，使汽輪機的功 率和負荷相適應，從而使轉速不發(fā)生很大的變化。汽輪機的調速控制系統由起動裝置、安全裝置、保安裝置、調速器、監(jiān)視裝置組成。 一、 起動裝置 起動裝置的作用是打開速關閥，起動裝置由危急保安裝置來的壓力油，作為起動油進入起動裝置，隨著操縱桿的移動，滑閥也隨之移動，依次接通起動油壓和速關油壓，將速關閥打開。 二、 安全裝置 速關閥 速關閥是水平安裝在汽輪機汽缸的進汽管路上，由閥體、濾網和油缸等部分組成（圖 78）。速關閥是新蒸汽管網和汽輪機之間的主要關閉機構，在運行中當出現事故時，它能在最短時間內切斷進入汽輪機的蒸 汽。 閥體部分： 圖 78 速關閥結構圖 CCR 基本知識 394 第三篇 設備技術 新蒸汽經過蒸汽濾網閥錐，在這個閥錐中裝有一只卸荷錐，由于它的面積相對閥錐要小得多，所以在速關閥開啟時能夠減少提升力。在卸荷閥開啟后，閥錐后的壓差減小，容易被開啟。閥套中 的襯套有一個軸向密封面，當速關閥全開后，閥桿和襯套之間就不會有漏汽，而閥門關閉時，閥桿和襯套之間的漏汽經排凝口排出。 CCR 基本知識 395 第三篇 設備技術 油缸部分：速關閥是由油壓控制的，開啟過程是通過啟動裝置來操作的，杠桿 托架 通向速關閥的油口 回油口 滑閥 從實驗滑閥來的壓力油 活塞 8襯套 滑閥殼體 彈簧 1控制凸肩 1控制凸肩 1襯套 1壓力油進口 1節(jié)流孔板 1活塞 1鉤 圖 79 危急保安裝置結構圖 CCR 基本知識 396 第三篇 設備技術 螺栓 螺紋套筒 導向片 導向環(huán) 飛錘 銷 導向片 導向環(huán) 彈簧 螺釘 圖 710 危急遮斷器 壓力油經過外側接口通到活塞前面，使活塞克服彈簧力并將其壓向活塞盤，而由啟動裝置的速關閥油通過內側 的接口進入活塞盤后面，速關油壓力將活塞盤和活塞一起推到終點位置，閥門也由閥桿提升而開啟，這時活塞前的空間和啟動裝置中的回油口相通。如果危急保安裝置動作，速關油路中壓力迅速下降，彈簧力大于活塞盤后油壓力，于是活塞盤和閥桿、閥錐被迅速推向關閉位置，活塞盤后殘留的部分速關油流入活塞和彈簧空間并經卸壓口排出。 三、保安裝置 危急保安裝置危急保安裝置的作用是當汽輪機在運行中出現故障時，危急保安裝置動作，將速關閥的速關油泄掉，使速關閥迅速關閉，切斷汽輪機進汽。（見圖 79） 危急遮斷滑閥及其殼體（ 9）通過托架（ 2）裝在前軸承座上，殼體內裝有襯套（ 13），滑閥（ 5）可以在襯套中沿水平方向滑動。滑閥上有兩個控制凸肩（ 1 12），襯套（ 8，13）與滑閥凸肩相應的端面起對凸肩的限位和油路的密封作用。在危急保安裝置未投入工作時，彈簧（ 10）使滑閥處于與襯套（ 13）端面接觸的位置?；y的另一端是活塞（ 16），它的端部有一扁司和鉤（ 17）的一端相連接，而鉤的另一端插在汽輪機轉子的兩個凸肩之間。 在危急保安裝置的滑閥處于工作位置（如圖 715所示）時，壓力油從接口（ 14）流經節(jié)流孔板（ 15）形成速關油進入危急保安裝置。由于 活塞（ 16）CCR 基本知識 397 第三篇 設備技術 的環(huán)形面積比凸肩（ 12）的環(huán)形面積小，使得速關油作用在滑閥上的力大于彈簧的作用力。因此，控制凸肩（ 12）被緊密地壓在襯套（ 8）的端面上，這樣，回油口（ 4）被切斷，速關油經油口流出殼體，通過啟動裝置進入速關閥。如果危急保安裝置的油壓下降，滑閥將被彈簧推向襯套（ 13）的端面，切斷進油，同時將速關油與回油口接通，泄去速關油，使速關閥迅速關閉。 危急保安裝置可以通過以下途徑動作： 關節(jié)軸承 反饋導板 活塞桿 油缸 活塞 連接體 套筒 錯油門滑閥 錯油門 杠桿 1調整螺栓 1彎角杠桿 1滾針軸承 圖 711 油動機結構圖 CCR 基本知識 398 第三篇 設備技術 ①手動：將杠桿（ 1）向下壓 ②轉子軸向位移：鉤被轉子的凸肩抬起 ③危急遮斷器動作 上述情況均是切斷壓力油，同時泄掉速關油 。 危急遮斷器 危急遮斷器的作用是當汽輪機轉速超過最高連續(xù)運行轉速的 911％時，通過危急保安裝置使汽輪機停機。 危機遮斷器的結構如圖 710 所示，在汽輪機轉子前軸端部分按要求加工的徑向孔中，裝配有兩只導向環(huán)（ 8），上面一只用螺紋套筒（ 2）壓在轉子裝配孔中的接觸面上；下面一只由彈簧（ 9）壓住，兩只導向環(huán)中裝入被彈簧壓著的飛錘，飛錘中裝有銷（ 6），旋入螺紋套筒內的螺栓（ 1）使銷不致落到另一側。 若汽輪機轉速升高到規(guī)定的動作轉速時，飛錘和銷的離心力克服彈簧力而使飛錘擊出打在危急保安裝置的拉鉤上，引起 速關閥關閉，汽輪機立即停機。 四、電磁閥 兩位三通電磁閥裝在進入保安系統的壓力油管路上。它可以切斷進入危急保安裝置的壓力油，同時引起危急保安裝置動作而將速關油泄掉，最終使速關油快速關閉。電磁閥可以由控制室或某一保護裝置來操縱（視需要通過一定的保護裝置將要求保護的物理量轉換成電信號與電磁閥聯鎖）。 五、錯油門與油動機 油動機與錯油門的作用 油動機通過錯油門將由調速器輸出的二次油壓信號轉換成油缸活塞的行程，并通過杠桿系統操縱調節(jié)汽閥的開度，使進入汽輪機的蒸汽流量與所要求的流量或功率相適應。錯油門從二次油路 中得到信號，并控制作為動力的壓力油進入油缸活塞的上腔或下腔。 油動機與錯油門的結構（見圖 71圖 712） CCR 基本知識 399 第三篇 設備技術 油動機主要由錯油門（件 9），連接體（件 6），油缸（件 4）和反饋系統組成。雙作用油動機由油缸體、活塞（件 5），活塞桿（件 3）及密封體組成，活塞桿上裝有反饋導板（件 2）及與調節(jié)汽閥杠桿相接的關節(jié)軸承（件 1）。錯油門的滑閥（件 8）和套筒（件 7）裝在其殼體中，錯油門滑閥的上端是轉動盤（件 16），轉動盤與彈簧座之間裝有推力球軸承（件 15），彈簧（件14）的作用力取決于與調節(jié)螺栓（件 11）及杠桿（件 10）的位置。 錯油門工作原理 二次油壓的變化使錯油門滑閥產生上、下運動，當二次油壓升高時，滑 1反饋彈簧 1推力軸承 1轉動盤 1錯油門滑閥 1二次油 1回油 回油孔 2螺釘 2回油孔 2壓力油 2螺釘