CN114215616A - 一种汽轮机导向与监视结构 - Google Patents

一种汽轮机导向与监视结构 Download PDF

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孙世峰
付兴伟
宋少雷
赵俊波
刘统章
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/28—Supporting or mounting arrangements, e.g. for turbine casing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
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Abstract

本发明属于能源动力技术应用领域，具体涉及一种用于保障和监视汽轮机汽缸热膨胀方向，辅助反馈汽轮机运行时振动情况的汽轮机导向与监视结构。本发明中汽轮机汽缸通过挠性板固定在安装基础上，挠性板允许汽缸向前和向两侧自由膨胀，汽缸下部的前后位置于汽轮机中心线位置处加工成导向键，前后各加工1个；在汽缸导向键的位置处安装导向及监视结构，导向结构由角板、基础板组成。本发明不会破坏汽轮机与其他设备的连接对中，保证汽轮机的启停速度和安全运行，同时具有监视功能，通过监视导向结构的间隙，可以指导汽轮机启机速度和升降负荷的速度。

Description

一种汽轮机导向与监视结构
技术领域
本发明属于能源动力技术应用领域，具体涉及一种用于保障和监视汽轮机汽缸热膨胀方向，辅助反馈汽轮机运行时振动情况的汽轮机导向与监视结构。
背景技术
汽轮机启停过程是运行中最复杂的工况，在启停过程中由于蒸汽流量变化较大，各零件中以及零件之间形成较大的温差，导致零部件产生较大的热应力。同时还会引起零部件的热膨胀和热变形，当零部件中热应力达到一定水平时，会使高温的零部件受损，最终导致零部件损坏。
汽缸是汽轮机的外壳，其内部包含着间隙非常小的动静部件，使在汽轮机内部最大能力的实现绝热能量转换。汽轮机启动时，蒸汽的热量以对流方式传给汽缸内壁和各零部件表面，再以传导的方式传向汽缸外壁和各零部件内部，各零部件内外壁和各零部件之间存在温差，产生热应力，引起热膨胀，改变了常温下各零部件的位置，由于各部件几何尺寸及材质不同，其热膨胀量也不相同，造成各动静部件间隙变化，危害汽轮机的安全运行。因此，在汽轮机设计时都需要设计汽缸和轴承座的热膨胀结构，如挠性板、滑销机构等，保证汽轮机汽缸能够在纵向能自由热胀冷缩，在横向能均匀膨胀；保证汽轮机动静部分间隙、转子和汽缸等静止部套的中心保持不变或变化很小。
发明内容
本发明的目的在于提供一种指导汽轮机启机速度和升降负荷的速度的汽轮机导向与监视结构。
本发明的目的是这样实现的：
一种汽轮机导向与监视结构，汽轮机汽缸(件1)通过挠性板固定在安装基础上，挠性板允许汽缸向前和向两侧自由膨胀，汽缸下部的前后位置于汽轮机中心线位置处加工成导向键(件6)，前后各加工1个；在汽缸导向键的位置处安装导向及监视结构(件2)，导向结构由角板(件4)、基础板(件5)组成，角板与基础板通过螺栓和螺母(件3)紧密连接为一体(角板与基础板的间隙不允许超过0.03毫米)，导向键插在导向与监视结构(件2)的凹槽中，导向键可以在导向结构的凹槽中相对滑动，导向键与导向结构两侧的间隙均为0.1-0.15毫米，该间隙在汽轮机安装时通过修磨角板实现，当该间隙超出规定值时，可以通过更换角板(件4)重新调整。
汽缸受力或热胀冷缩时，汽缸会向前后和两侧自由膨胀，当汽缸两侧位移不同时，导向键与导向结构的间隙就会发生变化，两边位移量超出设置间隙时，导向键就会和导向结构贴紧，导向键会在角板上滑动，汽缸仍会沿着轴向膨胀，此时汽轮机运行监视人员会巡视和关注机组运行情况，进行预警膨胀卡滞、汽缸内外温差过大、汽轮机外部额外受力等情况，以便调整汽轮机启机和升降负荷速率。
本发明的有益效果在于：
导向结构通过螺栓固定在安装基础上，其内部设置凹槽，配合利用汽缸前后凸出部分形成的导向键一起工作，使汽轮机整体受力和受热时能沿着要求方向自由膨胀，变形不受约束并释放应力，不会破坏汽轮机与其他设备的连接对中，保证汽轮机的启停速度和安全运行；经过试验表明，该导向结构同时具有监视功能，通过监视测量汽缸导向键与导向结构两侧的间隙与原始安装间隙的对比，可以判断出汽缸的热膨胀是否偏离中心位置，而且一旦发现汽缸导向键贴紧导向结构的一侧，则汽轮机运行就会振动加剧并持续加大。通过监视导向结构的间隙，可以指导汽轮机启机速度和升降负荷的速度。
附图说明
图1为汽轮机导向与监视结构简图。
图2为图1中A位置侧视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
本发明适用于带有挠性板设计结构的高压汽轮机，汽轮机的汽缸与前后轴承箱刚性连接在一起，汽缸通过挠性板与安装基础使用螺栓固定，汽缸和轴承箱同时受力和整体受热膨胀。
在汽轮机的安装上面设置导向结构，导向结构通过螺栓固定在安装基础上，其内部设置凹槽，配合利用汽缸前后凸出部分形成的导向键一起工作，使汽轮机整体受力和受热时能沿着要求方向自由膨胀，变形不受约束并释放应力，不会破坏汽轮机与其他设备的连接对中，保证汽轮机的启停速度和安全运行；经过试验表明，该导向结构同时具有监视功能，通过监视测量汽缸导向键与导向结构两侧的间隙与原始安装间隙的对比，可以判断出汽缸的热膨胀是否偏离中心位置，而且一旦发现汽缸导向键贴紧导向结构的一侧，则汽轮机运行就会振动加剧并持续加大。通过监视导向结构的间隙，可以指导汽轮机启机速度和升降负荷的速度。
参见一种汽轮机导向与监视结构简图，汽轮机汽缸(件1)通过挠性板固定在安装基础上，挠性板允许汽缸向前和向两侧自由膨胀，汽缸下部的前后位置于汽轮机中心线位置处加工成导向键(件6)，前后各加工1个；在汽缸导向键的位置处安装导向及监视结构(件2)，导向结构由角板(件4)、基础板(件5)组成，角板与基础板通过螺栓和螺母(件3)紧密连接为一体(角板与基础板的间隙不允许超过0.03毫米)，导向键插在导向与监视结构(件2)的凹槽中，导向键可以在导向结构的凹槽中相对滑动，导向键与导向结构两侧的间隙均为0.1-0.15毫米，该间隙在汽轮机安装时通过修磨角板实现，当该间隙超出规定值时，可以通过更换角板(件4)重新调整。
汽缸受力或热胀冷缩时，汽缸会向前后和两侧自由膨胀，当汽缸两侧位移不同时，导向键与导向结构的间隙就会发生变化，两边位移量超出设置间隙时，导向键就会和导向结构贴紧，导向键会在角板上滑动，汽缸仍会沿着轴向膨胀，此时汽轮机运行监视人员会巡视和关注机组运行情况，进行预警膨胀卡滞、汽缸内外温差过大、汽轮机外部额外受力等情况，以便调整汽轮机启机和升降负荷速率。

Claims (2)

1.一种汽轮机导向与监视结构，其特征在于：汽轮机汽缸(1)通过挠性板固定在安装基础上，挠性板允许汽缸向前和向两侧自由膨胀，汽缸下部的前后位置于汽轮机中心线位置处加工成导向键(6)，前后各加工1个；在汽缸导向键的位置处安装导向及监视结构(2)，导向结构由角板(4)、基础板(5)组成，角板与基础板通过螺栓和螺母(3)紧密连接为一体，角板与基础板的间隙不允许超过0.03毫米，导向键插在导向与监视结构(2)的凹槽中，导向键可以在导向结构的凹槽中相对滑动，导向键与导向结构两侧的间隙均为0.1-0.15毫米，导向键与导向结构两侧的间隙在汽轮机安装时通过修磨角板实现，当该间隙超出规定值时，可以通过更换角板(4)重新调整。
2.根据权利要求1所述的一种汽轮机导向与监视结构，其特征在于：汽缸受力或热胀冷缩时，汽缸会向前后和两侧自由膨胀，当汽缸两侧位移不同时，导向键与导向结构的间隙就会发生变化，两边位移量超出设置间隙时，导向键就会和导向结构贴紧，导向键会在角板上滑动，汽缸仍会沿着轴向膨胀，此时汽轮机运行监视人员会巡视和关注机组运行情况，进行预警膨胀卡滞、汽缸内外温差过大、汽轮机外部额外受力等情况，以便调整汽轮机启机和升降负荷速率。
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