【正文】 是采用天車加鋼絲繩進行的，這種方法測量誤差大，耗時耗工，且存在不安全因素。為了解決這一問題，經(jīng)過幾年的不斷探索陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 14 頁 共 53 頁 和改善，在汽輪機檢修方面，利用檢修盤車進行汽輪機的檢修擴大了檢修的范圍，這種檢修裝置具有以下特點： 其機體安裝于主軸一側(cè)，設(shè)置有大速比擺線針輪減速器，用小齒輪與主軸齒輪嚙合，從而實現(xiàn)主軸低速連續(xù)轉(zhuǎn)動。大大減少的汽輪機檢修的程序，降低技術(shù)人員的檢修強度，加快汽輪機檢修的速度。 汽 輪機檢修盤車簡介 汽輪機檢修盤車設(shè)計是汽輪機發(fā)展的必然產(chǎn)物，由于汽輪機體積大、重量重，因此檢修是非常困難的，尤其是當要對主軸進行檢修時，如用以前的方法會給檢修帶來很多麻煩，同時檢修時需拆卸很多配件，再次安裝又成為了一個困難。 當汽輪機起動沖轉(zhuǎn)后，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速高于盤車轉(zhuǎn)速時，使嚙合齒輪由原來的主動輪變?yōu)楸粍虞?，即盤車齒輪帶動嚙合齒輪轉(zhuǎn)動，螺旋軸的軸向作用力改變方向，嚙合齒輪與螺旋軸產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動，并沿螺旋軸移動退出嚙合位置，手柄隨之反方向轉(zhuǎn)動至停用位置，斷開行程開關(guān)，電動機停轉(zhuǎn)，基本停止工作。當需要投入盤車時，先拔出保險銷，推手柄， 手盤電動機聯(lián)軸器直至嚙合齒輪與盤車齒輪全部嚙合。具有螺旋軸電動盤車裝置和工作原理螺旋軸電動盤車裝置由電動機、聯(lián)軸器、小齒輪、大齒輪、嚙合齒輪、螺旋軸、盤車齒輪、保險銷、手柄等組成。所以，一般在停機一個班（ 8小時）后，再啟動電機時，就要盤車。如果是從兩邊向中間緊，間隙就會集中于中部，汽缸結(jié)合面形成弓型間隙，引起蒸汽泄漏。 8） 汽缸螺栓緊固的順序不正確。機組的起停或是增減負荷時產(chǎn)生的熱應(yīng)力和高溫會造成螺栓的應(yīng)力松弛，如果應(yīng)力不足，螺栓的預緊力就會逐漸減小。 7） 汽缸螺栓的緊力不足或是螺栓的材質(zhì)不合格。 6） 使用的汽缸密封劑質(zhì)量不好、雜質(zhì)過多或是型號不對；汽缸密封劑內(nèi)若有堅硬的雜質(zhì)顆粒就會使密封面難以緊密的結(jié)合。 4） 汽缸在機械加工的過程中或經(jīng) 過補焊后產(chǎn)生了應(yīng)力，但沒有對汽缸進行回火處理加以消除，致使汽缸存在較大的殘余應(yīng)力，在運行中產(chǎn)生永久的變形。 2） 汽缸在運行時受力的情況很復雜，除了受汽缸內(nèi)外氣體的壓力差和裝在其中的各零部件的重量等靜載荷外，還要承受蒸汽流出靜葉時對靜止部分的反作用力，以及各種連接管道冷熱狀態(tài)下對汽缸的作用力，在這些力的相互作用下，汽缸發(fā)生塑性變形造成泄漏。如果時效時間短，那么加工好的汽缸在以后的運行中還會變形，這就是為什么 有的汽缸在第一次泄漏處理后還會在以后的運行中還有漏汽發(fā)生。 汽輪機常見問題 在汽輪機運行過程中，汽輪機滲漏和汽缸變形是最為常見的設(shè)備問題，汽缸結(jié)合面的嚴密性直接影響機組的安全經(jīng)濟運行，檢修研刮汽缸的結(jié)合面，使其達到嚴密，是汽缸檢修的重要工作，在處理結(jié)合面漏汽的過程中，要仔細分析形成陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 12 頁 共 53 頁 的原因，根據(jù)變形的程度和間隙的大小，可以綜合的運用各種方法，以達到結(jié)合面嚴密的要求。此外，還將研制氟利昂等新工質(zhì)的應(yīng)用，以及新結(jié)構(gòu)、新工藝和新材料等。 另外，在汽輪機設(shè)計、制造和運行過程中，采用新的理論和技術(shù)，以改善汽輪機的性能，也是未來汽輪機研究的一個重要內(nèi)容。 全世界利用地熱的汽輪機的裝機容量， 1983 年已有 3190 兆瓦，不過對熔巖等深層更高溫度地熱資源的利用尚待探索；利用太陽能的汽輪機電站已在建造，海洋溫差發(fā)電也在研究之中。 大型汽輪機組的研制是汽輪機未來發(fā)展的一個重要方向，這其中研制更長的末級葉片，是進一步發(fā)展大型汽輪機的一個關(guān)鍵；研究提高熱效率是汽輪機發(fā)展的另一方向，采用更高蒸汽參數(shù)和二次再熱，研制調(diào)峰機組，推廣供熱汽輪機的應(yīng)用則是這方面發(fā)展的重要趨勢。 此外，提高汽輪機熱效率的措施還有，采用回熱循環(huán)、采用再熱循環(huán)、采用供熱式汽輪機等。凝汽式汽輪機常用的排汽壓力為 5~10 千帕（一個標準大氣壓是 101325 帕斯卡）。 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 11 頁 共 53 頁 另外，汽輪機的排汽壓力越低，蒸汽循環(huán)的熱效率就越高。 現(xiàn)代大型汽輪機按照其輸出功率的不同，采用的新蒸汽壓力又可以分為各個壓力等級，通常采用新蒸汽壓力 ～ 26 兆帕，新蒸汽溫度和再熱溫度為 535～578℃ 的超臨界參數(shù) ,或新汽壓力為 兆帕、新汽溫度和再熱溫度為 535℃ 的亞臨界參數(shù)。 50年代初，已有采用新蒸汽溫度為 600℃ 的汽輪機。隨著單機功率的提高， 30年代初新蒸汽壓力已提高到 3～ 4 兆帕，溫度為 400～ 450℃ 。 根據(jù)熱力學原理，新蒸汽參數(shù)越高，熱力循環(huán)的熱效率也越高。因此，汽輪機裝置的熱效率一直受到重視。 一座汽輪發(fā)電機總功率為 1000 兆瓦的電站，每年約需耗用標準煤 230 萬噸。對于整個電站，還需考慮鍋爐效率和廠內(nèi)用電。 汽輪機裝置的熱經(jīng)濟性用汽輪機熱耗率或熱效率表示。 汽輪機的蒸汽從進口膨脹到出口，單位質(zhì)量蒸汽的容積增大幾百倍，甚至上千倍，因此各級葉片高度必須逐級加長。 汽輪機在社會經(jīng)濟的各部門中都有廣泛的應(yīng)用。 50 年代，隨著戰(zhàn)后經(jīng)濟發(fā)展，電力需求突飛猛進，單機功率又開始不斷增大，陸續(xù)出現(xiàn)了 325～ 600 兆瓦的大型汽輪機； 60 年代制成了 1000 兆瓦汽輪機； 70 年代，制成了 1300兆瓦汽輪機。隨著電力應(yīng)用的日益廣泛，美國紐約等大城市的電站尖峰負荷在 20陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 10 頁 共 53 頁 年代已接近 1000 兆瓦，如果單機功率只有 10 兆瓦，則需要裝機近百臺，因此 20年代時單機功率就已增大到 60兆瓦， 30年代初又出現(xiàn)了 165兆瓦和 208 兆瓦的汽輪機。 19世紀以來，汽輪機的發(fā)展就是在不斷提高安全可靠性、耐用性和保證運行方便的基礎(chǔ)上，增大單機功率和提高裝置的熱經(jīng)濟性。 汽輪機 優(yōu)點 與往復式蒸汽機相比，汽輪機中的蒸汽流動是連續(xù)的、高速的，單位面積中能通過的流量大，因而能發(fā)出較大的功率。 5） 按汽缸數(shù)目 可分為單缸汽輪機、雙缸汽輪機和多缸汽輪機。凝汽式汽輪機排出的蒸汽流入凝汽器，排汽壓力低于大氣壓力，因此具有良好的熱力性能，是最為常用的一種汽輪機；供熱式汽輪機既提供動力驅(qū)動發(fā)電機或其他機械，又提供生產(chǎn)或生活用熱，具有較高的熱能利用率；背壓式汽輪機的排汽壓力大于大氣壓力的汽輪機；抽汽式汽輪機是能從中間級抽出蒸汽供熱的汽輪機；飽和蒸汽輪機是以飽和狀態(tài)的蒸汽作為新蒸汽的汽輪機。 2） 按工作原理 有蒸汽主要在各級噴嘴 (或靜葉 )中膨脹的沖動式汽輪機；蒸汽在靜葉和動葉中都膨脹的反動式汽輪機；以及蒸汽在噴嘴中膨脹后的動能在幾列動葉上加以利用的速度級汽輪機。 多有楔軸承（三油楔、四油楔）：輕載、耗功大，高速小機 圓軸承：可承重載，瓦溫高 橢圓軸承：可承重載 可傾瓦軸承： 6 瓦塊軸承，穩(wěn)定性好，承載范圍大，耗油量較大 推力軸承： 1）固定瓦塊式：承載能力小，用于小機組 2）可傾瓦塊式： ①密切爾式： 瓦塊背面線接觸 ② 金斯伯里式： 瓦塊背面點接觸 汽輪機種類 汽輪機種類很多，并有不同的分類方法。 汽封按安裝位置的不同，分為通流部 分汽封、隔板汽封、軸端汽封。 6)汽封 轉(zhuǎn)子和靜體的間的間隙會導致漏汽，這不僅會降低機組效率，還會影響機組安全運行。 拉筋：拉筋的作用是增加葉片的剛性，以改善其振動特性。長葉片剛在葉身中部用拉筋連接成組，或者成自由葉片。 樅樹型葉根：葉根承載能力大，強度適應(yīng)性好，拆裝方便，但加工復雜，精度要求高，主要用于載荷較大的葉片。 菌形葉根：強度高，在大型機上得到廣泛應(yīng)用。它應(yīng)保證在任何運行條件下陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 8 頁 共 53 頁 的連接牢固，同時力求制造簡單、裝配方便。 彎扭葉片：截面型心的連線連續(xù)發(fā)生扭轉(zhuǎn)，可很好的減小長葉片的葉型損失，具有良好的波動特性及強度，但制造工藝復雜，主要用于長葉片。 等截面直葉片：斷面型線和面積沿葉高是相同的，加工方便，制造成本較低，有利于在部分級實現(xiàn)葉型通用等優(yōu)點。 葉型是葉片的工作部分，相鄰葉片的葉型部分之間構(gòu)成汽流通道，蒸汽流過時將動能轉(zhuǎn)換成機械能。 5） 動葉片 動葉處安裝在轉(zhuǎn)子葉輪或轉(zhuǎn)鼓上，接受噴嘴葉柵射出的高速氣流，把蒸汽的動能轉(zhuǎn)換成機械能，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。對中性要求不高，但是運行過程中需要潤滑，并且制作復雜，成本較高。這種聯(lián)軸器主要用于汽輪機－發(fā)電機之間，補償軸承之間抽真空、溫差、充氫引起的標高差，可減少振動的相互干擾，對中要求低，常用于中等容量機組 撓性聯(lián)軸器 通常有兩種形式，齒輪式和蛇形彈簧式。兩對輪之間用波形半撓性套筒連接起來，并以配合兩螺栓堅固。 （ 1）剛性聯(lián)軸器： 這種聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小；工作不需要潤滑，沒有噪聲；但是傳遞振動和軸向位移，對中性要求高。 3） 聯(lián)軸器 聯(lián)軸器用來連接汽輪機各個轉(zhuǎn)子以及發(fā)電機轉(zhuǎn)子，并將汽輪機的扭矩傳給發(fā)電機。焊接轉(zhuǎn)子質(zhì)量輕，鍛件小，結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力高，與尺寸相同、有中心孔的整鍛轉(zhuǎn)子相比，焊接轉(zhuǎn)子強度高、剛性好，質(zhì)量輕，但對焊接性能要求高，這種轉(zhuǎn)子的應(yīng)用受焊接工藝及檢驗方法和材料種類的限制。 焊接轉(zhuǎn)子：汽輪機低壓轉(zhuǎn)子質(zhì)量大，承受的離心力大，采用套裝轉(zhuǎn)子時葉輪內(nèi)孔在運行時將發(fā)生較大的彈性形變，因而需要設(shè)計較大的裝配過盈量，但這會引起很大的裝配應(yīng)力，若采用整鍛轉(zhuǎn)子，質(zhì)量難以保證，所以采用分段鍛造，焊接組合的焊接轉(zhuǎn)子。這種轉(zhuǎn)子常用于大型汽輪機的高、中壓轉(zhuǎn)子。所以不宜作為高溫汽輪機的高壓轉(zhuǎn)子。中低壓汽輪機的轉(zhuǎn)子和高壓汽輪機的低壓轉(zhuǎn)子常采用套裝結(jié)構(gòu)。 套裝轉(zhuǎn)子：葉輪、軸封套、聯(lián)軸節(jié)等部件都是分別加工后，熱套在階梯型主軸上的。在高壓轉(zhuǎn)子調(diào)速器端用剛性聯(lián)軸器與一根長軸連接，此節(jié)上軸上裝有主油泵和超速跳閘機構(gòu)。低壓缸的位置由裙式臺板和基礎(chǔ)臺板之間的滑銷固定 。低壓內(nèi)缸支承在外缸上。汽缸的上半和下半 均在垂直方向被分為三個部分，但在安裝時，上缸垂直結(jié)合面已用螺栓連成一體，因此汽缸上半可作為一個零件起吊。中壓外缸也以前后兩對貓爪分別支撐在中軸承箱和 1 號陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 6 頁 共 53 頁 低壓缸的前軸承箱上。中壓內(nèi)缸在水平中分面上分開，形成上下汽缸，內(nèi)缸支承在外缸的水平中分面上，采用在外缸上加工出來的一外凸臺和在內(nèi)缸上的一個環(huán)形槽相互配合，保持內(nèi)缸在軸向的位置。貓爪由下缸一起鑄出，位于下缸的上部，這樣使支承點保持在水平中心線上。高壓內(nèi)缸由水平中分面分開，形成上、下缸，內(nèi)缸支承在外缸的水平中分面上。雙層缸適用于參數(shù)相對較高的汽輪機。 高壓缸有單層缸和雙層缸兩種形式。靜子包括進汽部分、汽 缸、隔板和靜葉柵、汽封及軸承等。 結(jié)構(gòu)部件 由轉(zhuǎn)動部分和靜止部分兩個方面組成。蒸汽在汽輪機中，以不同方式進行能量轉(zhuǎn)換，便構(gòu)成了不同工作原理的汽輪機。 目前中國四大動力廠以 300MW 和 600MW 機組為主導產(chǎn)品。東方汽輪機廠 1965 年開始興建， 1971年制造出第一臺汽輪機，目前的主力機型為 600MW 汽輪機。 上海汽輪機廠是中國第一家汽輪機廠，在 1995 年開始與美國西屋電氣公司合作成立了現(xiàn)在的 STC， 1999 年德國西門子公司收購了西屋電氣公司發(fā)電部， STC 相應(yīng)股份轉(zhuǎn)移給西門子。 70年代末國產(chǎn)機組占到總?cè)萘?70%。1964 年哈爾濱汽輪第一臺 100MW 機組在高井電廠投入運行； 1972 年第一臺 200MW 汽輪機在朝陽電廠投入運行； 1974 年第一臺 300MW 機組在望亭電廠投入運行。 我國汽輪機發(fā)展狀況 我國汽輪機發(fā)展起步比較晚。目前各國都在進行大容量、高參數(shù)機組的開發(fā)和設(shè)計，如俄羅斯正在開發(fā)的 2020MW 汽輪 機。 汽輪機按照蒸汽參數(shù)（壓力和溫度）分為： 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 4 頁 共 53 頁 —— 低壓汽輪機：主蒸汽壓力小于 ； —— 中壓汽輪機：主蒸汽壓力在 — ； —— 高壓汽輪機：主蒸汽壓力在 — ； —— 超高壓汽輪機：主蒸汽壓力在 — ； —— 亞臨界壓力汽輪機：主蒸汽壓力在 — ； —— 超臨界壓力汽輪機：主蒸汽壓力大于 ； —— 超超臨界壓力汽輪機：主蒸汽壓力大于 32Mpa 由于冶金技術(shù)的不斷發(fā)展，使得汽輪機結(jié)構(gòu)也有了很大改進。制造反動式汽輪機的有美國西屋公司（ WH）、日本三菱、英國帕森斯公司、法國電器機械公司（ CMR）等，德國（ SIEMENS）。如我國引進美國西屋（ WH）技術(shù)生產(chǎn)的 300MW、 600MW 機組。反動式汽輪機蒸汽在靜葉和動葉中膨脹，而且膨脹程度相同。汽輪機具有單機功率大、效率高、壽命長等優(yōu)點。 汽輪機按照工作原理分為沖動式汽輪機和反動式汽輪機。 目前世界各國都在研究大容量、高參數(shù)汽輪機的研究和開發(fā)，如俄羅斯正在研究 2020MW 汽輪機。 C， 3600rpm； 1974 年西德 KWU 公司制造的 1300MW 單軸半速（ 1500 rpm）飽和蒸汽參數(shù)汽輪機投入運行，； 1982 年世界上最大的 1200MW 單軸全速汽輪機在前蘇聯(lián)投入運行，壓力 24 Mpa，蒸汽溫度 540176。 在 60年代，世界工業(yè)發(fā)達的國家生產(chǎn)的汽輪機已經(jīng)達到 500— 600