汽轮机技术问答五百问

汽轮机技术问答五百问内容摘要：

的重量。 80、为什么汽缸式做成上、下缸的形式。 答：汽缸通常制成具有水平接合面的水平对分形 式，上半部叫上汽缸，下半部叫下汽缸，上下缸之间用法兰螺栓联在一起，法兰结合面要求平整，光洁度极高，以保证上下汽缸接合面严密不漏汽，分成上下缸主要是便于加工制造与安装、检修。 8对汽缸的要求是什么。 答： 1）有足够强度、刚度和部分受热时能自由膨胀。 2）通流部分有较好的流动性能。 3）应尽量减薄汽缸和法兰的厚度，并力求便于汽缸形状简单对称以减小热应力。 8排汽缸的作用是什么。 答：其作用是将汽轮机末级叶片排出的蒸汽导入凝汽器中去。 8为什么排汽缸要装喷水降温装置。 一般在什么情况下投入应注意哪些问题。 答：汽轮机在启动、空载及低负荷时，蒸汽通流量很小，不足以带走低压缸内鼓风磨擦产生的热量，而引起排汽缸温度也升高。 这样会引起汽缸较大的变形，破环汽轮机动静部分中心线的一致性，严重时会引起机组振动或其它事故。 为此，在汽轮机排汽缸上装有喷水降温装置。 一般在排汽温度达 80～ 1200C时投入。 投入时应注意： 1）防止排汽室温度突发性下降以免排汽缸收缩过快，影响低压缸的正常胀差。 2）长期低负荷运行投入喷水降温装置。 由于末几级通流部分存在汽流回流现象，将喷水带回叶根使汽侧对末级叶片有一定的冲蚀作用。 8汽轮机 的滑销系统起什么作用。 答：滑销系统是保证汽缸定向自由膨胀并能保持轴线中心不变的一种装置。 汽轮机在启动和增加负荷的过程中，汽缸的温度逐渐升高，并发生热膨胀。 由于基础台板的温度升高低于汽缸，如果汽缸和基础台板间为固定连接，汽缸将不能自由膨胀，因此汽缸与基础台板间和汽缸与轴承座之间应装上各种滑销，并使固定汽缸的螺栓留出适当的间隙，形成完速的滑销系统，即能保证汽缸自由膨胀，又能保持机组的中心不变。 8汽轮机的滑销种类有哪些。 答：按安装位置和不同的作用可分为：横销、纵销、立销、猫爪横销、角销（压板）和斜销六种。 8横销起什么作用。 一般安装在什么位置。 答：一般装在低压汽缸排汽室的横向中心线上，或装在排汽室的尾部，左右两侧各一个。 横销的作用是保证汽缸在横向的自由膨胀，并限制后缸在沿轴方向的移动。 由于排汽室的温度是汽轮机通流部分温度最低的部位，故横销多装于此处，整个汽缸由此向前或向后膨胀，形成了横向死点。 8纵销一般装在何处。 它起什么作用。 答：多装在低压汽缸排汽室的支撑面，前轴承座的底部，双缸汽轮机中间轴承的底部等和基础台板的接合面间。 所有纵销均在汽轮机的纵向中心线上。 纵销可保证汽轮机沿纵向中心线自由膨胀 ，并保证汽缸中心线不能作横向滑移。 因此，纵销中心与横向中心线的交点形成整个汽缸的膨胀死点，在汽缸膨胀时，这点始终保持不动。 8立销一般装在何处。 它起什么作用。 答：立销一般装在低压缸排汽室尾部与基础台板间，高压汽缸的前端与轴承座间。 11 所有立销均在机组的轴线上。 立销的作用可保证汽缸的垂直方向自由膨胀，并与纵销共同保持机组的正确纵向中心线。 8猫抓横销一般装在何处。 它起什么作用。 答：猫爪一般装在前轴承座及双缸汽轮机中间轴承座的水平接合面上，是由下汽缸或上汽缸端部突出的猫爪、特制的销子和螺栓等组成。 猫爪起 着横销的作用，又对汽缸起支承作用。 猫爪横销的作用是保证汽缸在横向的定向自由膨胀。 同时随着汽缸在轴向的膨胀和收缩，推动轴承座向前或向后移动，以保持转子与汽缸的轴向相对位置。 90、角销（压板）一般装在何处。 起什么作用。 答：装在前轴承座及双缸汽轮机中间轴承座底部的左右两侧，以代替连接轴承座与基础台板的螺栓。 其作用是保证轴承座与台板的紧密接触，防止产生间隔和轴承座的翘头现象。 9斜销一般装在何处。 起什么作用。 答：装在排汽缸前部左右两侧支撑与基础台板部。 斜销是一种辅助滑销，不经常采用。 它能起到纵向及横向的双 重导向作用。 9什么是汽轮机的膨胀“死点“，其布置在什么位置。 答：横销引导轴承座或汽缸沿横向滑动并与纵销配合决定膨胀的固定点，称作 “死点”。 对于凝汽式汽轮机，死点多布置在低压排汽口的中心线或其附近。 9汽轮机喷嘴的作用是什么。 答：其作用是把蒸汽的热能转变成动能，也就是使蒸汽膨胀降压，增加流速，按一定的方向喷射出来进入动叶片内做功。 9什么是调节级喷嘴。 答：汽轮机第一级的喷嘴通常根据调速汽门的个数组布置，这些成组布置的喷嘴称为喷嘴弧段。 每一调速汽门控制一组喷嘴的进汽量，用它调整汽轮机的进汽 量，称为调节级喷嘴。 9为什么第一级喷嘴安装在单独的嘴室上，而不固定在隔板上。 答：第一级喷嘴固定在喷嘴上的目的是： 1）将与最高参数的蒸汽相接触的部分尽可能限制在很小的范围内，使汽轮机的转子、汽缸等部件仅与第一级喷嘴后降温减压后的蒸汽相接触。 这样可使转子、汽缸等部件采用低一级的耐高温材料。 2）由于高压缸进汽端承受的蒸汽压力较新蒸汽压力低，故可在同一结构尺寸下，使该部分机械压力下降，或者保持在同一压力水平，使汽缸壁厚度减薄。 3）使汽缸结构简单、匀称、提高汽缸对变工况的适应性。 4）降低了高压缸进汽 端轴封漏汽压差，为减小轴端漏汽损失或简化轴端结构带一定好处。 9隔板的作用是什么。 由哪些部件组成。 答：多级冲动式汽轮机调节级后的各压力级是在不同的压力下进行工作的，为了保持各级前后的压力差，汽轮机各级都装有隔板。 隔板用来固定喷嘴叶栅，也是汽轮机级的间隔壁面。 隔板是由隔板体、静叶、隔板外缘和隔板汽封等组成。 9隔板有哪几种形式。 答：隔板的具体结构是根据它的工作温度和作用在隔板两侧的蒸汽压差决定的。 主要分为焊接隔板和铸造隔板两种形式。 9隔板的结构如何。 答：隔板是做成水平对半分开的。 在现代汽 轮机结构中，上隔板在垂直和左右方向的对中下隔板。 1）用于高压级的焊接隔板两半结合处是平面，在一半隔板上做出或安置凸键， 12 而另一半上做出凹槽。 这种结构的优点是：装配时能保证两半隔板对中；隔板受蒸汽力作用弯曲时，能提高隔板的刚性，减小经过对口接缝处的漏汽。 2）用于低压级的隔板，为避免两半隔板在水平分界面处把喷嘴切断，引起组装时两半喷嘴错位，常将水平分界面做成整体倾斜的或阶梯倾斜（仅喷嘴部位倾斜出入处口各有一段平面）。 3）对于中平面整体倾斜的铸铁隔板，可用定位键对中，对中平分面阶梯倾斜的可用圆柱销定位。 9隔板套的作用。 答：隔板套用来固定隔板，采用隔板套可使间距离不受或少受汽缸上抽汽口的影响，从而可使汽轮机轴向尺寸相对减少。 此外，还可简化汽缸形状，又便于拆装，并允许隔板受热后能在径向自由膨胀。 为汽缸的通用化创造方便条件。 100、在运行中隔板发生弯曲变形的象征是什么。 答：隔板发生弯曲变形的象征是使动静部分互相磨擦。 如磨擦很轻微，在运行中不易觉察，需要在检修时由磨擦痕迹来发现；如弯曲变形过度，磨擦严重时，运行中汽缸会发生间隙声响，往往还伴随着推力轴承没温升高及轴承振运加剧等现象。 负荷增大；征象明显；负荷减 小，征象减弱或消失，当隔板变形与叶轮发生严重碰撞时，应及时减负荷停机，否则会引起推力轴承、隔板、叶轮等设备严重损失。 10造成隔板弯曲变形的原因是什么。 答： 1）隔板材料有缺陷或隔板强度不够，一般在新机组满负荷试运后第一次检查会发现。 2）板上有缺陷，例如静叶固定不良。 3）隔板静叶上积有大量盐垢，使通流截面相对减小，以及蒸汽带水或蒸汽流量过大，使隔板两侧压力差过大等。 10隔板材料开裂的原因有哪些。 答： 1）汽叶振动造成隔板材料疲劳，引起隔板和静叶裂缝。 叶和隔板根部接合不良。 2） 隔板材料有缺陷。 3） 材料严重腐蚀剥落后，使局部应力过大等。 10隔板和静叶腐蚀的原因是什么。 有什么危害。 答：引起隔板和静叶腐蚀的原因主要是蒸汽品质不良，某引起有害的酸盐类物质被蒸汽带入通流部分，低压级湿汽冲蚀以及停机后蒸汽漏入汽缸等。 隔板和静叶腐蚀以后，使静叶槽道壁面变得粗糙，引起蒸汽流动效率下降，而且使材料逐渐破坏，承力截面减小，应力上升。 严重时，造成隔板弯曲或开裂。 10为了防止隔板发生故障，应采取哪些措施预防。 答： 1）必须保证隔板在汽缸内的轴向安全间隙。 2）检修时应仔细检查隔板有无永久性变形、碰麻痕迹或裂 纹。 3）运行中要保证蒸汽品质符合要求。 4）防上歧视负荷运行或水冲击，特别是在低参数和低真空情况下，要防止机组过载。 发生隔板变形引起动静部人碰撞进，要及时降负荷或停机，防止机组部件进一步损坏。 10抽汽式汽轮机的旋转隔板是怎样工作的。 答：常用的低压旋转隔板是由一个将喷嘴分为内、外两层的固定隔板和一个装置在固定隔板的钢质回转轮组成，隔板的后面装有双层叶片的叶轮。 回转轮上有与两层喷嘴相对应的内外两层同心孔口，其孔口的位置排列为：当回转轮自关闭位置顺时针方向转动时，先打开隔板上的内层喷嘴，后打开外层喷嘴。 因此这种隔 13 板代替了两个调节汽阀的作用。 为了保证旋转隔板打开时，汽流能均匀地增加，回转轮上的孔口应布置得使隔板外层喷嘴的叶道能稍微早开一点，也就是当隔板的内层叶道尚未完全开启时，外层喷嘴的叶道已经开启，旋转隔板全部关闭时，回转轮上的孔口与隔板上的喷嘴仍留有 2 mm的间隙，以保证低压缸冷却用的蒸汽量。 回转轮的转动由调节系统的没动机带动，也就是说受调节系统操纵。 10动叶片的作用是什么。 答：在冲动式汽轮机中，由喷嘴射出的汽流，给叶片以冲动力，将蒸汽的动能转变成转子上的机械能。 在反动式汽轮机中，蒸汽在动叶片 中也发生膨胀，使动叶出口蒸汽速度增加，对动叶产生反动力，推动叶轮旋转做功，将蒸汽的热能变为机械能。 10动叶征一般由几部分组成。 其主要作用是什么。 答：叶片一般可以分为三个组成部分，即工作部分（也称叶型），叶根和叶顶，同时包括围带、铆头和拉金等所组成。 1）叶型部分：叶型部分是叶片的基本部分，由它构成汽流通道。 2）叶根：叶根是叶片与轮缘相连接的部分，它的结构应保证在任何运行条件下叶片都能牢靠地固定在叶轮上，同时力求制造简单装配方便。 3）叶顶、围带和拉金：汽轮机的中、短叶片常用围带连在一起构成叶片组，长叶片则用拉多连成组或不相干而成为自由叶片。 围带还构成封闭的汽流通道防止蒸汽从叶顶逸出，有的围带还做出径向汽封和轴向汽封，以减少级内漏汽损失。 10叶片工作时受到几种作用力。 答：主要有两种： 1）是叶片本身质量和围带、拉金质量所产生的离心力。 2）汽流通过叶栅槽道时产生的作用力以及在汽轮机启动、停止过程中，叶片中的温度差引起的热应力。 10叶片共振的原因是什么。 答：当周期性外部激振力作用于叶片时，就会发生强迫振动。 当周期性激振力等于叶片自由振动的固有频率，或后者为前者数倍时，就会发生共振。 共振是 叶片损坏的主要原因。 为了保证叶片的工作安全，应使叶片固有振动频率避开激振频率，从而避免叶片在运行中发生共振现象。 1什么是转子。 其作用是什么。 答：汽轮机中所有转动部件的组合体叫做转子。 转子的作用是承受蒸汽对所有工作叶片的回转力，并带动雪电机、主油泵和调速器转动。 11转子根据主轴和叶轮的连接方式不同可分为几种型式。 答：常分为三种基本型式，即整锻转子、套装转子和焊接转子，有时也采用结合两种型式的转子。 11主轴产生弯曲变形的原因。 答：主要原因是： 1）汽轮机停机后，转子在冷却过程中，汽缸下 部较汽缸上部冷却的快，形成汽缸上下的温度差，这样由于静止的转子上半部温度高于下半部，热膨胀程度不同，使得大轴向上弯曲，在停机一段时间后转子弯曲达到最大值，若经过一段时间后，上下缸温度差消失时，转子又重新伸直。 2）汽轮机启动时，由于操作不合理，（如转子静止时暖机，转子静止时长时间向轴封送汽），造成汽缸上下温度淡一致，引起转子弯曲变形。 3）由于暖机不充分，在转子热弯曲较大时启动汽轮机，大轴和轴封片磨擦，使大轴局部受热产生不均匀的热膨胀而引起轴的弯曲变形，由于轴的弯曲加剧了磨擦，使轴的弯曲不断增大当其弯曲力超 过材料的强度极限时，就会形成轴的永久变形。 14 4）由于运行时振动较大，造成转子弯曲，发生这种情况时，其振动值是随着转速的升高而加大的，这时应立即停机，否则造成轴、轴封、动叶片、叶轮和隔板的严重损坏。 5）在制造和检修时，叶轮、轴套、套装件等在轴上装配尺寸不对，紧力不合适，运行一段时间后，因轴向应力过大而弯曲变形。 11预防大轴弯曲应采取哪些措施。 答：预防大轴弯曲的措施如下： 1）根据转子的结构特点，科学地制定规程，严格规定启动条件、操作程序、暖机升速、超越临界转速和带负荷的时间界限。 2）明确规定热态启 动时的注意事项，控制时间和操作方式。 3）严禁在机组受到水冲击和振动较大的情况下继续运行。 4）检修前后都要严格地严格地检查转子的弯曲情况。 当转子更换零件时，一定要严格按规定尺寸装配，凡加热过的地方应设法消除应力。 11什么是转子的临界转速。 答：汽轮机的转子是一个弹性体。 同其他弹性体一样，在激振力的作用下，转子会发生振动。 在运转状态下，由于制造、装配误差和材料的不均匀性造成的转子质量偏心所引起的离心力，便是一个圆频率等于转子角速度的周期性激原振力，转子在此激振。