CN101936196B - 多汽源蒸汽压力匹配器 - Google Patents
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Abstract
一种多汽源蒸汽压力匹配器，包括有压力匹配器壳体，压力匹配器壳体内依次设有蒸汽室、混合室和扩压段，蒸汽室上设有驱动蒸汽进口，混合室上设有吸入蒸汽进口，蒸汽室内设有喷嘴，每个喷嘴对应设置有混合室、扩压段和调节阀，其特点是蒸汽室为多个蒸汽室构成，每一个蒸汽室设有一个驱动蒸汽进口并对应一个或多个喷嘴，喷嘴的调节阀为针型阀芯，每个喷嘴调节阀的针型阀杆通过密封填料室伸出到蒸汽室外并与提板滑动连结，各喷嘴调节阀的针型阀针长度不同，提板与提升杆连结，由提升杆拉动，每个喷嘴对应设置的扩压段的一端均与一个出口管相通。本发明能使不同压力的驱动蒸汽同时工作，并在同一个执行机构的控制下供出压力稳定的蒸汽。
Description
技术领域
本发明涉及一种蒸汽压力匹配器，特别是涉及一种和大型汽轮机联合运行将汽轮机多种抽汽相互匹配，供出一定参数（压力、温度）的多汽源蒸汽压力匹配器。本发明是对现有热电厂供热用的蒸汽压力匹配器结构的改进，属于国际专利分类表中的F01D25/00技术领域，本发明可以利用两种以上不同参数（压力、温度）的蒸汽作为压力匹配器的驱动蒸汽，也可吸入不同参数（压力、温度）的低压蒸汽，用一个执行机构带动多芯针型调节阀控制出口蒸汽的参数（压力、温度）。
背景技术
热电联电是一项公认的节能措施，供热蒸汽汽轮机的容量不断增大，目前国外国内都有300MW、600MW机组汽轮机同时供出电能和热能。大型汽轮机的供汽方式有用旋转隔板，有用减压阀的，也有用压力匹配器的。
本发明人曾在公开号为CN1546844的发明专利中给出一种《可调式多喷嘴蒸汽压力匹配器》，它包括压力匹配器壳体、喷嘴、蒸汽室、混合室、驱动蒸汽进口、吸入蒸汽进口，其特征在于压力匹配器壳体内设有2个以上喷射器，每个喷射器是由一个喷嘴及其对应设置的一个混合室和一个扩压段构成，每个喷嘴对应设有调节阀，每个调节阀的阀杆的长度不同，各调节阀的阀杆与提板滑动连接，提板与提升杆连接，每个混合室设有各自的吸入蒸汽进口，各喷射器的喷嘴端与蒸汽室连接。由于这种蒸汽压力匹配器是将蒸汽喷射器和供热汽轮机联合运行，以高压蒸汽通过高速喷咀引射汽轮机的部分抽汽或背压汽等较低压力蒸汽，使之提高压力可以满足各种不同蒸汽压力用的要求，并利用多个喷咀进行调节，以保证在低负荷下，压力匹配器也有较高的效率，因此具有提高了蒸汽动力系统的热能利用率，结构简单，使用方便，具有广泛的市场前景，利于实施的优点。
但这种结构的压力匹配器只能利用一种压力等级的较高压力的蒸汽作为驱动蒸汽，在大型凝汽机组改造为供热机组的场合下，考虑到再热器的过热以及抽汽口前一级的叶轮叶片强度，高压缸的排汽抽汽量不能太大，在供热量要求大的情况下，不能满足要求，这时就需要在多个高压抽汽口抽汽，不同抽汽口的蒸汽压力是不一样的，为了使不同压力的驱动蒸汽能同时工作，并在同一个执行机构的控制下供出压力稳定的蒸汽，已经成为该技术领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术存在的上述技术问题，通过对公开号为CN1546844的发明专利的技术改进，提供一种新的多汽源蒸汽压力匹配器。本发明给出的这种多汽源蒸汽压力匹配器能使不同参数（压力、温度）的驱动蒸汽同时进入压力匹配器，可以同时吸入不同参数（压力、温度）低压蒸汽，输出一种参数（压力、温度）的蒸汽供热用户使用，并用一台多芯针型调节阀，控制出口蒸汽压力，从而实现使不同压力的驱动蒸汽能同时工作，并在同一个执行机构的控制下供出压力稳定的蒸汽的发明目的。
本发明给出的技术方案是：这种多汽源蒸汽压力匹配器，包括有压力匹配器壳体，压力匹配器壳体内依次设有蒸汽室、混合室和扩压段，蒸汽室上设有驱动蒸汽进口，混合室上设有吸入蒸汽进口，蒸汽室内设有喷嘴，每个喷嘴对应设置有混合室和扩压段，每个喷嘴对应设置有调节阀，其特点是所述蒸汽室为多个蒸汽室构成，每一个蒸汽室设有一个驱动蒸汽进口，每个蒸汽室对应一个或多个喷嘴，所述喷嘴的调节阀为针型阀芯，改变喷嘴喉部面积，即可改变通过喷嘴的驱动蒸汽流量，每个喷嘴调节阀的针型阀杆通过密封填料室伸出到蒸汽室外并与提板滑动连结，各喷嘴调节阀的针型阀芯长度不同，以便在提板上升时顺序打开各喷嘴，所述提板与提升杆连结，由提升杆拉动，所述每个喷嘴对应设置的扩压段的一端均与一个出口管相通。
为更好的实现本发明的目的，所述压力匹配器上的驱动蒸汽和吸入蒸汽的进口数可以相等，也可不等。
为更好的实现本发明的目的，一种驱动蒸汽可以引射一种低压蒸汽，也可以引射多种低压蒸汽。
为更好的实现本发明的目的，多台压力匹配器可以并联，供出同一个参数（pc、tc）的蒸汽，驱动蒸汽的参数（pp、tp）可以是一种或多种，吸入低压蒸汽的参数（pH、tH），可以是一种也可以是多种，由一台执行机构进行调节，保持出口压力恒定。
为更好的实现本发明的目的，驱动喷嘴调节阀的提板及提升杆不和蒸汽接触，置于蒸汽室外。
为更好的实现本发明的目的，所述喷嘴为可变喷嘴或固定喷嘴，当为可变喷嘴时，该可变喷嘴由喷嘴体、主针型阀芯、付针型阀芯和辅助小喷嘴组成，其中喷嘴体中间的主针型阀芯周围设有付针型阀芯和辅助小喷嘴，主针型阀芯与付针型阀芯的后端连接在同一阀杆上。
本发明在上述技术方案中所述的可变喷嘴，是指喷嘴的通流面积（喉部直径）以及面积比（喷嘴的喉部面积及出口面积）在随工况的变化而变化。
可变喷嘴的开度是由主针型阀芯及喷嘴体之的环形面积及付针型阀芯和辅助小喷嘴的环形面积所确定的，阀杆提升，阀门开度增加，阀杆下降，阀门开度减小。
喷嘴喉部及出口的面积比是由主针型阀芯及付针型阀芯的型线所确定，喷嘴体的型线、主针型阀芯、付针型阀芯的型线，可以是直线规律的，也可以是曲线的。
本发明在上述技术方案中未提及的结构与现有技术相同，特别是与现有技术中的公开号为CN1546844的发明专利《可调式多喷嘴蒸汽压力匹配器》内容相同。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1．提高了机组的供热量，增加热电联产系统的热电比，提高了热能利用率；
2．增加了大型凝气机组改造为供热机组的份额；
3．提高了供热运行的可调节范围，增加了低负荷下的供热量。
附图说明
图1是本发明给出实施例的结构示意图；
图2是本发明给出的实施例的使用状态示意图；
图3是喷嘴的针型阀芯的结构示意图；
图4是图3的A-A剖视图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，这种多汽源蒸汽压力匹配器，包括有压力匹配器壳体，压力匹配器壳体内依次设有蒸汽室6、混合室10和扩压段11，蒸汽室6上设有驱动蒸汽进口7，混合室10上设有吸入蒸汽进口8，混合室10内设有喷嘴1，每个喷嘴1对应设置一个混合室10和扩压段11，每个喷嘴1对应设置有调节阀，所述蒸汽室6为2个蒸汽室构成，每一个蒸汽室6设有一个驱动蒸汽进口7，每个蒸汽室6对应一个喷嘴1，所述喷嘴1的调节阀为针型阀芯，每个喷嘴调节阀的针型阀杆3通过密封填料室12伸出到蒸汽室6外并与提板2滑动连结，各喷嘴调节阀的针型阀芯长度不同，便于在提板2上升时顺序打开各喷嘴1，所述提板2与提升杆5连结，由提升杆5拉动，所述每个喷嘴1对应设置的扩压段11的一端均与一个出口管9相通。
未提及的图中标记：4．螺母，P1P和P2P为驱动蒸汽，P1H和P2H为吸入蒸汽，P1C为出口蒸汽。
如图2所示，多汽源蒸汽压力匹配器和大型汽轮机联合运行的安装使用状态。驱动蒸汽由高压缸13排汽及高压加热器14抽汽供给，吸入的低压蒸汽由中压缸15排汽及中压缸抽汽供给，各抽汽管路上装有速关逆止阀，以防止在汽轮机甩负荷时供热管路中的蒸汽倒入汽轮机，
在多汽源蒸汽压力匹配器后的管路上装有压力和温度变送器，将压力匹配器出口蒸汽压力和温度的实测讯号送入DCS系统，经DCS逻辑运行，判断发出讯号开大或关小蒸汽调节阀及减温水调节阀。
未提及的图中标记：16．低压缸，PIC．压力变送器，TIC．温度变送器。
如图3～图4所示，所述喷嘴1为由喷嘴体17、主针型阀芯18、付针型阀芯19和辅助小喷嘴20组成的可变喷嘴，其中喷嘴体17中间的主针型阀芯18周围设有付针型阀芯19和辅助小喷嘴20，主针型阀芯18与付针型阀芯19的后端连接在同一阀杆3上。
可变喷嘴的喷嘴体17的型线、主针型阀芯18、付针型阀芯19的型线，是曲线的。
Claims (1)
1.一种多汽源蒸汽压力匹配器，包括有压力匹配器壳体，压力匹配器壳体内依次设有蒸汽室、混合室和扩压段，蒸汽室上设有驱动蒸汽进口，混合室上设有吸入蒸汽进口，蒸汽室内设有喷嘴，每个喷嘴对应设置有混合室和扩压段，每个喷嘴对应设置有调节阀，其特征在于所述蒸汽室为多个蒸汽室构成，每一个蒸汽室设有一个驱动蒸汽进口，每个蒸汽室对应一个或多个喷嘴，所述喷嘴对应设置的调节阀为针型阀芯，每个喷嘴调节阀的针型阀杆通过密封填料室伸出到蒸汽室外并与提板滑动连结，每个喷嘴调节阀的针型阀芯长度不同，所述提板与提升杆连结，由提升杆拉动，所述每个喷嘴对应设置的扩压段的一端均与一个出口管相通，所述压力匹配器上的驱动蒸汽和吸入蒸汽的进口数相等或不等，驱动喷嘴调节阀的提板及提升杆设置在蒸汽室外，所述喷嘴为可变喷嘴，所述可变喷嘴由喷嘴体、主针型阀芯、付针型阀芯和辅助小喷嘴组成，其中喷嘴体中间的主针型阀芯周围设有付针型阀芯和辅助小喷嘴，主针型阀芯与付针型阀芯的后端连接在同一阀杆上，所述喷嘴体的型线、主针型阀芯、付针型阀芯的型线是曲线,蒸汽室上的驱动蒸汽进口通过抽汽管路与大型汽轮机的高压缸排汽口及高压加热器抽汽口相连接，混合室上的吸入蒸汽进口通过抽汽管路与大型汽轮机的中压缸排汽口及中压缸抽汽口相连接，各抽汽管路上装有速关逆止阀。
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