半速汽輪機(jī)核電采用半轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)的原因

低壓末級(jí)葉片排汽面積決定飽和蒸汽汽輪機(jī)的最大功率，而末級(jí)葉片排汽面積取決于葉片的高度。所以為了增大功率就必須采取增加低壓缸的數(shù)量或增加末級(jí)葉片的高度。

對(duì)于增加低壓缸的數(shù)量來(lái)說(shuō)，由于受機(jī)組軸系長(zhǎng)度、軸系穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速等限制，一般最多采用四個(gè)低壓缸。此外隨著機(jī)組軸系的加長(zhǎng)，汽輪機(jī)廠房的投資也會(huì)增加。

末級(jí)葉片的高度增加，受到葉片材料應(yīng)力和強(qiáng)度的限制。對(duì)于全速汽輪機(jī)來(lái)說(shuō)，由于其轉(zhuǎn)速是半速機(jī)的一倍，同樣長(zhǎng)度的葉片工作時(shí)承受到的離心力是半速機(jī)的四倍。因此全速汽輪機(jī)不可能采用較長(zhǎng)的葉片。采用半速機(jī)在同樣的末級(jí)葉片應(yīng)力和強(qiáng)度的情況下，可使汽輪機(jī)的功率大約增加四倍。隨著機(jī)組功率的不斷增加，要求不斷增加排汽面積，而排汽面積的增加受末級(jí)葉高增加的限制，因?yàn)殡S著葉高的增加，葉片的應(yīng)力不斷增大，采用全速機(jī)可能超過(guò)葉片材料的許用應(yīng)力。采用半速機(jī)在滿(mǎn)足末級(jí)葉高增加的同時(shí)，葉片的應(yīng)力又不會(huì)超過(guò)葉片材料的許用應(yīng)力，因此采用半速機(jī)組有利于提高單機(jī)的極限功率和機(jī)組效率，有利于降低葉片的設(shè)計(jì)難度。

采用半速機(jī)另外的原因是在同樣末級(jí)葉片情況下，由于葉頂速度降低，葉片的水蝕量減小，同時(shí)降低了轉(zhuǎn)動(dòng)部件的應(yīng)力。在給定功率的前提下，由于可以采用更長(zhǎng)的末級(jí)葉片來(lái)增加排汽面積，因此可以減少排汽缸的數(shù)量，降低設(shè)備及廠房的投資。

半速汽輪機(jī)經(jīng)濟(jì)性比較

1.熱效率比較

在機(jī)組入口參數(shù)(主蒸汽壓力、溫度、濕度、流量)確定的情況下，汽輪機(jī)的效率主要取決于通流部分效率和排汽損失等。

(1)通流部分效率

在現(xiàn)代汽輪機(jī)設(shè)計(jì)中，由于使用現(xiàn)代流體力學(xué)計(jì)算技術(shù)和采用三維優(yōu)化設(shè)計(jì)，減小了各項(xiàng)損失，使汽輪機(jī)通流部分效率有明顯的提高。無(wú)論是全速汽輪機(jī)還是半速汽輪機(jī)，對(duì)通流部分效率的提高已經(jīng)接近了開(kāi)發(fā)極限。相比而言，由于葉片較長(zhǎng)、級(jí)數(shù)減少等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，半速汽輪機(jī)通流部分效率比全速汽輪機(jī)高一些。

(2)排汽損失

在蒸汽流量一定情況下，排汽面積越大，余速越低，余速損失越小。所以要減少余速損失，就需要較長(zhǎng)的汽輪機(jī)末級(jí)葉片，以增大排汽面積。半速汽輪機(jī)由于末級(jí)葉片可以設(shè)計(jì)得比較長(zhǎng)，能夠提供較大的排汽面積，從而減少了排汽損失，提高了汽輪機(jī)的熱效率。分析結(jié)果表明，排汽余速損失約為40 kJ/kg，機(jī)組的熱力循環(huán)效率最好。另外轉(zhuǎn)速降低，減少了濕蒸汽對(duì)葉片的侵蝕，改善了蒸汽的流動(dòng)特性，從而也提高了熱效率。

2.百萬(wàn)千瓦級(jí)核電汽輪機(jī)熱效率

根據(jù)世界上各大核電汽輪機(jī)制造商的介紹情況，百萬(wàn)千瓦級(jí)核電半速汽輪機(jī)熱效率比全速汽輪機(jī)高，平均高出2%最多的高出3.3%。如果反應(yīng)堆熱輸出功率為2 905 MW，即相當(dāng)于出力提高9.6%。

半速汽輪機(jī)安全可靠性

1.應(yīng)力水平

一般來(lái)講，全速汽輪機(jī)與半速汽輪機(jī)靜子部件的應(yīng)力水平大致相當(dāng)，但對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)部件來(lái)說(shuō)兩者的應(yīng)力水平差別就比較大。由離心力引起動(dòng)葉片的拉伸應(yīng)力的公式：δ=MRω²(式中：M-動(dòng)葉片的質(zhì)量；R-動(dòng)葉片的平均旋轉(zhuǎn)半徑；ω-角速度)。可看出：應(yīng)力是與轉(zhuǎn)速的平方成正比。如果1 500 r/min和3 000 r/min的汽輪機(jī)使用相同的動(dòng)葉片(即M相等)，那么全速與半速應(yīng)力之比就是4: 1，這是理論上的比較。實(shí)際情況是全轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子應(yīng)力比半轉(zhuǎn)速高1.3 ~2倍。對(duì)于大功率機(jī)組，全速汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部件的應(yīng)力水平往往用到許用應(yīng)力的極限，所以，從這一角度比較，對(duì)于大功率汽輪機(jī)，半速機(jī)組的安全裕量更大些。

2.汽缸的穩(wěn)定性

在功率等級(jí)相同條件下，半速汽輪機(jī)尺寸和重量比全速機(jī)大，因而承受外界對(duì)機(jī)組產(chǎn)生的力和力矩的能力比全速汽輪機(jī)強(qiáng)，其穩(wěn)定性?xún)?yōu)于全速機(jī)。

3.抗侵蝕、腐蝕能力

核電汽輪機(jī)大約2/3的作功在低壓缸內(nèi)完成，雖然核電汽輪機(jī)低壓缸的進(jìn)汽參數(shù)核火電差不多，但由于核電汽輪機(jī)在低壓缸內(nèi)的焙降較火電多，因此核電汽輪機(jī)低壓缸的排汽濕度較大，一般高達(dá)12%-14%。發(fā)生侵蝕、腐蝕的部件，除動(dòng)葉片外大部分與轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)。由于末級(jí)及次末級(jí)長(zhǎng)葉片長(zhǎng)時(shí)間在濕蒸汽區(qū)工作，因此受侵蝕腐蝕情況比火電機(jī)組要嚴(yán)重得多。如果不作防水蝕處理，葉片運(yùn)行一段時(shí)間后會(huì)因水滴沖擊產(chǎn)生水蝕，在葉片頂部背弧進(jìn)汽邊處會(huì)出現(xiàn)蜂窩狀的凹坑或被沖擊成鋸齒形。葉片的水蝕，不但使葉片熱力性能降低，還可能造成葉片斷裂等事故。

在現(xiàn)代汽輪機(jī)設(shè)計(jì)中，控制葉片侵蝕常用的幾種方法是:1. 增加去濕，去除動(dòng)葉片由于離心力的作用而被甩到并聚集在隔板外緣延伸環(huán)上的水分。2. 增加動(dòng)、靜葉片之間的軸向間隙。3. 在葉片進(jìn)汽邊頂部進(jìn)行防水蝕處，如焊接司太立合金片等。在高壓和低壓末級(jí)動(dòng)葉片頂部進(jìn)汽邊開(kāi)設(shè)徑向?qū)Я鞑邸?

4.運(yùn)行的靈活性

半速汽輪機(jī)由于轉(zhuǎn)子直徑大、重量重，高壓缸的汽缸壁較厚，導(dǎo)致熱應(yīng)力增大，在快速起動(dòng)和變負(fù)荷適應(yīng)性方面比全速汽輪機(jī)稍微差些，但由于核電機(jī)組大部分為帶基本負(fù)荷運(yùn)行，起、停、變負(fù)荷次數(shù)較少，加上核電的進(jìn)汽參數(shù)比較低，因此熱應(yīng)力的影響不是太大。

5.機(jī)組的振動(dòng)特性

半速汽輪機(jī)由于轉(zhuǎn)速較全速低、轉(zhuǎn)子重量重、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，因此其對(duì)激振力的敏感程度比全速機(jī)低，抗振性能比全速機(jī)優(yōu)。

半速汽輪機(jī)投資成本

1.材料消耗

一般在相同功率等級(jí)的情況下，半速汽輪機(jī)組由于體積大，單個(gè)部件的重量要比全速機(jī)重得多，因此半速汽輪機(jī)的材料消耗量要比全轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)多。采用半速機(jī)后由于末級(jí)通流面積增加，低壓缸的數(shù)量比全速機(jī)減少，因此對(duì)于整臺(tái)機(jī)組來(lái)說(shuō)半速汽輪機(jī)組的重量是全轉(zhuǎn)速機(jī)組的1.2-2.4倍。

2.制造、起吊、運(yùn)輸、土建、安裝等方面的成本

由于半速汽輪機(jī)的尺寸和重量比全速汽輪機(jī)大，使得半速汽輪機(jī)的制造、起吊和運(yùn)輸?shù)确矫娴碾y度增加，從而增大了一系列的投資。

半速汽輪機(jī)與全速汽輪機(jī)在尺寸和重量上的差別較大的部件在低壓模塊。半速汽輪機(jī)低壓內(nèi)外缸體較大，末級(jí)葉片長(zhǎng)，轉(zhuǎn)子直徑大。如低壓轉(zhuǎn)子裝配后的重量接近200噸。這樣就要求起吊吊車(chē)的噸位增大，低壓內(nèi)外缸加工機(jī)床、葉片加工機(jī)床、轉(zhuǎn)子加工機(jī)床等加工設(shè)備都要相應(yīng)增大。因而，制造廠在加工設(shè)備、起吊設(shè)備等方面需作適當(dāng)?shù)母脑旌透?，增加一定的投資，使制造成本相應(yīng)提高。

由于半速汽輪機(jī)尺寸和重量的增大，相應(yīng)的汽輪機(jī)基礎(chǔ)的支承負(fù)荷也應(yīng)加大。從而使汽輪機(jī)基礎(chǔ)的支承梁的厚度增加、支承基礎(chǔ)尺寸增大，在汽輪機(jī)運(yùn)行平臺(tái)上要求予留的檢修面積增大。這就有可能使得廠房面積增加。使電廠廠房、汽輪機(jī)基礎(chǔ)建設(shè)方面投資相應(yīng)加大。

運(yùn)輸方面，由于半速機(jī)重量和尺寸的增大，使得運(yùn)輸難度增大，運(yùn)輸噸位增加，相應(yīng)的運(yùn)輸成本也會(huì)提高。

安裝方面，由于半速汽輪機(jī)的重量和尺寸都大于全速汽輪機(jī)，這就要求安裝現(xiàn)場(chǎng)的行車(chē)等大型起吊設(shè)施的起吊能力要增大，從而增加了起吊設(shè)備的投資。對(duì)于安裝來(lái)說(shuō)，安裝費(fèi)用包括人工費(fèi)、材料費(fèi)用、機(jī)械臺(tái)班使用費(fèi)。由于半速機(jī)的結(jié)構(gòu)和全速機(jī)組相比除尺寸大、重量重外基本一樣，安裝方面也沒(méi)有什么特殊要求，且半速機(jī)低壓缸的數(shù)量相對(duì)全速機(jī)減少，因而安裝的人工費(fèi)、材料費(fèi)應(yīng)和全速機(jī)相差不大。但由于國(guó)內(nèi)安裝承包商缺乏安裝半速機(jī)的經(jīng)驗(yàn)，會(huì)遇到一些新的問(wèn)題影響安裝進(jìn)度，需要外方提供更多的技術(shù)支持，這就有可能使安裝費(fèi)用增加。

總之，在投資成本方面，半速汽輪機(jī)比全速汽輪機(jī)的投資成本相應(yīng)要高些。根據(jù)有關(guān)供貨商介紹，設(shè)備造價(jià)和安裝土建費(fèi)，半速機(jī)比全速機(jī)高20%一30%(對(duì)整個(gè)常規(guī)島相當(dāng)于高7%左右)。但對(duì)于不同的供應(yīng)商，結(jié)果是不同的，如日立公司提供的信息表明，對(duì)于半速機(jī)，如考慮低壓缸、輔機(jī)(如MSR,凝汽器、除氧器、各類(lèi)加熱器等)的數(shù)量相對(duì)全速機(jī)減少，其整個(gè)核電廠常規(guī)島部分的造價(jià)與全速機(jī)相當(dāng)。

半速汽輪機(jī)發(fā)展?jié)摿?/h3>

1.極限功率

由于核電站選址要求嚴(yán)格而又不太容易，且投資成本比較高，為了降低單位千瓦(KW)造價(jià)，在同樣的廠址面積范圍內(nèi)增大單機(jī)的功率是降低造價(jià)的發(fā)展趨勢(shì)。核電汽輪機(jī)功率一般為百萬(wàn)千瓦級(jí)，世界上最大的核電單機(jī)功率高達(dá)1 700 MW。末級(jí)葉片的通流能力是決定單機(jī)所能達(dá)到最大功率的主要因素。這樣就要求不斷增大汽輪機(jī)低壓缸的排汽面積。為了增加排汽面積，要么增加低壓缸數(shù)量，要么采用更長(zhǎng)的末級(jí)葉片。

增加低壓缸數(shù)量:運(yùn)行的核電機(jī)組一般不超過(guò)3只低壓缸，極少數(shù)采用4只低壓缸。缸數(shù)的增加將使結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)計(jì)困難，尤其會(huì)給軸系的設(shè)計(jì)帶來(lái)一些難以解決的問(wèn)題。

采用更長(zhǎng)的末級(jí)葉片:末級(jí)葉片的加長(zhǎng)由于受到應(yīng)力水平和材料的限制，全速機(jī)不可能采用很長(zhǎng)的末級(jí)葉片，半速機(jī)的末級(jí)葉片可以適當(dāng)加長(zhǎng)。如ALSTOM的半速機(jī)末級(jí)葉片可達(dá)到1 450 mm，且已有幾年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。末級(jí)葉片的加長(zhǎng)，使得排汽面積增大，功率增大。從而使半速汽輪機(jī)的極限功率可以比全速汽輪機(jī)高。

一般分析認(rèn)為，全速汽輪機(jī)適合用于1 200 MW以下，否則機(jī)組的安全可靠性不容易得到保證，而半速汽輪機(jī)則可達(dá)到1700 MW甚至更高。

2.發(fā)展趨勢(shì)

從我國(guó)持續(xù)發(fā)展核電工業(yè)的政策出發(fā)，我國(guó)核電的本地化制造，不僅是百萬(wàn)千瓦級(jí)核電機(jī)組，而且要向1 200 MW, 1 300 MW, 1 500 MW, 1 700 MW甚至更高等系列發(fā)展。從這一方面來(lái)講，半速汽輪機(jī)有更好的適應(yīng)性，機(jī)組的安全可靠性更容易得到保證，有利于核電機(jī)組向大功率化不斷發(fā)展。

半速汽輪機(jī)的高中壓合缸為低合金鑄造汽缸，通流部分為前流高壓段九級(jí)、后流中壓段四級(jí)新蒸汽經(jīng)主汽/調(diào)節(jié)聯(lián)合閥配汽進(jìn)入高壓段，高壓做功后的排汽經(jīng)汽水分離再熱器再熱后進(jìn)入中壓段，中壓做功后的排汽直接進(jìn)入三個(gè)相同的雙流低壓缸汽輪機(jī)低壓缸分為前流、后流各五級(jí)，汽缸采用雙層缸結(jié)構(gòu)，其內(nèi)、外汽缸均為焊接結(jié)構(gòu);每個(gè)低壓缸外缸下半、外缸上半均由兩段拼合而成，外缸下半直接坐落在凝汽器殼體(喉部)上并與其焊接形成剛性連接;低壓缸內(nèi)缸上、下半組合件均由半內(nèi)缸和兩端的排汽缸(含擴(kuò)散段一軸承室)三段獨(dú)立部件通過(guò)螺栓連接而成，低壓缸內(nèi)缸通過(guò)兩端軸承室的支承結(jié)構(gòu)單獨(dú)的支撐在汽輪機(jī)平臺(tái)上，使其不承受與凝汽器真空變化和水位變化有關(guān)的荷載作用，減少了由于汽缸荷載變化對(duì)動(dòng)靜間隙的影響，也保證了良好的軸系對(duì)中和軸承的穩(wěn)定性低壓缸內(nèi)外缸之間采用0型密封環(huán)密封，是典型的‘阿爾貝拉”結(jié)構(gòu)，既可保證蒸汽不會(huì)外泄又允許內(nèi)、外缸相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

半速汽輪機(jī)安裝流程

1、基礎(chǔ)準(zhǔn)備，二次埋件安裝

檢查基礎(chǔ)表面平整、無(wú)裂紋、孔洞、蜂窩、麻面和露筋基礎(chǔ)應(yīng)滿(mǎn)足汽缸就位要求.將各縱橫鍵塊、導(dǎo)向鍵塊吊起，就位，對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，并根據(jù)軸系揚(yáng)度，使其中心線、標(biāo)高滿(mǎn)足要求根據(jù)墊鐵布置圖，利用絲”調(diào)整墊鐵組的標(biāo)高及水平度，在進(jìn)行標(biāo)高調(diào)整時(shí)注意考慮機(jī)組軸系的揚(yáng)度.

2、低壓外缸組合

清理低壓外缸下半(含垂直法蘭)側(cè)的垂直法蘭面，確保無(wú)毛刺、銹蝕、污垢、表面防腐層應(yīng)清除干凈;低壓外下缸組合在運(yùn)轉(zhuǎn)層平臺(tái)上(至4車(chē)由)進(jìn)行，在運(yùn)轉(zhuǎn)層平臺(tái)上均勻布置斜墊鐵組詳見(jiàn)視圖，用于外下缸的支撐及調(diào)整，現(xiàn)場(chǎng)可以在此基礎(chǔ)適當(dāng)添加斜墊鐵組;將低壓外缸下半(含垂直法蘭)側(cè)吊裝就位在斜墊鐵組上，然后通過(guò)斜墊鐵組進(jìn)行調(diào)整，確保水平中分面水平度0.05mm/m，復(fù)查垂直接配面的垂直度;調(diào)整完畢后點(diǎn)焊斜墊鐵組側(cè)面以及斜墊鐵組與低壓外下缸、斜墊鐵組與地面鋼板;將低壓外缸下半(配準(zhǔn)余量側(cè))吊裝就位在斜墊鐵組上，保證其與低壓外缸下半(含垂直法蘭)側(cè)有約1-5mm間隙，然后通過(guò)斜墊鐵進(jìn)行調(diào)整，確保水平中分面水平度0.05mm/m;調(diào)整完畢后點(diǎn)焊1/3斜墊鐵組側(cè)面以及斜墊鐵組與鋼板;將低壓缸兩半垂直中分面拉緊，檢查低壓外缸下半及垂直接合面是否有間隙，如有則加裝墊片;制作兩個(gè)相同的水平壓板，壓板長(zhǎng)為2000mm,寬度為低壓缸法蘭面，厚度為90mm，在壓板上鉸8個(gè)通孔，通孔中心的距離為對(duì)應(yīng)低壓缸螺孔中心的距離;將水平壓板分別把合在低壓外下缸左右兩段水平中分面連接處，確保水平壓板與低壓外下缸左右兩段無(wú)間隙;將8個(gè)錐銷(xiāo)布置在低壓缸四角及中間，拉鋼卷尺檢查低壓外下缸上端、下端橫縱向中心線;利用大平尺及合像水平儀或精密水準(zhǔn)儀對(duì)低壓外下缸水平接合面的平行度進(jìn)行檢查，使其符合要求0.05mm/m，否則應(yīng)進(jìn)行調(diào)整低壓缸下半斜墊鐵組;低壓外缸焊接組合，在低壓水平中分面四角架四只百分表，監(jiān)測(cè)垂直方向百分表的變化，如果變化超過(guò)0.10mm則停止焊接在垂直中分面頂部左右側(cè)各架2只表檢測(cè)低壓缸中分面錯(cuò)口變形，底部低壓進(jìn)氣口每側(cè)架兩只表監(jiān)視低壓缸垂直方向以及左右方向變形.此處焊接變形超過(guò)0.10mm則停止焊接。

3、軸系找中心

3.1軸系初步找中心

軸系初找中的意義在于確定前中軸承箱、1#,2#和3#低壓內(nèi)缸的縱橫向位置，從而為外部管道連接創(chuàng)造條件軸系初找中時(shí)頂軸油系統(tǒng)還沒(méi)有投用，此時(shí)禁止盤(pán)動(dòng)轉(zhuǎn)子將轉(zhuǎn)子吊放在滾輪支架上，啟動(dòng)滾輪支架的電源，盤(pán)動(dòng)轉(zhuǎn)子約半個(gè)小時(shí)確保轉(zhuǎn)子的"0"位標(biāo)記位于頂部將轉(zhuǎn)子吊裝就位，并按K值軸向定位檢查確保轉(zhuǎn)子軸頸揚(yáng)度符合設(shè)計(jì)要求，否則應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整使用內(nèi)徑量表、量塊或塞尺測(cè)量聯(lián)軸器張口，使用深度千分尺測(cè)量聯(lián)軸器同軸度偏差根據(jù)測(cè)量數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，確定各個(gè)軸承的抬高量，從而通過(guò)調(diào)整前中軸承箱、1#,2#和3#低壓內(nèi)缸底下的圓墊鐵組來(lái)抬高/降低軸承箱或內(nèi)缸，以消除上下方向的張口和同軸度偏差對(duì)于左右方向的張口和同軸度偏差，可通過(guò)頂移低壓內(nèi)缸來(lái)消除調(diào)整完畢后，重新進(jìn)行軸系找中，確保張口和同軸度偏差符合設(shè)計(jì)要求:張口≤0.02mm，同軸度偏差≤0.02mm。

3.2軸系精找中心

軸系精找中時(shí)，頂軸油系統(tǒng)要可用，盤(pán)動(dòng)轉(zhuǎn)子的專(zhuān)用工具(如防軸竄工具，兩個(gè)聯(lián)軸器的連接銷(xiāo)等)已經(jīng)準(zhǔn)備完畢在轉(zhuǎn)子上均分4個(gè)點(diǎn)并做好標(biāo)記，然后安裝兩個(gè)聯(lián)軸器法蘭之間的連接銷(xiāo)然后啟動(dòng)頂軸油泵，盤(pán)動(dòng)轉(zhuǎn)子約60分鐘為了盡可能的消除轉(zhuǎn)子暫態(tài)彎曲，可在軸系找中前將轉(zhuǎn)子翻轉(zhuǎn)180°，并確保此時(shí)各轉(zhuǎn)子的“0”位標(biāo)記位于頂部檢查確保轉(zhuǎn)子軸頸揚(yáng)度符合設(shè)計(jì)要求，否則應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整測(cè)量此時(shí)的張口和同軸度偏差啟動(dòng)頂軸油泵，將兩條轉(zhuǎn)子盤(pán)轉(zhuǎn)90°，停止頂軸油泵，等待約20分鐘后，重新測(cè)量張口與同軸度偏差，避免由于油膜尚未散除而引起數(shù)據(jù)偏差重新啟動(dòng)頂軸油泵，依次盤(pán)轉(zhuǎn)兩條轉(zhuǎn)子至180°,270°和360°，并記錄每一次的測(cè)量數(shù)據(jù)比較0°和360°的數(shù)據(jù)，應(yīng)保持一致，否則應(yīng)進(jìn)行分析、糾正根據(jù)0°,90°,180°,270°四個(gè)位置的測(cè)量數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，確定各個(gè)軸承的抬高量，從而通過(guò)1#,2#低壓內(nèi)缸底下的圓墊鐵組調(diào)整來(lái)抬高/降低軸承箱、內(nèi)缸，從而消除上下方向的張口和同軸度偏差，確保張口和同軸度偏差符合設(shè)計(jì)要求張口≤0.02mm,同軸度偏差≤0.02mm。

4、各汽缸內(nèi)部部件找中心

首先采用拉鋼絲的方式初步找中心，然后使用按轉(zhuǎn)子對(duì)中的方式找中心，最后在軸系中心與缸內(nèi)部件找中心均已完成的情祝下安裝所有汽封體_進(jìn)行通流部分間隙的測(cè)量調(diào)整。

半速汽輪機(jī)安裝優(yōu)化

1、頂軸油與潤(rùn)滑油回路投用方案優(yōu)化

供應(yīng)商安裝程序中要求必須在頂軸油投用的情祝下方可盤(pán)動(dòng)轉(zhuǎn)子，因此，為配合軸系找中心、軸竄測(cè)量等工作，頂軸油回路需在汽輪機(jī)扣缸前可用按照正常的施工邏輯，頂軸油與潤(rùn)滑油回路安裝結(jié)束后要經(jīng)過(guò)3個(gè)月左右的油沖洗方可投用，若等到油系統(tǒng)沖洗完畢后再實(shí)施扣缸，將導(dǎo)致安裝關(guān)鍵路徑上直接損失近3個(gè)月的工期因此為

解決這一矛盾，決定采取臨時(shí)措施，將頂軸油回路的沖洗剝離出來(lái)，單獨(dú)進(jìn)行。

設(shè)置臨時(shí)油箱，容積為10m³，放置在常規(guī)島廠房16m平臺(tái)油室附近，其高度可以保證頂軸油泵入口壓力為正首次啟動(dòng)時(shí)，通過(guò)板式濾油機(jī)將新油注入臨時(shí)油箱，從頂軸油回路進(jìn)入軸瓦后經(jīng)回油母管回到主油箱當(dāng)主油箱回油液位升到正常高度后，改為精密濾油機(jī)從主油箱吸油并過(guò)濾后注入臨時(shí)油箱，這樣，臨時(shí)油箱內(nèi)一直有干凈的油，可以持續(xù)供給頂軸油回路。頂軸油回路的單獨(dú)沖洗保證了汽輪機(jī)安裝的正常進(jìn)行，為汽輪機(jī)安裝提供了有力保障 。

2、高中壓缸負(fù)荷分配與管道安裝方案優(yōu)化

2.1按照供應(yīng)商安裝程序的要求，高中壓缸需進(jìn)行5次負(fù)荷分配

1)高中壓缸未與外部管道連接前，進(jìn)行首次負(fù)荷分配;

2)高中壓缸與冷段下半管道連接完，且高中壓缸和低壓缸均與中排管道下半連接完后，進(jìn)行第二次負(fù)荷分配;

3)高中壓缸與熱段下半管道連接完后，進(jìn)行第三次負(fù)荷分配;

4)高中壓缸與導(dǎo)汽管下半、抽汽管下半分別連接完后，進(jìn)行第四次負(fù)荷分配;

5)高中壓缸與所有上半管道連接完，且主汽門(mén)、中壓汽門(mén)支架及所有管道支吊架均調(diào)整完后，進(jìn)行最后一次負(fù)荷分配.

其中，中排管下半指高中壓缸與兩個(gè)低壓缸間的整條下半管線，包含34道焊口(影響高中壓缸負(fù)荷分配的有28道)，且管段直徑都在1800mm~2600mm之間，將如此大的工程量都列為第三次負(fù)荷分配的先決條件，很可能耽擱后續(xù)管線與高中壓缸的連接工作，從而拉長(zhǎng)施工周期此外，考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情祝與中排管安裝工藝的要求，中排下半的第一段(下部Y型管)安裝期間，高中壓缸兩側(cè)的基礎(chǔ)上必須為其保留吊掛鋼梁，而鋼梁勢(shì)必將阻礙熱段下半管道與高中壓缸的對(duì)口連接_即中排管與熱段下半的安裝無(wú)法并行，明顯不利于節(jié)省工期.

2.2考慮到負(fù)荷分配的目的在于把握引起高中壓缸各貓爪承受載荷不均勻的原因，其執(zhí)行的本質(zhì)在于每組管道連接前后都需穿插一次負(fù)荷分配，而管道的分組及其連接的順序并不是重點(diǎn)，因此，在征得供應(yīng)商同意后，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)高中壓缸負(fù)荷分配與管道連接的方案進(jìn)行了優(yōu)化:

1)高中壓缸未與外部管道連接前，進(jìn)行首次負(fù)荷分配;

2)高排下半管道連接完，且支吊架調(diào)整完后，進(jìn)行第二次負(fù)荷分酉己;

3)高導(dǎo)下半、高中壓缸抽汽管下半連接完，且其支吊架調(diào)整完后，進(jìn)行第三次負(fù)荷分配

4)中排下半連接完，且其支吊架調(diào)整完后，進(jìn)行第四次負(fù)荷分配;

5)中導(dǎo)下半連接完，且其支吊架調(diào)整完后，進(jìn)行第五次負(fù)荷分配

6)全部管道連接完，且主汽閥、中壓蝶閥支架和全部管道的支吊架均調(diào)整完后，進(jìn)行最后一次負(fù)荷分配

上述調(diào)整雖然增加了一次負(fù)荷分配，但其在正常情祝下半天或一天即可完成，而作為各次負(fù)荷分配先決條件的管道安裝分組更加靈活更加合理，優(yōu)化了汽較機(jī)扣缸后主線安裝工作的整體工期。 2100433B

半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)用的末級(jí)葉片專(zhuān)利目的

《半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)用的末級(jí)葉片》提供一種自主研發(fā)的半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)用的末級(jí)葉片，該葉片為72英寸葉片，適合用于額定轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分的核電蒸汽輪機(jī)，尤其是適用于背壓為3～6千帕、功率為1000～1700兆瓦、轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分的核電汽輪機(jī)。

半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)用的末級(jí)葉片技術(shù)方案

一種半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)用的末級(jí)葉片，具有葉根和葉身，所述葉身頂部設(shè)有圍帶，腰部設(shè)有凸臺(tái)拉筋，葉根、葉身、凸臺(tái)拉筋和圍帶是整體結(jié)構(gòu)；所述葉身是由若干特征截面按一特定規(guī)律迭合而成的異形體；所述特征截面的輪廓型線是由內(nèi)弧曲線和背弧曲線圍成的封閉曲線，具有特征參數(shù)安裝角c1、弦長(zhǎng)b1、最大厚度W1、軸向?qū)挾萖a、截面積A；截面的迭合規(guī)律是沿葉高方向自根端向頂端各截面連續(xù)光滑過(guò)渡；所述葉身的有效高度為H、根徑為Dr；葉高H的相對(duì)值由0.0單調(diào)增加到1.0；與之相對(duì)應(yīng)，安裝角c1的絕對(duì)值由80.99°單調(diào)減小到10.8°；從根截面到頂截面的截面積A的相對(duì)值變化規(guī)律為：5.564≥A≥1.0；從根截面到頂截面的軸向?qū)挾萖a的相對(duì)值變化規(guī)律為：8.437≥Xa≥1.0；從根截面到頂截面的弦長(zhǎng)b1的相對(duì)值變化規(guī)律為：1.556≥b1≥1.0；從根截面到頂截面的最大厚度W1的相對(duì)值變化規(guī)律為：3.131≥W1≥1.0。

所述圍帶具有背弧工作面S1和內(nèi)弧工作面P1，S1和P1是相互平行的平面，在轉(zhuǎn)速N1轉(zhuǎn)/分時(shí)，圍帶背弧工作面S1與相鄰葉片圍帶內(nèi)弧工作面P1接觸，產(chǎn)生壓應(yīng)力F1，A1為工作面S1、P1間的距離，T1為工作面S1、P1幾何中心間的距離；

所述圍帶厚度H1滿(mǎn)足關(guān)系式：10＜H1＜25毫米；

所述內(nèi)弧工作面P1與汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子中軸線X軸的夾角B1滿(mǎn)足關(guān)系式：A1=T1*COSB1，30⁰≤B1≤50⁰；

所述相鄰葉片的圍帶接觸轉(zhuǎn)速N1滿(mǎn)足關(guān)系式：0≤N1≤1000轉(zhuǎn)/分；

所述工作面的壓應(yīng)力F1滿(mǎn)足關(guān)系式：0.01＜F1≤0.05倍材料的強(qiáng)度極限。

所述凸臺(tái)拉筋截面為橢圓形，凸臺(tái)拉筋在葉身上形成背弧工作面S2和內(nèi)弧工作面P2，S2和P2是相互平行的平面，A2為工作面S2、P2間的距離，T2為工作面S2、P2幾何中心間的距離；

所述凸臺(tái)拉筋的高度Lj滿(mǎn)足關(guān)系式：0.55＜Lj/H＜0.7；

所述凸臺(tái)拉筋的厚度W2和寬度V2分別滿(mǎn)足關(guān)系式：15毫米≤W2≤35毫米；40毫米≤V2≤60毫米；

所述凸臺(tái)拉筋輪廓中軸線與水平面的夾角X2滿(mǎn)足關(guān)系式：12°≤X2≤28°；

所述凸臺(tái)拉筋內(nèi)弧工作面P2與汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子中軸線X軸的夾角B2滿(mǎn)足關(guān)系式：A2=T2*COSB2，25°≤B2≤55°；

所述凸臺(tái)拉筋背弧工作面S2與相鄰面的拔模角度C2滿(mǎn)足關(guān)系式：3°≤C2≤9°。

所述葉根為樅樹(shù)型葉根。

所述葉根為斜置式四齒斜齒形樅樹(shù)型葉根；

所述葉根中心線與汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子中軸線X軸的水平夾角D2滿(mǎn)足關(guān)系式：60°≤D2≤140°；

所述葉根的軸向?qū)挾菳滿(mǎn)足關(guān)系式：450≤B≤650毫米。

半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)用的末級(jí)葉片有益效果

《半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)用的末級(jí)葉片》上述結(jié)構(gòu)的末級(jí)葉片自主研發(fā)而成，具有良好的動(dòng)態(tài)性能，氣動(dòng)性好，動(dòng)應(yīng)力小，剛性和阻尼特性好，強(qiáng)度高，安全可靠，能夠滿(mǎn)足葉片的安全性要求；葉根為斜置式斜齒形樅樹(shù)型葉根設(shè)計(jì)，能使葉片與轉(zhuǎn)子結(jié)合牢固、穩(wěn)定；它填補(bǔ)了中國(guó)在核電汽輪機(jī)用末級(jí)長(zhǎng)葉片技術(shù)方面的空白，滿(mǎn)足了市場(chǎng)對(duì)大容量核電汽輪機(jī)的需要，使中國(guó)葉片的技術(shù)水平達(dá)到世界先進(jìn)水平，具有較高的經(jīng)濟(jì)性和可靠性，提高了中國(guó)核電汽輪機(jī)在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，也擺脫了中國(guó)核電汽輪機(jī)長(zhǎng)期受制于人的局面，利國(guó)利民。

大功率半轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)組低壓模塊落地結(jié)構(gòu)專(zhuān)利目的

《大功率半轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)組低壓模塊落地結(jié)構(gòu)》的目的在于：提供一種內(nèi)、外缸相對(duì)獨(dú)立的大功率半轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)組低壓模塊的落地布置結(jié)構(gòu)。

大功率半轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)組低壓模塊落地結(jié)構(gòu)技術(shù)方案

《大功率半轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)組低壓模塊落地結(jié)構(gòu)》所采用的技術(shù)方案是：

一種大功率半轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)組低壓模塊落地結(jié)構(gòu)，所述低壓模塊靜子部件包括低壓外缸、低壓內(nèi)缸和低壓軸承座，所述低壓內(nèi)缸通過(guò)一對(duì)對(duì)稱(chēng)設(shè)置在低壓內(nèi)缸的橫向兩側(cè)的支撐裝置剛性連接、并獨(dú)立支撐于汽機(jī)運(yùn)行平臺(tái)基礎(chǔ)上，所述支撐裝置一端固定連接低壓內(nèi)缸側(cè)壁，另一端穿過(guò)低壓外缸側(cè)壁上對(duì)應(yīng)設(shè)置的安裝孔、固定連接汽機(jī)運(yùn)行平臺(tái)基礎(chǔ)；所述低壓外缸底部的排汽口與凝汽器喉部剛性連接。

所述支撐裝置包括相互連接的連接塊和曲臂兩部分，連接塊固定連接在低壓內(nèi)缸外壁上，曲臂的一端固定在汽機(jī)運(yùn)行平臺(tái)基礎(chǔ)的上，另一端穿過(guò)低壓外缸側(cè)壁上對(duì)應(yīng)設(shè)置的安裝孔、與連接塊固定連接。

所述曲臂的彎曲角度為90°-150°。

所述低壓內(nèi)缸汽機(jī)側(cè)橫向兩側(cè)相向的兩個(gè)曲臂與連接塊的連接處分別設(shè)置有橫向?qū)蜴I；低壓內(nèi)缸底部汽機(jī)側(cè)及電機(jī)側(cè)分別反向延伸出一段連接桿，該連接桿對(duì)應(yīng)軸向中心線，汽機(jī)運(yùn)行平臺(tái)基礎(chǔ)預(yù)埋件上裝焊有限位桿，連接桿和限位桿槽塊配合構(gòu)成軸向?qū)蜴I，軸向?qū)蜴I連線與橫向?qū)蜴I連線的交點(diǎn)即為低壓內(nèi)缸的死點(diǎn)。

所述低壓內(nèi)缸外表面、支撐裝置的安裝面上裝焊有加強(qiáng)箍筋。

所述支撐裝置與低壓外缸上安裝孔的結(jié)合部?jī)?nèi)設(shè)置有膨脹節(jié)。

所述低壓軸承座直接坐落在汽機(jī)運(yùn)行平臺(tái)基礎(chǔ)上。

大功率半轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)組低壓模塊落地結(jié)構(gòu)改善效果

《大功率半轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)組低壓模塊落地結(jié)構(gòu)》所產(chǎn)生的有益效果是：

整個(gè)低壓模塊軸向較短，橫向較長(zhǎng)，控制了汽輪發(fā)電機(jī)組總長(zhǎng)；一方面通過(guò)優(yōu)化低壓內(nèi)缸筒體、隔板、導(dǎo)流環(huán)結(jié)構(gòu)控制其整體重量，另一方面根據(jù)有限元分析軟件計(jì)算結(jié)果，設(shè)置低壓內(nèi)缸加強(qiáng)箍筋，優(yōu)化支撐裝置結(jié)構(gòu)，增加低壓內(nèi)缸剛性，將低壓內(nèi)缸天地方向變形量控制在有效范圍內(nèi)，便于隔板汽封、葉頂汽封徑向間隙的設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)機(jī)組動(dòng)靜部件的安裝；低壓軸承座單獨(dú)落地，轉(zhuǎn)子標(biāo)高不受汽機(jī)運(yùn)行工況的改變而發(fā)生改變，保證了機(jī)組徑向間隙，增加機(jī)組穩(wěn)定性和安全性；低壓內(nèi)缸穿過(guò)低壓外缸，橫向獨(dú)立支撐于汽機(jī)運(yùn)行平臺(tái)的低壓模塊結(jié)構(gòu)方案，使低壓內(nèi)缸和汽機(jī)運(yùn)行平臺(tái)基礎(chǔ)免受真空載荷，便于機(jī)組軸系的對(duì)中、徑向間隙的調(diào)整和設(shè)計(jì)院汽機(jī)運(yùn)行平臺(tái)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)?！洞蠊β拾朕D(zhuǎn)速汽輪機(jī)組低壓模塊落地結(jié)構(gòu)》通過(guò)布置于低壓模塊汽機(jī)側(cè)的低壓內(nèi)缸死點(diǎn)，控制低壓內(nèi)缸熱膨脹方向，保證機(jī)組動(dòng)靜間隙，提高機(jī)組運(yùn)行可靠性、安全性。

《大功率半轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)組低壓模塊落地結(jié)構(gòu)》在基本不改變內(nèi)、外缸的結(jié)構(gòu)的情況下，使得內(nèi)、外缸相對(duì)獨(dú)立，在低壓內(nèi)缸的支撐剛性能夠得到保證的情況下，使低壓內(nèi)缸和汽機(jī)運(yùn)行平臺(tái)基礎(chǔ)免受真空載荷，便于機(jī)組軸系的對(duì)中、徑向間隙的調(diào)整和設(shè)計(jì)院汽機(jī)運(yùn)行平臺(tái)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，提高機(jī)組運(yùn)行安全性。

《半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)用的末級(jí)葉片》涉及汽輪機(jī)葉片，具體是一種半轉(zhuǎn)速核電汽輪機(jī)用的末級(jí)葉片。它適合用于額定轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分的核電蒸汽輪機(jī)，尤其是適用于背壓為3～6千帕、功率為1000～1700兆瓦、轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分的核電汽輪機(jī)。