CN103016071A - 一种非对称布置四阀汽轮机喷嘴组结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽轮机喷嘴领域，尤其涉及一种非对称布置四阀汽轮机喷嘴组结构。该非对称布置四阀汽轮机喷嘴组结构包括第一喷嘴组、第二喷嘴组、第三喷嘴组和第四喷嘴组，所述第一喷嘴组、第二喷嘴组、第三喷嘴组和第四喷嘴组的中心均匀布置在汽轮机内缸上形成非中心对称的结构，所述四个喷嘴组的单个喷嘴的结构相同。这样，在满足机组最大通流要求的情况下，可以使各喷嘴组的通流面积、通流量不同，有利于变负荷调节，减少蒸汽的节流损失，提高了机组在各个负荷区域，特别是中低负荷区域的运行经济性，节能效果显著，并且提高了蒸汽参数，减少了设备的撞击损失。

Description

一种非对称布置四阀汽轮机喷嘴组结构

技术领域

本发明涉及汽轮机喷嘴领域，尤其涉及一种非对称布置四阀汽轮机喷嘴组结构。

背景技术

由于工业生产用电、民用电等不同季节、不同时刻差异非常明显，从而导致我国火力发电机组长期、频繁处于低负荷工况运行，这对我国火电机组低负荷高效运行提出了更高的要求。结合火电机组的运行实际，提高机组在中低负荷区域运行的经济性的有效途径是对火电机组汽轮机的配汽结构进行改进，也即是对均匀布置在汽轮机内缸上的喷嘴组结构的改进。

现在机组的配汽结构采用的较为普遍的喷嘴组结构主要有两种：一种是“均阀结构”，即四个喷嘴组的喷嘴个数均相同；另一种是“大小阀结构”，即其中两个喷嘴组的喷嘴个数较另两个喷嘴组的喷嘴个数少，这两种喷嘴结构均属于四阀亚临界机组的中心对称喷嘴组结构。这种喷嘴组结构在设计时，一方面主要是要满足机组最大工况下的通流能力，往往设计的通流面积偏大，不利于变负荷调节，造成调速汽门的节流损失大；另一方面主要考虑的是机组在额定负荷下的配汽效率，没有兼顾到机组在中低负荷区域的运行经济性的问题。

因此，针对以上不足，本发明提供了一种非对称布置四阀汽轮机喷嘴组结构。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的是解决现有汽轮机喷嘴组结构由于不利于变负荷调节导致的调速汽门的节流损失大以及汽轮机组中低负荷区域的运行经济性低的问题。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种非对称布置四阀汽轮机喷嘴组结构，其包括第一喷嘴组、第二喷嘴组、第三喷嘴组和第四喷嘴组，所述第一喷嘴组包括与第一喷嘴组的喷嘴相连通的第一蒸汽室，所述第二喷嘴组包括与所述第二喷嘴组的喷嘴相连通的第二蒸汽室，所述第三喷嘴组包括与所述第三喷嘴组的喷嘴相连通的第三蒸汽室，所述第四喷嘴组包括与所述第四喷嘴组的喷嘴相连通的第四蒸汽室，所述第一喷嘴组、第二喷嘴组、第三喷嘴组和第四喷嘴组的中心均匀布置在汽轮机内缸上，形成非中心对称结构，所述四个喷嘴组的单个喷嘴的结构相同。

其中，第一喷嘴组和第二喷嘴组的喷嘴个数相同，第一喷嘴组、第三喷嘴组和第四喷嘴组的喷嘴个数各不相同。

其中，第一喷嘴组和第二喷嘴组的喷嘴个数分别少于第三喷嘴组，第三喷嘴组的喷嘴个数少于第四喷嘴组。

其中，所述第一喷嘴组、第二喷嘴组、第三喷嘴组和第四喷嘴组分别通过与其相连的调速汽门与主汽门相连接。

（三）有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明的非对称布置四阀汽轮机喷嘴组结构，通过将第一喷嘴组、第二喷嘴组、第三喷嘴组和第四喷嘴组布置在汽轮机内缸上，形成非中心对称的结构，可以使各喷嘴组的通流面积、通流量不同，有利于变负荷调节，减少蒸汽的节流损失，弥补了传统的四阀亚临界机组喷嘴组的结构设计主要是满足机组最大工况和额定工况下通流能力的缺陷，提高了机组在各个负荷区域，特别是中低负荷区域的运行经济性，节能效果显著，并且提高了蒸汽参数，减少了设备的撞击损失。

附图说明

图1是本发明实施例非对称布置四阀汽轮机喷嘴组结构的配汽方式示意图。

图中：1：第一喷嘴组；2：第二喷嘴组；3：第三喷嘴组；4：第四喷嘴组；5：第一调速汽门；6：第二调速汽门；7：第三调速汽门；8：第四调速汽门；9：第一主汽门；10：第二主汽门；101：第一蒸汽室；201：第二蒸汽室；301：第三蒸汽室；401：第四蒸汽室。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，本发明实施例提供的一种非对称布置四阀汽轮机喷嘴组结构包括第一喷嘴组1、第二喷嘴组2、第三喷嘴组3和第四喷嘴组4，所述第一喷嘴组1包括与第一喷嘴组的喷嘴相连通的第一蒸汽室101，所述第二喷嘴组2包括与所述第二喷嘴组的喷嘴相连通的第二蒸汽室201，所述第三喷嘴组3包括与所述第三喷嘴组的喷嘴相连通的第三蒸汽室301，所述第四喷嘴组4包括与所述第四喷嘴组的喷嘴相连通的第四蒸汽室401，所述第一喷嘴组1、第二喷嘴组2、第三喷嘴组3和第四喷嘴组4的中心均匀布置在汽轮机内缸上，形成非中心对称的结构，所述四个喷嘴组的单个喷嘴的结构相同。

因而，单个喷嘴的通流面积也相同，四个喷嘴组喷嘴数由机组经常运行工况和通流需求来进行设计。这样，在进行配汽调节时，由于四个喷嘴组的非对称结构设置以及喷嘴组的喷嘴数不完全相等，使喷嘴组的通流量、通流面积不同，从而使得调速汽门的调节精度提高，有利于变负荷调节，减小蒸汽的节流损失，同时可以使火电机组各个区域的通流量、通流面积和运行参数更加匹配。

进一步地，第一喷嘴组1和第二喷嘴组2的喷嘴个数相同，第一喷嘴组1、第三喷嘴组3和第四喷嘴组4的喷嘴个数各不相同。第一喷嘴组1和第二喷嘴组2的喷嘴个数是根据机组经常运行负荷段区域来确定，以提高机组在经常运行负荷区域段配汽效益及运行参数，特殊工况下，通过调节第三喷嘴组3或者第四喷嘴组4的通流量来满足机组运行需求，提高机组汽配效益。这样，减少蒸汽的节流损失，提高蒸汽参数，从而减少设备引起的撞击损失，并且提高了机组中、低负荷运行的蒸汽参数，使机组运行经济性大幅提高。

再进一步地，第一喷嘴组1和第二喷嘴组2的喷嘴个数少于第三喷嘴组3，第三喷嘴组3的喷嘴个数少于第四喷嘴组4。这样，在第一喷嘴组1和第二喷嘴组2的调速汽门同时打开满足经常运行负荷区域段即中低负荷区域段配汽效益及运行参数的前提下，再逐步打开第三喷嘴组3的调速汽门，以满足机组带额定负荷在设计参数下运行，在此基础之上，再逐步打开第四喷嘴组4的调速汽门，即四个喷嘴组的调速汽门全开，可以满足机组最大负荷下通流量的需求，四个喷嘴组喷嘴数的这种设置，实现了机组通流量由低到高逐步升高，可以满足机组在各个负荷区域通流量以及通流面积与运行参数相匹配。

所述第一喷嘴组1、第二喷嘴组2、第三喷嘴组3和第四喷嘴组4分别通过与其相连的调速汽门与主汽门相连接。具体来讲，第一主汽门9分别与第一调速汽门5和第四调速汽门8连接，第二主汽门10分别与第二调速汽门6和第三调速汽门7连接，第一调速汽门5与第一蒸汽室101连接，第二调速汽门6与第二蒸汽室201连接，第三调速汽门7与301第三蒸汽室连接，第四调速汽门8与第四蒸汽室401连接。这样，每一个主汽门对应两个调速汽门，每一个调速汽门控制一个喷嘴组，每个喷嘴组有若干个喷嘴。新蒸汽首先通过主汽门，经主汽门后进入调速汽门，通过调速汽门的调节进入各个喷嘴组，形成了蒸汽进入喷嘴组的通路。

本发明在满足机组安全稳定运行的前提下,通过对传统的四阀亚临界机组的喷嘴组进行改型，三阀点工况即额定工况下，喷嘴组的效率提高6%，高缸效率提高1.2%，机给供电煤耗下降1g/kWh；在中低负荷区域，由于节流损失减少，主汽参数提高，机组的供电煤耗下降3g/kWh以上。

综上所述，本发明的非对称布置四阀汽轮机喷嘴组结构，将第一喷嘴组、第二喷嘴组、第三喷嘴组和第四喷嘴组的中心均匀布置在汽轮机内缸上，形成非中心对称的结构，根据机组运行的不同工况和通流需求设计出各喷嘴组不同喷嘴数，有利于变负荷调节，减少蒸汽的节流损失，在满足机组最大通流要求的情况下，让机组各个区域的通流量、通流面积和运行参数相匹配，不会造成通流面积偏大，弥补了传统的“均阀结构”和“大小阀结构”设计主要是满足机组最大工况和额定工况下的通流能力的缺陷，提高了机组在各个负荷区域，特别是中低负荷区域的运行经济性，节能效果显著，并且提高了蒸汽参数，减少设备引起的撞击损失。

以上所述仅是本发明的一种优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种非对称布置四阀汽轮机喷嘴组结构，其特征在于：其包括第一喷嘴组（1）、第二喷嘴组（2）、第三喷嘴组（3）和第四喷嘴组（4），所述第一喷嘴组（1）包括与第一喷嘴组的喷嘴相连通的第一蒸汽室（101），所述第二喷嘴组（2）包括与所述第二喷嘴组的喷嘴相连通的第二蒸汽室（201），所述第三喷嘴组（3）包括与所述第三喷嘴组的喷嘴相连通的第三蒸汽室（301），所述第四喷嘴组（4）包括与所述第四喷嘴组的喷嘴相连通的第四蒸汽室（401），所述第一喷嘴组（1）、第二喷嘴组（2）、第三喷嘴组（3）和第四喷嘴组（4）的中心均匀布置在汽轮机内缸上，形成非中心对称结构，所述四个喷嘴组的单个喷嘴的结构相同。

2.根据权利要求1所述的非对称布置四阀汽轮机喷嘴组结构，其特征在于：第一喷嘴组（1）和第二喷嘴组（2）的喷嘴个数相同，第一喷嘴组（1）、第三喷嘴组（3）和第四喷嘴组（4）的喷嘴个数各不相同。

3.根据权利要求1或2所述的非对称布置四阀汽轮机喷嘴组结构，其特征在于：第一喷嘴组（1）和第二喷嘴组（2）的喷嘴个数分别少于第三喷嘴组（3），第三喷嘴组的喷嘴个数少于第四喷嘴组（4）。

4.根据权利要求1或2所述的非对称布置四阀汽轮机喷嘴组结构，其特征在于：所述第一喷嘴组（1）、第二喷嘴组（2）、第三喷嘴组（3）和第四喷嘴组（4）分别通过与其相连的调速汽门与主汽门相连接。

Images