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第x篇 汽轮机本体检修工艺规程
第一章 汽轮机本体结构概述
第一节 汽轮机工作原理
1.1 概述
汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械，来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，便构成了不同工作原理的汽轮机。
第二节 汽轮机结构组成
2.1结构概述
本机组为两缸两排汽型式，高中压部分采用合缸结构。因而进汽参数较高，为减小汽缸应力，增加机组启停及变负荷的灵活性，高压部分设计为双层缸。低压缸为对称分流式，采用三层缸结构，为简化汽缸结构和减小热应力，高压和中压阀门都采用落地式，左右两侧对称布置。其特点是采用数字电液调节系统，操作简便，运行安全可靠。可供热网抽汽，压力在（本机0.5 Mpa）0.196Mpa（a）至0.65Mpa（a）间调整。
主蒸汽从锅炉经主蒸汽管分别到达汽轮机两侧的主汽阀和调节汽阀。并由6根挠性导汽管进入设置在高压缸的喷嘴室。6根导汽管对称地接到高中压外缸上下半各3个进汽管接口。
为了平衡转子的轴向力，高压部分设计反向流动，因此高压和中压进汽口都布置在高中压缸中部，是整个机组工作温度最高的部位。新蒸汽通过主蒸汽管进入高压主汽调节阀，再经6根Ф193.7331.76 mm的高压主汽管和装在高中压外缸中部的6个高压进汽管分别从上、下方向进入高压内缸中的喷嘴室，然后进入高压通流部分。蒸汽经过１个单列调节级和11个压力级作功后，由高压缸前端下部的２个高压排汽口排出，经两根冷段再热汽管去锅炉再热器，管上各装１个Dg800 mm的排汽止回阀。第7级后设一段回热抽汽供#1高加（GJ1），第12级后（高压排汽）设２段抽汽供#2高加（GJ２）。
再热蒸汽通过两根热段再热蒸汽管进入中压联合汽阀，再经两根Ф508328mm中压主汽管从高中压外缸中部下半两侧进入中压通流部分。中压部分共有12个压力级，第4级后有一个3段抽汽口供＃3高加(GJ3)，中压排汽一部分从高中压外缸后端下半的４段抽汽口抽汽供除氧器和给水泵小汽轮机，大部分从上半正中的一个φ1400mm中压排汽口进入连通管，通向低压缸。
低压部分为对称分流双层结构，蒸汽由低压缸中部进入通流部分，分别向前后两个方向流动，经２3６个压力级作功后向下排入凝汽器。在1～4级后各设有5～8段抽汽口，分别供4个低压加热器（DJ5～DJ8）。 2.2 主要结构特点
2.2.1 高中压进汽部分
进汽部分包括进汽室、喷嘴室等，它是汽缸中压力和温度最高的部分。 高压部分采用了分开结构的蒸汽室和喷嘴配汽方式。
本机有左右２个高压主汽调节阀，分别布置在高中压缸中部两侧，每个高压主汽调节阀由１个配合直径为Ф275mm的主汽阀和3个调节阀组成，调节阀和主汽阀呈“▽”形排列，调节阀对应于喷嘴组。为了减小阀门提升力，主汽阀和调节阀都设有预启阀，调节阀阀体与汽缸之间用较长的并按大半径弯成的导管连接，以增加管道柔性，避免结合部分受到过大应力。
调速汽门从汽缸上取下来单独布置，是本机组进汽部分的特点之一，由于初参数比较高，对汽缸的形状的对称性和受热的均匀性要求越来越高，这就要求喷嘴室必须沿汽缸圆周均匀分布，汽缸上下都有进汽管，机组所采用的调节阀布置方式，有利于进汽管的安装，本机组的四个调节汽门是安装在汽缸下的横梁上的，然后用四根具有弹性的弯管与上下缸的进汽接口相连，这种布置方式最主要的优点是能简化高压汽缸和阀体的结构，从而保证铸件质量并降低运行时由于温度不均而产生的热应力。
中压部分有２个中压联合汽阀，分置于高中压缸中压部分的两侧。在联合汽阀中主汽阀和调节阀共有一个阀壳和阀座，配合面在阀座的不同截面上。主汽阀配合直径Ф480mm，调节阀配合直径Ф600mm。为了减小阀门提升力，主汽阀和调节阀上都设有预启阀。负荷在30%以下时，调节阀起调节作用，以维持再热器内必要的最低压力；负荷大于30%时，仅由高压调节阀调负荷，中压调节阀保持全开。
高压主汽门、调节门以及中压联合汽阀中的主汽门、调门，都由各自的油动机操纵动作。 2.2.2 汽缸 2.2.2.1高中压缸
高中压外缸固定和支承了高压内缸、隔板套、汽封等高中压部分静止部分，构成了蒸汽导入和排出腔室，外缸由ZG15Cr2Mo1铸成，最大壁厚100mm，重量60t（不包括螺栓等附件），允许工作温度不大于556℃。
外缸中部上下左右，共４个安装高压进汽导管的法兰，缸内前半部（高压部分）有安装固定高压内缸和１号隔板套的凸面和凸筋，缸内后半部（中压部分）有安装２号和３号隔板套的凸筋。前后两端有安装高压和中压后汽封的凹窝和相应的抽汽管，外缸的支承，外缸由下缸中分面伸出的前后左右４个元宝形猫爪搭在前轴承箱和中低压轴承箱上的水平中分面上，称为下猫爪中分面支承结构，这种结构有下列优点：
a 静子中心高度不受温度变化的影响。
b 汽缸重力作用和中分面连接螺栓紧力一致，改善了螺栓应力状况，这样使汽缸密封性好。高压缸与前轴承箱之间的推拉力，靠汽缸下半与前轴承之间的推拉力机构传递。低压缸与高中压缸之间的推力靠猫爪下面的横键传递。为使汽缸与轴承箱保持中心不变，汽缸下半前后两端均设有立键。
高中压外缸前后是利用汽封体和一个完整的汽封系统，本机组采用自密封系统密封住高中压缸内蒸汽，防止蒸汽向缸外泄漏，同时也防止空气沿轴端进入破坏汽轮机真空。
高压内缸的进汽端安装有6个喷嘴室，喷嘴组布置方式及数量见下图，缸内支承高压２～11级隔板，工作参数较高，因而采用ZG15Cr2Mo1耐热合金钢材料。允许工作温度不大于566℃，内缸外壁对应于第２级隔板处有一个空位环，环外缘的槽与外缸上相应位置的凸筋配合，确定内缸轴向位置，构成内缸相对外缸的轴向膨胀死点，同时将高压和中压部分隔开，内缸外壁第５级的位置上设有隔热环，内外缸夹层分为２个区域，以降低内外缸的温差。
内缸的进汽端装有高中压汽封，都采用高低齿迷宫式椭圆汽封。
内缸由其下半中分面前后两端左右侧共４个猫爪，搭在外缸下半近中分面处相应的凸台上，配合下面的垫片，使内外缸隔板洼窝中心保持一致，配合上面的垫片，使猫爪与外缸上半之间有0.10～0.15mm的热膨胀间隙。在内缸前后两端的顶部和底部各装有一个纵向键，使汽缸在温度变化时，内外缸中心一致。
高压内缸工作温度较高，为了减少内外缸温差，降低汽缸热应力，必须采取对内外缸夹层加热措施。本机组启动时，从外缸下半左右两侧，通过加热进汽管口送入加热蒸汽，然后经抽汽口进入了３号高加。
2.2.2.2 低压缸
由于进汽温度较高，低压缸采用焊接双层缸结构。
低压内缸为焊接结构，沿水平中分面将内缸分为上下两半，正反1级处设有独立的进汽室，在第１、２、３和４级后设有四级对称抽汽，为防止抽汽腔室之间的漏汽，在各抽汽腔室隔壁的水平中分面处用螺栓拧紧。
低压外缸采用焊接结构，外形尺寸837237272mm，上半高3030mm，下半高3000mm，上半重45t，下半重125t（包括螺栓等）。为了便于运输，低压外缸沿轴向分为三段，用垂直法兰螺栓连接，现场组装后再密封焊接。
低压外缸上半顶部进汽部分有带波纹管的低压进汽管与内缸进汽口连接，以补偿内外缸胀差和保证密封，顶部两端共装有４个内孔径Ф500mm的大气阀，两端各留有１个“八”字立缝，以便吊装轴承盖，低压外缸下缸两端有低压轴承箱，四周的支承台板放在矩形排列的后基架上。
低压外缸排汽口，尺寸7.536.4m，排汽面积48m2。排汽口与凝汽器采用不锈钢波形管道连接。
低压缸前后部的基架上装有纵向键，中部左右两侧基架上低压进汽中心前360mm处，设有横键，做为整个低压部分的死点。
低压缸轴端汽封采用平齿汽封，装在外缸下半内侧。 2.2.3 转子
2.2.3.1 高中压转子
高中压转子采用整锻结构，材料30Cr1MoV，转子总长7391mm（含调整垫片）总重量为21.5t（含叶片）。
高压部分包括调节级在内共12级叶轮。调节级叶轮为锥形截面，３叉型叶根槽。2～12级叶轮为等厚截面，倒T型叶根槽。中压第1级叶轮为锥形截面，2～6级为等厚截面，1～5级为双倒T型叶根槽，第6级为菌形叶根槽。
高压2～12级叶轮在Ф700mm节圆上有９个Ф30mm平衡孔；中压2～12级叶轮在Ф800mm 节圆上有7个Ф40mm的平衡孔，以减小叶轮两侧压力差引起的转子轴向推力。
转子前端有１个Ф304mm的轴颈，危急遮断器通过刚性联轴器固定在轴颈端面上。 转子后端有Ф380mm的轴颈和100mm厚的推力盘，与低压转子之间采用刚性联轴器联接。联轴器圆周上有装平衡块的Ｔ型槽，供轴系动平衡用。 2.2.3.2 低压转子
低压转子采用整锻转子，材料为25Cr2Ni4MoV，总长度为8330mm，总重量56800kg。 在转子全长上有Ф160mm的中心孔，低压正反向共１２级叶轮，叶轮为锥形截面，轮缘上有叶根槽，1～5级为三菌型叶根，末级为七叉型叶根，转子前后轴颈均为Φ480mm，与高中压转子和发电机都采用刚性联轴器联接。
1～3叶轮中部Ф1270mm的节圆上均有７个Φ40mm的平衡孔，正反向末级叶轮外侧和正反向第１级叶轮之间各有１个平衡槽，制造厂动平衡用。两端联轴器圆周面上也各有１个平衡槽，供电厂动平衡用。 2.2.4 轴承：
本机组共6个支持轴承，其中汽轮机４个，发电机２个。为了轴系定位和承受转子轴向力，还设有１个独立结构的推力轴承，位于高中压转子的前端。