【正文】 應力。這使得中壓缸可以薄點。對于一個典型的低壓汽缸，它的特征包括：裝配式內缸、外缸；內缸上有抽汽口，排汽處有導葉，軸封支持在軸承上并且外缸上有膨脹節(jié)連接。在現(xiàn)在的設計中已由整鍛鼓形轉子取代。對于采用一系列實心輪盤組成的裝配式低壓轉子的設計，需要一定的焊接技術。動平衡試驗是將轉子置于彈性支撐面上，轉動轉子同時測量振動，并且通過添加或減少重量一直到振動可忽略為止。小型汽輪發(fā)電機上 (如，最高達到 120 MW)常采用撓性和半撓性聯(lián)軸器，而對于大型機組，實際中通常采用剛性聯(lián)軸器。 由于沖動級隔板承擔的壓降大，所以隔板和葉片的強度都需要很高。 由于反 動級靜葉片兩端的壓差小，故反動式汽輪機不需要隔板，但是為了防止過度的漏汽損失，仍需要保持小的葉頂間隙。由于離心力產(chǎn)生的徑向拉應力和蒸汽汽流變化產(chǎn)生的空氣動力學作用導致了高度扭曲葉片的采用，這種葉片在葉根處強度高，反動度低；而葉頂處則強度低，反動度高。對于特定的機組容量和蒸汽 循環(huán)，這種發(fā)展會導致低壓缸個數(shù)的減少；這一點對于節(jié)約成本和減少汽輪機房的大小是有意義的。熱力發(fā)電廠只要有可能，就建于鄰近于循環(huán)水量充足的地方，采用單流程凝汽器。在工廠實際應用中，這個數(shù)值一般為 11,500 W/m2因此在超臨界汽輪機中，制造商利用了一些含鉻為 1012%的合金鋼，從而使缸壁厚度 變薄，熱應力減至最低限度。 1%鉻含量的鋼制轉子僅限 于在帶有調節(jié)級的高壓汽輪機中使用，因為調節(jié)級有效地降低了與轉子主要部分直接接觸的蒸汽溫度。通常這也會增加末級動葉片產(chǎn)生腐蝕故障的可能性。 給水加熱循環(huán)的優(yōu)化也得到了發(fā)展。最近開始的 ECTHERMIE項目資助的 ‘700’工程的目的是到 2020年進行蒸汽參數(shù)達到 700186。 低壓汽輪機 大多數(shù)低壓汽輪機可用于高參數(shù)蒸汽的機組，而不需要采用專門用于高溫的材料。 高壓轉子的設計取決于所采用的葉片類型。在兩次再熱機組中，最高壓汽輪機被稱作為 VHP汽輪機，接收主蒸汽；之后是一個高中壓聯(lián)合汽輪機或兩個獨立的高壓和中壓汽輪機，接受從第一級或第二級再熱器出來的蒸汽。這些不凝結氣體進入凝汽器以及汽輪機排汽，除非連續(xù)的去除，否則會迅速地在凝汽器中積聚并提高汽輪機背壓。在單流程設計中，水從其中一個水室進入，流過管子后進入出口水室。 因為在高、中壓缸中，大部分現(xiàn)代汽輪機葉 片的內效率已達 90%95%，故再提高的程度不大。葉片速度的增加將會改變蒸汽進入動葉的相對速度方向。為了獲得好的效率，這種級的速比相對較高，所以每一列葉柵上的焓降小，這也就是說，對于輸出相同的軸功，這種級的級數(shù)較多。焊接葉片由一整體鋼板銑制而成，（和沖有葉型孔槽的內、外圍帶）共同焊成環(huán)形葉柵，（然后再將它焊在隔板體和隔板外緣之間）組成焊接隔板；而鑄造葉片，由鋼板制成，在澆鑄隔板體時鑄入葉片，用于溫度低于 230℃的場合。 聯(lián)軸器 圖 35 汽輪機轉子結構類型 6 由于鍛造轉子長度的有限性和在不同溫度和 應力條件下，需要采用不同的轉子材料，故在轉子系統(tǒng)中采用了聯(lián)軸器。對于套裝轉子，在裝配前須先對裝好葉片的葉輪單獨進行平衡。鉻鉬釩合金剛是一種鐵素體材料，能夠提供可能最好的蠕變性能。 原來在實踐中，沿著鍛件軸心方向鉆孔得到試驗材料，從而可用來驗證鍛造質量。然而，低壓缸的結構并不常常如此，尤其是背籃式凝汽器，其對應的低壓缸為單層缸結構。對于噴嘴調節(jié)，汽輪機的進汽部分分成幾部分，每部分由順序開啟的調節(jié)閥控制，這樣導致了更加復雜的鑄造結構和強度要求更高的第一級動葉片。從高壓缸進汽端內缸和轉子間軸封泄漏的蒸汽用管子排向高壓缸排汽處，從而使得雙層缸間充滿了處于排汽狀態(tài)的蒸汽，并且通過外缸軸封泄漏在雙層缸間維持小流量的蒸汽流動。設計中要求在汽缸的橫斷面上，能承擔管道的應力，而且沿汽缸的長度方向，要有一定的剛性從而維持汽輪機動靜部分準確的間隙。圖 32 給出了典型的反動級的速度三角形。轉子葉片僅僅引起能量的傳遞而沒有任何能量的轉變。 對于一個簡單的蒸汽輪機發(fā)電廠，第一個部件就是把蒸汽提高到汽輪機所需壓力和溫度的蒸汽鍋爐。這表示了在動葉中發(fā)生了動能向機械功的轉化。 在多級汽輪機中，可僅采用沖動級或采用反動級或沖動級和反動級的組合。軸封汽室和蒸汽出入通道使得應力進一步復雜。另外這種結構還使得以缸間參數(shù)抽汽的抽汽口結構簡單，并且減少了高壓轉子的凈推力。一般而言，大于 300MW 功率的機組至少有一部分為雙層缸支承前幾級，之后的級由持環(huán)支持。 汽輪機轉子和聯(lián)軸器 轉子結構類型 在大型汽輪發(fā)電機組上，采用了四種不同類型的轉子結構： 圖 33 高壓缸軸向剖面圖 圖 34 中壓缸軸向剖面圖 4 ? 整鍛轉子，其中葉輪和軸由一個鍛件鍛造而成 (圖 . 35 (a))。受末級葉片設計的限制，雙流汽缸取代了高壓缸所采用的單流設計。這時對于合金鋼材的需求是矛盾的，一方面是對伸 張強度的要求，另一方面是可焊接性的要求。 臨界轉速 支持在兩個軸承之間的靜止轉子存在一個自振頻率，自振頻率的大小取決于轉子的直徑和軸承間距。 汽輪機葉片 沖動級 動葉片 零部件及結構 在沖動級中，這種沖動級由 Rateau 專家發(fā)明， 大部分焓降發(fā)生在靜葉中，級的驅動力來源于通過動葉的蒸汽動量的改變。盡管沖動級隔板在隔板汽封處的直徑相對較小， 但其隔板汽封仍需要盡可能地好從而可以承擔大的壓差。 現(xiàn)代的反動式汽輪機在動靜部分間，通常既有軸向汽封，也有徑向汽封。 葉頂連接件 長葉片和大葉弦的采用導致了葉片節(jié)距的增加，這樣使得提高葉片強度和減弱振動的裝置變得復雜。就作用在葉片上的蒸汽彎曲應力和質量高葉片作用在葉片連接到葉輪的部位上的巨大離心應力而言，末級和次末級葉片一直是設計的瓶頸。 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和克服在導管、管道和凝汽器中的流動阻力所需的足夠 的壓頭。 K。這些材料的選擇性使用改善了啟動時間，提高了整機的利用率。如果溫度更高，和對于沒有調節(jié)級的汽輪機設計，現(xiàn)在需要采用 12%鉻含量的鋼制轉子。 從二十世紀八十年代早期以來，通過計算流體動力學（ CFD）和三維通流計算方法的使用，葉片設計得到了巨大的發(fā)展并且使葉片效率得到大幅提高。采用更高給水溫度的趨勢導致了加熱器個數(shù)的增加，以及從高壓缸抽汽的可能性增加。C或更高溫度的蠕變強度大大改善的鋼材。C的蒸汽溫度的大幅提高，沒有必要有更進一步的發(fā)展。C時，在內缸的水平結合面上，通常需要采用 80A鎳鉻 耐熱 合金 鋼螺栓（取代了 12%鉻鋼）。 除了單再熱設計，超臨界機組還有兩次再熱設計。另外在內部化學反應中釋放出不凝結氣體，以及在壓力低于大氣壓力的部位，不凝結氣體通過漏氣進入系統(tǒng)。大