1、汽轮机本体
汽轮机包括汽轮机本体,调节、保安系统及辅助设备部分。蒸汽轮机本体包括:
(1) 静体(固定部位)——汽缸、喷嘴、隔板、汽封等。
(2) 转子(转动部分)——轴、叶轮、叶片等。
(3) 轴承(支承部分)——径向和止推。
2、汽缸
(1) 汽缸的组成:汽缸是汽轮机的外壳,汽轮机本体的主要零部件几乎包含在汽缸内。汽缸内部装有喷嘴室、喷嘴、隔板、隔板套和汽封等零部件。汽缸外部装有调节汽阀及进汽、排汽和回热抽汽管道等。
(2) 汽缸作用:汽缸是汽轮机的外壳。其作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开,形成封闭的汽室,保证蒸汽在汽轮机内完成其能量转换过程。
一、电站用汽轮机的工作转速比较低,并且固定不变,一般为3000 r/min;而工业汽轮机的工作转速都比较高,而且不断变化,一般为7000-10000 r/min,有的达到12000 r/min。二、工业用汽轮机的功率相对较小,小的只有几十千瓦,大的几Mw。三、工业汽轮机的结构比较紧凑,一般采用积木块结构,热力系统相对而言比较简单,而且通常不设高低压加热器等辅助设备,因此热效率较低。四、工业汽轮机的自动化程度比较高,操作比较简单,调节系统一般采用国际先进的调节器,如WOOD-WARD505调节器,也有的使用全液压调节器。
二、中心不正的危害
中心不正的危害很多,下面就两个常见且十分重要的方面加以论述。
1.造成个别支承轴承负荷过重、轴承钨金磨损、润滑油温升高
以最常见的两转子四个轴承支撑结构为例, 转子按联轴器找中心时,中心符合标准的情况下,两转子的重量会均匀地被四个轴承承担。中心不正时会对轴瓦负荷的均匀分配产生影响,有三种可能:一是联轴器端面张口值超标、二是联轴器圆周差超标、三是即存在联轴器端面张口超标又存在联轴器圆周差超标。
⑴ 联轴器端面张口值超标对轴瓦负荷均匀分配的影响。
图2-178 下张口超标时对轴瓦负荷分配的影响
为了便于分析问题,先把各转子看作刚体,以下张口超标为例,如图2-178所示,两转子连接后,2瓦与3瓦不再支承转子,两转子的重量由1瓦与4瓦承担,因此1瓦与4瓦的负荷将加重。实际上转子并非刚体,在自重的作用下将产生挠曲,使2瓦与3瓦也承担部分负荷,但这种负荷转移是客观存在的,因此机组运行时1瓦与4瓦(也就是远离联轴器的两个轴瓦)轴颈与轴瓦之间的摩擦力将很大,使润滑油温升高,严重时会使轴颈和轴瓦钨金磨损。反之,如果上张口超标,则离联轴器较近的两个轴承的负荷将加重,远离联轴器的两个轴承负荷将减轻。
⑵ 联轴器圆周差超标对轴承负荷均匀分配的影响。
图2-179 圆周差超标时对轴瓦负荷分配的影响
分析问题思路与张口超标时相同,如图2-179所示。可以看到联轴器圆周差超标情况下,会使圆周较低转子的远离联轴器的轴承与圆周较高转子的靠近联轴器的轴承负荷加重,另两个轴承负荷减轻。同理,负荷加重的轴承会使润滑油温升高,严重时会导致轴颈和轴瓦钨金磨损。
⑶ 既存在联轴器端面张口超标,又存在联轴器圆周差超标情况下。
原理同上,会使各轴瓦负荷分配不均,这里不再赘述。
2.使机组产生振动
如果转子不对中,转子连接后将受到强迫外力的作用,引起轴系强迫振动。另外,由上述分析可知,由于转子中心不正,会使个别轴承负荷减轻,轻载轴承失稳转速很低,很容易产生油膜的自激振动,即平时所说的半速涡动(转速低于两倍临界转速时)和油膜振荡(转速高于两倍临界转速时)。
例如某厂国产200MW机组发电机前侧轴承因负荷较轻在运行时发生了油膜振荡,通过采取将轴承座标高提高0.10mm的办法(实际上就是改变了轴系的中心状态,使各轴承负荷重新分配),将问题得以很好的解决。