東汽NJK673型汽輪機(jī)本體結(jié)構(gòu)

1、 東汽研制大型空冷技術(shù)將近20年歷史，已開 發(fā)135MW、200MW、300MW及600MW等級(jí)間冷以及直 接空冷共7個(gè)型號(hào)、5代產(chǎn)品。目前，以超超臨界 濕冷700MW、超臨界濕冷660MW、亞臨界濕冷600MW 為基礎(chǔ)、以從日立引進(jìn)的第二代600MW技術(shù)為依托 ，開發(fā)出超（超）臨界600MW空冷汽輪機(jī)。 NJK673-24.2/566/566型汽輪機(jī)是東汽引進(jìn)和吸收 國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)設(shè)計(jì)制造的超臨界空冷機(jī)型 概述 1.型號(hào)：NJK673-24.2/566/566型 2.型式：一次中間再熱、單軸、沖動(dòng)式、三缸雙排汽 、間接空冷凝汽式汽輪機(jī) 3.銘牌功率：673MW（TMCR工況） 4.最大功率：

2、701MW（VWO工況） 5.配汽方式：復(fù)合調(diào)節(jié)（部分進(jìn)汽和全周進(jìn)汽） 6.汽缸數(shù)量 ：3（1高中壓缸+2低壓缸） 7.抽汽級(jí)數(shù) ：7（3高加+1除氧+3低加） 8.機(jī)組總長(zhǎng)（包括罩殼） ：26.75 m 9.轉(zhuǎn)向：從汽機(jī)向發(fā)電機(jī)方向看為順時(shí)針方向 10.高、中壓轉(zhuǎn)子/低壓轉(zhuǎn)子葉片級(jí)數(shù) :38級(jí) （ 8/6/226 ） 11. 轉(zhuǎn)速：3000r/min 12. 軸系臨界轉(zhuǎn)速：（計(jì)算值） r/min 第一階 926（電機(jī)轉(zhuǎn)子一階） 1650 （高中壓轉(zhuǎn)子） 1650 （低壓A轉(zhuǎn)子） 1656（低壓B轉(zhuǎn)子） 第二階 3665（發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子 ） 13.末級(jí)葉片長(zhǎng)度：661 mm 14.末級(jí)動(dòng)葉片環(huán)形排

3、汽面積：44.85 m2 汽輪機(jī)本體結(jié)構(gòu)組成 汽汽 缸缸 汽汽 閥閥 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 子子 軸承及軸承箱軸承及軸承箱 葉葉 片片 汽汽 封封 噴噴 嘴嘴 隔隔 板板 滑滑 銷銷 系系 統(tǒng)統(tǒng) 靜止靜止 部分部分 轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng) 部分部分 葉葉 輪輪 汽缸是汽輪機(jī)的靜止部分，它的作用是將 蒸汽與大氣隔絕，形成蒸汽完成能量轉(zhuǎn)換 的封閉空間。此外，它還要支撐汽輪機(jī)的 其他靜止部件，如：隔板、隔板套、噴嘴 汽室等。 高中壓缸進(jìn)、排汽口布置： 主蒸汽及再熱蒸汽進(jìn)口各四 個(gè)，集中在汽缸中部，上下 半各兩個(gè)；汽缸下半靠機(jī)頭 側(cè)有兩個(gè)高壓排汽管與再熱 冷段相聯(lián)，汽缸上半靠電機(jī) 側(cè)有一個(gè)較大的中壓排汽口 將經(jīng)過中壓缸做功后的蒸汽

4、 排出中壓缸 高中壓合缸反向布置優(yōu)點(diǎn)：高中壓合缸反向布置優(yōu)點(diǎn)： 新蒸汽及再熱蒸汽的進(jìn)汽部分均集中在高、中壓汽缸的 中部，可減少汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子和汽缸的軸向溫差及熱應(yīng)力； 高、中壓汽缸中溫度最高的部分布置在遠(yuǎn)離汽輪機(jī)軸承 的地方，使軸承受汽封溫度的影響較小，軸承的工作溫 度較低，改善了軸承的工作條件； 可平衡一部分高、中壓汽缸內(nèi)的軸向推力； 前后軸端汽封均處于高中壓缸排汽部位，使軸封長(zhǎng)度顯 著減少； 高、中壓合缸型式還減少了一至二個(gè)徑向支持軸承，縮 短了高、中壓轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：高中壓分缸隔板承受較大的壓差，在汽輪機(jī)變工 況時(shí)產(chǎn)生較大熱應(yīng)力，機(jī)組的動(dòng)靜部分脹差不容易控制， 由于高中壓進(jìn)汽管道集

5、中布置在中部，顯的擁擠，給檢 修帶來諸多不便。另外為了防止汽輪機(jī)在甩負(fù)荷時(shí)，中 間汽封室積壓串汽，引起汽輪機(jī)超速，本汽輪機(jī)在中間 汽封室設(shè)置事故排放閥，在甩負(fù)荷時(shí)，將中間汽封室的 存汽引至凝汽器。 高壓外上缸通過貓爪支撐在1號(hào)軸承座和2號(hào)軸承座運(yùn)行 墊片上，外下缸通過汽缸法蘭螺栓吊在高壓外上缸。外 下缸上設(shè)有安裝貓爪，安裝貓爪通過橫銷連接在軸承座 上，下缸通過間隙調(diào)整螺栓緊固在軸承座上。上內(nèi)缸通 過汽缸螺栓緊固在高壓下內(nèi)缸上，高壓下內(nèi)缸通過貓爪 支承在高中外下缸上，高壓上進(jìn)汽管通過4只螺栓緊固 在高壓下進(jìn)汽室上，高壓下進(jìn)汽室通過支承腳支承在高 壓內(nèi)下缸上，中壓內(nèi)上缸通過汽缸法蘭螺栓緊固在中壓

6、內(nèi)下缸上，中壓內(nèi)下缸通過貓爪支承在高中壓外缸上。 這種面支撐方式，可以減輕接觸面的摩擦，受熱膨脹 和冷卻時(shí)，可以自由移動(dòng)。 高中壓缸的支撐 本汽輪機(jī)有兩個(gè)形式完全相同的低壓缸，A低壓 缸和B低壓缸。兩個(gè)低壓缸均為雙分流對(duì)稱結(jié)構(gòu) ，從中部進(jìn)汽，在中分面上將汽缸分成上下兩 個(gè)部分。低壓缸共有14級(jí)動(dòng)葉片，對(duì)稱布置在 低壓內(nèi)缸的兩側(cè)，共有三級(jí)抽汽供三個(gè)低壓加 熱器用汽。在低壓轉(zhuǎn)子兩側(cè)分別通入軸封蒸汽 供低壓軸封用，共有三齒兩腔室，在軸封與軸 承座之間裝設(shè)有擋油環(huán)。在軸承座內(nèi)裝設(shè)有軸 承振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置、軸振檢測(cè)裝置等測(cè)量裝置。 每個(gè)低壓缸為分流式三層焊接結(jié)構(gòu),由低 壓外缸、低壓內(nèi)缸和低壓進(jìn)汽室三部分組

7、成。為方便運(yùn)輸，低壓外缸整缸分成上， 下半各四塊組成。 外缸：用以引導(dǎo)排汽和支撐內(nèi)缸各組件。 內(nèi)缸：大都采用部件組合結(jié)構(gòu)，隔板裝于 隔板套上。 低壓缸的噴水裝置：低壓缸的噴水裝置： 機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，排汽壓力、溫度很低，但在汽輪 機(jī)啟動(dòng)、空載或低負(fù)荷時(shí)，由于蒸汽通流量減小，不 足以帶走低壓缸由于鼓風(fēng)摩擦產(chǎn)生的熱量，從而使排 汽溫度升高。當(dāng)排汽溫度過高時(shí)，會(huì)引起低壓缸的變 形，使汽缸與轉(zhuǎn)子中心線相對(duì)位置改變，誘發(fā)機(jī)組產(chǎn) 生振動(dòng)。為防止低壓缸的熱變形，大型汽輪機(jī)組低壓 缸都設(shè)置了低壓缸噴水裝置。另外，還限定低壓缸排 汽溫度的極限值，當(dāng)超過此數(shù)值時(shí)，作用于汽輪機(jī) ETS系統(tǒng)使汽輪機(jī)跳閘；當(dāng)?shù)蛪焊着牌麎?/p>

8、力過高時(shí)， 為保護(hù)低壓缸，在低壓缸上部設(shè)置大氣泄放閥，動(dòng)作 的壓力略高于大氣壓。 作用：是使汽輪機(jī)在運(yùn)行時(shí)，保證汽缸 定向自由膨脹，并保持汽缸與轉(zhuǎn)子中心 一致，避免膨脹不均產(chǎn)生不必要的應(yīng)力 及振動(dòng)。 組成：根據(jù)滑銷的構(gòu)造形式、安裝位置 和不同的作用，滑銷系統(tǒng)通常由橫銷、 縱銷和立銷和貓爪橫銷等組成 2只縱銷 橫銷 高中壓缸死點(diǎn) 2只立銷 立銷 橫銷 橫銷 縱銷 縱銷 低壓缸死點(diǎn) 安裝位置：6.85米層，調(diào)節(jié)汽閥前面的主蒸 汽管道上。 作用：從鍋爐來的主蒸汽，首先必須經(jīng)過主 汽閥，才能進(jìn)入汽輪機(jī)。對(duì)于汽輪機(jī)來說， 主汽閥是主蒸汽的總閘門。主汽閥打開，汽 輪機(jī)就有了汽源，有了驅(qū)動(dòng)力；主汽閥關(guān)閉，

9、汽輪機(jī)就切斷了汽源，失去了驅(qū)動(dòng)力。 開啟：液壓力 關(guān)閉：彈簧力 調(diào)節(jié)閥的工作條件與主汽閥基本相同。調(diào)節(jié)閥的工作條件與主汽閥基本相同。 調(diào)節(jié)閥的功能是通過改變閥門開度來調(diào)節(jié)閥的功能是通過改變閥門開度來 控制汽輪機(jī)的進(jìn)汽量，從而控制轉(zhuǎn)速控制汽輪機(jī)的進(jìn)汽量，從而控制轉(zhuǎn)速 或復(fù)合?；驈?fù)合。 每一個(gè)閥門都設(shè)計(jì)有直徑為大閥四分之一的預(yù)啟閥， 預(yù)啟閥的直徑小到足以在初始蒸汽為全壓力的情況下 被提起，預(yù)啟閥碟先于大閥碟提升，汽流可以通過大 閥碟與閥碟套筒之間的間隙流向閥后，這樣降低了開 啟大閥的提升力。所有調(diào)節(jié)閥的控制方式可由全周進(jìn) 汽（節(jié)流調(diào)節(jié)）切換到部分進(jìn)汽（噴嘴調(diào)節(jié)），即可 進(jìn)行“組合調(diào)節(jié)”。 在每個(gè)閥

10、桿的閥套的適當(dāng)位置上都設(shè)計(jì)了閥桿漏汽引 出口，它們與汽輪機(jī)自密封系統(tǒng)相聯(lián)，將閥標(biāo)明間隙 中漏出的蒸汽引入自密封系統(tǒng)，減少高參數(shù)蒸汽的泄 漏，也避免了特殊工況下空氣漏入汽輪機(jī)內(nèi)部。在閥 桿與控制機(jī)構(gòu)間設(shè)有防水罩及其相配套的疏水結(jié)構(gòu)以 防止少量漏出蒸汽凝結(jié)成水而進(jìn)入控制機(jī)構(gòu)。 中壓聯(lián)合汽閥簡(jiǎn)稱中聯(lián)閥，它由中壓主 汽閥和中壓調(diào)節(jié)汽閥組成。中聯(lián)閥為立 式結(jié)構(gòu)，上部為中壓調(diào)節(jié)汽閥，下部為 中壓主汽閥，二閥合用同一殼體和同一 腔室、同一閥座，而且兩者的閥蝶呈上 下串聯(lián)布置，這樣布置的好處是為了結(jié) 構(gòu)緊湊、布置方便和減少蒸汽流動(dòng)損失。 轉(zhuǎn)子是汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的總稱，它擔(dān)負(fù)著把 噴嘴葉柵出來的蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)橥?/p>

11、動(dòng)軸旋 轉(zhuǎn)的機(jī)械功及功率傳遞的重任，是汽輪機(jī)最 重要的部件之一。轉(zhuǎn)子上的動(dòng)葉柵與對(duì)應(yīng)隔 板上的噴嘴葉柵構(gòu)成汽輪機(jī)通流部分的能量 轉(zhuǎn)換單元，將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變成推動(dòng)轉(zhuǎn)子旋 轉(zhuǎn)的機(jī)械功，通過主軸帶動(dòng)發(fā)電機(jī)做功。汽 輪機(jī)組軸系由一個(gè)高中壓轉(zhuǎn)子(高壓部分反向 單流程，中壓部分正向單流程)和兩個(gè)雙流程 低壓轉(zhuǎn)子及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子組成 本汽輪機(jī)的軸系特點(diǎn) 支撐高中壓轉(zhuǎn)子的軸承采用了可傾瓦軸承型式，每瓦 塊作用在軸頸上的油膜力總是通過瓦塊支點(diǎn)與軸頸中 心，從而消除了導(dǎo)致軸頸渦動(dòng)的力源，可防止“蒸汽 振蕩”及“油膜振蕩”的發(fā)生 支撐兩根低壓轉(zhuǎn)子的軸承均采用單側(cè)進(jìn)油、上瓦開槽 橢圓軸承型式，在較重載荷時(shí)，具有較強(qiáng)的抗失

12、穩(wěn)能 力及相對(duì)較厚的油膜厚度，使在紊流工況下的軸承具 有相對(duì)較低的烏金溫度和潤(rùn)滑油溫升。 軸系冷態(tài)安裝曲線的設(shè)計(jì)充分考慮了各轉(zhuǎn)子支承在熱態(tài) 下的標(biāo)高變化量，其標(biāo)高變化量的補(bǔ)償值是根據(jù)計(jì)算值 和試驗(yàn)值確定，可以保證工作狀態(tài)下軸系的旋轉(zhuǎn)中心與 幾何中心達(dá)到良好的吻合。 本機(jī)組汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子特點(diǎn) 1、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子采用無中心孔整鍛轉(zhuǎn)子。 2、汽輪機(jī)設(shè)計(jì)允許現(xiàn)場(chǎng)不揭缸進(jìn)行轉(zhuǎn) 子的動(dòng)平衡。 中壓轉(zhuǎn)子的冷卻 為了防止中壓轉(zhuǎn)子老化彎曲，提高熱疲勞強(qiáng)度 及減輕熱應(yīng)力，中壓第一級(jí)葉輪處采用了蒸汽 冷卻結(jié)構(gòu)。在冷卻汽流管路上有一個(gè)調(diào)節(jié)冷卻 蒸汽流量的針型閥，從高壓第四級(jí)后引出一股 相對(duì)低溫的蒸汽，溫度低于400，通過節(jié)流

13、， 直接引入到中壓第一級(jí)葉輪處，對(duì)中壓第一級(jí) 葉輪進(jìn)行冷卻，使中壓第一級(jí)前后蒸汽溫度不 超過522，以此來提高中壓第一級(jí)葉輪及輪緣 的相對(duì)強(qiáng)度等級(jí)，同時(shí)也明顯地降低了第一級(jí) 葉片槽底的熱應(yīng)力，延長(zhǎng)轉(zhuǎn)子的使用壽命。 Main Steam IP 1st Stage Inner casing Outer casing Nozzle Box Cooling steam 軸承形式： 支撐軸承 推力軸承 可傾瓦橢圓瓦 作用：支持軸承承擔(dān)轉(zhuǎn)子的重量和 因部分進(jìn)汽或振動(dòng)引起的其他力， 并確定轉(zhuǎn)子的位置，保證轉(zhuǎn)子與汽 缸的中心線的一致 作用：承擔(dān)汽流引起的軸向推力， 并確定轉(zhuǎn)子的軸向位置，確保汽 輪機(jī)的動(dòng)靜部分

14、的間隙 優(yōu)點(diǎn)：能自動(dòng)調(diào)整軸承的弧形瓦塊，在油膜的壓 力作用下，每個(gè)瓦塊在支持點(diǎn)上可以單獨(dú)自動(dòng)的調(diào)整 位置，以適應(yīng)轉(zhuǎn)速、軸承負(fù)荷和油溫的變化?？蓛A瓦 每個(gè)瓦塊上的油膜作用力均通過軸頸中心，可保持軸 頸中心不變，沒有引起軸心作正進(jìn)動(dòng)的切向分量，消 除了導(dǎo)致軸頸渦動(dòng)的力源，可有效防止“蒸汽振蕩” 及“油膜振蕩”的發(fā)生，具有較高的穩(wěn)定性和抗失穩(wěn) 能力。另外，此外它還具有功耗小，推遲潤(rùn)滑油從層 流向紊流轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)，對(duì)機(jī)組安全運(yùn)行十分有利， 缺點(diǎn)：造價(jià)較高。 #3，#4，#5和#6軸承為橢圓型軸承 為了便于進(jìn)油和排油， 在中分面處軸瓦的巴氏合 金被切去一部分，這樣形 成了具有圓形邊的且在軸 瓦端部向內(nèi)延伸

15、的油槽。 油從軸頸一側(cè)中分面處進(jìn) 入軸承，在對(duì)面的接合面 處的油槽有一個(gè)鏜孔以限 制油的流量，以便在軸承 排油側(cè)建立一個(gè)微小油壓 ，并經(jīng)過這個(gè)排油孔把油 引入觀察孔的腔室里，而 大部分油則通過軸瓦端部 排出 安裝位置安裝位置：位于汽輪機(jī)推力盤兩側(cè)（高中壓轉(zhuǎn) 子），獨(dú)立安裝在軸承箱內(nèi)。 結(jié)構(gòu)：兩個(gè)旋轉(zhuǎn)推力盤、彈性平衡環(huán)、兩個(gè)推力 瓦塊、軸承座等構(gòu)件組成 。 汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)，推力軸承承受轉(zhuǎn)子的剩余推力， 同時(shí)也確定了轉(zhuǎn)子的位置，高中壓轉(zhuǎn)子推力盤中 心就是整個(gè)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子相對(duì)于汽缸的膨脹死點(diǎn)， 當(dāng)機(jī)組的動(dòng)靜部分相對(duì)位置確定后，轉(zhuǎn)子的剩余 推力就依靠該推力軸承完成。 作用：隔板是沖動(dòng)式汽輪機(jī)完成蒸汽熱能向

16、動(dòng)能 轉(zhuǎn)換的主要部套，蒸汽流經(jīng)隔板導(dǎo)葉以適當(dāng)?shù)慕嵌?和速度流向動(dòng)葉。一定流量的蒸汽流經(jīng)隔板后壓力 降低、流速增加。 超臨界機(jī)組高壓部分共7級(jí)隔板，中壓部分共6 級(jí)隔板，A、B低壓缸分別有26級(jí)隔板，整個(gè)機(jī)組 共有39級(jí)隔板. 板體 汽流方向 導(dǎo)葉 外環(huán) 作用：作為高速旋轉(zhuǎn)的的汽輪機(jī)，其動(dòng)靜部分必須留有 一定的間隙，為了減小泄漏，必須安裝防止泄漏的裝置 來提高汽輪機(jī)的工作效率 。 分類：根據(jù)汽封裝設(shè)的位置不同，分為下列幾種： 1.葉柵汽封：主要密封的位置包括動(dòng)葉片圍帶處和靜葉 片或隔板之間的徑向、軸向以及動(dòng)葉片根部和靜葉片或隔 板之間的徑向、軸向汽封。 2.隔板汽封：隔板內(nèi)圓面之間用來限制級(jí)與級(jí)之間漏氣 的汽封。 3.軸端汽封：在轉(zhuǎn)子兩端穿過汽缸的部位設(shè)置合適的不 同壓力降的成組汽封。 由于裝設(shè)部位不同，密封方式不同，采用的汽封形式也 不盡相同，通常葉片汽封和隔板汽封又稱為通流部分汽封。 汽封結(jié)構(gòu)形式 （c）雙分級(jí)迷宮式汽封 （a）平齒迷宮式汽封 （b）分級(jí)迷宮式汽封 作用：減少蒸汽從高壓區(qū)段通過非做功區(qū)段漏向低 壓區(qū)斷，保證盡可能多的蒸汽在通道內(nèi)做功 作用：一是在汽輪機(jī)壓力區(qū)段防止蒸汽外 泄，確保進(jìn)入汽輪機(jī)的全部蒸汽都沿汽輪機(jī) 的葉柵通道前進(jìn)做功，提高汽輪機(jī)的效率； 二是在真空區(qū)段，防止汽輪機(jī)外側(cè)的空氣向 汽輪機(jī)內(nèi)泄，保證汽輪機(jī)組有良好