r26GH4145加工用什么型号刀片?
R26和GH4145都用硬质合金刀具。
GH4145沉淀强化镍基高温合金
GH4145特性及应用领域概述:
该合金主要是以γ'[Ni3(Al、Ti、Nb)]相进行时效强化的镍基高温合金,在980℃以下具有良好的耐腐蚀和搞氧化性能,800℃以下具有较高的强度,540℃以下具有较好的耐松弛性能,同时还具有良好的成形性能和焊接性能,该合金主要用于制造航空发动机在800℃以下工作并要求强度告绝较高的耐腐蚀的环形件、结构件和螺栓等零件、在540℃以下工作的具有中等或较低应力并要求耐松弛的平面弹簧和螺旋弹簧。还可用于制造汽轮机涡轮叶片等零件。
GH4145相近牌号:
InconelX-750 NO7750(美国)、NCl5FeTNbA(法国)、WNr24669 NiCr15Fe7TiAl(德国) NCF750(日本)
GH4145 金相组织结构:
该合金标准热处理状态的组织由γ基体、Ti(C、N)、Nb(C、N)、M23C6碳化物和γ'[Ni3(Al、Ti、Nb)]相组成,γ'含量大约为145%,是合金的主要强化相。
GH4145工艺性能与要求:
1、合金的锻造温度在1220~950℃之间均易成形。该合金在剧烈成形工序后就进行固溶处理。
2、该合金的晶粒度平均尺寸与锻件的变形程度、终锻温度密切相关。
3、合金具有较好的焊接性能,可进行各种焊接。焊接后进行时效处理可获得近似完全热处理状态的强度。
4、零件热处理就在无硫的中性或还原性气氛中进行,以免发生硫化。
GH4145主要规格:
GH4145无缝管、GH4145钢板、GH4145圆钢、GH4145锻件、GH4145法兰、GH4145圆环、GH4145焊管、GH4145钢带、GH4145直条、GH4145丝材及配套焊材、GH4145圆饼、GH4145扁钢袜嫌姿、GH4145六角棒、GH4145大小头、GH4145弯头、GH4145三通、GH4145加工件、GH4145螺栓螺母、GH4145紧固件。
R26是沉淀硬化型变形高温耐蚀合金
R26概述:
R26是者猛fe-ni-co-cr基沉淀硬化型变形高温合金,长期使用温度范围540℃-570℃,最高使用温度可达677℃,合金加入铬、钼元素进行固溶强化,加入高钛、低铝元素形成γ'时效强化相,同时钴元素使钛、铝在固溶体中的溶解度降低,促使γ'相析出量增加,从而提高γ'的热稳定性,降低γ'相的堆垛层错能。合金的综合性能优越,具有优异的抗应力松驰性能和抗蠕变性能,没有缺口敏感性。适于制作螺栓、汽封弹簧片、密封环、销钉等零件,主要产品有热轧棒材、锻制棒材、热轧板材和冷轧薄板等。
R26应用概况及特性:
合金已用于制作地面汽轮机用紧固件,在540℃-570℃蒸汽条件下可工作10万余小时,使用情况良好。相近合金国外用于制作航空涡轮发动机紧固件和叶片。
合金在中温下具有良好的塑性,在长期使用中会降低零件因持久和蠕变造成的断裂。合金在使用温度范围内经长期时效或长期应力时效后,均未发现tcp有害相。
R26对应牌号:
GH2026,GH26, R-26,Refractaloy26
R26密度 :
820g/cm3
R26成型工艺与性能:
合金铸锭加热温度1140℃,保温3h,开锻温度1050℃,停锻温度不小于950℃;方胚改锻加热温度1130℃,保温2h,开锻温度1050℃,终锻温度不小于900℃。
汽封弹簧片热处理工艺
切削加工与磨削性能
合金加工时应低转速,少进刀,慢走刀。
R26主要规格:
R26无缝管、R26钢板、R26圆钢、R26锻件、R26法兰、R26圆环、R26焊管、R26钢带、R26直条、R26丝材及配套焊材、R26圆饼、R26扁钢、R26六角棒、R26大小头、R26弯头、R26三通、R26加工件、R26螺栓螺母、R26紧固件
GH2036合金已用于飞机 发动机 涡轮 零部件
GH2036是FE-Cr-Ni基沉淀硬化型变形高温合金,主要以形成VC强化相进行沉淀强化,使用温度小于650摄氏度。合金成分简单,组织稳定性好。在600-650摄氏度具有良好的物理和力学性贺胡能,并有良好的切削加工性能。GH2036合金已用于发动机涡轮,盘、承力环和紧固件等零部件;合金也用于柴油机、汽轮机的增压涡轮 叶片和其他高温零部件。
GH2328是Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金,长期使用温度在500摄氏度以下。合金在热处理状态下,通过沉淀强化,保证了合金的高硬度和优异的耐腐蚀性能,可满足在全天候条件下某些耐蚀性介质中摩擦工作的零件特殊要求。GH2328适合制作汽轮机中工作温度不大于500摄氏度的燃烧室喷嘴及燃油调控系统的高精度零件。合金在固溶处理状态下硬度较低,便于零件加工成型。只需单面预留研磨量。加工后的零件可直接进行时效硬化。
一、GH2026介绍:GH2026、GH26 R-26
GH2026是Fe-Ni-Co-Cr基沉淀硬化型变形高温合金,长期使用温度范围540-570摄氏度。合金加入铬和钼等元素进行固溶强化,加入高TI、低Al元素形成时效强化相。合金综合性能优越,具有良好的抗应力松弛和抗蠕变性能,无缺口敏感性。GH2026合金应用于汽轮机用紧固件。适于制作螺栓、汽封弹簧片、密封环、销钉等零件。
一、GH6159介绍:GH6159、GH159
GH6159是Ni-Cr-Co基沉淀硬化型变形高温合金,使用温度小于600摄氏度。合金加入铬、钼和镍元素进行固溶强化,加入铝、钛元素形成沉淀强化相。合金的形变硬化率高,在室温和高温有超高强度、良好的塑韧性以及高的抗应力腐蚀能力。合金在600摄氏度以下长期使用,它的强度、抗剪切能力高、综合性能好的高温合金。
GH6159应用和特性:GH6159适合做各类发动机的封严盘、高压压气机轴和高压涡轮轴连接的高承力螺栓、以及各类应力腐蚀环境下服役的高强度螺栓。此合金 有良好的抗缝隙腐蚀、抗应力腐蚀开裂及抗氢脆能力。
一、GH2132介绍:GH132、14980、14944、x5nicrti26-15、incoloy A286、S66286、660、x6NiCrTiMovb25-15-2
GH2132是Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金,使用温度范围-253℃~650℃,为提高强度,进一步提高合金纯洁度,降低硫、气体、微量元素的含量,并调整了热处理制度,具有良好的高低温强度和长期稳定度,良好抗腐蚀和热变形性能,并且具有较好的加工塑性和满禅液拦意的焊接性能适合制造在650℃以下长期工作的航空发动机高温承力部件,如压力机盘、转子叶片和紧固件等。该合金可以生产各种形状的变形产品,如盘件、锻件、板埋老、棒、丝和环形件等。
一、GH2696介绍:GH2696、GH696、GH696M
GH2696是Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金,长期使用温度在650摄氏度以下,短时使用温度可达750摄氏度。合金的屈服强度、持久和蠕变强度高,以及良好的高温弹性性能、抗燃气腐蚀性能和加工塑性。GH2696适合制作在650摄氏度下长期工作的涡轮和压气机紧固件、盘件和工作叶片、涡轮壳体、环形零件,以及在400-650摄氏度以下长期工作的圆柱形螺旋弹簧等。如快卸环、紧固件、弹簧、管接头、安装座和支架。
一、GH2907介绍:GH2907、GH907、Incoloy907
GH2907是Fe-Ni-Co基沉淀硬化型变形高温合金,以添加铌、钛、硅和微量硼元素进行综合强化。工作使用在温度650摄氏度以下具有较高的屈服强度和低的膨胀系数,良好的 抗冷热疲劳性能以及几乎恒定不变的弹性模量。
二、GH2907应用和特性:
GH2907适合制作发动机高压压气机后机闸、承力环、隔热环、燃烧室封严环、蜂窝座和涡轮外环等零件。
汽轮机也称蒸汽透平发动机,是一种旋转式蒸汽动力装置,高温高压蒸汽穿过固定喷嘴成为加速的气流后喷射到叶片上,使装有叶片排的转子旋转,同时对外做功。汽轮机是现代火力发电厂的主要设备,也用于冶金工业、化学工业、舰船动力装置中。
基本介绍中文名 :汽轮机 外文名 :The steam turbine 别名 :蒸汽透平发动机 用途 :发电或动力装置 动力源 :高温高压蒸汽做功于叶片 发展历史,国际发展状况,中国发展状况,工作原理,种类,按结构,按工作原理,按热力特性,按用途,按汽缸数目,其他,配套设施,结构部件,汽缸,转子,联轴器,静叶片,动叶片,汽封,轴承,优点,发展前景,常见问题,汽缸漏气原因,漏油,常见故障,裂纹渗漏,气缸变形, 发展历史 公元1世纪,亚历山大的希罗记述的利用蒸汽反作用力而旋转的汽转球,又称为风神轮,是最早的反动式汽轮机的雏形。1629年,义大利的Gde布兰卡提出由一股蒸汽冲击叶片而旋转的转轮。1882年,瑞典的CGPde拉瓦尔制成第一台5马力(367千瓦)的单级冲动式汽轮机。1884年,英国的CA帕森斯制成第一台10马力(735千瓦)的单级反动式汽轮机。1910年,瑞典的B&F容克斯川兄弟制成辐流的反动式汽轮机。 19世纪末,瑞典拉瓦尔和英国帕森斯分别创制了实用的汽轮机。拉瓦尔于1882年制成了第一台5马力(367千瓦)的单级冲动式汽轮机,并解决了有关的喷嘴设计和强度设计问题。单级冲动式汽轮机功率很小,已很少采用。 20世纪初,法国拉托和瑞士佐莱分别制造了多级冲动式汽轮机。多级结构为增大汽轮机功率开拓了道路,已被广泛采用,机组功率不断增大。帕森斯在1884年取得英国专利,制成了第一台10马力的多级反动式汽轮机,这台汽轮机的功率和效率在当时都占领先地位。 20世纪初,美国的柯蒂斯制成多个速度级的汽轮机,每个速度级一般高隐举有两列动叶,在第一列动叶后在汽缸上装有导向叶片,将气流导向第二列动叶。速度级的汽轮机只用于小型的汽轮机上,主要驱动泵、鼓风机等,也常用作中小型多级汽轮机的第一级。 国际发展状况 (1)1882年瑞典工程师拉瓦尔设计制造出了第携尘一台单级冲动式汽轮机,随后在1884年英国工程师帕森斯设计制造了第一台单级反动式汽轮机,虽然那时的汽轮机与现代汽轮机相比结构非常简单,但是推动了汽轮机在世界范围内的套用,被广泛套用在电站、航海和大型工业中。 (2)在60年代,世界工业发达的国家生产的汽轮机已经达到500—600MW等级水平。1972年瑞士ABB公司制造的1300MW双轴全速汽轮机在美国投入运行,设计参数达到24Mpa,蒸汽温度538°C,3600rpm;1974年西德KWU公司制造的1300MW单轴半速(1500 rpm)饱和蒸汽参数汽轮机投入运行;1982年世界上最大的1200MW单轴全速汽轮机在前苏联投入运行,压力24 Mpa,蒸汽温度540°C。 (3)世界各国都在研究大容量、高参数汽轮机的研究和开发,如俄罗斯正在研究2000MW汽轮机。主要是大容量汽轮机有如下特点: 1)降低单位功率投资成本。如800MW机组比500MW汽轮机的千瓦造价低17%;1200MW机组比800MW机组的千瓦造价低15%—20%。 2)提高运行经济性。如法国的600MW机组比国产的125MW机组的热耗率低276kj/kWh,每年可节约燃煤4万吨。加快电网建设速度,满足经济发展需要,提高电网的调峰能力。 (4)汽轮机按照工作原理分为冲动式汽轮机和反动式汽轮机。 汽轮机 是一种以蒸汽为动力,并将蒸气的热能转化为机械功的旋转机械,是现代火力发电厂中套用最广泛的原动机。汽轮机具有单机功率大、效率高、寿命长等优点。 ——冲动式汽轮机蒸汽主要在静叶中膨胀,在动叶中只有少量的膨胀。 ——反动式汽轮机蒸汽在静叶和动叶中膨胀,而且膨胀程度相同。 由于反动级不能作成部分进汽,因此第一级调节级通常采用单列冲动级或双列速度级。如中国引进美戚碧国西屋(WH)技术生产的300MW、600MW机组。 世界上生产冲动式汽轮机的企业有:美国通用公司(GE)、英国通用公司(GEC)、日本的东芝(TOSHIBA)和日立、俄罗斯的列宁格勒金属工厂等。制造反动式汽轮机的有美国西屋公司(WH)、日本三菱、英国帕森斯公司、法国电器机械公司(CMR)德国(SIEMENS)。等, 冲动式汽轮机为隔板型,如国产的300MW高中压合缸汽轮机;反动式汽轮机为转鼓型(或筒型),如上海汽轮机厂引进的300MW、600MW汽轮机。 (5)汽轮机按照蒸汽参数(压力和温度)分为: —— 低压汽轮机:主蒸汽压力小于147Mpa; —— 中压汽轮机:主蒸汽压力在196—392Mpa; —— 高压汽轮机:主蒸汽压力在588—98Mpa; —— 超高压汽轮机:主蒸汽压力在1177—1393Mpa; —— 亚临界压力汽轮机:主蒸汽压力在1569—1765Mpa; —— 超临界压力汽轮机:主蒸汽压力大于2215Mpa; —— 超超临界压力汽轮机:主蒸汽压力大于32Mpa; 由于冶金技术的不断发展,使得汽轮机结构也有了很大改进。大机组普遍采用了高中压合缸的双层结构,高中压转子采用一根转子结构,高、中、低压转子全部采用整锻结构,轴承较多地采用了可倾瓦结构。各国都在进行大容量、高参数机组的开发和设计,如俄罗斯正在开发的2000MW汽轮机。日本正在开发一种新的合金材料,将使高中、低压转子一体化成为可能。 中国发展状况 (1)中国汽轮机发展起步比较晚。1955年上海汽轮机厂制造出第一台6MW汽轮机。1964年哈尔滨汽轮机厂第一台100MW机组在高井电厂投入运行;1972年第一台200MW汽轮机在朝阳电厂投入运行;1974年第一台300MW机组在望亭电厂投入运行。70年代进口了10台200—320MW机组,分别安装在了陡河、元宝山、大港、清河电厂。70年代末国产机组占到总容量70%。 邮票上的125MW汽轮机组 (2)1987年采用引进技术生产的300MW机组在石横电厂投入运行;1989年采用引进技术生产的600MW机组在平圩电厂投入运行;2000年从俄罗斯引进两台超临界800MW机组在绥中电厂投入运行。 (3)上海汽轮机厂是中国第一家汽轮机厂,在1995年开始与美国西屋电气公司合作成立了STC,1999 年德国西门子公司收购了西屋电气公司发电部, STC 相应股份转移给西门子。哈尔滨汽轮机厂1956年建厂,先后设计制造了中国第一台25MW、50MW、100MW和200MW汽轮机,80年代从美国西屋公司引进了300MW和600MW亚临界汽轮机的全套设计和制造技术,于1986年制造成功了中国第一台600MW汽轮机,自主研制的三缸超临界600MW汽轮机已经投入生产。东方汽轮机厂1965年开始兴建,1971年制造出第一台汽轮机,主力机型为600MW汽轮机。北京北重汽轮电机有限责任公司做为后起之秀,以300MW机组为主导产品,它是由始建于1958年的北京重型电机厂通过资产转型在2000年10月份成立的又一大动力厂,2台600MW汽轮机也已经投入生产。 (4)中国四大动力厂以600MW和1000MW机组为主导产品。 工作原理 汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械。来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后,依次经过一 系列环形配置的喷嘴和动叶,将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中,以不同方式进行能量转换,便构成了不同工作原理的汽轮机。 种类 汽轮机种类很多,根据结构、工作原理、热力性能、用途、气缸数目的不同有多种分类方法。 按结构 有单级汽轮机和多级汽轮机;各级装在一个汽缸内的单缸汽轮机,和各级分装在几个汽缸内的多缸汽轮机;各级装在一根轴上的单轴汽轮机,和各级装在两根平行轴上的双轴汽轮机等。 按工作原理 有蒸汽主要在各级喷嘴(或静叶)中膨胀的冲动式汽轮机;蒸汽在静叶和动叶中都膨胀的反动式汽轮机;以及蒸汽在喷嘴中膨胀后的动能在几列动叶上加以利用的速度级汽轮机。 按热力特性 有凝汽式、供热式、背压式、抽汽式和饱和蒸汽汽轮机等类型。凝汽式汽轮机排出的蒸汽流入凝汽器,排汽压力低于大气压力,因此具有良好的热力性能,是最为常用的一种汽轮机;供热式汽轮机既提供动力驱动发电机或其他机械,又提供生产或生活用热,具有较高的热能利用率;背压式汽轮机的排汽压力大于大气压力的汽轮机;抽汽式汽轮机是能从中间级抽出蒸汽供热的汽轮机;饱和蒸汽轮机是以饱和状态的蒸汽作为新蒸汽的汽轮机。 按用途 可分为为电站汽轮机、工业汽轮机、船用汽轮机等。 按汽缸数目 可分为单缸汽轮机、双缸汽轮机和多缸汽轮机。 其他 另外还可按照蒸汽初压(低压、中压、高压、超高压、亚临界、超临界、超超临界)、排列方式(单轴、双轴)等进行分类。 配套设施 汽轮机通常在高温高压及高转速的条件下工作,是一种较为精密的重型机械,一般须与锅炉(或其他蒸汽发生器)、发电机(或其他被驱动机械)以及凝汽器、加热器、泵等组成成套设备,一起协调配合工作。 结构部件 由转动部分和静止部分两个方面组成。转子包括主轴、叶轮、动叶片和联轴器等。静子包括进汽部分、汽缸、隔板和静叶栅、汽封及轴承等。 汽轮机 汽缸 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部完成能量的转换过程,汽缸内安装着喷嘴室、隔板、隔板套等零部件;汽缸外连线著进汽、排汽、抽汽等管道。 汽缸的高、中压段一般采用合金钢或碳钢铸造结构,低压段可根据容量和结构要求,采用铸造结构或由简单铸件、型钢及钢板焊接的焊接结构。 高压缸有单层缸和双层缸两种形式。单层缸多用于中低参数的汽轮机。双层缸适用于参数相对较高的汽轮机。分为高压内缸和高压外缸。高压内缸由水平中分面分开,形成上、下缸,内缸支承在外缸的水平中分面上。高压外缸由前后共四个猫爪支撑在前轴承箱上。猫爪由下缸一起铸出,位于下缸的上部,这样使支承点保持在水平中心线上。 中压缸由中压内缸和中压外缸组成。中压内缸在水平中分面上分开,形成上下汽缸,内缸支承在外缸的水平中分面上,采用在外缸上加工出来的一外凸台和在内缸上的一个环形槽相互配合,保持内缸在轴向的位置。中压外缸由水平中分面分开,形成上下汽缸。中压外缸也以前后两对猫爪分别支撑在中轴承箱和1号低压缸的前轴承箱上。 低压缸为反向分流式,每个低压缸由一个外缸和两个内缸组成,全部由板件焊接而成。汽缸的上半和下半均在垂直方向被分为三个部分,但在安装时,上缸垂直结合面已用螺栓连成一体,因此汽缸上半可作为一个零件起吊。低压外缸由裙式台板支承,此台板与汽缸下半制成一体,并沿汽缸下半向两端延伸。低压内缸支承在外缸上。每块裙式台板分别安装在被灌浆固定在基础上的基础台板上。低压缸的位置由裙式台板和基础台板之间的滑销固定。 转子 转子是由合金钢锻件整体加工出来的。在高压转子调速器端用刚性联轴器与一根长轴连线,此节上轴上装有主油泵和超速跳闸结构。 所有转子都被精加工,并且在装配上所有的叶片后,进行全速转动试验和精确动平衡。 套装转子:叶轮、轴封套、联轴节等部件都是分别加工后,热套在阶梯型主轴上的。各部件与主轴之间采用过盈配合,以防止叶轮等因离心力及温差作用引起松动,并用键传递力矩。中低压汽轮机的转子和高压汽轮机的低压转子常采用套装结构。套装转子在高温下,叶轮与主轴易发生松动。所以不宜作为高温汽轮机的高压转子。 整锻转子:叶轮、轴封套、联轴节等部件与主轴是由一整锻件削而成,无热套部分,这解决了高温下叶轮与轴连线容易松动的问题。这种转子常用于大型汽轮机的高、中压转子。结构紧凑,对启动和变工况适应性强,宜于高温下运行,转子刚性好,但是锻件大,加工工艺要求高,加工周期长,大锻件质量难以保证。 焊接转子:汽轮机低压转子质量大,承受的离心力大,采用套装转子时叶轮内孔在运行时将发生较大的弹性形变,因而需要设计较大的装配过盈量,但这会引起很大的装配应力,若采用整锻转子,质量难以保证,所以采用分段锻造、焊接组合的焊接转子。它主要由若干个叶轮与端轴拼合焊接而成。焊接转子质量轻,锻件小,结构紧凑,承载能力高,与尺寸相同、有中心孔的整锻转子相比,焊接转子强度高、刚性好,质量轻,但对焊接性能要求高,这种转子的套用受焊接工艺及检验方法和材料种类的限制。 组合转子:由整锻结构套装结构组合而成,兼有两种转子的优点。 联轴器 联轴器用来连线汽轮机各个转子以及发电机转子,并将汽轮机的扭矩传给发电机。现代汽轮机常用的联轴器常用三种形式:刚性联轴器,半挠性联轴器和挠性联轴器。 刚性联轴器 : 这种联轴器结构简单,尺寸小;工作不需要润滑,没有噪声;但是传递振动和轴向位移,对中性要求高。 半挠性联轴器 右侧联轴器与主轴锻成一体,而左侧联轴器用热套加双键套装在相对的轴端上。两对轮之间用波形半挠性套筒连线起来,并以配合两螺栓坚固。波形套筒在扭转方向是刚性的,在变曲方向刚是挠性的。这种联轴器主要用于汽轮机-发电机之间,补偿轴承之间抽真空、温差、充氢引起的标高差,可减少振动的相互干扰,对中要求低,常用于中等容量机组 挠性联轴器 挠性联轴器通常有两种形式,齿轮式和蛇形弹簧式。这种联轴器,可以减弱或消除振动的传递。对中性要求不高,但是运行过程中需要润滑,并且制作复杂,成本较高。 静叶片 隔板用于固定静叶片,并将汽缸分成若干个汽室。 动叶片 动叶片安装在转子叶轮或转鼓上,接受喷嘴叶栅射出的高速气流,把蒸汽的动能转换成机械能,使转子旋转。 汽轮机 叶片一般由叶型、叶根和叶顶三个部分组成。 叶型是叶片的工作部分,相邻叶片的叶型部分之间构成汽流通道,蒸汽流过时将动能转换成机械能。按叶型部分横截面的变化规律,叶片可以分为等截面直叶片、变截面直叶片、扭叶片、弯扭叶片。 等截面直叶片:断面型线和面积沿叶高是相同的,加工方便,制造成本较低,有利于在部分级实现叶型通用等优点。但是气动性能差,主要用于短叶片。 弯扭叶片:截面型心的连线连续发生扭转,可很好地减小长叶片的叶型损失,具有良好的波动特性及强度,但制造工艺复杂,主要用于长叶片。 叶根是将叶片固定在叶轮或转鼓上的连线部分。它应保证在任何运行条件下的连线牢固,同时力求制造简单、装配方便。 T形叶根:加工装配方便,多用于中长叶片。 菌形叶根:强度高,在大型机上得到广泛套用。 叉形叶根:加工简单,装配方便,强度高,适应性好。 枞树型叶根:叶根承载能力大,强度适应性好,拆装方便,但加工复杂,精度要求高,主要用于载荷较大的叶片。 汽轮机的短叶片和中长叶片通常在叶顶用围带连在一起,构成叶片组。长叶片刚在叶身中部用拉筋连线成组,或者成自由叶片。 围带的作用:增加叶片刚性,改变叶片的自振频率,以避开共振,从而提高了叶片的振动安全性;减小汽流产生的弯应力;可使叶片构成封闭通道,并可装置围带汽封,减小叶片顶部的漏气损失。 拉筋:拉筋的作用是增加叶片的刚性,以改善其振动特性。但是拉筋增加了蒸汽流动损失,同时拉筋还会削弱叶片的强度,因此在满足了叶片振动要求的情况下,应尽量避免采用拉筋,有的长叶片就设计成自由叶片。 汽封 转子和静体之间的间隙会导致漏汽,这不仅会降低机组效率,还会影响机组安全运行。为了防止蒸汽泄漏和空气漏入,需要有密封装置,通常称为汽封。 汽封按安装位置的不同,分为通流部分汽封、隔板汽封、轴端汽封。 轴承 轴承是汽轮机一个重要的组成部分,分为径向支撑轴承和推力轴承两种类型,它们用来承受转子的全部重力并且确定转子在汽缸中的正确位置。 1.多油楔轴承(三油楔、四油楔):轻载、耗功大,高速小机 2.圆轴承:可承重载,瓦温高 3.椭圆轴承:可承重载 4.可倾瓦轴承:2、4、5、6瓦块轴承,稳定性好,承载范围大,耗油量较大 5.推力轴承:1)固定瓦块式:承载能力小,用于小机组。2)可倾瓦块式:①密切尔式:瓦块背面线接触;②金斯伯里式:瓦块背面点接触。 优点 与往复式蒸汽机相比,汽轮机中的蒸汽流动是连续的、高速的,单位面积中能通过的流量大,因而能发出较大的功率。大功率汽轮机可以采用较高的蒸汽压力和温度,故热效率较高。19世纪以来,汽轮机的发展就是在不断提高安全可靠性、耐用性和保证运行方便的基础上,增大单机功率和提高装置的热经济性。 发展前景 汽轮机的出现推动了电力工业的发展,到20世纪初,电站汽轮机单机功率已达10兆瓦。随着电力套用的日益广泛,美国纽约等大城市的电站尖峰负荷在20年代已接近1000兆瓦,如果单机功率只有10兆瓦,则需要装机近百台,因此20年代时单机功率就已增大到60兆瓦,30年代初又出现了165兆瓦和208兆瓦的汽轮机。 此后的经济衰退和第二次世界大战期间爆发,使汽轮机单机功率的增大处于停顿状态。50年代,随着战后经济发展,电力需求突飞猛进,单机功率又开始不断增大,陆续出现了325~600兆瓦的大型汽轮机;60年代制成了1000兆瓦汽轮机;70年代,制成了1300兆瓦汽轮机。许多国家常用的单机功率为300~600兆瓦。 汽轮机在社会经济的各部门中都有广泛的套用。汽轮机种类很多,并有不同的分类方法。 汽轮机的蒸汽从进口膨胀到出口,单位质量蒸汽的容积增大几百倍,甚至上千倍,因此各级叶片高度必须逐级加长。大功率凝汽式汽轮机所需的排汽面积很大,末级叶片须做得很长。 大型汽轮机组的研制是汽轮机未来发展的一个重要方向,这其中研制更长的末级叶片,是进一步发展大型汽轮机的一个关键;研究提高热效率是汽轮机发展的另一方向,采用更高蒸汽参数和二次再热,研制调峰机组,推广供热汽轮机的套用则是这方面发展的重要趋势。 全世界利用地热的汽轮机的装机容量,1983年已有3190兆瓦,不过对熔岩等深层更高温度地热资源的利用尚待探索;利用太阳能的汽轮机电站已在建造,海洋温差发电也在研究之中。所有这些新能源方面的汽轮机尚待继续进行试验就、研究。 一座汽轮发电机总功率为1000兆瓦的电站,每年约需耗用标准煤230万吨。如果热效率绝对值能提高1%,每年可节约标准煤 6万吨。因此,汽轮机装置的热效率一直受到重视。为了提高汽轮机热效率,除了不断改进汽轮机本身的效率,包括改进各级叶片的叶型设计(以减少流动损失)和降低阀门及进排汽管损失以外,还可从热力学观点出发采取措施。 根据热力学原理,新蒸汽参数越高,热力循环的热效率也越高。早期汽轮机所用新蒸汽压力和温度都较低,热效率低于20%。随着单机功率的提高,30年代初新蒸汽压力已提高到3~4兆帕,温度为400~450℃。随着高温材料的不断改进,蒸汽温度逐步提高到535℃,压力也提高到6~125兆帕,个别的已达16兆帕,热效率达30%以上。50年代初,已有采用新蒸汽温度为600℃的汽轮机。以后又有新蒸汽温度为650℃的汽轮机。 现代大型汽轮机按照其输出功率的不同,采用的新蒸汽压力又可以分为各个压力等级,通常采用新蒸汽压力245~26兆帕,新蒸汽温度和再热温度为535~578℃的超临界参数,或新蒸汽压力为165兆帕、新蒸汽温度和再热温度为535℃的亚临界参数。使用这些汽轮机的热效率约为40%。 另外,汽轮机的排汽压力越低,蒸汽循环的热效率就越高。不过排汽压力主要取决凝汽器的真空度,真空度又取决于冷却水的温度和抽真空的设备(通常称为真空泵),如果采用过低的排汽压力,就需要增大冷却水流量、增大凝汽器冷却水和冷却介质的换热面、降低被使用的冷却水的温度和抽真空的设备,较长的末级叶片,但同时真空太低又会导致汽轮机汽缸(低压缸)的蒸汽流速加快,使汽轮机汽缸(低压缸)差胀加剧,危及汽轮机安全运转。凝汽式汽轮机常用的排汽压力为5~10千帕(一个标准大气压是101325帕斯卡)。船用汽轮机组为了减轻重量,减小尺寸,常用0006~001兆帕的排汽压力。 此外,提高汽轮机热效率的措施还有,采用回热循环、采用再热循环、采用供热式汽轮机等。提高汽轮机的热效率,对节约能源有着重大的意义。 现代核电站汽轮机的数量正在快速增加,因此研究适用于不同反应堆型的、性能良好的汽轮机具有特别重要的意义。 另外,在汽轮机设计、制造和运行过程中,采用新的理论和技术,以改善汽轮机的性能,也是未来汽轮机研究的一个重要内容。例如:气体动力学方面的三维流动理论,湿蒸汽双相流动理论;强度方面的有限元法和断裂力学分析;振动方面的快速傅立叶转换、模态分析和雷射技术;设计、制造工艺、试验测量和运行监测等方面的电子计算机技术;寿命监控方面的超声检查和耗损计算。此外,还将研制氟利昂等新工质的套用,以及新结构、新工艺和新材料等。 发展瓶颈主要在材料上,材料问题解决了,单片的功率就可以更大。MarketsandMarkets研究报告显示,2014年全球汽轮机市场规模约为148亿美元,预计到2020年将达到19292亿美元(约合人民币1232亿元),以44%的年均复合增长率增长。 常见问题 在汽轮机运行过程中,汽轮机渗漏和汽缸变形是最为常见的设备问题,汽缸结合面的严密性直接影响机组的安全经济运行,检修研刮汽缸的结合面,使其达到严密,是汽缸检修的重要工作,在处理结合面漏汽的过程中,要仔细分析形成的原因,根据变形的程度和间隙的大小,可以综合的运用各种方法,以达到结合面严密的要求。 汽缸漏气原因 1.汽缸是铸造而成的,汽缸出厂后都要经过时效处理,就是要存放一些时间,使汽缸在住铸造过程中所产生的内应力完全消除。如果时效时间短,那么加工好的汽缸在以后的运行中还会变形,这就是为什么有的汽缸在第一次泄漏处理后还会在以后的运行中还有漏汽发生。因为汽缸还在不断的变形。 2.汽缸在运行时受力的情况很复杂,除了受汽缸内外气体的压力差和装在其中的各零部件的重量等静载荷外,还要承受蒸汽流出静叶时对静止部分的反作用力,以及各种连线管道冷热状态下对汽缸的作用力,在这些力的相互作用下,汽缸发生塑性变形造成泄漏。 3.汽缸的负荷增减过快,特别是快速的启动、停机和工况变化时温度变化大、暖缸的方式不正确、停机检修时打开保温层过早等,在汽缸中和法兰上产生很大的热应力和热变形。 4.汽缸在机械加工的过程中或经过补焊后产生了应力,但没有对汽缸进行回火处理加以消除,致使汽缸存在较大的残余应力,在运行中产生永久的变形。 5.在安装或检修的过程中,由于检修工艺和检修技术的原因,使内缸、汽缸隔板、隔板套及汽封套的膨胀间隙不合适,或是挂耳压板的膨胀间隙不合适,运行后产生巨大的膨胀力使汽缸变形。 6.使用的汽缸密封剂质量不好、杂质过多或是型号不对;汽缸密封剂内若有坚硬的杂质颗粒就会使密封面难以紧密的结合。 7.汽缸螺栓的紧力不足或是螺栓的材质不合格。汽缸结合面的严密性主要靠螺栓的紧力来实现的。机组的起停或是增减负荷时产生的热应力和高温会造成螺栓的应力松弛,如果应力不足,螺栓的预紧力就会逐渐减小。如果汽缸的螺栓材质不好,螺栓在长时间的运行当中,在热应力和汽缸膨胀力的作用下被拉长,发生塑性变形或断裂,紧力就会不足,使汽缸发生泄漏的现象。 8.汽缸螺栓紧固的顺序不正确。一般的汽缸螺栓在紧固时是从中间向两边同时紧固,也就是从垂弧最大处或是受力变形最大的地方紧固,这样就会把变形最大的处的间隙向汽缸前后的自由端转移,最后间隙渐渐消失。如果是从两边向中间紧,间隙就会集中于中部,汽缸结合面形成弓型间隙,引起蒸汽泄漏。 漏油 在现代工业的连续生产中,由于介质腐蚀、冲刷、温度、压力、震动等因素的影响,设备、管道、阀门及容器等都不可避免的出现泄露问题。带压堵漏技术是在不影响正常生产的前提下,带温、带压修复渗漏部位,达到重新密封的一种特殊技术手段。由于这种技术有事是在工艺介质、压力、流量均不降低,且有介质外泄的情况下实施的,因此它与传统的停车堵漏具有本质的区别,其经济价值更加显著。 常见故障 裂纹渗漏 汽轮机的油动机等液压设备,在工作过程中承受较大的压力及振动力。由于设备材质为铸铁,铸造过程中难免存在不易发现的铸造缺陷,加上长时间满负荷运行,在壳体的薄弱部位极容易出现砂眼渗漏或裂纹渗漏,使设备无法正常工作,液压油的泄漏同时给现场工作环境造成极大的安全隐患,严重威胁企业的安全连续化生产。 在出现此类问题后,企业往往没有及时有效的解决手段,由于铸铁的焊接性能非常差,加上液压设备的密封性要求较高,传统的焊补工艺根本无法实现修复。而现场一般没有此类设备的备品备件,购买更换需要大量的停机时间。上述问题已可以使用高分子复合材料进行现场修复,其优良的机械性能及良好的粘接力、耐压性,使得该问题得以有效解决。施工过程简单快速可满足现场施工之要求,并可延长设备使用寿命、提高生产率。 气缸变形 气缸变形的原因与汽缸壁及法兰金属的厚度和结构尺寸有关,与启停工况时投入法兰、螺栓加热的操作有关,与汽缸保温情况也有一定的关系,还与制造过程有关。由于汽缸铸造时的时效问题,以及复杂的受力情况,汽缸变形是不可避免的问题,通常会表现为汽缸出现内张口或外张口的情况,而且低压缸更容易出现这个问题。出现此问题后,应避免采用开槽等破坏性的修复手法,目前西方国家套用比较成熟的技术是采用德国西门子能源事业部采用的高温平面密封剂修复技术对变形的结合面间隙进行直接修复。
X12CR13,14006,AISI 410 - 结构马氏体不锈钢铬钢,适用于在蒸汽和水领域工作的设备的零部件,符合EN 10088-1标准。
14006化学成份:
碳 C:008~012
硅 Si:≤100
锰 Mn:≤100
磷 P:≤0045
硫 S:≤0030
铬棚冲 Cr:1200~1400
钼 Mo:—
镍 Ni:—
钒 V:—
X12Cr13,14006,AISI 410 - 描述和目的
不锈钢耐腐蚀铬马氏体钢,用于生产汽轮机叶片,螺栓,液压阀,裂解装置,水泵零件,螺母,煤筛用不锈钢筛和其他与水和蒸汽接触的部件。
它对己二酸,砷,硼酸,马来酸,没食子酸和苹果酸,或在低温或低浓度下表现出非常好的抗性:硝酸,铬,镓,碳酸,钡,铝和钾酸,以及氢氧化铵。它不耐唤和毁盐和liu化合物。
14006钢材经过软化和热处理。与传统结构钢相比,由于碳含量相对较低,因此不具有显着的强度性能,但与碳含量较高的钢不同,它更耐腐蚀。
14006机械性能
拉伸强度R m = 650-850MPa
屈服点R e:>450MPa
伸长率A>15%
弹性模量 E = 215GPa
导热系数λ= 30 W·m -1 ·K -1
热容量c p = 460 J·kg -1 ·K -1
软化状态下的硬度121 - 187 HB
热处理14006过程,冷却和温度
软化退火在750 - 800℃的温度范围内,在炉内冷却
在950 - 1050℃下用油或空气冷却硬化
用水,油或空气冷却在700-790℃回火
高温下的钢性能
线性膨胀系数α
温度为100℃= 105×10 -6
温度为200℃= 11,0·10 -6
温度为300℃= 11,5×10 -6
温度为400℃= 12,0·10 -6
弹性模量 E
温度为100℃= 215 GPa
温度为200℃= 205 GPa
温度为300℃= 200 GPa
温度为400℃= 190 GPa
屈服点R e
温度为100℃>420 MPa
温度为200℃>400 MPa
温度为300℃>365 MPa
温度为400℃>305 MPa
在X12Cr13,14006,AISI 410等级中,该公司提供:
热轧棒,去皮棒和冷拔棒
热轧和冷轧不锈钢板
锻件和锻造棒
不锈和备钢带X12Cr13,14006
不锈钢扁平
做真空严密性试验时,机组负荷维持在额定负荷的80%,关闭凝汽器抽空气门,试验5分钟,取后3分钟真空下降的平均值,如果真空下降的速度低于667pa/分,则真空严密性合格,高于则不合格。
机组大小不同,汽轮机制造厂家不同,试验的方法也不同,但是评价的标准是一样的,当试验时的主蒸汽压力为额定值时,主汽门和调速汽门的严密性合格标准是机组转速能降到1000转以下为合格。如果试验时主蒸汽压力低于额定值,则机组转速应该能降到(实际压力/额定压力)×1000转以下为合格。
注意事项:在满足下列条件时,可进行阀门严密性试验。
1、DEH在“自动”方式;
2、汽轮机转速为3000r/min;
3、油开关未合闭;
4、未进行任何试验。
扩展资料:
如严密性试验不合格,以下是常见汽缸漏气原因
1、汽缸是铸造而成的,汽缸出厂后都要经过时效处理,就是要存放一些时间,使汽缸在住铸造过程中所产生的内应力完全消除。如果时效时间短,那么加工好的汽缸在以后的运行中还会变形,这就是为什么有的汽缸在第一次泄漏处理后还会在以后的运行中还有漏汽发生。因为汽缸还在不断的变形。
2、汽缸在运行时受力的情况很复杂,除了受汽缸内外气体的压力差和装在其中的各零部件的重量等静载荷外,还要承受蒸汽流出静叶时对静止部分的反作用力,以及各种连接管道冷热状态下对汽缸的作用力,在这些力的相互作用下,汽缸发生塑性变形造成泄漏。
3、汽缸的负荷增减过快,特别是快速的启动、停机和工况变化时温度变化大、暖缸的方式不正确、停机检修时打开保温层过早等,在汽缸中和法兰上产生很大的热应力和热变形。
4、汽缸在机械加工的过程中或经过补焊后产生了应力,但迅睁没有对汽缸进行回火处理加以消除,致使汽缸存在较大的残余应力,在运行中产生永久的变形。
5、在安装或检修的过程中,由于检修工艺和检修技术的原因,使内缸、汽缸隔板、隔板套及汽封套的膨胀间隙不合适,或是挂耳压板的膨胀间隙不合适,运行后产生巨大的膨胀力使汽缸变形。
6、使用的汽缸密封剂质量不好、杂质过多或是型号不对;汽缸密封剂内若有坚硬的杂质颗粒就会使密封面难以紧密的结合。
7、汽缸螺栓的紧力不足或是螺栓的材质不合格。汽缸结合面的严密性主要靠螺栓的紧力来实现的。机组的起停或是增减负荷时产生的热应力和高温会造成螺栓的应力松弛,如果应力不足,螺栓的预紧力就会逐渐减小。
如果汽缸的螺栓材质不好,螺栓在长时间的运行当中,在热应力和汽缸膨胀力的作用下被拉长,发生塑性变形或断裂,紧力就会不足,使汽缸发生泄漏的现象。
8、汽缸螺栓紧固的顺序不正确。一般的汽缸螺栓在紧固时是从中间向两边同时亩雹岁紧固,也就是从垂弧最大处或是受力变形最大的地方紧固,这样就会把变形最大的处的间隙向汽缸前后的自由端肆汪转移,最后间隙渐渐消失。如果是从两边向中间紧,间隙就会集中于中部,汽缸结合面形成弓型间隙,引起蒸汽泄漏。
参考资料:
百度百科-汽轮机
2、拆下交流发电机。
3、如果需要更换前轴承,用合适规格的扳手A和22mm扳手B拆下皮带轮锁紧螺母。如有必要,使用冲击扳手。
4、拆下法兰螺母。
5、拆下端盖A和端子绝缘体B。
6、拆下电刷架总成A。
7、拆下四个螺栓,然汪或后拆下后壳体总成A和垫圈B。
8、如果不更换前轴承,转至步骤13。将转子从驱动端壳体上拆下。
9、检查转子轴是否有划痕,并检查驱动端壳体上的轴承轴颈表面是否有卡滞痕迹。如果转子损坏,更换转子总成。如果转子正常,转至步骤10。
10、拆下前轴承护圈。
11、用黄铜冲子和锤子困陆伍敲出前轴承。
12、用锤子、拆装器手柄和轴承拆装器附件,将一个新的前轴承安装到驱动端壳体内。
13、使用游标卡尺B测量两个电刷A的长度。如果任一电刷长度小于使用极限,则更换电刷架总成。如果电刷长度正常,转至步骤14。
14、检查滑环A 之间是否导通。如果导通,转至步骤15。如果不导通,更换转子总成。
15、检查每个滑环与转子B和转子轴C之间是否导通如果不导通,更换后壳体总成,并转至步骤16。如果导通,更换转子总成。
16、如果已拆下皮带轮,将转子放入驱动端壳体内,然悉肢后将锁紧螺母紧固至标准力矩。
17、清除滑环上所有润滑脂和机油。
18、将后壳体总成和驱动端壳体/转子总成放在一起,紧固四个贯穿螺栓。
19、推入电刷A,然后插入销或钻头B (直径约16mm)以将其固定。
20、装电刷架,将销或钻头拉出。安装端盖。
21、交流发电机重新组装后,用手转动皮带轮以确认转子平稳地转动且无噪声。
22、安装交流发电机。
哈尔滨通能电气股份有限公司 王胜五
摘要:“王常春”节能汽封自问世以来给汽封行业带来了一次革命。通过目前对我国电力生产主力机组300MW、600 MW机组的设计、运行等实际工况的论证,找出机组缸效低的一些原因,阐述了使用“王常春”节能汽封技术的实用性及带来的经济效益,并对在安装及使用中的安全性、经济性等方面进行了论述。
关键词:300MW、600 MW汽轮机 “王常春”节能汽封 “接触汽封”专利 安全 节能
前言
随着全球能源的日益严峻,节能已成为各国能源政策的一大主题。我国国家发展和改革委员会在《节能中长期专项规划》中明确提出宏观节能目标是在2003年~2020年年平均节能率为3%,形成的节能能力为14亿吨标准煤。汽轮机现已成为高能耗设备之一,如何降低能量损失,提高机组的可用率、机组热力性能和增大出力,即降低能耗成为日益突出的问题。
1 目前机组缸效低的原因分析
汽轮机的损失一般可分为:汽轮机内部损失和外部损失。内部损失是直接影响蒸汽热力状态的各种损失,外部损失是不影响蒸汽状态的损失(主要是机械损失和轴端损失)。近几年投产使用的300MW、600MW汽轮机在通流的设计方面,已经引进采用了世界领先技术,如喷嘴的设计拆局加工,动静叶片的三维、四维设计等,所以汽轮机内、外部损失,即导致机组缸效低的主要问题就集中在汽封的结构型式上。目前,为了提高机组运行效率,发电厂通过采用各种先进成熟技术对汽封进行技术改造,来提高机组的安全可靠性、以及机组的可用率、机组热力性能和出力,已成为节能提效的一项重要措施。现主力机组300MW、600MW汽轮机组,都存在汽封漏汽量大等现象,尤其高中压合缸机组,由于高中压间汽封的磨损,高中缸窜汽并部分漏入夹层,夹层汽流影响汽缸上下温度,高压缸效率低,通流径向汽封磨损严重等问题,是影响机组运行经济性的主要原因。
随着汽封漏汽现象越来越引起汽轮机行业的重视,各大发电公司与汽轮机设计制造厂家纷纷论证使用新型汽封。作为解决上述问题的重要技术措施之一, “王常春”节能汽封在全国电厂及制造厂家的推广和使用,所带来的巨大经旅山让济效益,已经引起业内的广泛关注。
2 “王常春”节能汽封使用情况
哈尔滨通能电气股份有限公司成立二十余年来始终至力于密封问题的研发,针对汽轮机普遍存在的汽封漏汽(气)问题,研制出“接触汽封”专利(发明专利号:ZL 02 1 283826),并开发出“王常春”系列节能汽封产品。自2001年至今已先后安装在三百余台容量为3~600MW汽轮机上(几乎涵盖了国内各种机型),其中300MW、600MW汽轮机五十余台,经过多年来的运行实践以及热力性能和真空严密性试验所得数据,证明“接触汽封”是一项节能降耗、安全可靠、先进成熟的新技术,2005年已被列为国家重点新产品,并在2008年成为国家发展和改革委员会首批重点节能技术推广产品。由于使用节能效果明显,目前国内一些较大的汽轮机制造厂(如哈汽、北重、东汽、上汽等)均在新机组制造及现有机组改造时采用该专利技术产品唯燃。
应用实例一:1、2005年6月在云南宣威电厂对东汽产300MW N300-167/537/537-6型#8机进行轴封改造,安装高压轴封10圈、中压轴封8圈、高中压间汽封9圈、低压前后共10圈,该机组大修后一次启动并网成功。为检验使用效果,在2006年2月由山西电力科学院进行了#8机的热力性能试验。
实验结果如下:
轴封漏汽对热耗率的影响
大修前后轴封漏汽量
名称 单位 设计值 大修前 大修后
高压后轴封漏汽流量 kg/h 4417 105401 65771
中压后轴封漏汽流量 kg/h 812 1648 11566
高压缸夹层漏汽流量 kg/h 1601 12560 5100
高中压缸过桥漏量 kg/h 6825 354981 15666
大修前后轴封系统对经济性的影响
名称 影响热耗(kJ/kWh) 大修效益
kJ/kWh 大修效益
g/kWh
大修前 大修后
高压后轴封漏汽量 27163 8935 18228 0691
中压后轴封漏汽量
高压缸夹层漏汽量 8969 2862 6107 0232
高中压缸过桥漏量 50133 14593 35540 1348
合计 86265 26390 59875 2271
大修后明显改善了轴封漏汽、过桥及夹层漏汽等不良漏汽,对经济影响为59875kJ/kwh,约节煤227g/kwh。
应用实例二:2005年9月在河北邯郸热电厂对哈汽产200MW CC140/N200-1275/535/535型#11机进行轴封改造,安装高压前端汽封11圈、高压后端汽封7圈、中压前端汽封8圈、中压后端汽封6圈、低压前后共10圈,该机组大修后一次启动并网成功。2005年11月和2006年5月,西安热工研究院有限公司依据美国机械工程师协会《汽轮机性能试验规程》(ASME PTC6-1996)对#11汽轮机进行了严格的热力性能试验,试验效果如下:
一、轴封一漏、二漏的汽封漏汽量达到设计值。该机组的轴封漏汽量设计值为:一漏687t/h,二漏286t/h。现场测量值一漏为51t/h,二漏为30t/h。而改造前一漏和二漏的漏汽量分别为86t/h和48t/h。汽封漏汽量大幅度减少,机组运行的经济性显著提高。
二、通过对高压内档汽封安装接触式汽封,使机组一段抽汽温度明显减低。改造后机组一段抽汽温度为363℃,改造前一段抽汽温度为388℃,该温度设计值为370℃。该温度的降低表明主蒸汽通过高压内档汽封漏入内外缸夹层的蒸汽量大幅度的低于设计值,机组运行的经济性得到提高。
三、通过对低压缸两侧轴端汽封改造为接触式汽封,使机组运行的真空严密性得到改善。改造前该机组的真空泄漏率为700-800Pa/min,改造后为105Pa/min,优于300Pa/min的合格值,达到优良水平。真空的提高使得机组运行的经济性得到大幅度提高。
四、通过改造,机组轴端外档漏汽量极少,油中带水问题得到解决,保证了机组的安全运行。
五、改造后,机组的轴向位移,高、中压缸胀差,高、中、低压缸膨胀均在合格范围内,机组运行稳定。
试验结果表明该机组的热力性能达到国际领先水平。
应用实例三:2009年2月在贵州黔西电厂#1机对哈汽73B型汽轮机N300-167/537/537-2型进行改造,汽封改造范围:高压后轴封---4道为接触式铁素体汽封,中压后轴封---4道为接触式铁素体汽封,平衡环汽封---10道为浮动齿式铁素体汽封,低压前后轴封—6道为接触式铁素体汽封。
名称 设计 改前 改后 改前、该后偏差 设计值与改后偏差
主蒸汽流量(t/h) 9025 9321 900 ↓-321 ↓-25
机侧主汽压力(MPa) 1667 1674 1688 ↑014 ↑021
机侧主汽温度(℃) 537 541 539 ↓-2 ↑2
调节级压力(MPa) 11831 119 1147 ↓-043 ↑036
高排压力(MPa) 3534 329 32 ↓-009 ↓-0334
高排温度(℃) 3111 3198 3101 ↓-97 ↓-1
机侧再热汽压力(MPa) 3171 305 296 ↓-009 ↓-021
机侧再热温度(℃) 537 540 540 0 3
机侧给水温度(℃) 2741 27018 2686 ↓-15 ↓-55
一段抽汽压力(MPa) 5792 555 544 ↓-011 ↓-035
一段抽温度(℃) 3814 3987 3883 ↓-96 ↑69
二段抽汽压力(MPa) 3534 317 315 ↓-002 ↓-0384
二段抽温度(℃) 3168 3273 3177 ↓-96 ↑09
三段抽汽压力(MPa) 1575 151 151 0 ↓-0065
三段抽温度(℃) 435 465 462 ↓-3 ↑27
四段抽汽压力(MPa) 07442 075 074 ↓-001 0
四段抽温度(℃) 3389 366 362 ↓-4 ↑233
五段抽汽压力(MPa) 02509 026 026 0 ↑001
五段抽温度(℃) 2355 2908 275 ↓-158 ↑395
六段抽汽压力(MPa) 003 005 005 0 ↑002
六段抽温度(℃) 1369 222 196 ↓-26 ↑591
七段抽汽压力(MPa) -0027 -00063 -00045 ↑00018 ↓-00225
七段抽温度(℃) 866 895 863 ↓-32 0
八段抽汽压力(MPa) -0066 -00615 -005 ↑0015 ↑0016
八段抽温度(℃) 627 645 627 ↓-18 0
低压缸[排汽温度 375 383 383 0 0
推力瓦温度(℃) 48℃ 48℃ 0
备注:以上数据为瞬时数据。记录时以机组大修前、后机侧主汽压力、主汽温度\再热后温度\排汽温度均相同时记录。大修前参数记录时间为:08年4月30日;大修后参数记录为09年4月13日10:30分-10:50分数据。调速汽门控制方式为:顺阀。
通过运行数据可看出汽耗在THA工况下汽耗率由改造前3107kg/kwh减小至同工况下的300kg/kwh,高压排汽温度由改造前3111℃下降至3101℃接近了设计值,各瓦运行数据良好,推力无改变,并满足自密封的运行要求。
3 使用“王常春”节能汽封安全及经济性情况
在电厂决定采用该项技术的可行性分析时,所关注的首先是安全性问题,启、停过程中是否会产生轴系振动,是用户最为关注的问题,其次是产生的经济效益。
“王常春”节能汽封,在改造中根据原机组设计理念和实际运行情况,合理设计使用汽封结构及安装方案。如压力区段:ⅰ外侧轴封,主要采用接触式轴封:非金属接触齿可将径向间隙调整至原汽封齿无法达到的0-005mm间隙, 平均动静间隙减小030-040mm。ⅱ在平衡环汽封(或过桥汽封)、高中隔板汽封由于汽流量及压差相对较大,采用间隙浮动齿式汽封:浮动齿即可保证让一小部分汽流通过,不改变原机组的性能设计,又可在保证安全的前提下有效的减小动静间隙,调整至原汽封齿无法达到的025-030mm间隙。
对此即能大大减小缸内各漏点的漏汽量,又能确保进入汽轮机的全部蒸汽量都沿着汽轮机的叶栅通道前进做功,又有效的防止了汽缸内蒸汽漏出缸外,引起轴承温度升高或使润滑油中含水,从而减少能源的损失,使机组的效率有显著提高。通过采用专利技术—间隙浮动齿汽封与非金属密封齿汽封的配合使用,达到解决汽封漏汽问题,从而达到节能增效的目的;
在真空区段,轴封采用接触式轴封,非金属接触齿采用金属齿无法达到的0-005mm的径向间隙,对此有效的防止了汽轮机外侧的空气向汽轮机内泄漏,保证汽轮机真空系统有良好的真空,从而保证汽轮机有尽可能低的背压参数,即保证了汽轮机的效率。
正是“王常春”节能汽封工作原理具有上述的工作特性,从而增加了用户使用该项技术的决心,即可保证安全运行,又能获得很大的经济效益。以300 MW为例,通过全部轴封及高中平衡环汽封(或过桥汽封)的改造平均降热耗约60kJ/kwh。
4使用“王常春”节能汽封所关注的问题
41是否能保证自密封运行
根据汽封工作原理,所谓自密封即是轴封用汽主要靠高、中压轴封的漏汽供给。现在的300MW、600MW汽轮机汽封漏汽远远大于设计值,“王常春”节能汽封改造是将原汽封1/3---1/5的汽封齿改造为小间隙的汽封齿,来保证机组各段的漏汽量接近设计值,提高机组的运行质量。所以通过黔西电厂#1机的轴封及平衡环汽封改造、宣威电厂#8机的实际应用也可以证明,此汽封技术不改变自密封性能。
42是否改变各段抽汽的数值及轴向推力是否有变化
以通能公司为黔西电厂#1机哈汽产300MW汽轮机进行“王常春”节能汽封改造为例:该机型由34级组成,高压缸有1个单列调节级和12个压力级,中压缸有9个压力级,低压缸有2×6个压力级;回热加热器抽汽为7段,分别从第9、13、18、22、24、31、26/32级后抽出,供三台高压加热器、一台除氧器和三台低压加热器用汽,在凝结水泵和7号低压加热器之间设有轴封加热器。而此次改造只为轴封及平衡环汽封,没有涉及到隔板及叶顶汽封,即各段抽汽变化不受影响,#1机实验数据可以说明此问题。
大修前后抽汽压力变化表
名称 设计 改前 改后 改前、该后偏差
一段抽汽压力(MPa) 5792 555 544 ↓-011
二段抽汽压力(MPa) 3534 317 315 ↓-002
三段抽汽压力(MPa) 1575 151 151 0
四段抽汽压力(MPa) 07442 075 074 ↓-001
五段抽汽压力(MPa) 02509 026 026 0
影响推力的因素主要有:1负荷升高,则主蒸汽流量增大,各级蒸汽压力差增大,使机组轴向推力增大。 2主蒸汽参数降低,各级反动度增大,使轴向推力增大。 3隔板汽封磨损,漏汽量增大,使各级压力差增大。 4机组通流部分因蒸汽品质不佳而结垢,相应级叶片和叶轮的前后压力差增大,使轴向推力增大等。通过大修前后高压排气温度及推力瓦温变化表可以看出改造前后推力瓦温度一直为48℃,可以说明轴向推力没有发生变化,同时改造后高压排汽温度明显改善,接近设计值。
名称 设计 改前 改后
高排温度(℃) 3111 3198 3101
推力瓦温度(℃) 48℃ 48℃
大修前后高压排气温度及推力瓦温变化表
5 国内主力机组300MW、600MW汽轮机采用“王常春”节能汽封的可行性
51机组存在的问题
现国内主力机组300MW、600MW汽轮机,普遍存在汽封漏汽,机组缸效低等问题。运行实绩表明,高压缸效率普遍在76~80%,且大修后缸效率经几次启、停机后下降较快。高压缸排汽温度比设计值高。导致锅炉再热器减温水量增加,轴封溢流量大,与同容量及类型进口机组相比,机组运行煤耗率普遍较高。机组大修解体检查发现,高、中压内缸存在不同程度的变化,汽封径向间隙磨损严重,有的达15~25mm,弹性退让汽封普遍卡死,基本无退让作用,有些机组还发现汽封块背弧板式弹簧断裂等问题。
由于平衡盘直径大,前后压差大,汽封间隙稍增大一点,漏汽量增加较大,所带来的安全隐患及经济性问题亦愈大。
52采用“王常春”节能汽封的可行性
哈尔滨通能电气股份有限公司通过对国内主力机组300MW、600MW汽封结构、工作原理,设计、加工、安装技术条件的了解和机组运行情况及大修检查结果的调查。针对汽轮机结构特点及所存在的问题,应用“接触汽封”专利技术成果,开发出“王常春”系列节能汽封产品,采用专利结构:接触浮动密封齿与蜂窝汽封、铁素体汽封等新型材料、结构相结合,背部弹簧采用螺旋弹簧等新型结构,并根据不同部位采用不同汽封间隙,达到大幅度减少汽封漏汽量、提高机组真空度,实现机组运行经济性的显著提高。
6 结束语
目前国内300MW、600MW汽轮机作为主力机组在全国电厂中大量使用,提高机组出力、降低发电煤耗、提高机组热力性能,是全国各大发电公司对机组进行技术改造的主要目标, “王常春”节能汽封已经为全国主机制造厂配套及发电厂改造300MW、600MW汽轮机五十余台,取得了令用户十分满意的效果,哈尔滨通能电气股份有限公司将不断总结经验,严格设计、加工和安装的质量控制,为汽轮机的节能、增效提供可靠的保证,为我国电力事业的发展做出积极贡献。
30CrMo机械性能如下:
抗拉强度(σb/MPa):≥930
屈服点(σs/MPa):≥785
断后伸长率(δ5/%):≥12
断面收缩率(ψ/%):≥50
冲击吸收功(Aku2/J):≥63
30CrMo (A30303)属于国标低合金结构钢燃裤,执行标准:GB /T 3077-2007
30CrMo化学成分:
30CrMo具有高的强度和韧皮友简性,淬透性较高,在油中临界淬透直径15~70mm;钢的热强度性也较好,在500℃以下具有足够的高温强度。应用举例如下:
1这种钢通常是在调质状态下使用,当含碳量为下限的钢也可用作要求心部强度较高的渗碳钢。
2在中型机械告猛制造业中主要用于制造截面较大、在高应力条件下工作的调质零件,如轴、主轴以及受高负荷的操纵轮、螺栓、双头螺栓、齿轮等;
3在化工工业中用来制造焊接零件、板材与管材构成的焊接结构和在含有氮氢介质中工作的温度不超过250℃的高压导管;
4在汽轮机、锅炉制造业中用于制造450℃以下工作的紧固件、500℃以下受高压的法兰和螺母,尤其适于制造300大气压、400℃以下工作的导管。