CN102322306A - 大功率核电汽轮机低压缸模块支撑结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大功率核电汽轮机低压缸模块支撑结构，其低压缸模块位于基础平台上，所述低压缸模块包括外缸、内缸及转子，所述内缸位于所述外缸内部，所述转子的端部设有低压端部汽封，所述外缸支撑在基础平台上，所述内缸上设有数个内缸猫脚支撑，所述内缸猫脚支撑伸出所述外缸支撑在所述基础平台的支撑件上，所述转子通过转子轴承支撑座支撑在基础平台上。采用该支撑结构可降低外缸及基础平台的设计难度，降低生产成本，有效提高汽轮机的经济性和安全性。

Description

大功率核电汽轮机低压缸模块支撑结构

技术领域

本发明涉及汽轮机领域，特别涉及一种大功率核电汽轮机低压缸模块的支撑结构。

背景技术

传统的火电全转速汽轮机低压缸模块由于其结构尺寸相对较小、重量相对较轻，外缸刚性相对较好。所以通常采用以下支撑方式：外缸支撑在基础台板上，内缸通过水平中分面法兰支撑于外缸上，而转子支撑于与外缸连成一体的轴承座上。这种支撑结构虽然成熟可靠，但是有其局限性：即低压外缸的设计必须有足够的刚度，否则支撑于外缸上的内缸在热态运行时变形会增加到不可接受的程度，进而影响到内缸和转子的之间的动静间隙。在设计过程中为提高汽轮机的经济性，动静间隙的设置在满足机组安全稳定运行的前提下应尽可能的小。此外，由于转子支撑在与外缸焊接在一起的轴承座上，因此对外缸强度要求也相对较高，这样才不至于使外缸损坏。

然而，随着汽轮机单机容量的不断增加，汽轮机低压模块结构尺寸和重量变得越来越巨大，特别是对于大容量、半转速的核电汽轮机，低压外缸的长度和宽度往往都达到十几米，低压内缸的重量最大可达到四百多吨，转子的重量也达到三百多吨。如果仍然采用传统的低压模块支撑结构，势必会带来以下三个问题：其一是外缸的设计难度巨大，刚性很难满足要求，若一味的加强外缸的刚性，则会导致外缸的重量大幅度增加，从而给基础平台的设计带来巨大压力，同时会导致产品的成本大幅度提高；其二是低压内缸的变形控制问题，由于外缸的刚性不足，而导致外缸的变形会叠加到内缸上，从而使内缸的变形大幅度增加，进而影响到汽轮机的动静间隙，动静间隙设置的太小，影响安全性，设置的太大，影响经济性；其三是低压外缸的强度设计困难，内缸加上转子将近八百吨的重量，全部支撑于外缸，使得外缸强度的设计难度大大增加。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种可大大提高汽轮机低压缸模块安全性和经济性的支撑结构。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种大功率核电汽轮机低压缸模块支撑结构，所述低压缸模块位于基础平台上，所述低压缸模块包括外缸、内缸及转子，所述内缸位于所述外缸内部，所述转子的端部设有低压端部汽封，所述外缸支撑在基础平台上，所述内缸上设有数个内缸猫脚支撑，所述内缸猫脚支撑伸出所述外缸支撑在所述基础平台的支撑件上，所述转子通过转子轴承支撑座支撑在基础平台上。

优选的，所述外缸与所述内缸猫脚支撑之间通过波纹补偿器连接，所述波纹补偿器安装在用于内缸猫脚支撑伸出外缸的孔洞处。

优选的，所述支撑件为铸造式轴承座、钢支墩或基础凸台。

优选的，所述外缸通过外缸裙边支撑结构或者通过与外缸连成一体的数只猫脚支撑在所述基础平台上。

优选的，所述低压端部汽封固定在所述转子轴承支撑座上。

进一步的，所述转子轴承支撑座与所述低压端部汽封之间设有波纹补偿器。

上述技术方案具有如下有益效果：1)降低机组对低压外缸刚度的需求，减小低压外缸的设计难度，减少低压外缸的用材量和重量，有效降低产品的成本。2)使低压外缸的重量得以减轻，大大减轻汽缸作用在汽轮机基础平台上的载荷，使汽轮机基础平台的设计难度得以降低。3)由于内缸直接支撑在基础平台上，内缸的变形不受外缸的影响，变形量大大减小，从而减小了动、静部件发生碰摩的几率，从而提高机组的安全性。4)由于内缸和转子都支撑在基础平台上，和以往模式相比低压缸汽封间隙在保证机组安全性的情况下可以设计得更小，从而减小漏汽量，相应提高机组的效率，进而提高机组的经济性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图对本专利进行详细说明。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细介绍。

如图1所示，该大功率核电汽轮机低压缸模块支撑结构的低压缸模块位于基础平台1上，低压缸模块包括外缸2、内缸3及转子4。外缸2的四角各设有一个外缸猫脚支撑9，外缸2通过外缸猫脚支撑9支撑在基础平台1上。四个外缸猫脚支撑9支撑在与基础平台1固定在一起的预埋件上，预埋件固定于基础平台1，在预埋件与外缸猫脚支撑9之间设置调整垫片用以调整外缸2的标高和水平。作为本发明的另一种实施例，外缸2还可以用其自身的外缸裙边直接支撑在基础平台1上，基础平台1上设置低压缸台板以及可调垫铁调整其水平，然后用地脚螺钉加以固定。

内缸3位于外缸2的内部，内缸3的四角各设有一个内缸猫脚支撑5，外缸2上设有孔洞，内缸猫脚支撑5通过孔洞伸出外缸2支撑在基础平台1的支撑件7上，支撑件7可以为铸造式轴承座、钢支墩或基础凸台，在支撑件7与内缸猫脚支撑5之间设置调整垫片用以调整内缸的标高和水平。用于内缸猫脚支撑5伸出外缸的孔洞处设有波纹补偿器6，波纹补偿器6用来补偿内、外缸之间的形变差。波纹补偿器6为一波纹管，该波纹管的两端分别用螺栓固定在内缸猫脚支撑5和外缸2的缸壁上。根据内缸的变形计算情况以及机组布置的实际情况，内缸猫爪可以选择轴向支撑，也可以选择横向支撑。

转子4的两端直接支撑在落地式的转子轴承支撑座8上，转子4的端部设有低压端部汽封，低压端部汽封也通过螺栓固定在转子轴承支撑座8上，转子轴承支撑座8与低压端部汽封之间也设有波纹补偿器，通过该波纹补偿器可补偿转子4与外缸2之间的形变差。

该大功率核电汽轮机低压缸模块支撑结构的外缸、内缸及转子均采用落地方式支撑在基础平台上，内缸及转子的重量就不会压在外缸上，这样降低机组对低压外缸刚度的需求，减小低压外缸的设计难度，减少低压外缸的用材量和重量，有效降低产品的成本。使低压外缸的重量得以减轻，大大减轻汽缸作用在汽轮机基础平台上的载荷，使汽轮机基础平台的设计难度得以降低。同时由于内缸直接支撑在基础平台上，内缸的变形不受外缸的影响，变形量大大减小，从而减小了动、静部件发生碰摩的几率，从而提高机组的安全性；由于内缸和转子都支撑在基础平台上，和以往模式相比低压缸汽封间隙在保证机组安全性的情况下可以设计得更小，从而减小漏汽量，相应提高机组的效率，进而提高机组的经济性。该大功率核电汽轮机低压缸模块支撑结构特别是用于低压缸模块结构尺寸和重量特别巨大的大容量核电机组时，更是具有明显的优势。

以上对本发明实施例所提供的一种大功率核电汽轮机低压缸模块支撑结构进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，凡依本发明设计思想所做的任何改变都在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种大功率核电汽轮机低压缸模块支撑结构，所述低压缸模块位于基础平台上，所述低压缸模块包括外缸、内缸及转子，所述内缸位于所述外缸内部，所述转子的端部设有低压端部汽封，其特征在于：所述外缸支撑在基础平台上，所述内缸上设有数个内缸猫脚支撑，所述内缸猫脚支撑伸出所述外缸支撑在所述基础平台的支撑件上，所述转子通过转子轴承支撑座支撑在基础平台上。

2.根据权利要求1所述的大功率核电汽轮机低压缸模块支撑结构，其特征在于：所述外缸与所述内缸猫脚支撑之间通过波纹补偿器连接，所述波纹补偿器安装在用于内缸猫脚支撑伸出外缸的孔洞处。

3.根据权利要求1所述的大功率核电汽轮机低压缸模块支撑结构，其特征在于：所述支撑件为铸造式轴承座、钢支墩或基础凸台。

4.根据权利要求1所述的大功率核电汽轮机低压缸模块支撑结构，其特征在于：所述外缸通过传统的外缸裙边支撑结构或者通过与外缸连成一体的数只猫脚支撑在所述基础平台上。

5.根据权利要求1所述的大功率核电汽轮机低压缸模块支撑结构，其特征在于：所述低压端部汽封固定在所述转子轴承支撑座上。

6.根据权利要求5所述的大功率核电汽轮机低压缸模块支撑结构，其特征在于：所述转子轴承支撑座与所述低压端部汽封之间设有波纹补偿器。

Images