转子是汽轮机的核心部件,其结构形式很多,根据加工方式、用途不同分为:整锻转子、套装转子、焊接转子和组合转子等。

特点

设计灵活、结构紧凑

特点

但在大型汽轮机(特别是半转速机组)的制造过程中,焊接结构的转子具有其他结构的转子所不具备的优势:①设计灵活、结构紧凑,可利用较小的锻件,易于锻造,易于保证内在质量;②内部可形成空腔,减轻了转子重量,减薄了壁厚,使转子的内外温差降低,减小了转子热应力,也提高了临界转速;③由于转子由多个轮盘组焊而成,每一段轮盘都可进行完善的热处理,易于各截面进行探伤检查,发现缺陷时也易于返修和更换;④可避免整锻转子在温度作用下因钢锭成分、组织及性能方面的不均匀而引起变形;⑤转子各部分可采用不同材料,以满足不同工作部位对材料性能的不同要求,合理的使用合金材料;⑥采用焊接转子可解决优质大锻件锻造难度大的问题;⑦大功率机组汽轮机如采用焊接转子则更适合用于调峰机组。但是,焊接转子对材料的焊接性能要求高,焊接技术复杂,焊后的探伤要求高和难度大已成为制约焊接转子发展的瓶颈。

历史

1926年,原瑞士BBC公司开始发展汽轮机焊接转子技术,1930年成功制造世界上第一根汽轮机焊接转子,已有80多年历史。欧洲汽轮机制造商在常规汽轮机中常采用焊接转子。此外,由于核电站半转速汽轮机转子体积和重量都很大,转子质量在150吨以上,整锻毛坯采购困难,国外只有极少数厂家能生产,价格昂贵。因此,国外一些核电汽轮机也采用焊接转子。

1959年,国内开始汽轮机焊接转子的试验研究,南汽、杭汽对燃气轮机焊接转子进行了试验研究,上汽曾在125MW机组、四排汽300MW汽轮机组上采用,后来在600MW及1000MW汽轮机组上均采用了焊接转子。2010年10月,东方汽轮机有限公司成功完成了1500MW核电汽轮机低压转子的焊接工作。藉此中国打破了国外焊接转子设计及焊接技术长期垄断的坚冰,实现核电焊接转子设计及制造国产化的重大突破。