汽的热能转变成动能以很高的速度进入动叶栅。静叶环在工作时，承受其前后蒸汽压力差 产生的均布载荷，所以必须具有足够的刚度和强度。此外，静叶环被放置在最靠近旋转部 件的位置上，因此，静叶环是一个非常重要的部件，它绝不能因接触旋转部件而致使机组 损坏。 静叶环由静叶环内环、喷嘴片和静叶环外缘组成。由于安装和拆卸的需要，静叶环从 水平中分面分为上、下两个半圆形，分别称为上静叶环和下静叶环。为了使上、下两半静 叶环对准并防止漏气，一般在水平中分面上加装密封键和定位销。 根据静叶环所处的工作蒸汽温度不同，可选用不同材料和不同结构型式。对于工作蒸 汽温度高于300℃的级，都采用焊接式静叶环。当工作温度较低时，可采用铸造式或铆接 式静叶环。 1、高、中压静叶环结构 本机组高压部分112压力级（汽轮机的第2-13级）的静叶环、中压部分1-9级（汽轮 机的第1422级)的静叶环采用的是焊接式结构，如图2-14所示。它们是先用型钢加工成 自带内环和外缘的扭曲喷嘴片，再将喷嘴片的内环和外缘处型线配合成圈，焊接在一起就 构成了一块静叶环。静叶环的水平中分面为斜切面，将静叶环分成上、下两半。每半静叶 环外缘装入静叶持环槽内后，就在进汽侧形成了一个直角沟，再用一连串的L型塞紧条4 嵌入直角沟内，则静叶环就被固定在静叶持环槽内，见图2-15。同时，顺汽流方向看，静 叶环上半左侧水平中分面处用紧定螺钉使静叶环上半与静叶持环锁紧以防止静叶环转动。 静叶内环有膨胀槽5，可吸收静叶的膨胀量。 图2-14静叶环结构 1焊接槽：2-外缘：3-喷嘴片；4内环5-膨胀槽 2、低压静叶环结构 低压正、反第1级（汽轮机的第23级）的静叶环，是由型钢加工成带有整体静叶环 外缘的扭曲静叶片，再将静叶片的根部热铆至内环上而构成。也分成上、下两半。静叶环 装入静叶持环槽中后，用塞紧条塞紧。此塞紧条是外带凸台的半圆形结构形式，如图216 所示。静叶环内环有膨胀槽，用以吸收静叶的影胀量。 低压部分正、反2-4级（汽轮机的第24-26级）的静叶环结构与高、中压部分的静叶 31
31 汽的热能转变成动能以很高的速度进入动叶栅。静叶环在工作时，承受其前后蒸汽压力差 产生的均布载荷，所以必须具有足够的刚度和强度。此外，静叶环被放置在最靠近旋转部 件的位置上，因此，静叶环是一个非常重要的部件，它绝不能因接触旋转部件而致使机组 损坏。 静叶环由静叶环内环、喷嘴片和静叶环外缘组成。由于安装和拆卸的需要，静叶环从 水平中分面分为上、下两个半圆形，分别称为上静叶环和下静叶环。为了使上、下两半静 叶环对准并防止漏气，一般在水平中分面上加装密封键和定位销。 根据静叶环所处的工作蒸汽温度不同，可选用不同材料和不同结构型式。对于工作蒸 汽温度高于 300℃的级，都采用焊接式静叶环。当工作温度较低时，可采用铸造式或铆接 式静叶环。 1 、高、中压静叶环结构 本机组高压部分 1-12 压力级（汽轮机的第 2-13 级）的静叶环、中压部分 1-9 级（汽轮 机的第 14-22 级）的静叶环采用的是焊接式结构，如图 2-14 所示。它们是先用型钢加工成 自带内环和外缘的扭曲喷嘴片，再将喷嘴片的内环和外缘处型线配合成圈，焊接在一起就 构成了一块静叶环。静叶环的水平中分面为斜切面，将静叶环分成上、下两半。每半静叶 环外缘装入静叶持环槽内后，就在进汽侧形成了一个直角沟，再用一连串的 L 型塞紧条 4 嵌入直角沟内，则静叶环就被固定在静叶持环槽内，见图 2-15。同时，顺汽流方向看，静 叶环上半左侧水平中分面处用紧定螺钉使静叶环上半与静叶持环锁紧以防止静叶环转动。 静叶内环有膨胀槽 5，可吸收静叶的膨胀量。 图 2-14 静叶环结构 1-焊接槽；2-外缘；3-喷嘴片；4-内环；5-膨胀槽 2 、低压静叶环结构 低压正、反第 1 级（汽轮机的第 23 级）的静叶环，是由型钢加工成带有整体静叶环 外缘的扭曲静叶片，再将静叶片的根部热铆至内环上而构成。也分成上、下两半。静叶环 装入静叶持环槽中后，用塞紧条塞紧。此塞紧条是外带凸台的半圆形结构形式，如图 2-16 所示。静叶环内环有膨胀槽，用以吸收静叶的膨胀量。 低压部分正、反 2-4 级（汽轮机的第 24-26 级）的静叶环结构与高、中压部分的静叶
环结构相同，见图2-14。 低压正反第5级（汽轮机的第27级）的静叶环，是由型钢加工成自带叶顶的扭曲静 叶片，两个叶片的叶顶之间用隔叶件焊接起来，然后在叶片组顶部再焊上静叶环外缘，用 内围带将各叶片的根部连接起来，再焊上静叶环就构成了一块静叶环。静叶环在水平中分 面也分为上、下两半，其固定方法与高压级静叶环相似，只是静叶环直接固定在低压第 层内缸上，见图2-17所示。 低压正、反第6、7级（汽轮机的第28、29级）静叶环，也安装扭曲的静叶片，其由 型钢加工后，在静叶片组顶部焊上外缘，叶片组的根部焊上内环而构成。此静叶环也沿水 平中分面分上、下两半，分别装在低压第二层内缸相应的静叶环槽内，在进汽侧也形成 个直角沟，使静叶环固定在内缸中。在静叶环上半水平中分面的两端用紧定螺钉将静叶环 上半锁紧在内缸上以防止静叶环转动，如图2-18所示。静叶环内环有膨胀槽，以吸收静叶 的膨胀最。 图2-15 图2-16低压第1级静叶环固定 2. 1-静 持环；2-塞紧条 8一静叶片 1叶持环：2-静叶环外缘： 3-紧定螺红：4塞紧条 3、去湿装置 在额定工况下，机组最后三级均处于湿蒸汽区，产生湿汽损失。这是因为：一部分蒸 汽凝结成水而减少了作功的蒸汽量：同时水滴不能在喷嘴内膨胀加速，高速汽流挟带低速 水滴需要消耗汽流一部分动能：低速水滴进动叶时正好冲击在动叶的背弧上，与动叶旋转 方向相反而形成一种阻力，不但消耗了了叶轮的有用功，还对动叶上部背弧面造成冲蚀作 用而损伤叶片：水滴扰乱主汽流。所以，蒸汽中的水滴不但会降低级的效率，还会缩短叶 片的使用寿命。 为了减轻汽流中水滴对低压汽缸末几级叶片的冲蚀，特将机组最后三级中每两级之间 的轴向间隙加大，以便延长水滴被蒸汽加速的时间，尽量使水滴在打击到动叶片之前被粉
32 环结构相同，见图 2-14。 低压正反第 5 级（汽轮机的第 27 级）的静叶环，是由型钢加工成自带叶顶的扭曲静 叶片，两个叶片的叶顶之间用隔叶件焊接起来，然后在叶片组顶部再焊上静叶环外缘，用 内围带将各叶片的根部连接起来，再焊上静叶环就构成了一块静叶环。静叶环在水平中分 面也分为上、下两半，其固定方法与高压级静叶环相似，只是静叶环直接固定在低压第一 层内缸上，见图 2-17 所示。 低压正、反第 6、7 级（汽轮机的第 28、29 级）静叶环，也安装扭曲的静叶片，其由 型钢加工后，在静叶片组顶部焊上外缘，叶片组的根部焊上内环而构成。此静叶环也沿水 平中分面分上、下两半，分别装在低压第二层内缸相应的静叶环槽内，在进汽侧也形成一 个直角沟，使静叶环固定在内缸中。在静叶环上半水平中分面的两端用紧定螺钉将静叶环 上半锁紧在内缸上以防止静叶环转动，如图 2-18 所示。静叶环内环有膨胀槽，以吸收静叶 的膨胀量。 图 2-15 高、中压静叶环及低压 图 2-16 低压第 1 级静叶环固定 第 2-4 级静叶环固定 1-静叶持环；2-塞紧条； 3-静叶片 1-静叶持环；2-静叶环外缘； 3-紧定螺钉；4-塞紧条 3 、去湿装置 在额定工况下，机组最后三级均处于湿蒸汽区，产生湿汽损失。这是因为：一部分蒸 汽凝结成水而减少了作功的蒸汽量；同时水滴不能在喷嘴内膨胀加速，高速汽流挟带低速 水滴需要消耗汽流一部分动能；低速水滴进动叶时正好冲击在动叶的背弧上，与动叶旋转 方向相反而形成一种阻力，不但消耗了了叶轮的有用功，还对动叶上部背弧面造成冲蚀作 用而损伤叶片；水滴扰乱主汽流。所以，蒸汽中的水滴不但会降低级的效率，还会缩短叶 片的使用寿命。 为了减轻汽流中水滴对低压汽缸末几级叶片的冲蚀，特将机组最后三级中每两级之间 的轴向间隙加大，以便延长水滴被蒸汽加速的时间，尽量使水滴在打击到动叶片之前被粉
碎而雾化。规定汽轮机末级叶片的湿度在任何工况下运行都要<13%。通常在静叶环进口边 和出口边都设计有去湿槽，与固定在汽缸上的去湿环组成去湿装置，如图2-19所示，静叶 环进口边的去湿槽是收集上一级动叶出口边蒸汽中的水滴，由疏水口排出。它是利用离心 力的作用原理，将水滴甩入去湿槽，经汽缸的疏水通道流往凝汽器。 图2-17低压第5级静叶环及回定 1一低压内 紧定螺钉 片；3气封环 4-螺钉：5-塞紧 图2-19去湿装置 1-排液孔；2-疏水口；3-静叶；4-动叶 33
33 碎而雾化。规定汽轮机末级叶片的湿度在任何工况下运行都要<13%。通常在静叶环进口边 和出口边都设计有去湿槽，与固定在汽缸上的去湿环组成去湿装置，如图 2-19 所示，静叶 环进口边的去湿槽是收集上一级动叶出口边蒸汽中的水滴，由疏水口排出。它是利用离心 力的作用原理，将水滴甩入去湿槽，经汽缸的疏水通道流往凝汽器。 图 2-17 低压第 5 级静叶环及固定 图 2-18 低压第 6、7 级静叶环及固定 1-低压内缸；2-塞紧条；3-紧定螺钉； 1-低压内缸；2-静叶片；3-汽封环； 4-静叶片；5-汽封环 4-螺钉；5-塞紧条 图 2-19 去湿装置 1- 排液孔；2-疏水口；3-静叶；4-动叶
三、静叶持环（隔板套）》 静叶持环的采用对汽轮机制造和运行都有益处：由于静叶持环与汽缸内壁间可形成环 形的抽汽腔室，使抽汽均匀，减少抽汽对汽流的扰动：而且可以减少汽轮机的轴向尺寸、 简化汽缸的结构形状，使汽缸接近于柱形壳体，便于制造：特别是应用静叶持环后可增加 汽缸和静叶环的通用性，对于进汽参数相同而功率不同的汽轮机，可采用通用的静叶环， 而用静叶持环来调节两者之差异：另外，在有静叶持环的结构中可减少汽缸变形对通流部 分间隙的影响，提高汽轮机在各种运行工况下适应温度变化的能力。但是，采用静叶持环 将引起汽缸径向尺寸有所增加，相应的汽缸法兰也有所增大。 本机组共有五个静叶持环。高、中压汽缸内共有三个静叶持环，其分布见图2-20。高 压汽缸内有一个高压静叶持环，它固定在高压内汽缸上。高压静叶持环上固定着高压汽缸 中的所有12个压力级的静叶环。中压汽缸内有两个静叶持环：中压1号静叶持环固定在中 压内汽缸上，持环上固定着中压部分前5个级的静叶环中压2号静叶持环上固定着中压 部分后4级的静叶环，而此静叶持环固定在中压外缸上。 舞封 汽 包位究相s.通 () 图2-20高、中压汽缸静叶持环分布图 外 排汽流 每只2姆四红〔排气》外西正 《左) (名) 图2-21低压汽缸静叶持环分布图
34 三、静叶持环（隔板套） 静叶持环的采用对汽轮机制造和运行都有益处：由于静叶持环与汽缸内壁间可形成环 形的抽汽腔室，使抽汽均匀，减少抽汽对汽流的扰动；而且可以减少汽轮机的轴向尺寸、 简化汽缸的结构形状，使汽缸接近于柱形壳体，便于制造；特别是应用静叶持环后可增加 汽缸和静叶环的通用性，对于进汽参数相同而功率不同的汽轮机，可采用通用的静叶环， 而用静叶持环来调节两者之差异；另外，在有静叶持环的结构中可减少汽缸变形对通流部 分间隙的影响，提高汽轮机在各种运行工况下适应温度变化的能力。但是，采用静叶持环 将引起汽缸径向尺寸有所增加，相应的汽缸法兰也有所增大。 本机组共有五个静叶持环。高、中压汽缸内共有三个静叶持环，其分布见图 2-20。高 压汽缸内有一个高压静叶持环，它固定在高压内汽缸上。高压静叶持环上固定着高压汽缸 中的所有 12 个压力级的静叶环。中压汽缸内有两个静叶持环：中压 1 号静叶持环固定在中 压内汽缸上，持环上固定着中压部分前 5 个级的静叶环；中压 2 号静叶持环上固定着中压 部分后 4 级的静叶环，而此静叶持环固定在中压外缸上。 图 2-20 高、中压汽缸静叶持环分布图 图 2-21 低压汽缸静叶持环分布图
两个对置的低压汽缸中每个各有一个静叶持环，这两个静叶持环都固定在低压1号内 缸上，如图2-21所示。调阀端的一个低压静叶持环上固定着调阀端的低压前2级静叶环： 电机端的一个低压静叶持环上固定着电机端的低压前4级静叶环。 静叶持环也对分为上、下两部分，两者中分面通过法兰用螺栓连接。其中定位螺栓与 上、下法兰孔精密配合，以保证上、下静叶持环之间准确的相互位置。 第三节转子 汽轮机的转动部分总称转子。它是汽轮机最重要的部件之一，担负着把从喷嘴叶栅出 来的蒸汽的动能转变为轴旋转的机械能及功率传递的重任。汽轮机转子的结构可分为转轮 式和转鼓式两种基本类型。转轮式转子具有安装叶片的叶轮， 般由主轴、叶轮、动叶片 和联轴器组成：而转鼓式转子没有叶轮，动叶直接装在转鼓上。通常冲动式汽轮机的转子 采用转轮式转子，反动式汽轮机为避免轴向推力过大而采用转鼓式转子。本机组除调节级 为冲动级外，其余的级全部为反动级，各级动叶栅装在转子凸出的环台上，故本机组的转 子基本上为转鼓式转子。 转子上的动叶栅与对应静叶环上的喷嘴叶糯构成汽轮机的通流部分能量转换单元，将 蒸汽的热能转变成转子旋转的机械能，通过主轴带动发电机作功。转子工作时，以高速旋 转，它除了要转换能量、传递扭矩外，还要承受着叶片、叶轮、主轴本身质量离心力所引 起的很大应力，以及由于温度分布不均匀引起的热应力和转子振动产生的交变应力。所以， 要求转子具有很高的强度和均匀的质量，以保证其安全工作。运行中要特别监视转子的工 作状况。任何设计、制造、安装、运行等方面的疏忽，都可能造成重大事故。 本机组的转子分高中压转子和低压转子，它们用刚性联轴器连成一体。 一、高中压转子 因本机组高中压部分合为一缸，故高中压转子为一整体锻件，装在高中压汽缸内，材 料是30CrMo1V耐热合金钢。高中压转子的结构如图2-22所示。 图2-22高中压转子 1-联轴器：2-转子3中压级部分：4中压平衡活塞：5高压活塞 6~调节级叶轮：7-高压级部分；8-低压平衡活塞 转子的高压部分为转鼓型结构，中压部分为半鼓型结构，总长8052mm(包括外伸 轴)，最大外缘直径Φ1532mm,转子总重25574kg。转子的主轴、联轴器等主要零部件是 用整体毛坯加工制成的。 汽轮机的第一级为冲动式单列调节级，有与主轴锻在一起的叶轮，叶轮上装动叶片。 35
35 两个对置的低压汽缸中每个各有一个静叶持环，这两个静叶持环都固定在低压 1 号内 缸上，如图 2-21 所示。调阀端的一个低压静叶持环上固定着调阀端的低压前 2 级静叶环； 电机 端的一个低压静叶持环上固定着电机端的低压前 4 级静叶环。 静叶持环也对分为上、下两部分，两者中分面通过法兰用螺栓连接。其中定位螺栓与 上、下法兰孔精密配合，以保证上、下静叶持环之间准确的相互位置。 第三节 转 子 汽轮机的转动部分总称转子。它是汽轮机最重要的部件之一，担负着把从喷嘴叶栅出 来的蒸汽的动能转变为轴旋转的机械能及功率传递的重任。汽轮机转子的结构可分为转轮 式和转鼓式两种基本类型。转轮式转子具有安装叶片的叶轮，一般由主轴、叶轮、动叶片 和联轴器组成；而转鼓式转子没有叶轮，动叶直接装在转鼓上。通常冲动式汽轮机的转子 采用转轮式转子，反动式汽轮机为避免轴向推力过大而采用转鼓式转子。本机组除调节级 为冲动级外，其余的级全部为反动级，各级动叶栅装在转子凸出的环台上，故本机组的转 子基本上为转鼓式转子。 转子上的动叶栅与对应静叶环上的喷嘴叶栅构成汽轮机的通流部分能量转换单元，将 蒸汽的热能转变成转子旋转的机械能，通过主轴带动发电机作功。转子工作时，以高速旋 转，它除了要转换能量、传递扭矩外，还要承受着叶片、叶轮、主轴本身质量离心力所引 起的很大应力，以及由于温度分布不均匀引起的热应力和转子振动产生的交变应力。所以， 要求转子具有很高的强度和均匀的质量，以保证其安全工作。运行中要特别监视转子的工 作状况。任何设计、制造、安装、运行等方面的疏忽，都可能造成重大事故。 本机组的转子分高中压转子和低压转子，它们用刚性联轴器连成一体。 一、高中压转子 因本机组高中压部分合为一缸，故高中压转子为一整体锻件，装在高中压汽缸内，材 料是 30CrMo1V 耐热合金钢。高中压转子的结构如图 2-22 所示。 图 2-22 高中压转子 1-联轴器；2-转子；3-中压级部分；4-中压平衡活塞；5-高压活塞； 6-调节级叶轮；7-高压级部分；8-低压平衡活塞 转子的高压部分为转鼓型结构，中压部分为半鼓型结构，总长 8052 mm （包括外伸 轴），最大外缘直径Ф1532 mm，转子总重 25574kg。转子的主轴、联轴器等主要零部件是 用整体毛坯加工制成的。 汽轮机的第一级为冲动式单列调节级，有与主轴锻在一起的叶轮，叶轮上装动叶片