通过调节级叶轮根部的斜平衡孔反向流出，冷却高压转子及喷嘴室。调节级后的第三股蒸 汽是经高压平衡活塞汽封的漏汽，这股蒸汽分两部分：第一部分流向高压内缸和高压外缸 的夹层，冷却高压内缸外壁及高温进汽部分，然后经过冷却蒸汽管流入二段抽汽逆止门前： 另一部分则经过中压讲汽平衡环汽封漏入中压一级，冷却中压讲汽部分转子。中压外缸与 中压内缸的夹层中有来自中压5级后的冷却蒸汽冷却中压内缸外壁和外缸内壁， 汽缸夹层中的蒸汽状态决定了汽缸承受的应力情况。本机组设计成内缸两侧温差小而 压差大，主要承受压力差产生的应力，沿内缸壁厚的温度梯度减至最低限度，热应力很小。 故内缸实际上起着一个压力容器的作用。而外缸内侧是冷却蒸汽，外侧是大气，其两侧温 差大而压差较小，使外缸主要承受温差产生的热应力，因此外缸只需较薄的缸壁和法兰。 这样就使得汽缸、法兰、螺栓都易于加热，所以本机组对法兰、螺栓均未采用加热（冷却 装置，简化了系统及启动操作程序。 走通管 中正平衡不汽 中压选汽厅 高压排汽 中压平持环 叶片持环挡热板 转于（中正段） 转子（高压段 图2一4高中压内、外缸冷却蒸汽流向图 当机组正常运行时，由于内缸温度很高，其热量源源不断地辐射到外缸，有使外缸超 温的趋势，这时夹层内的蒸汽对外缸起冷却作用。当机组冷态起动时，为使内、外缸尽可 能迅速同步加热，以减小动、静胀差和热应力，缩短启动时间，此时夹层内的蒸汽对汽缸 起加热作用。 3、汽轮机通风系统 当汽轮机停机时，由于高压主汽调节阀和再热进汽阀同时迅速关闭，则在高压缸内会 截留有大量高密度蒸汽，转子的鼓风作用会使高压缸的温度迅速升高，过高的温度有可能 造成叶片和转子的损坏，因此安装了两个气动通风阀，如图25所示。 当汽轮机跳闸时，空气同服阀的空气将因电磁阀的开启而排入大气，通风阀则因空气 中断而开启，从而产生了通过高压缸向冷凝器的反向冷却流，使高压缸叶片和转子受到冷
21 通过调节级叶轮根部的斜平衡孔反向流出，冷却高压转子及喷嘴室。调节级后的第三股蒸 汽是经高压平衡活塞汽封的漏汽，这股蒸汽分两部分：第一部分流向高压内缸和高压外缸 的夹层，冷却高压内缸外壁及高温进汽部分，然后经过冷却蒸汽管流入二段抽汽逆止门前； 另一部分则经过中压进汽平衡环汽封漏入中压一级，冷却中压进汽部分转子。中压外缸与 中压内缸的夹层中有来自中压 5 级后的冷却蒸汽冷却中压内缸外壁和外缸内壁。 汽缸夹层中的蒸汽状态决定了汽缸承受的应力情况。本机组设计成内缸两侧温差小而 压差大，主要承受压力差产生的应力，沿内缸壁厚的温度梯度减至最低限度，热应力很小。 故内缸实际上起着一个压力容器的作用。而外缸内侧是冷却蒸汽，外侧是大气，其两侧温 差大而压差较小，使外缸主要承受温差产生的热应力，因此外缸只需较薄的缸壁和法兰。 这样就使得汽缸、法兰、螺栓都易于加热，所以本机组对法兰、螺栓均未采用加热（冷却） 装置，简化了系统及启动操作程序。 图 2-4 高中压内、外缸冷却蒸汽流向图 当机组正常运行时，由于内缸温度很高，其热量源源不断地辐射到外缸，有使外缸超 温的趋势，这时夹层内的蒸汽对外缸起冷却作用。当机组冷态起动时，为使内、外缸尽可 能迅速同步加热，以减小动、静胀差和热应力，缩短启动时间，此时夹层内的蒸汽对汽缸 起加热作用。 3 、汽轮机通风系统 当汽轮机停机时，由于高压主汽调节阀和再热进汽阀同时迅速关闭，则在高压缸内会 截留有大量高密度蒸汽，转子的鼓风作用会使高压缸的温度迅速升高，过高的温度有可能 造成叶片和转子的损坏，因此安装了两个气动通风阀，如图 2-5 所示。 当汽轮机跳闸时，空气伺服阀的空气将因电磁阀的开启而排入大气，通风阀则因空气 中断而开启，从而产生了通过高压缸向冷凝器的反向冷却流，使高压缸叶片和转子受到冷
却，防止过热现象出现。 控制装置和系统设计成当供电中断时能使通风阀开启。 4、排汽缸喷水系统 在低负荷和空载情况下（特别是在甩负荷之后），由于没有足够的蒸汽量将低压汽缸 内摩擦鼓风产生的热量带走，会导致排汽温度升高。排汽温度太高，排汽缸的温度也随之 过高，则会影响与排汽缸连在一起的轴承座的标高，使低压转子的中心线改变，造成机组 振动或发生事故。排汽温度过高，还可能会使凝汽器内铜管泄漏。为防止低压排汽缸的温 度过高，每个排汽缸各配一套喷水系统。喷水装置的喷水量为5221kgh。 高压毒汽中心姐 排冷凝器 空气骨路 一通风管路 图2-5 汽轮机通风系统图 喷水系统由气动调节阀、电磁阀、控制器、手动截止阀、旁路阀等组成，如图2-6所 示。当电磁阀带电时，气动调节阀打开，其开度由控制器控制，保证各喷嘴提供均匀的水 量，其水源来自凝结水泵出口。旁通阀仅在气动调节阀损坏或检修时投入使用，为维持 当的喷水压力，旁通阀应开得足够大。当气轮机排汽缸在不需要喷水降温的范围内运行时， 旁通阀不应处于开启状态。 气动调节阀控制通往排汽缸喷水嘴的凝结水量，它通常是关闭的。当电磁阀由控制开 关的自动或手动操纵而动作时，它被来自空气装置的空气打开，给各喷嘴提供均匀的凝结 水量，供气动调节阀的空气由一个压力控制器调节。压力控制器是一个机械装置，它利用
22 却，防止过热现象出现。 控制装置和系统设计成当供电中断时能使通风阀开启。 4、排汽缸喷水系统 在低负荷和空载情况下（特别是在甩负荷之后），由于没有足够的蒸汽量将低压汽缸 内摩擦鼓风产生的热量带走，会导致排汽温度升高。排汽温度太高，排汽缸的温度也随之 过高，则会影响与排汽缸连在一起的轴承座的标高，使低压转子的中心线改变，造成机组 振动或发生事故。排汽温度过高，还可能会使凝汽器内铜管泄漏。为防止低压排汽缸的温 度过高，每个排汽缸各配一套喷水系统。喷水装置的喷水量为 5221kg/h。 -----------空气管路 — — —通风管路 图 2-5 汽轮机通风系统图 喷水系统由气动调节阀、电磁阀、控制器、手动截止阀、旁路阀等组成，如图 2-6 所 示。当电磁阀带电时，气动调节阀打开，其开度由控制器控制，保证各喷嘴提供均匀的水 量，其水源来自凝结水泵出口。旁通阀仅在气动调节阀损坏或检修时投入使用，为维持适 当的喷水压力，旁通阀应开得足够大。当汽轮机排汽缸在不需要喷水降温的范围内运行时， 旁通阀不应处于开启状态。 气动调节阀控制通往排汽缸喷水嘴的凝结水量，它通常是关闭的。当电磁阀由控制开 关的自动或手动操纵而动作时，它被来自空气装置的空气打开，给各喷嘴提供均匀的凝结 水量，供气动调节阀的空气由一个压力控制器调节。压力控制器是一个机械装置，它利用 排冷凝器
恒压的空气，并对应于作用在调节阀出口的感受元件上的一个压力变化产生的一个变量输 出。压力控制器的恒压空气由一个空气装置供给，空气装置包括一个过滤器和一个减压阀， 其压力维持2.32kgcm0.23MPa)(表压)。 排汽江喷水降温装置如图2.7所示。在低压汽缸排汽末级后，装有带喷嘴的环状管， 管上钻有小孔。从管子下端进来的凝结水从这些小孔中喷出，喷雾圆锥与排汽流向交叉， 而不落到末级动叶片上，使叶片不致受到水刷。在低负荷和空载的情况下，排汽靠分散很 细的雾化凝结水（吸收汽化热）旅发而被有效地冷却。湿菜汽流过排汽T,其壁温付市凝 汽压力下的饱和温度。在低流量时，一部分湿蒸汽被动叶根部的涡流吸入通流部分，可以 冷却末级及次末级的动叶片。蒸汽在排汽缸中急转向排出，能将大滴水份分离出去，防止 大水滴进入流道对动叶出汽边的冲蚀。 进水 图2-6 排汽缸喷水系统 图2-7排汽缸喷水降温装置 1-进水管 2-喷水管 在转子的转速达到600rmin时，排汽缸喷水系统自动投入，并在机组带上约15%负荷 前连续运行 当机组转速到600rmi,在控制开关处于自动位置时，电磁阀由来自汽轮机控制系统 的一个信号所驱动，或通过手动操纵开关驱动。电磁阀通电时使气动阀打开，由凝结水泵 向喷水系统供水。 在空负荷蒸汽流量和全真空的情况下，不希望排汽缸过热。如果温度超过79.4℃，发 出报警，则必须增加负荷或改善真空，逐步降低排汽缸温度。 排汽缸的极限温度为121℃，如果达到这一温度，则应紧急停机并排除故障。 二、进汽部分 1、高压进汽部分 汽缸前部从调节阀到调节级喷嘴这段区域称为汽轮机的高压进汽部分，它包括蒸汽室 23
23 恒压的空气，并对应于作用在调节阀出口的感受元件上的一个压力变化产生的一个变量输 出。压力控制器的恒压空气由一个空气装置供给，空气装置包括一个过滤器和一个减压阀， 其压力维持 2.32kg/cm2 (0.23MPa)(表压)。 排汽缸喷水降温装置如图 2-7 所示。在低压汽缸排汽末级后，装有带喷嘴的环状管， 管上钻有小孔。从管子下端进来的凝结水从这些小孔中喷出，喷雾圆锥与排汽流向交叉， 而不落到末级动叶片上，使叶片不致受到水刷。在低负荷和空载的情况下，排汽靠分散很 细的雾化凝结水（吸收汽化热）蒸发而被有效地冷却。湿蒸汽流过排汽缸，其壁温对应凝 汽压力下的饱和温度。在低流量时，一部分湿蒸汽被动叶根部的涡流吸入通流部分，可以 冷却末级及次末级的动叶片。蒸汽在排汽缸中急转向排出，能将大滴水份分离出去，防止 大水滴进入流道对动叶出汽边的冲蚀。 ----------空气管路 ————冷却水管路 图 2-6 排汽缸喷水系统 图 2-7 排汽缸喷水降温装置 1-进水管；2-喷水管 在转子的转速达到 600r/min时，排汽缸喷水系统自动投入，并在机组带上约 15%负荷 前连续运行。 当机组转速到 600r/min，在控制开关处于自动位置时，电磁阀由来自汽轮机控制系统 的一个信号所驱动，或通过手动操纵开关驱动。电磁阀通电时使气动阀打开，由凝结水泵 向喷水系统供水。 在空负荷蒸汽流量和全真空的情况下，不希望排汽缸过热。如果温度超过 79.4℃，发 出报警，则必须增加负荷或改善真空，逐步降低排汽缸温度。 排汽缸的极限温度为 121℃，如果达到这一温度，则应紧急停机并排除故障。 二、进汽部分 1、高压进汽部分 汽缸前部从调节阀到调节级喷嘴这段区域称为汽轮机的高压进汽部分，它包括蒸汽室
和喷嘴室，是汽缸中承受压力、温度最高的区域。 一般来说，中、低参数汽轮机进汽部分与汽缸整体浇铸为一体，或将它们分别浇铸好 后，用螺栓连接在一起。前者加工量小，但容易产生较大的热应力，后者加工量大，但能 简化汽缸形状，减少热应力。高参数汽轮机单层汽缸的进汽部分则是将汽缸、蒸汽室、喷 嘴室分别浇铸好后，焊接在一起。这种结构由于汽缸本身形状得到简化，而且蒸汽室、喷 嘴室沿着汽缸周围对称布置，汽缸受热均匀，因此热应力较小。 现代大功率汽轮机除采用多缸及双层汽缸外，对进汽部分的结构也提出了新的要求。 首先表现在调节阀的布置上，要求汽缸上下都要有进汽管和调节阀，且要求喷嘴室沿周围 均匀分布。由于调节阀布置在汽缸下部会给机组布置、安装、检修带来困难，因此，需要 把调节阀与汽缸分离单独布置。另外，大功率汽轮机进汽管和再热管道多为双路布置，需 要两个主汽阀。这样就可以把两个主汽阀分置于汽缸两侧，并且分别和调节阀合用一个壳 体，每个主汽阀控制两个或多个调节阀。 本机组的调节级有六个喷嘴组。外上汽缸和外下汽缸上各有三个蒸汽进口，喷嘴室沿 汽缸圆周对称布置，这样使缸体受热均匀，减少热变形。蒸汽室一喷嘴组一阀门布置见图 2-8. 我宝一嘴一国门的布量认沈等完爱电视方尚 发电礼钢 汽创 士汽阁 下半 上￥ 润节西 节周开月的慰中生 图2-8蒸汽室一喷嘴组一阀门布置 (从调阀向发电机方向看) 从锅炉过热器出来的新蒸汽分别经高中压缸左右两根主蒸汽管上的两个高压主汽门 后，进入各有三个高压汽缸之间用较长的、具有弹性的、并按大半径弯曲的导汽管相连接 以补偿导汽管与汽缸之间的热膨胀，避免接合部分受到过大的应力。但是由于调速汽门后 这段导汽管的存在，增加了蒸汽的贮存容积，会使机组调节滞后，从而降低了机组调节的 灵活性，增加了机组甩负荷时动态升速过大的危险。因此，在接口应力允许的范围内，应 尽量使调速汽门靠近汽缸布置、尽可能缩短导汽管的长度，以减少蒸汽的贮存容积。 本机组的主汽门-蒸汽室构成组装件。每个组装件包括一个主汽门和三个调节汽门，壳 体为铸钢结构。各调节汽门均有独立的油动机控制，而油动机接受电液(EH)调节系统的 指挥。其开启由抗燃油压力驱动，而关闭是靠压缩弹簧关闭。 喷嘴室的作用是接纳导汽管来的新蒸汽，并支撑装有喷嘴叶栅的喷嘴组。本机组高压 进汽部分采用六个单独铸造的喷嘴室，与汽轮机高压双层缸形成三层耐压结构。进入喷嘴
24 和喷嘴室，是汽缸中承受压力、温度最高的区域。 一般来说，中、低参数汽轮机进汽部分与汽缸整体浇铸为一体，或将它们分别浇铸好 后，用螺栓连接在一起。前者加工量小，但容易产生较大的热应力，后者加工量大，但能 简化汽缸形状，减少热应力。高参数汽轮机单层汽缸的进汽部分则是将汽缸、蒸汽室、喷 嘴室分别浇铸好后，焊接在一起。这种结构由于汽缸本身形状得到简化，而且蒸汽室、喷 嘴室沿着汽缸周围对称布置，汽缸受热均匀，因此热应力较小。 现代大功率汽轮机除采用多缸及双层汽缸外，对进汽部分的结构也提出了新的要求。 首先表现在调节阀的布置上，要求汽缸上下都要有进汽管和调节阀，且要求喷嘴室沿周围 均匀分布。由于调节阀布置在汽缸下部会给机组布置、安装、检修带来困难，因此，需要 把调节阀与汽缸分离单独布置。另外，大功率汽轮机进汽管和再热管道多为双路布置，需 要两个主汽阀。这样就可以把两个主汽阀分置于汽缸两侧，并且分别和调节阀合用一个壳 体，每个主汽阀控制两个或多个调节阀。 本机组的调节级有六个喷嘴组。外上汽缸和外下汽缸上各有三个蒸汽进口，喷嘴室沿 汽缸圆周对称布置，这样使缸体受热均匀，减少热变形。蒸汽室—喷嘴组—阀门布置见图 2-8。 图 2-8 蒸汽室—喷嘴组—阀门布置 （从调阀端向发电机方向看） 从锅炉过热器出来的新蒸汽分别经高中压缸左右两根主蒸汽管上的两个高压主汽门 后，进入各有三个高压汽缸之间用较长的、具有弹性的、并按大半径弯曲的导汽管相连接， 以补偿导汽管与汽缸之间的热膨胀，避免接合部分受到过大的应力。但是由于调速汽门后 这段导汽管的存在，增加了蒸汽的贮存容积，会使机组调节滞后，从而降低了机组调节的 灵活性，增加了机组甩负荷时动态升速过大的危险。因此，在接口应力允许的范围内，应 尽量使调速汽门靠近汽缸布置、尽可能缩短导汽管的长度，以减少蒸汽的贮存容积。 本机组的主汽门-蒸汽室构成组装件。每个组装件包括一个主汽门和三个调节汽门，壳 体为铸钢结构。各调节汽门均有独立的油动机控制，而油动机接受电液（EH）调节系统的 指挥。其开启由抗燃油压力驱动，而关闭是靠压缩弹簧关闭。 喷嘴室的作用是接纳导汽管来的新蒸汽，并支撑装有喷嘴叶栅的喷嘴组。本机组高压 进汽部分采用六个单独铸造的喷嘴室，与汽轮机高压双层缸形成三层耐压结构。进入喷嘴
室的蒸汽则要经过外汽缸和内汽缸，导汽管又不能同时固定在内、外汽缸上。因此，导汽 管与内、外汽缸以及喷嘴室之间的连接就很重要，其既要保证运行中它们之间能自由膨胀， 又要保证结合处有良好的汽密性。 本机组六个高压喷嘴室的讲口都焊接在高压内缸上，六根高压导汽管焊接在外汽缸 进汽接口上，而与喷嘴室采用带有弹性密封环的钟形短管结构间接联接，见图2-9所示， 此为滑动密封式的连接结构。这种结构密封性好，且高压、高温主蒸汽只作用于喷嘴室， 内缸所承受的是调节级后的汽压和汽温，从而使内缸受热均匀，可减小热应力。同时各喷 嘴室又受到调节级后大流量蒸汽的冷却，喷嘴室在内缸中的装配定位方式，使其受热后圆 周方向和径向均可自由膨胀，这既不影响喷嘴室和汽缸的对中，也消除了喷嘴室对汽缸的 附加温度应力。 (a) (b) 图2-9机组高压进汽部分 (a)喷嘴室横截面)蒸汽进口压力密封环 1-外缸；2-内缸；3-喷嘴室进口；4-喷嘴室壁：5-进汽管壁；6连接短管 喷嘴室的蒸汽出口处装有由若干个喷嘴片组成的喷嘴弧段，成为喷嘴组。喷嘴组为 焊接结构，它由内、外扇形环和喷嘴片组成。每一个扇形喷嘴室有若干个蒸汽通道，通道 之间装有加强筋以加强喷嘴室的刚度和强度， 2、中压进汽部分 从高压汽缸排出的蒸汽，经锅炉再热器再加热后，通过两根再热蒸汽管道进入装在汽 轮机两侧平台前端的由再热主汽门和调节汽门组成的联合汽门，然后导入中压缸第一级。 中压调速汽门的主要功能是在用负蓄后用以限制由再热器夫中压的蒸汽流品。中压主汽 门是切断中压进汽的保护设备。各阀门由各自单独的操纵机构进行控制。 3、中、低压连通管 25
25 室的蒸汽则要经过外汽缸和内汽缸，导汽管又不能同时固定在内、外汽缸上。因此，导汽 管与内、外汽缸以及喷嘴室之间的连接就很重要，其既要保证运行中它们之间能自由膨胀， 又要保证结合处有良好的汽密性。 本机组六个高压喷嘴室的进口都焊接在高压内缸上，六根高压导汽管焊接在外汽缸的 进汽接口上，而与喷嘴室采用带有弹性密封环的钟形短管结构间接联接，见图 2-9 所示， 此为滑动密封式的连接结构。这种结构密封性好，且高压、高温主蒸汽只作用于喷嘴室， 内缸所承受的是调节级后的汽压和汽温，从而使内缸受热均匀，可减小热应力。同时各喷 嘴室又受到调节级后大流量蒸汽的冷却，喷嘴室在内缸中的装配定位方式，使其受热后圆 周方向和径向均可自由膨胀，这既不影响喷嘴室和汽缸的对中，也消除了喷嘴室对汽缸的 附加温度应力。 （a） (b) 图 2-9 机组高压进汽部分 （a）喷嘴室横截面 (b)蒸汽进口压力密封环 1-外缸；2-内缸；3-喷嘴室进口；4-喷嘴室壁；5-进汽管壁；6-连接短管 喷嘴室的蒸汽出口处装有由若干个喷嘴片组成的喷嘴弧段，成为喷嘴组。喷嘴组为一 焊接结构，它由内、外扇形环和喷嘴片组成。每一个扇形喷嘴室有若干个蒸汽通道，通道 之间装有加强筋以加强喷嘴室的刚度和强度。 2 、中压进汽部分 从高压汽缸排出的蒸汽，经锅炉再热器再加热后，通过两根再热蒸汽管道进入装在汽 轮机两侧平台前端的由再热主汽门和调节汽门组成的联合汽门，然后导入中压缸第一级。 中压调速汽门的主要功能是在甩负荷后用以限制由再热器去中压缸的蒸汽流量。中压主汽 门是切断中压进汽的保护设备。各阀门由各自单独的操纵机构进行控制。 3 、中、低压连通管 4 5 6