1、汽轮机基础知识,目 录,第一章,概论,第二章,通流部分的热力设计,第三章,汽轮机本体结构及系统,第四章,转子,第五章,动叶片,第六章,调节保安系统,第七章,汽轮机的凝汽设备,第八章,给水回热循环及加热器,第九章,汽轮机的安装和运行,第十章,汽轮机常见故障及排除,第一章,概论,1.汽轮机的原理及分类1.1 基本原理来自锅炉或其它汽源的蒸汽，经主汽阀和调节阀进入汽轮机内，依次流过一系列环形配置的喷嘴（或静叶栅）和动叶栅而膨胀作功，其热能转变成推动汽轮机转子旋转的机械功，从而驱动其它机械设 备。膨胀作功后的蒸汽由排汽部分排出机外。在汽轮机中，一列静叶栅和其后的动叶栅以及有关的结构部分，组成汽轮机的级
2、。只有一个级的汽轮机称为单级汽轮机；有若干级 的，称为多级汽轮机。,汽论机本体主要由静子和转子两大部分组成。静子包括汽缸、隔 板和静叶栅、进、排汽部分、轴端汽封以及轴承、轴承座等。转子包括主轴、叶轮和动叶片（或装有动叶片的整锻转子）、联 轴器等。为了保证安全有效的工作，汽轮机还配置有调节保安系统、汽水系统、油系统及各种辅助设备等。左下图中，1.锅炉 2.汽轮机3.被驱动设备 4.凝汽器 5.凝结水泵 6.给水加热器 7.锅炉给水泵 在右面T-S（温熵）图中 12蒸汽在汽轮机绝热膨胀做功；23蒸汽 在凝汽器中等温冷却成水；34水在给水泵中加压；45水在锅炉中 加热；56水在锅炉中等温吸热成饱和蒸
3、汽；61在锅炉过热器中加 热成过热蒸汽。形成一个闭合的朗肯循环。,1.2 汽轮机的分类1.2.1 按工作原理分冲动式汽轮机：蒸汽主要在喷嘴（或静叶栅）中进行膨胀，反 动度0.5,我国电站汽轮机主要采用这种形式。反动式汽轮机：蒸汽在喷嘴（或静叶栅）和动叶中都进行膨胀 反动度 0.5。1.2.2按热力特性分1)凝汽式汽轮机排汽在低于大气压力的真空状态下进入凝汽器凝结成水。,2)抽汽凝汽式汽轮机利用调整供热的汽轮机，包括一次调整抽汽和二次调整抽汽式。提供 一个压力获两个压力的工业用汽,剩余蒸汽排入凝汽器。,3)背压汽轮机排汽压力大于大气压，排汽供热用户使用。,4)抽汽背压汽轮机具有调整抽汽的背压式汽
4、轮机,额定功率（MW）,进汽参数,125、200,12.713.24（超高压）,535/535（550/550）,300、600、1000,16.7（亚临界）24.2（超临界）25.4（超超临界）,535、566、600,1.2.3 按用途分,电站汽轮机：汽轮机驱动的是发电机拖动用工业汽轮机：汽轮机驱动的是压缩机、水泵、风机等机械设备。2.汽轮机的进汽参数及相应功率：,3.汽轮机的发展汽轮机的发展已有一百多年的历史，我国从1956年由上海汽轮 机厂生产的第一台AK6型6000kW凝汽式汽轮机至今已有40多年的历史。目前已能生产单机功率为100万kW的汽轮机。世界上目前最大的单机 功率有130万
5、kW。其发展的特点是：增大单机功率，能减少单位功率的材料消耗和制造工时。从而降 低电站的投资和运行费用。采用高的蒸汽参数，多级汽水回热和中间再热，使热力循环不断 完善。高强度耐热合金钢的研制和应用，加工中少、无切削、数控技术、大型转子焊接等新工艺技术的应用。机组运行中集控和程控水平不 断提高。,第二章通流部分的热力设计汽轮机本体中汽流的通道称为汽轮机的通流部分，它包括调节级、中间 级和末级（详见汽轮机纵剖面图）。热力设计的任务是按给定的条件，通过热力计算，确定通流 部分的尺寸，力求获得较高的效率。,1.叶栅几何参数叶栅中的气流不但决定于喷管和动叶的叶型，而且还与叶栅的以下一 些几何参数有关：叶
6、型弦长环型叶栅平均直径叶栅节距叶栅安装角叶栅宽度喷管和动叶出口汽流角叶片高度相对节距,相对高度径高比，对,的级一般采用等截面叶,片（直叶片），对,的级，一般采用扭叶片。,2.叶栅的汽流参数叶栅进口和出口的汽流绝对速度和相对速度喷嘴叶栅和动叶栅的前后压比汽流马赫数，称超音速叶栅速度比，其中是级的绝热降相对应的当量出口汽流 速度汽流雷诺数，其中代表运动粘度,3.速度三角形,蒸汽在静叶中膨胀加速，以绝对速度c 沿 方向流出静叶，并以相对11速度w 和相对进口角 进入旋转的11动叶。汽流在动叶中转向，并作补充膨胀，以相对速度w 和相对出口2角 流出动叶。汽流在动叶内的动2量发生变化，产生圆周方向推力并
7、作功，作功后的蒸汽以绝对速度c2沿出口角 离开本级。将静、动叶2进出口的汽流速度大小和方向，按一定比例画出的速度图，称速度三 角形，如右图所示：,利用静、动叶栅试验数据（或经验数据），结合速度三角形，进行确定级的通流部分尺寸和效率的热力计算，这种方法称为速度三角形法。4.级的热力过程线如右图，蒸汽进入静叶的状态为0点，它的 参数为，静叶的出口状态为1点，它 的参数为，动叶的出口状态为2，级的出口状态为2。动叶中膨胀的焓降与级的总绝热降之比叫做级的反动度，以表示,的级叫做纯冲动级的级叫做反动级之间的级叫做带反动度的冲动级。在冲动级中带有一定反动 度，可改善叶栅中汽流速度，反动度沿叶高方向逐渐增大
8、，平均直径处 反动度与根部反动度之间关系近似为，为了减少根部流动损失，根部反动度取,5.汽流速度1）静叶出口速度其中静叶速度系数，叶片高度超过50mm的静叶，一般取2）动叶出口速度,其中 动叶中的焓降，动叶速度系数。,6.静、动叶出口面积和静、动叶高度1)静叶出口面积,a.喷嘴非临界功况：,，:临界压比，为喷嘴流量系数，对过热蒸汽可查表得到。,b.喷嘴临界工况：,，这时,，过热蒸汽,，饱和,蒸汽和湿蒸汽2)动叶出口面积,3)静叶高度,，其中，：静叶出口面积，：平均直径，：汽流出口角正弦,:部分进汽度，一般保证,不小于1215mm，使部分进汽度,尽可能接近于1。4)动叶高度：顶部盖度34mm:根
9、部盖度1.52mm,动叶汽流出口角：动叶出口面积：动叶栅平均直径：动叶高度：部分进汽度7.级的损失静叶损失动叶损失余速损失,4）叶高损失,5）扇形损失,6)摩擦损失，如果是双列复速级，则摩擦损失为上式的两倍。,7)部分进汽损失,护罩的部分进汽度喷嘴弧段数,系数，单列级，,，双列级，,为轮周焓降，、分别,系数，单列级，双列级，8)隔板汽封漏汽损失,为汽封直径及齿数，对于平汽封，,9)叶顶漏汽损失,:当量间隙，,:顶部反动度，,10)湿汽损失在湿蒸汽区工作时的损失 8.级效率和速比 8-1 效率轮周效率相对内效率,3)内功率8-2速比与级效率的关系 速比,式中理想速度不同的级，速比对效率的影响不同
10、，所,可取0.650.70；,以在设计时，不同的级，尽可能取最佳速比。右图表示不同的级、速比 与轮周效率的关系。对冲动级，可取0.450.49；对反动级，对双列复速级，可取0.240.28。,9.双列复速级的设计特点双列复速级由两列静叶和两列动叶组成，如右图所示，蒸汽流经第一列静动叶后，再进入第二列静动叶中作功。第二列静 叶主要起导向作用，也称转向导叶。9-1双列级的设计特点双列级的合理速比：双列级的动叶和导叶都稍带反动度，总共为10左右。,各列叶栅与第一列静叶的面积比可分别取第一列动叶：1.41.5 转向导叶：2.352.7 第二列动叶：3.43.8后一排叶栅应比前一排叶栅的叶片高度大33.
11、5mm。为了提高效率，最好把汽道上下端面做成型线如下图所示图中，(喉部)，为出汽边高度。,9-2 双列复速级计算示列,已知：级流量G=23.9kg/s,级前压力P=33.7 ata,i=789.2 kcal/kg11v=0.0955 m3/kg，级后压力P=12.5ata，由i-s图得级绝热焓降h=66.12t88 kcal/kg。双列级叶栅数据,第一列静叶在临界工况下工作，喉部面积为：cm2,平均直径,cm，静叶节距,cm,静叶数，,取42,部分进汽度，,弧段数取4,热力过程线及速度三角形如下图：,9-3 双列复速级的用途用于单级汽轮机用于多级汽轮机的调节级10 多级汽轮机10-1 多级汽轮
12、机的特殊问题由于双列级的绝热焓降一般只能达到6690kcal/kg，而且热效 率比较低，所以在实际应用中，大多采用多级透平。多级汽轮机中前级的余速可以全部或部分地被后级利用。即前一 级的排汽速度是后一级的进汽速度，部分进汽的级，余速 不能利用。每级的等熵焓降总和大于整机的等熵焓降，其增大值与整机等熵 焓降之比，称重热系数,假定每级效率相等为，,，,把上式相加得：,即,，,但是多级透平的内效率在图上等压线是朝着熵增方向扩散的，,，即,所以,所以,，永远是个正值，叫做重热系数，,一般级间漏汽问题；湿汽问题；多级透平的最后13级一般总是在湿蒸汽区域工作，由此产生湿 汽损失和湿蒸汽度对动叶片的腐蚀作用
13、。轴向推力及汽封设计问题；热力设计问题；主要有多级透平的特性系数、分级、焓降分配、设计程序等。,10-2 多级汽轮机设计步骤调节级按汽轮机最大进汽量确定调节级的形式、直径、焓降、叶片高度、型线、角度及部分进汽度等；末级按排汽量确定排汽面积，一般应使径高比2.5，轴向排汽速度300m/s，选择末级叶片并计算；中间级确定中间级的直径和级数，焓降分配，一般从高压到低压，焓降由小到大，确定叶型、叶片高度，转子直径的变化尽可能保持通流部分的光滑性。详细计算按分级的结果，分别对调节级、中间级、末级进行详细计算。,5)抽汽式汽轮机和抽汽背压式汽轮机的后汽缸的设计原则按最大进汽量来设计。在抽汽凝汽式汽轮机中，
14、其前缸相当于一个背压汽轮机，后缸 相当于一个冷凝式汽轮机。后汽缸要保证在纯凝汽工况下，即抽汽量为 零的工况下，发出额定负荷，其末级叶片长度要保证最大流量下的通流 面积。,上图是C6-35/5型汽轮机的工况图，其横坐标是功率，纵坐标是进汽量。细实线是不同的工业抽汽量。粗实线表示低压缸流量，可以看 出，当工业抽汽量为零时，发额定功率6000Kw时，低压缸的排汽量 最大，大约为28T/H。所以低压要以进汽量28T/H来设计。抽汽背压汽轮机的工况图和抽汽凝汽汽轮机的工况图相似。要以抽 汽量为零即纯背压机组的排汽量来设计低压缸。,11.调节汽阀的设计,1)调节汽阀的结构和型式a、普通单座阀门在中低压汽轮
15、机中一般常用右图所示的 球形阀。在汽轮机启动时，由于调节汽阀前后 压差很大，所以第一个阀一般采用梨形 阀，如右图所示。这样可以减少调节汽 阀的提升力。也可以使机组启动比较平 稳。,梨形阀,b、普通预启阀在高压汽轮机中，为了减少阀门的提升力，可 采用带有减压预启阀的调节阀，如右图所示的 GX-1型。先打开中间的小阀，减少调节阀前后 压差，再打开大阀，具体装配图见左图。一般 高压汽轮机中，第一，第二阀都采用带有预启 阀的调节汽阀以减少提升力。,2)调节汽阀升程计算,调节汽阀的名义面积,按该阀所控制的喷嘴组喉部面积,或容积流量,确定。或,阀门数目,按汽轮机运行经济性和结构设计特点确定。于是阀门名,义
16、直径为,调节汽阀的流量为,式中，阀门相对流量系数，查表得到阀前蒸汽压力，比容阀门流量系数 通过喷嘴组的流量为式中，喷嘴组相对流量系数，查表得到喷嘴组前压力和比容,因为通过阀门和喷嘴组的流量相等，即,，所以阀门流量系数为,按可自下面曲线得到阀门升程：,球形阀流量系数,GX-1型调节阀流量系数,算完每个阀的流量升程后，可得到一个该机组的流量升程曲线，如右图所 示，要求该曲线有较好的线性。在安 排各个调节阀开启的先后关系时，让 前一个调节汽阀尚未完全开足时，下 一个调节汽阀便提前开启，使调节汽 阀的联合升程特性（静态特性）线成 为一条连续的直线，下一个调节汽阀 的提前开启量，称为调节汽阀的重叠 度。
17、各调节汽阀的重叠度为10左右，即当前一个调节汽阀开到前后压比为0.9时，下一个调节汽阀开始开启。,球阀提升力系数,3)调节汽阀提升力的计算a、球阀提升力计算式中，提升力系数,b、GX-1型阀提升力计算 式中提升力系数（见右图a）减压室中压力（见右图b）阀杆截面积,4)根据调节汽阀升程流量计算和提升力计算来选择杠杆比，设计油动机行程和油动机活塞直径。,1.调节阀,2.杠杆,3.油动机,5)提升力系数一般要求油动机提升力系数大于34,第三章 汽轮机本体结构及系统,1.汽缸1.1设计要求形状简单,对称,壁厚变化均匀尽量避免出现平壁受热能自由膨胀,膨胀时中心要尽可能保持不变节约贵重钢材消耗量,高温部分
18、尽量集中在较小的范围内。对于分 段汽缸，要合理选择分段区压力，温度，确保垂直中分面密封。足够的刚度和良好的气动特性工艺性好，便于制造、安装和检修。1.2结构分析1.2.1高压缸结构形式应保证强度好，热应力小，以适应机组启动，运行的需要。常见的几种结构如下图所示,1.2.2排汽缸排汽缸要有良好的空气动力特性，以回收排汽动能，另外要有足够的刚性。,排汽缸的排汽方向有向上，向下和轴向排汽。如图为Man turbo排汽缸，采用轴向排汽方式。,cm,1.3汽缸的强度计算1)汽缸壁汽缸的圆筒部分，可作为轴对称的薄壳，其壁厚可按下式确定：当时，cm,当时，式中，汽缸壁厚度的允许误差cm,汽缸的端壁，由于形状
19、比较复杂，其局部应力可用有限元法进行计算右图为汽缸计算图,2)螺栓的强度计算a密封应力 取长度为一个螺栓节距的法兰，作用在其上的蒸汽力：kgf,螺栓的紧力由下式求得kgf,式中拧紧系数，表示螺栓 上的紧力与蒸汽力之比。在螺栓紧力和蒸汽力的作用下，在法兰水平中分面上起了作用，当 时，压力沿法兰宽度的分布接近直线。根据力矩平衡并经换算，即可求得拧紧力系数：,，,）,式中，（若法兰结构上无内凸肩，即,则,若法兰上无卸荷槽，即,，则,螺栓的密封应力为,式中螺栓截面积 cm2b.松弛应力另外，还应考虑松弛后螺栓的初应力，在两个大修期内，螺栓的压紧 力仍能满足法兰的密封要求。即,c.热紧在高压汽缸中，在安
20、装时往往用螺栓电加热器，在螺栓受热伸长之后再 拧紧螺栓。控制拧紧度的方法有：（1）测量拧紧螺母时的力矩（2）测 量螺母的转角（3）测量双头螺栓的伸长。MAN TURBO公司采用专用液压装置来预紧螺栓，如下图：,3)汽缸法兰的强度计算主要考虑在蒸汽力的作用下，法兰最弱截面（即螺栓中心线处）的弯曲 应力kgf/cm2,1.4汽缸的支承和热膨胀1)前汽缸和前轴承座的连接a.半圆法兰连接适用于中小汽轮机，前轴承座安装在座架上，如下图所示 半圆法兰连结,b.下猫爪支承对工作温度不高的汽缸常采用下猫爪支承，如下图所示：,下猫爪支承,c上猫爪支承对温度高的汽缸，采用上猫爪支承,1.压块5.安装垫片,2.支撑
21、块6.定位销,3.紧固螺栓7.定位键,4.前轴承座8.支撑垫片,2)后汽缸的支撑：后汽缸一般由于温度比较低，所以直接放在座架上，座架以地脚螺栓固定 在基础上。低压缸支承,3)汽缸的热膨胀和滑销系统a前轴承座与前座架有纵向键，汽缸热膨胀往高压端移动 b后汽缸与后座架有横向键，,c.汽缸排汽端有立销与后汽缸导板定位,d.背压汽轮机后轴承座与后座架有纵向键和横向键,e.凝汽式汽轮机死点在汽轮机中心线与后座架横向键交点上,即在汽轮机排汽口十字中心点上。背压汽轮机死点在后座架纵向键和横 向键中心线的交点上。汽缸热膨胀时都往高压端膨胀。2.主汽阀和调节汽阀1)作用和要求主汽阀是正常或事故停机时截断汽轮机全
22、部进汽的机构。小机组也 可利用主汽阀启动。调节汽阀是在机组工况变化时调节和分配汽机进汽量的机构。,汽阀设计时应满足下列要求：a、具有快速关闭特性b、具有足够的强度和良好的密封特性。生产时要做工作压力1.5倍的水 压试验c、气动特性良好d、汽阀应具有截断能力，以减少启动时的提升力e、操纵机构要灵活，不允许存在卡滞现象f、具有良好的工艺性，制造、安装、检修方便。调节汽阀应能维持机 组空负荷运行，并具有良好的工作稳定性,2）结构分析常见的主汽阀和调节汽阀如下表所示：,3）主汽阀和调 节汽阀的操纵机 构通过控制油路来 打开和关闭主汽 阀，控制调节汽 阀有适当的开度，以维持汽轮机空 负荷运转，或根 据外
23、界需要，维 持汽轮机在某一 给定负荷下运行。常见的操纵机构 如右表所示,第四章 转子1.转子的基本结构形式：转子的基本结构可分为套装转子，整锻转子，焊接转子和组合转子，分别如下图所示：,套装转子1.油封环 2.汽封环 3.轴 4.叶轮,整锻转子,焊接转子,组合转子,各种形式的转子用在不同的场合，详见下表,结构结构特点优缺点 形式,适用范围,套 装 转 子,叶轮，联轴器过 盈装配于轴上，用轴向链或径向 销（链）传动扭矩,中低压汽轮机最常采用，转子 工作温度不宜大于400,整 锻 转 子,转子整体锻压而 成，一般具有中 心孔,各种工作条件下的转子均可采 用，一般用于高温、高速条件 下的转子,焊 接
24、 转 子,有数个实心轮盘 拚焊而成,叶轮可分散加工，制 造工艺简单，周期短锻件质量容易保证轮孔应力较大，转子 刚性差快速启动适应性差，轴和叶轮交接面的可靠性 差结构紧凑，装配零件少转子刚性较好启动适应性好锻件大，材料性能得 不到充分发挥制造周期较长轮盘无中心孔，应力 小，转子刚性好锻件小，质量易保 证，材料可较合理地发挥焊接工艺较复杂，对材料可 焊性和工艺性 要求较高制造周期较长,大多用于大容量汽轮机的低压 转子,2.转子的临界转速汽轮机在临界转速运行时，会发生剧烈的振动，严重时会发生事 故。这个转速称为临界转速，汽轮机通常遇到的是第一阶、第二 阶临界转速，当转子的工作转速大于第一阶临界转速时
25、，这内转 子称为挠性转子，反之称为刚性转子。对刚性转子要求临界转速 高出工作转速2025%。2.1临界转速的计算a.近视估算法：在方案设计中，对双支点多级盘式转子的第一阶临界转速可用以 下公式估算：,式中系数转子的最大直径mm两轴承支点的跨距m转子重量kgf当轴的最大直径在转子中部，轴的直径由中间向两端逐渐 减少时，,当轴的直径变化较少时，图解法作图工作量大，比较繁复，现一般不用解析法剩余弯矩法,2-2 临界转速的校核标准对双支点盘式转子的要求（定转速）和为第一阶转速和第二阶临界转速，即工作转速在第一阶和 第二阶临界转速之间。对拖动用变转速转子的要求要求转子第一阶临界转速比最高工作转速大202
26、5。2-3 转子的平衡由于材料本身质量分布不均匀以及加工误差、装配偏差等原因，在 旋转时转子内个质点的离心力不能互相平衡，会引起机组振动，甚 至造成事故。,对于套装转子，每个叶轮打上动叶片后，在两根水平的平行轨道上进行静平衡低速动平衡动平衡转速位于转子第一阶临界转速3040%以下的一个转速的动平衡工 艺。低速动平衡适用于刚性转子，在低速动平衡机上做试验，根据ISO1940的推荐，该标准规定偏心速度作为平衡精度的衡量尺度，并规定 汽轮机刚性转子最后装配完毕的平衡精度应达到ISO1940的G2.5级，即偏 心速度 mm/s。按机械工业部标准JB3330-83执行。高速动平衡平衡转速高于转子第一阶临
27、界转速，称为挠性转子动平衡或高速动平衡。在专用的高速动平衡机上试验。按国标GB6557-86执行。,转子的轴向推力及其平衡在轴流式蒸汽透平中，蒸汽对透平转子施加一个由高压端指向低压 端的轴向推力，使转子有一个向低压端移动的趋势，这个力叫做转 子的轴向推力。在反击式高压蒸汽透平中，这个力可以达到23百 吨，在中小功率冲动式蒸汽透平中，这个力也有十几吨。这个力是 汽轮机止推轴承无法承受的，所以必须设法使其平衡，减小到止推 轴承能承受的程度轴向推力的组成整个叶轮上的轴向推力由三部分组成全部动叶上的轴向推力叶轮两侧表面上的推力之差隔板汽封处转子轴上的力,3-2轴向推力的计算1)动叶片上的轴向推力,其中
28、为级的流量，为叶片高度，、为动叶前后的压力。式中右侧第一项代表蒸汽通过动叶时由于动量的变化而形成的推力，一般很少，可以忽略不计。第二项是动叶,两侧静压差产生的推力，对部分进汽的级，可以部分进汽度乘以第二项。对双列复速级，两侧动叶上的推力应分别计算然后相加。,冲动级轴向推力计算用,2)轮盘上两侧表面上的静推力如图所示，叶轮两侧表面上的蒸汽静压力值可以分别取平衡孔前后 的两个压力和，所以,如果,，,上式可以简化：,式中,3)隔板汽封处转子轴上的推力：隔板汽封的蒸汽压力只有在转子上有圆周 向凸环时才会对转子形成轴向推力。全部 凸环的前后端面上的静推力之和 以下式表示：其中，代表凸环数目，代表某个凸环
29、两侧的蒸汽压差。设 代表隔板汽封的孔的数目，则近似地得 所以，一个级的轴向推力,3-3轴向推力的平衡1)向推力平衡的含义各级的轴向推力计算出来以后，加在一起就是整个转子上的总轴向推力,可以用公式表示如下：,代表透平的级数，按透平的形式（冷凝或背压，单缸或多缸），进排汽压力以及功率的大小，可以从几吨到几十吨，在反级式透平可以 到几百吨。一般情况下，总是超过透平止推轴承能长期、安全的承受 能力。因此需要将R减小到符合止推轴承的承受能力，这就是所谓轴向 推力平衡的含义。,2)轴向推力平衡的方法a.平衡活塞,冲击式多级整汽透平转子上的轴向推力及其平衡,为了减少轴向推力，在透平的高压端带一个平衡活塞，这
30、也是高压端前汽封的一部分，也就是说把前汽封体的外径加大。平衡活塞（即前汽封体）上带有汽封齿，他使整汽压力由活塞高压侧的降,的蒸汽作用在活塞右端环形面上而产生,到低压缸侧的。压力为向左的推力：,压力为的蒸汽作用在活塞左端环形面上而产生向右的推力：在透平设计时，平衡活塞的直径及汽封压力的数值必须保证 得到正值，以抵消推力的一部分。即,如果止推轴承的承载能力用,表示，则应该使,的直径。,根据这个条件选定和之后，就可以确定平衡活塞汽轮机止推轴承推力瓦块压比一般小于1820kg/cm2,不等内径反击式透平转子及平衡活塞,上图是一个不等内径反击式透平转子及活塞示意图。在反击式透平 中，由于各级动叶片上蒸汽
31、压差比冲动式透平中大得多，所以反击式 透平转子的轴向推力，比同类型的冲击式透平的轴向推力大得多。因 而反击式透平的平衡活塞直径比冲击式透平的大得多。平衡活塞的直 径必须大于第一级动叶根部的直径。而且通过平衡活塞汽封的漏气 量也相应较大。右图是Man turbo一个反击式 抽汽汽轮机的转子，其平衡 活塞也是很大的。,b.汽流方向相反，汽缸对称布置对于大功率的高压机组，由于轴向推力很大，如果全部依靠平衡 活塞的作用来平衡，对前汽封的结构设计产生不利影响，也可能影响 到透平的效率。因此，在这种机组中一般是使高压缸和中压缸这两个 汽缸的汽流方向相反，并用刚性联轴器连接两个转子，从而获得两个 转子上的轴
32、向推力互相抵消和平衡活塞的尺寸，并减小了高压汽封的 漏气量。具体方案如下图所示：,三缸大功率机组布置方案1.高压缸透平 2.中压缸透平 3.双流低压缸透平 4.刚性联轴器 5.止推轴承,如我国30万千瓦机组，由于采用高、中压缸反向布置方案，就获得原来吨，变为=17吨的效果。,4.汽封装置1)结构为了减少汽缸与转子轴之间环形间隙漏汽量，必须采用汽封装置。汽 封装置分为外汽封和内汽封。外汽封也就是汽轮机转子两端的汽封装置，大多采用曲径式汽封。对 凝汽式和抽汽凝汽式汽轮机来说，后汽封的作用是为了防止外部空气 漏入汽缸，从而影响到排汽真空。,在多级冲动式汽轮机中，还广泛采用隔板汽封，即内汽封，以减少级间漏汽。在反击式汽轮机中，通流部分也广泛采用了密封装置。外汽封和内汽封的结构如下图所示,2)汽封漏汽量的计算设汽封直径为汽封间隙为，一般 汽封漏汽面积汽封漏汽量为 流量系数汽封漏汽面积汽封齿前压力汽封齿后压力汽封齿前蒸汽比容汽封齿数,流量系数是一个考虑了很多因数的综合系数，是一个实验系数，与汽封的结构有很大的关系，一般之间。在汽封结构设计中，往往将汽封分段，把高压段漏汽抽出，用于其 他地方，以减少排入大气的汽封漏汽量。5、转子的加工装配技术要求转子部分加工装配技术条件按汽轮机行业专业标准ZBK54018-88执行，现将主要内容作一介绍。,
