CN101943031B - 低压内缸中分面自密封结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用在低压内缸中，利用结构热变形自密封结构，内缸腔室呈封闭的四边形，两个径向隔板的内侧一端向低压进汽中心线方向斜置；在两个径向隔板的内侧一端之间用覆板相连，覆板上设有供抽汽用的孔。本发明能有效减少低压内缸的内漏，并加强其中分面的密封性能，密封效果好，成本降低，并改善了汽缸的热应力状况，该项发明除了可以应用在各类新设计的空冷湿冷、火电核电机组中；也可以运用到在运行机组的改造之中。

Description

低压内缸中分面自密封结构
技术领域
本发明涉及电站汽轮机低压内缸，具体涉及低压内缸中分面自密封结构。
背景技术
中国专利CN2639531Y于2004年09月08日公开了一种新型的低压内缸中分面自密封结构，包括低压内缸、腔室，其特征在于：采用了一种新型四边形的抽汽腔室结构和新的螺栓法兰布置方法，通过中分面少量的法兰和螺栓布置，利用汽缸的热胀以达到其运行状态自行密封的效果的先进的自密封的技术。
对于任何汽轮机机组，汽缸中分面的密封对汽轮机的经济性有着至关重要的作用。如果中分面密封不严造成内漏，将引起抽汽温度高于设计值，从而使得整个机组的效率降低，单位发电量的用煤量上升，增加碳排放量。
电站汽轮机低压内缸一般为桶型结构，分为上下半两个部分，其上下半的结合面称为中分面，在汽轮机运行的时候中分面需要保持密封。前述电站汽轮机低压内缸中分面通常采用中分面法兰螺栓的技术进行中分面的连接和密封，其利用螺栓伸长以后的紧力压住中分面法兰，使该处在汽轮机运行时存在接触应力，从而实现密封。这种技术应用普遍，但是受限于螺栓材料和法兰母材，螺栓紧力不可能无限增大，同时由于结构空间的限制，螺栓的数量也受到一定限制，所以有时该技术实际密封效果并不理想，很多电厂低压5#、6#抽汽温度超过设计值很多。并且由于径向法兰刚性很强，热胀时会造成轴向法兰弯曲，表面出现很高的二次应力，从而造成整个低压内缸的变形。
为解决上述难题，本发明人认真研究机组结构，并反复计算验证，发明了一种先进的利用特殊结构实现汽轮机中分面自密封的技术。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种有别于传统的中分面螺栓技术，低成本，密封效果好，并能改善汽缸热应力状况的低压内缸中分面自密封结构。
本发明为解决其技术问题而提出的低压内缸中分面自密封结构，其创新点在于，内缸腔室呈封闭的四边形，两个径向隔板的内侧一端向低压进汽中心线方向斜置；在两个径向隔板的内侧一端之间用覆板相连，覆板上设有供抽汽用的孔。
优选地，本发明上述低压内缸中分面自密封结构中，内缸腔室包括抽汽腔室和低压进汽腔室，在抽汽腔室内四周的中分面处设有1-5个螺栓。
优选地，本发明上述低压内缸中分面自密封结构中，低压进汽腔室和抽汽腔室之间形成自密封，在径向隔板和覆板的中分面处各设有2个螺栓。
相对于现有技术，本发明通过改变内缸腔室的几何结构，利用汽缸工作状态的热胀在没有螺栓或者只有很少螺栓(1-5个)的情况下实现了自密封。相比传统的螺栓密封技术，在取消了螺栓以后，不仅密封效果好，并且成本降低，并能减少中分面法兰的径向热胀改善了汽缸的热应力状况。本发明的技术方案已经成功应用于望亭超超临界660MW机组的低压内缸上，投产一年有余，运行稳定，各级抽汽温度正常，效果非常良好。
与现有技术相比，本发明低压内缸中分面自密封结构所具有的优点或积极效果如下：(1)简化结构、降低成本、缩短了安装周期；(2)提高了中分面的密封水平；(3)改善了汽缸的应力水平。本发明低压内缸中分面自密封结构在各类新设计的空冷湿冷、火电核电机组中均可应用；对各在运行机组也可采用本发明低压内缸中分面自密封结构进行改造。
附图说明
图1是应用本发明的低压内缸结构视图。
图2传统螺栓密封的结构视图。
图3是本发明低压内缸中分面自密封结构视图。
其中：1为低压进汽中心线；2为低压进汽腔室；3为径向隔板；4为抽汽腔室；5为径向隔板；6为覆板；7为孔；8为螺栓。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。
如图1-3所示，本发明优选实施例提供的低压内缸中分面自密封结构中，内缸腔室呈封闭的四边形，两个径向隔板3、5的内侧一端向低压进汽中心线1方向斜置；在两个径向隔板3、5的内侧一端之间用覆板6相连，覆板上设有孔7，供抽汽用；内缸腔室包括抽汽腔室4和低压进汽腔室2，在抽汽腔室4内四周各需要密封的中分面处不布置或者布置少量螺栓(1-5个，视密封需要和空间尺寸而定)。
在本实施例中，低压进汽腔室2和抽汽腔室4之间的中分面形成自密封(没有布置螺栓)，在径向隔板5和覆板6的中分面处各布置了2个螺栓。
为了加强汽缸中分面的密封性能，减少内漏情况的发生。将整个低压内缸设计成一个封闭的四边形。在内缸腔室连成一个封闭四边形后其截面相对传统结构抗弯模量增加很多。当机组运行时，整个汽缸温度上升，内圈的温度要高于外圈，由于外圈有螺栓固定，所以根据杠杆原理内圈受热胀压紧能够在汽缸中分面产生接触应力。而四边形突起的尖端恰好在进汽高温区域，围成了一个相对稳定的等温区域，从而杜绝了膨胀差的出现，实现了在没有螺栓或者仅有很少螺栓情况下，低压内缸热态自密封的效果。同时，本实施例中因为中分面少螺栓而不需要大段的法兰，使得中分面径向受热膨胀的效应减弱，大大降低了中分面轴向法兰的二次应力。

Claims (3)

1.一种低压内缸中分面自密封结构，其特征是，内缸腔室呈封闭的四边形，两个径向隔板(3、5)的内侧一端向低压进汽中心线(1)方向斜置；在两个径向隔板(3、5)的内侧一端之间用覆板(6)相连，覆板(6)上设有供抽汽用的孔(7)。
2.根据权利要求1所述的低压内缸中分面自密封结构，其特征是，内缸腔室包括抽汽腔室(4)和低压进汽腔室(2)，在抽汽腔室(4)内四周的中分面处设有1-5个螺栓(8)。
3.根据权利要求2所述的低压内缸中分面自密封结构，其特征是，低压进汽腔室(2)和抽汽腔室(4)之间形成自密封，在径向隔板(5)和覆板(6)的中分面处各设有2个螺栓。
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