汽轮机本体简介

1 总体概况

ND(Z)89/84/06型汽轮机，专为驱动锅炉汽动给水泵而设计，是一款变转速凝汽式汽轮机。其转子结构包含单列调节级和五个压力级，且为单缸、冲动、单流、纯凝汽式设计。此外，该汽轮机还具备外切换功能，能根据不同工况灵活切换汽源，满足变参数、变转速、变功率的需求，同时适应多种汽源条件。在主机高负荷运行时，它主要利用主机第四段抽汽作为工作汽源，即低压蒸汽。但随着主机负荷的降低，低压蒸汽参数也会相应调整，但仍能满足汽动给水泵的耗功需求。若在事故工况下（如停机不停炉、四段抽汽压力异常等），低压蒸汽无法满足需求，该汽轮机会自动切换至主机高压缸排汽作为备用工作汽源，即高压蒸汽。这种灵活的切换机制确保了汽轮机在不同工况下的稳定运行。

2 机组死点

汽轮机的静止部分在受热后，会以排汽口中心为绝对死点向前膨胀。而转子在受热后则向后膨胀，其相对死点位于推力盘处，并置于前轴承座内。这种设计使得静止部分和转动部分在相反方向上膨胀，从而保持了转子后端联轴器的最小轴向移动。

3 阀门

本汽轮机配备了超高压主汽阀及调节汽阀组件、高压主汽阀及调节汽阀组件，以及中压主汽阀及调节汽阀组件，这些阀门分别安装在超高压缸、高压缸和中压缸的两侧。其中，超高压主汽阀及调节汽阀组件通过大螺母与汽缸紧密相连，而其他阀门则采用法兰螺栓与相应汽缸进行可靠连接。此外，该汽轮机还设计了精巧的轴系，以确保其高效稳定的运行。

5 轴承与轴承座

汽轮机的转子由前后两只径向轴承进行支承，这两只轴承的中心间距为8米。为了确保轴承油膜的稳定性以及转子的中心位置得以有效维持，前后径向轴承均采用了可倾瓦结构。而推力轴承则负责承受汽轮机转子的全部推力，并与前径向轴承一同，在联合轴承的布局下，被安置在前轴承座内。

6 盘车装置

有关盘车装置的详细信息，敬请期待后续介绍。

接下来，我们将继续深入探讨汽轮机的本体结构。
1 汽缸和蒸汽室
本汽轮机的汽缸采用组合式设计，结构简洁明了。汽缸沿水平法兰被巧妙地分为上、下两半，同时，它又被垂直中分为前、后两部分，分别命名为前汽缸和后汽缸。这两部分通过螺栓连接的垂直中分面法兰相连结，而上、下缸则分别用两只骑缝圆柱销进行精确定位，确保在检修过程中无需拆解。前汽缸，采用铬钼铸钢精心制造，其上半部分与蒸汽室一体铸成。此外，还设有8个低压喷嘴室，其中第1至第6喷嘴室均位于前汽缸上半部，特别值得一提的是，第1和第2喷嘴室设计为联通腔室。而最外端的第7和第8喷嘴室则从前汽缸上半部经水平中分面巧妙地延伸至前汽缸下半部。在这些关键部位，都配备了密封圈，以防止蒸汽泄漏。同时，低压调节汽阀的第1至第8阀碟被精心地安置在同一个横梁上，以便于在低压蒸汽室内进行操作。

汽轮机的第1至第4级隔板被妥善地置放在前汽缸内，而前汽封各档腔室的壳体则与前汽缸一体铸造。前汽缸下半部的前端通过半圆法兰与前轴承座相连结，并借助三只骑缝销进行定位和支承。后汽缸则采用碳素结构钢焊接而成，其中第5级隔板被巧妙地安置在后汽缸内。后汽缸的后汽封各档腔室的壳体与其焊为一体。后轴承座内配备了后径向轴承和联轴器等关键部件。此外，在后轴承座上半的45°方向上，还装有接近式（振动）传感器，以便实时监测运行状态。同时，后轴承座下半还布置了供后轴承所需润滑油的进、回油接口。后汽缸通过其下半两侧的座架稳固地支承在后座架上，其支承面与汽缸中分面的距离经过精心设计，使得后汽缸在垂直方向上的受热膨胀对水平中心的影响降至最低。

汽缸的绝对死点位于后汽缸下半的排汽口中心线与后汽缸下半两侧支承面的中心线交点处。为了确保汽缸的稳定性和膨胀自由度，其纵向定位通过左右两横向圆柱销与固定在基础上的后座架和后汽缸下半两侧支承面间的配合实现。同时，横向中心定位则通过后汽缸下半与固定在基础上的后汽缸导板以及前轴承座与固定在基础上的前座架之间的纵向键进行精准控制。这样的设计不仅保证了汽缸的稳定性，还确保了其与相接的前轴承座能够一起自由轴向膨胀。
为满足本汽轮机在不同参数蒸汽和高转速运行条件下的需求，转子体采用高强度合金钢进行整锻加工制造，符合SQB05技术标准。该钢种具有优异的性能，如较低的脆性临界转变温度，从而能够适应负荷的急剧变化和快速启动。此外，转子体采用无中心孔设计，进一步强化了其结构完整性。

转子体上共装有六只叶轮盘，依次为单列调节级和第1至第5压力级叶轮，每一级叶轮均配备有动叶片。轴的前端设有盘车大齿轮、减速箱联轴器汽机侧辐轮以及径向推力联合轴承，其中推力盘与转子体一体加工，确保了高度的精度。轴的后端则装有后径向轴承和联轴器的汽机侧辐轮，为转子提供了稳定的支承。

为进一步优化转子的性能，除第第5级叶轮外，其余各级叶轮均设有平衡孔，用于平衡叶轮的前后压差，从而减小了轴向推力。同时，转子前端还特别设计了平衡活塞汽封，以实现更为有效的推力平衡。

为降低转子两轴端和级间的漏汽损失，提高机组的整体效率，前、后汽封段均采用了蜂窝汽封技术。此外，通流内的每级隔板都设置了隔板汽封，其中第1级和第2级的隔板汽封采用高低齿结构，而第3至第5级则采用平齿结构，这样的设计不仅提高了密封性能，还有利于减小轴向推力。

接下来，我们将探讨转子叶片的设计与特点。
本汽轮机作为一款变转速汽轮机，在正常运行状态下，其转速调速范围维持在2800～6000r/min。针对这一特性，转子上的动叶片均采用了不调频设计。这些叶片选用的是马氏体型耐热不锈钢及沉淀硬化型不锈钢，这两种材料不仅热强性出色，还具备良好的减振和抗腐蚀性能。

在装配过程中，调节级动叶片采用了三叉三销叶根设计，而第1级动叶片则选用了T型叶根。至于第2至第5级动叶片，则分别采用了枞树型叶根，其中第2级动叶片通过周向销进行定位，而第3至第5级动叶片则采用叶根底部安装撑条的方式进行轴向定位。

此外，本汽轮机的调节级、第1级和第2级叶片均设计为整体围带、等截面直叶片，而第第4和第5级叶片则为整圈自锁、变截面扭叶片。特别值得一提的是，为提升抗水滴冲蚀性能，围带顶部的进汽侧上部采用了激光处理方法进行硬化处理。

在减少级间漏汽损失、提升汽轮机效率方面，本汽轮机也进行了精心设计。调节级、第1级的叶片叶顶与叶根处均设置了径向汽封，而第2至第5级叶顶处也同样配备了径向汽封。

蒸汽进入汽轮机前，需通过蒸汽室和喷嘴区域。喷嘴区域被精心划分为8组，按照低压调节汽阀的开启顺序进行排列。喷嘴采用马氏体型不锈铸钢通过熔模精铸制造，与内、外环一体焊成。其中，第1至6组喷嘴位于汽缸上半部，而第8组喷嘴则位于前汽缸下半部，均通过螺栓与前汽缸的喷嘴室相连结。

汽轮机还配备了五级隔板。第一级隔板设计为直通道，而后三级隔板则采用斜通道，共同构成流畅且均匀的汽流通道，从而降低流动阻力损失并提升效率。此外，为应对变参数、急剧的负荷变化以及快速启动等挑战，第一至四级的各压力级隔板均采用了自带冠焊接式喷嘴隔板设计；而第五级隔板则采用汽叶直接安放在隔板外环与内环之间焊接而成的方式。
每级隔板在汽缸的水平中分面处被精心分成上、下两部分。下半隔板在中分面处左右各配备一只悬挂销，通过调整各级隔板Z型悬挂销下的垫片厚度，确保隔板中心与转子中心完美吻合。这种设计遵循中分面支承原则，有助于在运行时保持静子与转子中心的高度一致性，进而提升汽轮机的热效率及安全性能。
此外，各级隔板底部与汽缸之间设置有一纵向键，用于隔板的周向定位并防止其转动。而在隔板的顶部附近，则置有一径向限位涨销，旨在防止汽轮机在运行过程中上半隔板向上抬起。

上半隔板与下半隔板的中分面经过精密加工，并装有径向密封键，确保良好的密封性，从而有效阻止蒸汽从中分面处泄漏。每级隔板还配备了一只骑缝圆销，以保障上、下半隔板的对中精度。隔板直接安装在前、后汽缸内壁的隔板槽中，依靠隔板两侧的压差，使隔板出汽边一侧紧贴在汽缸上的隔板槽一侧面，保持密闭不漏汽。同时，在隔板的外圆与汽缸的隔板槽底之间留有足够的径向间隙，以适应隔板的安装调整和受热膨胀。此外，隔板体与转子之间还装有隔板汽封，进一步减少级间漏汽损失。

第五级隔板外环的前侧面布置有去水环，通流级间开有一圈疏水孔，将水滴导流入后汽缸，从而减少水滴进入末级叶轮对末级叶片的水蚀侵害。上半隔板两侧通过压板固定在上半汽缸上，便于在上半汽缸起吊时一同吊出。

关于汽封设计，本汽轮机的前汽封和后汽封均采用蜂窝式结构。隔板汽封方面，第第2级隔板汽封为高低齿式，其余各级则为平齿式。前汽封每圈汽封环分成6块，每块汽封环背弧处设有“桥式”弹簧片作为弹性支承，确保在运行时如与汽轮机转子相碰，汽封环能具有退让作用。
每段汽封环都采用双螺钉压块的设计，这种结构允许它们嵌入汽封体的T形槽内。通过调整压块，可以精确地控制汽封环与轴之间的径向间隙。同时，汽封体的下半部分中分面两侧配备了悬挂销，这些悬挂销通过调整垫片厚度，确保汽封体的中心与转子中心完美对齐。由于汽封体采用中分面支托设计，因此在汽轮机运转时，它能有效地保持汽封与转动部分中心的高度一致性，从而确保汽轮机的热效率。
此外，后汽封和隔板汽封的每圈汽封环都被精心分成6块，每块汽封环的背弧处都装有一片板弹簧，作为弹性支承。通过汽封环外圆处的“┓”型小钩与汽封体或隔板体的巧妙结合，再配合拂去齿尖或修正小钩内径的操作，可以轻松地调整汽封环与轴的径向间隙。而前、后汽封环的轴向位置，则通过调整各汽封体与汽缸间的垫片来满足复杂的安装要求。