【正文】 類型的葉片由 Charles Parsons 先生設(shè)計(jì)提出，便于利用標(biāo)準(zhǔn)軋制型線進(jìn)行經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。它不再用于帶基本負(fù)荷的大型汽輪機(jī)上。 復(fù)速級 汽輪機(jī)的第一個(gè)高壓級，盡可能增大噴嘴葉柵的壓降。由于第一級承擔(dān)了比較大的焓降，這種噴嘴室結(jié)構(gòu)降低了蒸汽對高壓轉(zhuǎn)子和內(nèi)缸的壓力和熱沖擊。 靜葉 零部件及結(jié)構(gòu) 靜止噴嘴葉片有兩種制造方法。當(dāng)把這些凸肩用鉚釘鉚好后，就能把圍 帶固定住。然而，動葉易于受到噴嘴尾跡擾動的影響，所以必須避免共振并維持低的蒸汽彎曲應(yīng)力，而且由于動葉中動量改變相對高，故要求動葉強(qiáng)度高而且可能重。它們可分為撓性、半撓性和剛性聯(lián)軸器三種。軸承中的油膜有機(jī)動性，這會大大影響軸的臨界轉(zhuǎn)速。現(xiàn)代大型機(jī)組的趨勢是提供剛性轉(zhuǎn)子（臨界轉(zhuǎn)速高于運(yùn)行轉(zhuǎn)速）。 臨界轉(zhuǎn)速可高于運(yùn)行轉(zhuǎn)速，也可低于運(yùn)行轉(zhuǎn)速，這和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)有關(guān)。 動平衡是指針對任一個(gè)軸承支撐，沿軸向方向轉(zhuǎn)子不平衡重量的動量之和達(dá)到零。 轉(zhuǎn)子平衡 在裝配好葉片后，需要對轉(zhuǎn)子進(jìn)行動平衡和靜平衡。 超速試驗(yàn) 所有大型汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子 在制造時(shí)，都規(guī)定要做耐超速 20%試驗(yàn)。這樣，提供防止脆性斷裂的安全裝置是重要的。對于套轉(zhuǎn)低壓轉(zhuǎn)子，它的軸和輪盤都采用了鎳含量高達(dá) %的鎳鉻鉬釩合金鋼；對于大型整鍛轉(zhuǎn)子，為了獲得整鍛轉(zhuǎn)子所必需的伸張性能，也首選這種合金鋼材料。利用鍛 造的鉻鉬釩鋼制造的轉(zhuǎn)子能滿足這些要求。高溫下有好的抗蠕變性能的合金鋼的發(fā)展以及有好的機(jī)械及高斷裂韌性的其他合金鋼的發(fā)展，是冶金領(lǐng)域重大成就的一個(gè)方面。對于單流高壓缸，在某種程度上，需要采用平衡活塞來平衡軸向推力，從而減少推力軸承負(fù)荷，尤其是反動式機(jī)組（動葉兩端壓降大）需采用面積大的平衡活塞。 由中空柱體制成的高溫鼓形轉(zhuǎn)子，與短軸連接，易于產(chǎn)生不同的蠕變。 660 MW 機(jī)組幾乎無一例外的采用了這種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子，并且試驗(yàn)結(jié)果很好。目前，英國設(shè)計(jì)的 660 MW 機(jī)組全部采用了整鍛轉(zhuǎn)子。 ? 鼓形轉(zhuǎn)子，由實(shí)心或空心鍛件制造而成 (圖 . 35 (c) and 35 (d))。所有汽缸都采用螺栓連接它們的水平結(jié)合面。 低壓汽缸 低壓汽缸常常是雙層缸結(jié)構(gòu)，其中內(nèi)缸上有隔板支撐，抽汽和抽水接頭，外缸將排汽引導(dǎo)至凝汽器并且為內(nèi)缸提供結(jié)構(gòu)上的支撐。導(dǎo)流環(huán)單獨(dú)支撐在內(nèi)缸的鍵上，或支持在第一級噴嘴內(nèi)部。持環(huán)（的結(jié)構(gòu)）使得汽缸的設(shè)計(jì)有較大的靈活 性，因?yàn)楫?dāng)葉片改變時(shí)，不需要改變主要的汽缸，而且一個(gè)汽缸的設(shè)計(jì)能滿足級的不同布置方式。 中壓汽缸 現(xiàn)代再熱機(jī)組中，設(shè)計(jì)中壓缸時(shí)考慮的因素和高壓缸相似，進(jìn)入中壓缸的蒸汽溫度和高壓缸相同，壓力卻低于高壓缸壓力。 一些國外機(jī)組采用噴嘴調(diào)節(jié)代替了節(jié)流調(diào)節(jié)。 蒸汽進(jìn)汽管道通過外缸，將蒸汽送入到內(nèi)缸的進(jìn)汽部分。然而，由于筒狀汽缸沒有法蘭，厚度均勻，因此即使相對薄，仍可承擔(dān)（一定的）應(yīng)力。 在一些汽輪機(jī)中，采用了反向流葉片，其中蒸汽在其膨脹過程中的某處，從缸間返回以相反的方向繼續(xù)流過最后的級。高壓缸的紊流排汽在擋板的作用下排入排汽管道，避免冷卻內(nèi)缸；這減小了內(nèi)缸進(jìn)汽端的溫差及由此引起的應(yīng)力。這是因?yàn)楦邏焊准纫袚?dān)熱和壓應(yīng)力，而又能靈活運(yùn)行，這時(shí)設(shè)計(jì)單層缸結(jié)構(gòu) 是困難的。法蘭、螺栓、蒸汽出入通道和其他特征盡可能布置成對稱結(jié)構(gòu)，從而減少熱不對稱和由此引起的變形。在汽缸的水平結(jié)合面上，設(shè)置了巨大的法蘭和螺栓用以承擔(dān)壓力。 汽缸結(jié)構(gòu) 汽輪機(jī)汽缸實(shí)質(zhì)上是一個(gè)壓力容器，在水平中心線的兩 端支撐它的重量。如果汽輪機(jī)中只有一個(gè)級，那么就需要采用一個(gè)高轉(zhuǎn)速的直徑很大的轉(zhuǎn)子，這不僅會使制造困難，而且會引起嚴(yán)重的強(qiáng)度和支承問題。還可同時(shí)采用速度級和壓力級。這對于渦輪機(jī)、壓縮機(jī)、泵和吹灰器是一樣的。對于反動度為 50%的級，可看出它的出口和入口速度三角形也是對稱的。轉(zhuǎn)子上既有能量傳遞又有能量轉(zhuǎn)變。由此，沖動式汽輪機(jī)中轉(zhuǎn)子葉片通道的損失較大，導(dǎo)致了較低的級效率。圖 31 給出了典型的沖動級速度三角形圖。 沖動式汽輪機(jī) 沖動式汽輪機(jī)是指在轉(zhuǎn)子中沒有流體靜壓頭改變的汽輪機(jī)。凝結(jié)水以及抽汽用泵打入鍋爐。在大多數(shù)電廠中，采用了過熱蒸汽；大型電廠中，蒸汽在汽輪機(jī)的一些級中膨脹后，要經(jīng)過一次或兩次再熱。 1 第三章 蒸汽輪機(jī) 引言 蒸汽輪機(jī)是最重要的渦輪發(fā)動機(jī)之一，是發(fā)電領(lǐng)域的主要原動機(jī)。蒸汽鍋爐接受經(jīng)過不同回?zé)岷蜔峄厥昭b置提高了溫度的給水。 在汽輪機(jī)中 膨脹后的蒸汽在凝汽器中以低壓凝結(jié)（ 到 MPa）。 ? 中壓汽輪機(jī)，蒸汽壓力達(dá)到 MPa； ? 高壓汽輪機(jī)，采用壓力為 到 MPa 或更高壓力，溫度為 535℃或更高溫度的蒸汽； ? 超臨界壓力汽輪機(jī)，采用蒸汽壓力為 MPa 或大于此壓力。如在沖動式汽輪機(jī)中，高速流體的動能傳遞到轉(zhuǎn)子上僅僅由于作用在轉(zhuǎn)子上的流體沖動力。由于在沖動式汽輪機(jī)中轉(zhuǎn)子葉片通道不會引起流體的任何加速，在葉片表面由于附面層的增加引起流體分離的機(jī)率要大一些。其中，在靜葉和動葉中都有能量的轉(zhuǎn)換。反動度為 50%的軸流式渦輪機(jī)和壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子和靜子上的葉片對稱。 多級汽輪機(jī) 后面可以看到，當(dāng)轉(zhuǎn)速給定時(shí)，在渦輪機(jī)械的一級中，流體能量水平的改變是有限的。沖動式汽輪機(jī)可采用許多壓力級承擔(dān)大的壓降或許多速度級承擔(dān)高的動能。 在大型汽輪機(jī)中，鍋爐出口和凝汽器入口的蒸汽壓差非常大。 （ 3） 軸承箱 置于汽缸中，用于支承軸 （ 4） 調(diào)節(jié)系統(tǒng) 依靠控制蒸汽流量，調(diào)節(jié)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速和出力，還有用于軸承潤滑的油系統(tǒng)和一組安全裝置 （ 5） 聯(lián)軸器 用于轉(zhuǎn)子的連接，并與發(fā)電機(jī)相連； （ 6） 管道 與汽缸入口蒸汽供給管道、汽缸出口排汽系統(tǒng)相連。所有的汽缸都從水平中分面分開，從而使轉(zhuǎn)子能放入汽缸內(nèi)和汽缸裝配為一個(gè)整體。 高壓和中 壓汽缸都是鑄造結(jié)構(gòu)，并且在橫截面上采用圓形結(jié)構(gòu)從而使得應(yīng)力達(dá)到最小。 3 高壓汽缸 許多現(xiàn)代汽輪機(jī)，蒸汽壓力超過 10MPa 并且功率大于 100 MW,，采用了雙層缸結(jié)構(gòu)的高壓汽缸。擋板向外延伸幾乎達(dá)到外缸，但沒有與外缸封住。另外薄汽缸還易于鑄造，并且可能有較少的缺陷。 在一些現(xiàn)代汽輪機(jī)中，為了進(jìn)一步減少熱內(nèi)缸的應(yīng)力以及熱變形，采用了三層缸結(jié)構(gòu)，內(nèi)缸置于一個(gè)沒有水平結(jié)合面的筒狀套筒中，（這種）內(nèi)缸應(yīng)力小，可以做得相對 薄，這樣法蘭也不厚，而包著它的筒狀汽缸應(yīng)力相對高。套好后，放下置于外缸的下半部分上，最后把上半外缸扣上即可。這種單獨(dú)噴嘴室結(jié)構(gòu)取代了進(jìn)汽部分，把蒸汽從入口管道送入第一級噴嘴。 圖 33 中高壓缸的特征包括：雙層缸，葉片支撐在內(nèi)缸的隔板上 ，兩個(gè)進(jìn)汽管道對稱布置，底部有兩個(gè)抽汽管道，缸間有擋板，缸間靠近排汽端有鍵，外缸的兩端都有立銷，進(jìn)汽管道上有