【正文】 零部件及結(jié)構(gòu) 在沖動(dòng)級(jí)中，這種沖動(dòng)級(jí)由 Rateau 專家發(fā)明， 大部分焓降發(fā)生在靜葉中，級(jí)的驅(qū)動(dòng)力來(lái)源于通過(guò)動(dòng)葉的蒸汽動(dòng)量的改變。 動(dòng)葉的外端留有一個(gè)或多個(gè)凸肩。每一部分圍帶將一小部分葉片連在一起并且可和下一部分連在一起或搭接，從而形成了強(qiáng)度非常高的結(jié)構(gòu)。在一些最新的機(jī)組 上，高壓葉片采用電化學(xué)加工。盡管沖動(dòng)級(jí)隔板在隔板汽封處的直徑相對(duì)較小， 但其隔板汽封仍需要盡可能地好從而可以承擔(dān)大的壓差。這兩個(gè)沖動(dòng)級(jí)置于同一 個(gè)葉輪上，從而可保護(hù)汽缸和轉(zhuǎn)子免于較高溫度、壓力蒸汽的沖擊。它的動(dòng)葉和噴嘴葉片都由實(shí)心鋼板機(jī)加工而成，要求強(qiáng)度非常高。 對(duì)于反動(dòng)級(jí)，蒸汽以較低的速度進(jìn)入動(dòng)葉，并且基本上是以軸向方向進(jìn)入的。 現(xiàn)代的反動(dòng)式汽輪機(jī)在動(dòng)靜部分間，通常既有軸向汽封，也有徑向汽封。這種定截面葉片的應(yīng)力從葉頂?shù)礁砍识畏降脑黾?，在葉片連接到葉根的部位應(yīng)力達(dá)到最大。 現(xiàn)代的葉片，葉頂直徑通常大約是葉根直徑的兩倍。因此動(dòng)葉的入口角應(yīng)設(shè)計(jì)成與蒸汽汽流的方向相一致，這樣動(dòng)葉的截面形狀發(fā)生了變化。 葉頂連接件 長(zhǎng)葉片和大葉弦的采用導(dǎo)致了葉片節(jié)距的增加，這樣使得提高葉片強(qiáng)度和減弱振動(dòng)的裝置變得復(fù)雜?？v樹(shù)形葉根是一種很好的葉根固定方式，因?yàn)樵谶@種方式中，葉片可以依次緊密的排列而且在軸與葉根相連的齒上有最佳的離心力。 為減少應(yīng)力集中進(jìn)行仔細(xì)詳細(xì)設(shè)計(jì)可改善葉片整體性能。汽輪機(jī)制造者已經(jīng)形成了高效的標(biāo)準(zhǔn)葉片系列，它們的效率受汽流入射角的變化的影響小，汽流入射角的變化是由于不同的應(yīng)用情況和不同的運(yùn)行參數(shù)引起的。就作用在葉片上的蒸汽彎曲應(yīng)力和質(zhì)量高葉片作用在葉片連接到葉輪的部位上的巨大離心應(yīng)力而言，末級(jí)和次末級(jí)葉片一直是設(shè)計(jì)的瓶頸。 凝汽系統(tǒng) 汽輪機(jī)排汽至凝汽器的原因有兩個(gè)。由于蒸汽流量較大，所以必須回收凝結(jié)水，否則大型電站鍋爐的運(yùn)行是不切實(shí)際的。對(duì)于雙流程設(shè)計(jì)，入口水室被分成了兩部分，從而使冷卻水流過(guò)其中一半管束。 表面式凝汽器的循環(huán)水流量大，但是循環(huán)水泵僅需要提供冷卻水流動(dòng)和克服在導(dǎo)管、管道和凝汽器中的流動(dòng)阻力所需的足夠 的壓頭。 通過(guò)凝結(jié)水和排汽的交叉和逆向流動(dòng)，凝結(jié)水被連續(xù)地再熱，從而使氧氣排出。它們來(lái)源于幾個(gè)方面 。 排汽中含有不凝結(jié)氣體對(duì)凝結(jié)蒸汽的傳熱系數(shù)有負(fù)面影響。 K。 對(duì)于單再熱蒸汽輪機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)模塊，包括高壓和中壓汽輪機(jī)模塊，這種汽輪機(jī)的進(jìn)汽參數(shù)分別為 240bar/565186。C，發(fā)電出力有望達(dá)到 1100MW。 超臨界汽輪機(jī)發(fā)展的另一個(gè)重要方面是汽輪機(jī)的靈活性。這些材料的選擇性使用改善了啟動(dòng)時(shí)間，提高了整機(jī)的利用率。西門(mén)子公司喜歡采用桶狀設(shè)計(jì)，而 ABB公司則采用了收縮環(huán)結(jié)構(gòu)。C的汽輪機(jī)，則變 為采用高鉻含量的鐵素體鋼。通常要么采用鼓形轉(zhuǎn)子，要么采用葉輪式的轉(zhuǎn)子，其中鼓形轉(zhuǎn)子用于 50%反動(dòng)度的汽輪機(jī)中，葉輪式的轉(zhuǎn)子在沖動(dòng)式汽輪機(jī)中采用。如果溫度更高，和對(duì)于沒(méi)有調(diào)節(jié)級(jí)的汽輪機(jī)設(shè)計(jì)，現(xiàn)在需要采用 12%鉻含量的鋼制轉(zhuǎn)子。在這點(diǎn)上唯一的例外是由 ABB公司設(shè)計(jì)的汽缸，它再次采用了收縮環(huán)結(jié)構(gòu)。 用于超臨界機(jī)組的中壓汽輪機(jī)和高中壓聯(lián)合汽輪機(jī)，與現(xiàn)有的亞臨界機(jī)組許多設(shè)計(jì)相同。然而，主蒸汽和再熱蒸汽壓力的提高，可能會(huì)提高低壓汽輪機(jī)排汽的濕汽含量。 從二十世紀(jì)八十年代早期以來(lái)，通過(guò)計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（ CFD）和三維通流計(jì)算方法的使用，葉片設(shè)計(jì)得到了巨大的發(fā)展并且使葉片效率得到大幅提高。C的蒸汽參數(shù)被認(rèn)為是先進(jìn)電廠蒸汽參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，隨著設(shè)計(jì)和材料的進(jìn)步，有更高效率目標(biāo)的新電廠可達(dá) 600186。 對(duì)于鍛造的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子和葉片以及鑄造閥門(mén)和汽缸需要蠕變強(qiáng)度提高的鐵素體鋼。C的運(yùn)行，其中部分采用了基于鎳的合金鋼。采用更高給水溫度的趨勢(shì)導(dǎo)致了加熱器個(gè)數(shù)的增加，以及從高壓缸抽汽的可能性增加。 。 目前，基于經(jīng)濟(jì)性角 度考慮難以證明采用兩次再熱是合理的，還沒(méi)有確定采用兩次再熱的趨勢(shì)。對(duì)于最熱部分的隔熱和冷卻蒸汽的設(shè)計(jì)也在發(fā)展中。C或更高溫度的蠕變強(qiáng)度大大改善的鋼材。電 廠發(fā)展的主要推動(dòng)力是允許更高蒸汽參數(shù)的材料。 汽輪機(jī)發(fā)展趨勢(shì) 240bar/565186。 在超臨界汽輪機(jī)上，還有一個(gè)普遍的趨勢(shì)，那就是提高末級(jí)葉片長(zhǎng)度和增大排汽面積，由此減少低壓汽輪機(jī)缸的個(gè)數(shù)，從而減少成本。C的蒸汽溫度的大幅提高，沒(méi)有必要有更進(jìn)一步的發(fā)展。僅僅有一些制造商發(fā)展了專門(mén)用于超臨界參 數(shù)的反向流汽輪機(jī)。外缸提供了內(nèi)缸以及用于后幾級(jí)葉片的持環(huán)的支撐。大多數(shù)制造商都保留了整鍛轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，盡管 ABB公司可提供焊接轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，這種焊接轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)綜合采用了高鉻含量和低鉻含量的合金鋼，能與蒸汽參數(shù)相匹配。C時(shí)，在內(nèi)缸的水平結(jié)合面上，通常需要采用 80A鎳鉻 耐熱 合金 鋼螺栓（取代了 12%鉻鋼）。 對(duì)于溫度參數(shù)為 565186。目前所有的制造商都保留了汽缸的雙層缸設(shè)計(jì)，而沒(méi)有轉(zhuǎn)向采用三層缸來(lái)承擔(dān)高壓。C，為了滿足承受高壓的要求，導(dǎo)致汽輪機(jī)的部件增厚。 除了單再熱設(shè)計(jì)，超臨界機(jī)組還有兩次再熱設(shè)計(jì)。C和 300bar/600186。為了減少將這些氣體抽至大氣壓力的耗功，抽氣點(diǎn)置于凝汽器的最冷區(qū)域。 K。另外在內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)中釋放出不凝結(jié)氣體，以及在壓力低于大氣壓力的部位，不凝結(jié)氣體通過(guò)漏氣進(jìn)入系統(tǒng)。這樣除去氧的凝結(jié)水在凝汽器壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度下排出。 在表面式凝汽器設(shè)計(jì)中，應(yīng)使蒸汽能到達(dá)管束的所有部位。 相比雙流程設(shè)計(jì)，單流程凝汽器需要的循環(huán)水量大，流阻小。大量 外徑約為 1932 mm 的管子安裝在兩個(gè)管板間，每個(gè)管板構(gòu)成了水室的一部分。通常在汽輪機(jī)中，凝汽器為蒸汽和冷卻水不混合的表面式凝汽器。實(shí)際上，前蘇聯(lián)機(jī)組上使用的 1200 mm 葉片由鈦合金制造，這種鈦合金可能是制造長(zhǎng)葉片最優(yōu)的材料。 低壓汽輪機(jī)模塊的發(fā)展是一個(gè)代價(jià)高且漫長(zhǎng)的過(guò)程，不過(guò)在其發(fā)展過(guò)程中，增加每個(gè)通流部分的排汽面積減少排汽動(dòng)能（余速損失）一直是它的動(dòng)機(jī)。為了改善整體性能，需在強(qiáng)度高厚截面葉片與高效率及高效率一般具有高葉型比（長(zhǎng)弦比）的葉片之間尋求平衡。 葉片設(shè)計(jì)的成本可利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造降至最低。 動(dòng)葉葉根固定 7 大型汽輪機(jī)末級(jí)葉片在運(yùn)行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生幾百噸的離心應(yīng)力，因此需要非常有效的葉根固定。級(jí)的根部設(shè)計(jì)反動(dòng)度相當(dāng)?shù)?，因?yàn)殡S著葉高的增加，動(dòng)葉的壓降增加，所以通過(guò)靜葉的壓降減少，從而使隨著葉高的增加，級(jí)的反動(dòng)度增加。這樣，圓周方向的速度也是葉片底部圓周速度的 倍。現(xiàn)在先進(jìn)的末級(jí)葉片截面隨著半徑的平方呈指數(shù)減小。靜葉內(nèi)徑上的汽封齒片為靜葉與轉(zhuǎn)子間的間隙提供了汽封。這樣作用在動(dòng)葉上的力相當(dāng)平穩(wěn)，加上靜葉的噴嘴尾跡產(chǎn)生非常小的擾動(dòng)，故反動(dòng)級(jí)的動(dòng)葉片上可有相當(dāng)高的彎曲應(yīng)力，而不存在由于振動(dòng)而引起的疲勞故障風(fēng)險(xiǎn)。這種