一种新型40MW等级反动式抽凝式联合循环汽轮机

摘要

一种新型40MW等级反动式抽凝式联合循环汽轮机，属于汽轮机改造领域，本发明为了解决现有40MW等级联合循环汽轮机成型早，为冲动式机组，级效率低，级数少，另外结构设计不尽合理，机组循环效率低、缸效率低，总体性能差，市场竞争力差的问题，本发明所述的一种新型40MW等级反动式抽凝式联合循环汽轮机，所述汽轮机包括40MW联合汽轮机主体，它还包括主汽调节联合阀、连通管、抽汽蝶阀和三平衡鼓推力系统，所述连通管连接高压缸和中低压缸，连通管靠近中低压缸的一端上设有抽汽蝶阀，主汽调节联合阀设置在汽轮机主体缸体外部，汽轮机主体中的高压缸内还设有三平衡鼓推力系统，用于确保再抽汽量变化时机组整体推力一直在推力轴承可承受的范围内。

说明书

技术领域

本发明属于汽轮机改造领域，具体涉及一种新型40MW等级反动式抽凝式联合循环汽轮机。

背景技术

反动式汽轮机是指蒸汽不仅在喷嘴中，而且在动叶片中也进行膨胀的汽轮机，反动式汽轮机的动叶片上不仅受到由于汽流冲击而产生的作用力，而且受到蒸汽在动叶片中膨胀加速而产生的作用力；

抽凝式汽轮机是由汽轮机中间级抽出一部分蒸汽供给用户，即在发电的同时还供热的汽轮机。根据用户需要可以设计成一次调节抽汽式或二次调节抽汽式；

为了更好的实现汽轮机的工作，将反动式汽轮机与抽凝式汽轮机的优点和工作特点结合研发了联合循环汽轮机；

现有40MW等级联合循环汽轮机成型早，为冲动式机组，级效率低，级数少，另外结构设计不尽合理，机组循环效率低、缸效率低，总体性能差，市场竞争力差。

发明内容

本发明为了解决现有40MW等级联合循环汽轮机成型早，为冲动式机组，级效率低，级数少，另外结构设计不尽合理，机组循环效率低、缸效率低，总体性能差，市场竞争力差的问题，进而提供一种新型40MW等级反动式抽凝式联合循环汽轮机；

一种新型40MW等级反动式抽凝式联合循环汽轮机，所述汽轮机包括40MW联合汽轮机主体，它还包括主汽调节联合阀、连通管、抽汽蝶阀和三平衡鼓推力系统，所述连通管设置在汽轮机主体缸体外部，且连通管的进汽端与汽轮机主体中的高压缸连通设置，连通管的出汽端与汽轮机主体中的中低压缸连通设置，连通管靠近中低压缸的一端上设有抽汽蝶阀，主汽调节联合阀设置在汽轮机主体缸体外部，且主汽调节联合阀的出汽端与汽轮机主体中的高压缸连通设置，主汽调节联合阀的近汽端与主蒸汽接口连通设置，汽轮机主体中的高压缸内还设有三平衡鼓推力系统，三平衡鼓推力系统用于确保再抽汽量变化时机组整体推力一直在推力轴承可承受的范围内；

进一步地，所述连通管上由进汽端至出汽端依次设有抽汽调节阀、逆止阀和抽汽安全阀；

进一步地，所述抽汽蝶阀的前侧加工有出气孔；

进一步地，所述三平衡鼓推力平衡系统包括高压平衡鼓、中压平衡鼓和低压平衡鼓，高压平衡鼓设置在汽轮机主体中的高压缸靠近汽轮机转子推力盘的一端，低压平衡鼓设置在高压缸与中低压缸的接口处，中压平衡鼓设置在高压平衡鼓和低压平衡鼓之间，且中压平衡鼓靠近低压平衡鼓设置；

进一步地，所述高压缸远离中低压缸的一端设置在前轴承箱上，且高压缸与前轴承箱滑动连接，前轴承箱通过落地支架与地面固定连接；

进一步地，所述中低压缸远离高压缸的一端设置在后轴承箱上，且高压缸与后轴承箱固定连接，后轴承箱通过落地支架与地面固定连接；

进一步地，所述汽轮机主体中叶轮上所有的静、动叶片与转子轴均为预扭装配式结构；

进一步地，所述高压缸和中低压缸均为双层缸结构。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明提供一种新型40MW等级反动式抽凝式联合循环汽轮机，其折流处采用连通管布置，蒸汽经过高压部分机级组做功后经连通管进入中低压部分做功，在连通管上加设碟阀，碟阀前打孔对外进行供汽，通过调整碟阀开度控制供汽压力，保证供汽量，在保证供汽量的同时，通过连通管的设置使进入到机组中的蒸汽在由高压缸进入到低压缸的过程中具有优良的热力性能和通流效率，提高了机组在工作时的可靠性，通过主汽调节联合阀的设计使机组启停更加灵活、运行安全可靠，且此种改进是基于现有成型机组的基础上完成的，不会改变机组的整体布局，对其的检修维护也十分简便，能有效提高市场竞争力。

附图说明

图1为本发明的纵剖面结构示意图；

图2为本发明的外形布置主视图；

图3为本发明的外形布置俯视图；

图4为本发明的外形布置左视图；

图5为本发明所述机组的滑销系统图；

图中包括1主汽调节联合阀、2连通管、3抽汽蝶阀、4三平衡鼓推力系统、5高压缸、6中低压缸、7前轴承箱、8后轴承箱、a机组的绝对死点、b汽轮机转子的相对膨胀死点、c高压缸机组膨胀方向和d汽轮机转子膨胀方向。

具体实施方式

具体实施方式一：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式提供了一种新型40MW等级反动式抽凝式联合循环汽轮机，所述汽轮机包括40MW联合汽轮机主体，它还包括主汽调节联合阀1、连通管2、抽汽蝶阀3和三平衡鼓推力系统4，所述连通管2设置在汽轮机主体缸体外部，且连通管2的进汽端与汽轮机主体中的高压缸5连通设置，连通管2的出汽端与汽轮机主体中的中低压缸6连通设置，连通管2靠近中低压缸6的一端上设有抽汽蝶阀3，主汽调节联合阀1设置在汽轮机主体缸体外部，且主汽调节联合阀1的出汽端与汽轮机主体中的高压缸5连通设置，主汽调节联合阀1的近汽端与主蒸汽接口连通设置，汽轮机主体中的高压缸5内还设有三平衡鼓推力系统4，三平衡鼓推力系统4用于确保再抽汽量变化时机组整体推力一直在推力轴承可承受的范围内。

本实施方式中提供一种新型40MW等级反动式抽凝式联合循环汽轮机，其折流处采用连通管布置，蒸汽经过高压部分机级组做功后经连通管进入中低压部分做功，在连通管上加设碟阀，碟阀前打孔对外进行供汽，通过调整碟阀开度控制供汽压力，保证供汽量，在保证供汽量的同时，通过连通管的设置使进入到机组中的蒸汽在由高压缸进入到低压缸的过程中具有优良的热力性能和通流效率，提高了机组在工作时的可靠性，通过主汽调节联合阀的设计使机组启停更加灵活、运行安全可靠，且此种改进是基于现有成型机组的基础上完成的，不会改变机组的整体布局，对其的检修维护也十分简便，能有效提高市场竞争力。

具体实施方式二：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的连通管2作进一步限定，本实施方式中，所述连通管2上由进汽端至出汽端依次设有抽汽调节阀、逆止阀和抽汽安全阀。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。

如此设置，便于调整机组调整抽汽量，保证抽汽负荷变化或者甩负荷时机组安全性。

具体实施方式三：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的抽汽蝶阀3作进一步限定，本实施方式中，所述抽汽蝶阀3的前侧加工有出气孔。其它组成及连接方式与具体实施方式二相同。

如此设置，在连通管2上加设抽汽蝶阀3，抽汽蝶阀3前打孔对外进行供汽。

具体实施方式四：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式三所述的三平衡鼓推力平衡系统4作进一步限定，本实施方式中，所述三平衡鼓推力平衡系统4包括高压平衡鼓、中压平衡鼓和低压平衡鼓，高压平衡鼓设置在汽轮机主体中的高压缸5靠近汽轮机转子推力盘的一端，低压平衡鼓设置在高压缸5与中低压缸6的接口处，中压平衡鼓设置在高压平衡鼓和低压平衡鼓之间，且中压平衡鼓靠近低压平衡鼓设置。其它组成及连接方式与具体实施方式三相同。

本实施方式采用三平衡鼓推力平衡系统4，高压平衡鼓平衡高压部分级组产生的推力，中压平衡鼓和低压平衡鼓平衡中低压部分级组产生的推力，保证高压缸、中低压缸推力各自平衡，确保抽汽量变化时机组整体推力一直在推力轴承可承受的范围内。

具体实施方式五：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式四所述的高压缸5作进一步限定，本实施方式中，所述高压缸5远离中低压缸6的一端设置在前轴承箱7上，且高压缸5与前轴承箱7滑动连接，前轴承箱7通过落地支架与地面固定连接。其它组成及连接方式与具体实施方式四相同。

本实施方式前轴承箱7采用落地结构支撑于基架上，高压缸5调端通过下猫爪支撑在前轴承箱7上，猫爪与前轴承箱滑动配合。

具体实施方式六：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式五所述中低压缸6作进一步限定，本实施方式中，所述中低压缸6远离高压缸5的一端设置在后轴承箱8上，且高压缸5与后轴承箱8固定连接，后轴承箱8通过落地支架与地面固定连接。其它组成及连接方式与具体实施方式五相同。

具体实施方式七：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式六所述汽轮机主体作进一步限定，本实施方式中，所述汽轮机主体中叶轮上所有的静、动叶片与转子轴均为预扭装配式结构。其它组成及连接方式与具体实施方式六相同。

本实施方式除低压末两级隔板外，其余高、中、低压全部静叶、动叶采用预扭装配式结构，装配式结构没有焊缝，避免焊接变形，更好地保证了通流精度。

具体实施方式八：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式七所述高压缸5和中低压缸6作进一步限定，本实施方式中，所述高压缸5和中低压缸6均为双层缸结构。其它组成及连接方式与具体实施方式七相同。

本实施方式中采用双层缸结构，适应机组的高温工作环境特点，保证缸体强度好、刚度好、热应力小，内、外缸均为铸造，采用高窄法兰结构，以适应机组快速启动的需要。

工作原理

本发明主要在现有联合式汽轮机机组的基础上增加了主汽调节联合阀、连通管、抽汽蝶阀和三平衡鼓推力系统。改进后的机组采用单缸单排汽折流布置，采用双层缸结构，折流处采用连通管布置，蒸汽经过高压部分级组做功后经连通管进入中低压部分级组做功，在连通管上加设碟阀，碟阀前打孔对外进行供汽，采用三平衡鼓推力平衡系统，确保抽汽量变化时机组整体推力一直在推力轴承可承受的范围内。机组采用无导汽管设计，进汽阀与汽缸直连，主蒸汽进入主汽调节联合阀后进入汽缸，流过高压部分通流后由折流处的排汽管道流出；经连通管进入中低压部分通流，流过中低压部分通流后由排汽缸下部排汽口进入凝汽器；

本发明中机组的绝对死点设计在低压排汽缸处，为整个机组的膨胀绝对死点。汽轮机转子的相对膨胀死点设计在前轴承箱推力轴承处。运行期间汽缸向调端膨胀，汽缸通过定中心梁推动前轴承箱滑动，汽轮机转子以推力轴承为中心向两端膨胀。