【正文】 的臨界轉(zhuǎn)速。然而，動(dòng)葉易于受到噴嘴尾跡擾動(dòng)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(dòng)葉中動(dòng)量改變相對(duì)高，故要求動(dòng)葉強(qiáng)度高而且可能重。 靜葉 零部件及結(jié)構(gòu) 靜止噴嘴葉片有兩種制造方法。 復(fù)速級(jí) 汽輪機(jī)的第一個(gè)高壓級(jí)，盡可能增大噴嘴葉柵的壓降。這種類(lèi)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(xiàn)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。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，圓周方向的速度也是葉片底部圓周速度的 倍。 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?lài)嵉碾x心應(yīng)力，因此需要非常有效的葉根固定。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。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。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。 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。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)。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。 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)。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）。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。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。 汽輪機(jī)發(fā)展趨勢(shì) 240bar/565186。C或更高溫度的蠕變強(qiáng)度大大改善的鋼材。 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)。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。 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。 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。 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。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。C的汽輪機(jī)，則變 為采用高鉻含量的鐵素體鋼。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。C，發(fā)電出力有望達(dá)到 1100MW。 K。它們來(lái)源于幾個(gè)方面 。 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。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。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。 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。 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。 現(xiàn)代的葉片，葉頂直徑通常大約是葉根直徑的兩倍。 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。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。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。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)。 汽輪機(jī)葉片 沖動(dòng)級(jí) 動(dòng)葉片 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(zhuān)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。 大型機(jī)組的轉(zhuǎn)子利用實(shí)心聯(lián)軸器連接，因此可能由幾個(gè)單獨(dú)的轉(zhuǎn)子組成的軸應(yīng)該作為一個(gè)整體來(lái)對(duì)待。 臨界轉(zhuǎn)速 支持在兩個(gè)軸承之間的靜止轉(zhuǎn)子存在一個(gè)自振頻率，自振頻率的大小取決于轉(zhuǎn)子的直徑和軸承間距。從而在由電網(wǎng)系統(tǒng)擾動(dòng)引起的正常超速和超速螺栓試驗(yàn)中經(jīng)常的 10%超速中，能有足夠的余度。這時(shí)對(duì)于合金鋼材的需求是矛盾的，一方面是對(duì)伸 張強(qiáng)度的要求，另一方面是可焊接性的要求。這些組件有很大的物理尺寸，而且有能夠滿(mǎn)足嚴(yán)格的內(nèi)部缺陷要求的一致的材料性能。受末級(jí)葉片設(shè)計(jì)的限制，雙流汽缸取代了高壓缸所采用的單流設(shè)計(jì)。雖然輪盤(pán)可能便于進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，但是整鍛轉(zhuǎn)子的無(wú)損檢測(cè)能力已發(fā)展到能滿(mǎn)足所有要求的程度。 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子和聯(lián)軸器 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)類(lèi)型 在大型汽輪發(fā)電機(jī)組上，采用了四種不同類(lèi)型的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)： 圖 33 高壓缸軸向剖面圖 圖 34 中壓缸軸向剖面圖 4 ? 整鍛轉(zhuǎn)子，其中葉輪和軸由一個(gè)鍛件鍛造而成 (圖 . 35 (a))。這使得內(nèi)缸外和螺栓的溫度較低，從而可以采用小直徑的螺栓。一般而言，大于 300MW 功率的機(jī)組至少有一部分為雙層缸支承前幾級(jí)，之后的級(jí)由持環(huán)支持。 當(dāng)主蒸汽溫度超過(guò) 538℃時(shí)，有時(shí)會(huì)采用由耐熱合金鋼制造的單獨(dú)噴嘴室結(jié)構(gòu)，這樣可以避免汽缸與最高溫度的蒸汽接觸。另外這種結(jié)構(gòu)還使得以缸間參數(shù)抽汽的抽汽口結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并且減少了高壓轉(zhuǎn)子的凈推力。在雙層缸間靠近排汽端設(shè)置了擋板，這個(gè)擋板是內(nèi)缸鑄件的一部分。軸封汽室和蒸汽出入通道使得應(yīng)力進(jìn)一步復(fù)雜。 （ 2） 轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子上有動(dòng)葉片安裝在葉輪上，以及還有葉輪。 在多級(jí)汽輪機(jī)中，可僅采用沖動(dòng)級(jí)或采用反動(dòng)級(jí)或沖動(dòng)級(jí)和反動(dòng)級(jí)的組合。 反動(dòng)度為 50%或一半的渦輪機(jī)有一些特殊的特點(diǎn)。這表示了在動(dòng)葉中發(fā)生了動(dòng)能向機(jī)械功的轉(zhuǎn)化。 根據(jù)流向 ? 軸向 ? 徑向 根據(jù)膨脹過(guò)程 ? 沖動(dòng)式 ? 反動(dòng)式 ? 沖動(dòng)反動(dòng)混合式 根據(jù)級(jí)的個(gè)數(shù) ? 單級(jí) ? 多級(jí) 根據(jù)汽輪機(jī)入口結(jié)構(gòu) ? 全周進(jìn)汽 ? 部分進(jìn)汽 根據(jù)汽流個(gè)數(shù) ? 單流 ? 雙流 ? 單軸或雙軸 根據(jù)轉(zhuǎn)速 ? N=3000rpm, f=50Hz ? N=3600rpm, f=60Hz ? N=1500rpm ? 變速機(jī) 組 根據(jù)應(yīng)用 ? 發(fā)電 ? 工廠用 ? 船用 根據(jù)蒸汽參數(shù) ? 低壓汽輪機(jī)，采用壓力為 到 MPa 的蒸汽 。 對(duì)于一個(gè)簡(jiǎn)單的蒸汽輪機(jī)發(fā)電廠，第一個(gè)部件就是把蒸汽提高到汽輪機(jī)所需壓力和溫度的蒸汽鍋爐。 過(guò)熱蒸汽經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)閥進(jìn)入蒸汽輪機(jī)。轉(zhuǎn)子葉片僅僅引起能量的傳遞而沒(méi)有任何能量的轉(zhuǎn)變。 u