CN103470317A - 一种汽轮机联合阀门结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种汽轮机联合阀门结构，包括一主汽阀、一主汽调节阀和一补汽阀。主汽阀的主蒸汽出汽口与主汽调节阀的主调阀进汽口通过一主连接管连通，主汽调节阀的去补汽出汽口与补汽阀进汽口通过一段或两段副连接管连通，所述的主连接管、副连接管均为直管。主汽调节阀的主出汽口设有与汽轮机的汽缸连接的一段出汽连通管；补汽阀出汽口设有与汽轮机的汽缸连接的一段导汽管。本发明使补汽阀、主汽阀、主汽调节阀集成为一组件，简化了整体结构，节省了补汽阀连接管道的用钢量，大大降低制造成本。更重要的是，简洁的管道布置避免了蒸汽在弯弯曲曲的管道中的能量损失，使汽轮机的整体效率得到提高。

Description

一种汽轮机联合阀门结构

技术领域

本发明涉及电站汽轮机，特别是涉及一种汽轮机联合阀门结构。

背景技术

汽轮发电机组是一种把热能转换成机械能进而转换成电能的能量转换装置，是电站建设中的关键动力设备之一。由锅炉产生的高温、高压蒸汽，经过蒸汽透平，将热能与压力势能转换，成为汽轮机的机械能，带动汽轮机转子输出轴做功，该机械能通过汽轮机转子输出轴传递给发电机，从而将机械能转换成电能，因此，汽轮机作为源动机常被称为“光明之源”。

汽轮机主汽门调门组件是汽轮机进口区域的关键部件，其结构型式的可靠性、气动性能不仅关系到阀门本身的性能，还对汽轮机组的安全性、机组效率有重要影响。目前国内超超临界600MW等级以上汽轮机有相当数量采用全周进汽+补汽调节的方式，其补汽阀多设计为单独的一个。由于蒸汽参数很高，现有阀门及相应的管道设计复杂，管道长度较长，不仅成本较高，而且整体的气动性能有较大损失，不利于机组效率的提高。如图1所示，现有技术中传统的补汽阀调节手段是，在左侧的主汽阀02和右侧的主汽阀01上分别设置一个出汽口，该两个出汽口分别通过补汽进汽管道05和补汽进汽管道04与补汽阀03连接，补汽阀03再分出两个出汽口，通过补汽出汽管道06和补汽出汽管道07输入到汽缸的相应位置。蒸汽进入主汽阀02后，由主汽阀02的出汽口进入补汽进汽管道05和补汽进汽管道04，补汽进汽管道05和补汽进汽管道04由弯管和直管组合连接而成，蒸汽到达补汽阀03，再经过补汽阀03的出口，进入补汽出汽管道06和补汽出汽管道07，补汽出汽管道06和补汽出汽管道07一般均由直管与弯头组成，最终进入汽缸的指定位置。由于主汽阀01和主汽阀02共用一个补汽阀03，所以补汽阀03不能布置在汽轮机的运转层，而必须布置在距离汽轮机有一段距离的运转层下方，故蒸汽进入补汽阀03必须通过弯弯曲曲、形成很多折角的补汽进汽管道,由此导致管道繁复，还会造成蒸汽在管道中的能量损失，影响汽轮机的整机效率。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种管道简洁、蒸汽在管道中能量损失小、使汽轮机的整机效率提高的一种汽轮机联合阀门结构，以克服现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种汽轮机联合阀门结构，包括一主汽阀、一主汽调节阀和一补汽阀；所述主汽阀包括一主蒸汽进汽口和一主蒸汽出汽口；所述主汽调节阀包括一主调阀进汽口、与汽轮机的汽缸连接的一主出汽口、一去补汽出汽口；所述补汽阀包括一补汽阀进汽口和一补汽阀出汽口；其特征在于，

所述主蒸汽出汽口与所述主调阀进汽口通过一主连接管连通，所述去补汽出汽口与所述补汽阀进汽口通过一副连接管连通，所述的主连接管、副连接管均为直管。

其中，所述主出汽口设有与汽轮机的汽缸连接的一出汽连通管；所述补汽阀出汽口设有与汽轮机的汽缸连接的一导汽管。

可选地，所述主汽阀的阀体、所述主连接管、所述主汽调节阀的阀体、所述出汽连通管、所述副连接管、所述补汽阀的阀体和所述导汽管为一体式结构的壳体。

可选地，所述副连接管包括第一副连接管和第二副连接管，所述主汽阀的阀体、所述主连接管、所述主汽调节阀的阀体、所述出汽连通管和所述第一副连接管为一体式结构的壳体，所述第二副连接管、所述补汽阀的阀体和所述导汽管也为一体式结构的壳体，所述的第一副连接管和第二副连接管通过法兰结构连接在一起。

优选地，所述主蒸汽进汽口与所述主蒸汽出汽口垂直排布；所述主出汽口与所述主调阀进汽口、所述去补汽出汽口垂直排布；所述补汽阀进汽口与所述补汽阀出汽口垂直排布；所述主调阀进汽口与所述去补汽出汽口同轴或平行排布。

优选地，所述主汽阀的阀杆与所述主连接管同轴。

优选地，所述主汽调节阀的阀杆与所述主出汽口同轴。

优选地，所述补汽阀的阀杆与所述补汽阀出汽口同轴。

优选地，所述主出汽口与所述主蒸汽进汽口垂直排布，所述主出汽口与所述补汽阀出汽口也垂直排布。

优选地，所述导汽管的端部设有供与汽轮机的汽缸连接的一法兰盘。

如上所述，本发明的一种汽轮机联合阀门结构，具有以下有益效果：

使补汽阀、主汽阀、主汽调节阀集成为一组件，简化了整体结构，节省了补汽阀连接管道的用钢量，使制造成本大大降低。更重要的是，简洁的管道布置大大减小了补汽管道内的流动损失，避免了蒸汽在弯弯曲曲、形成很多折角的补汽进汽管道中的能量损失，使汽轮机的整体效率得到提高。同时，本发明简洁的结构对安装空间的需求大大减小，有利于电厂的整体布置。

附图说明

图1显示为现有技术中传统的汽轮机主汽门调门组件及补汽阀的布置示意图。

图2显示为本发明的一种汽轮机联合阀门结构实施例一的主视剖视示意图。

图3显示图2的A-A向剖视示意图。

图4显示为本发明的一种汽轮机联合阀门结构实施例二的主视剖视示意图。

元件标号说明

01      主汽阀                       02      主汽阀

03      补汽阀                       04      补汽进汽管道

05      补汽进汽管道                 06      补汽出汽管道

07      补汽出汽管道                 100     主汽阀

110     主蒸汽进汽口                 120     主蒸汽出汽口

130     主汽阀的阀杆                 140     执行机构

200     主汽调节阀                   210     主调阀进汽口

220     主出汽口                     230     去补汽出汽口

240     出汽连通管                   250     主汽调节阀的阀杆

260     执行机构                     300     补汽阀

310     补汽阀进汽口                 320     补汽阀出汽口

330     导汽管                       331     法兰盘

340     补汽阀的阀杆                 350     执行机构

400     主连接管                     500     副连接管

510     第一副连接管                 511     法兰盘

520     第二副连接管                 521     法兰盘

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图2至图4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例一

如图2、图3所示，本发明提供一种汽轮机联合阀门结构，包括一主汽阀100、一主汽调节阀200和一补汽阀300。

所述主汽阀100包括一主蒸汽进汽口110和一主蒸汽出汽口120，所述主汽调节阀200包括一主调阀进汽口210、与汽轮机的汽缸连接的一主出汽口220、一去补汽出汽口230；所述补汽阀300包括一补汽阀进汽口310和一补汽阀出汽口320。

其中，所述主蒸汽出汽口120与所述主调阀进汽口210通过一主连接管400连通，所述去补汽出汽口230与所述补汽阀进汽口310通过一副连接管500连通，所述的主连接管400、副连接管500均为直管。所述主出汽口220处设有与汽轮机的汽缸连接的一段出汽连通管240；所述补汽阀出汽口320处设有与汽轮机的汽缸连接的一段导汽管330。

其中，所述主汽阀100的阀体、所述主连接管400、所述主汽调节阀200的阀体、所述副连接管500、所述补汽阀300的阀体为一体式结构的壳体。

本实施例的副连接管500为一段，所述主汽阀100的阀体、所述主连接管400、所述主汽调节阀200的阀体、所述出汽连通管240、所述副连接管500、所述补汽阀300的阀体和所述导汽管330为一体式结构的壳体。

这样的设计避免了使用单独的补汽阀，而将补汽阀集成在主汽阀、主汽调节阀的组件上，简化了补汽阀进、出汽管道的结构。与现有技术采用单独专门的补汽阀相比，节省了大量与补汽阀相连接的弯弯曲曲、形成很多折角的补汽进、出汽管道，不但大大降低了制造成本，更重要的是，本发明简洁的管道布置大大减小了蒸汽在补汽管道内的能量损失，使汽轮机的整体效率得到提高。同时，本发明简洁的结构对安装空间的需求大大减小，有利于电厂的整体布置。

本实施例的所述主蒸汽进汽口110与所述主蒸汽出汽口120垂直排布。所述主调阀进汽口210与所述去补汽出汽口230同轴或平行排布，所述主出汽口220与所述主调阀进汽口210、所述去补汽出汽口230垂直排布。所述补汽阀进汽口310与所述补汽阀出汽口320垂直排布。所述主出汽口220与所述主蒸汽进汽口110垂直排布，所述主出汽口220与所述补汽阀出汽口320也垂直排布。

所述主调阀进汽口210与所述去补汽出汽口230的同轴或平行排布，使主连接管400与副连接管500同轴或平行，这样的好处在于蒸汽可以直接由主连接管400经主汽调节阀200流入副连接管500，而不造成额外的冲力，从而将蒸汽的能量损失降到了最低。所述主蒸汽进汽口110与所述主蒸汽出汽口120垂直排布、所述主出汽口220与所述主调阀进汽口210、所述去补汽出汽口230垂直排布、所述补汽阀进汽口310与所述补汽阀出汽口320垂直排布的好处在于蒸汽汽流可以以稳定姿态进入各个阀门，而不造成额外的冲力。所述主出汽口220与所述主蒸汽进汽口110垂直排布、所述主出汽口220与所述补汽阀出汽口320垂直排布也有利于一体式结构的壳体铸件的焊接与加工。

另外，因为主出汽口220与所述主蒸汽进汽口110、所述补汽阀出汽口320均垂直，使得它们之间的相对位置可以根据实际需要随设计任意改变，比如在实际使用时将主蒸汽进汽口110设为方向向下，主汽调节阀200相对于主汽阀100向后；则主出汽口220可以位于本发明的汽轮机联合阀门结构的左侧，也可以位于本发明的汽轮机联合阀门结构的右侧；补汽阀出汽口320可以位于本发明的汽轮机联合阀门结构的上侧，也可以位于本发明的汽轮机联合阀门结构的下侧。因而既可以适应本发明相对于汽轮机的汽缸左侧或右侧的布置要求，也可以适应补气阀出汽口320向上或向下的布置要求。

本实施例的所述主汽阀的阀杆130与所述主连接管400同轴。所述主汽调节阀的阀杆250与所述主出汽口220同轴。所述补汽阀的阀杆340与所述补汽阀出汽口320同轴。这样的好处在于带动主汽阀的阀杆130的执行机构140受力均衡，从而主汽阀的阀杆130及执行机构140不易磨损，使用寿命长；同样的，带动主汽调节阀的阀杆250的执行机构260也受力均衡，从而主汽调节阀的阀杆250及执行机构260不易磨损，使用寿命长；带动补汽阀的阀杆340的执行机构350也受力均衡，从而补汽阀的阀杆340及执行机构350不易磨损，使用寿命长。

本实施例的所述导汽管330的端部设有一法兰盘331。本发明通过该法兰盘331与汽轮机的汽缸形成刚性连接，同时也成为本发明在装配时的一个支撑点。为了使本发明在装配时能够可靠地固定，本发明的主汽调节阀200的阀体下方还设置有两个弹簧支架（图中未示出），作为本发明在装配时的另两个支撑点。

实施例二

如图4所示，本实施例在上述实施例一的基础上将副连接管分为两段，即第一副连接管510和第二副连接管520。则所述主汽阀100的阀体、所述主连接管400、所述主汽调节阀200的阀体、所述出汽连通管240和第一副连接管510为一体式结构的壳体，所述第二副连接管520、所述补汽阀300的阀体和所述导汽管330也为一体式结构的壳体。

这是因为本发明将补汽阀300集成在主汽阀100、主汽调节阀200的组件上，故整台汽轮机也就配置了两个补汽阀，这与现有技术整台汽轮机的两个主汽阀共用一个补汽阀相比，由于整台汽轮机的蒸汽流量相同，本发明的补汽阀300的口径可以设计的较小，而由于口径较小，可以在第一副连接管510的端部设置法兰盘511，在第二副连接管520的端部设置法兰盘521，使第一副连接管510和第二副连接管520通过法兰盘511与法兰盘521的配合连接在一起，从而使主汽调节阀200、补汽阀300与副连接管之间不必采用实施例一所示的一体式的结构。这样的设计使补汽阀300与主汽调节阀200能够拆卸，从而便于维修。

本发明的工作原理是：蒸汽由主汽阀100的主蒸汽进汽口110进入主汽阀100内，由主汽阀100的主蒸汽出汽口120输出，经过主连接管400输入到主汽调节阀200，再经过副连接管输入到补汽阀300，通过主汽调节阀200的出汽连通管240实现主汽调节阀200对汽轮机汽缸的供汽，通过补汽阀300的导汽管330实现补汽阀300对汽轮机汽缸的补汽。

综上所述，本发明的汽轮机联合阀门结构使补汽阀、主汽阀、主汽调节阀集成为一组件，简化了整体结构，节省了补汽阀连接管道的用钢量，使制造成本大大降低。更重要的是，简洁的管道布置大大减小了补汽管道内的流动损失，避免了蒸汽在弯弯曲曲、形成很多折角的补汽进汽管道中的能量损失，使汽轮机的整体效率得到提高。同时，本发明简洁的结构对安装空间的需求大大减小，有利于电厂的整体布置。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种汽轮机联合阀门结构，包括一主汽阀、一主汽调节阀和一补汽阀；所述主汽阀包括一主蒸汽进汽口和一主蒸汽出汽口；所述主汽调节阀包括一主调阀进汽口、与汽轮机的汽缸连接的一主出汽口、一去补汽出汽口；所述补汽阀包括一补汽阀进汽口和一补汽阀出汽口；其特征在于，

所述主蒸汽出汽口与所述主汽调节阀进汽口通过一主连接管连通，所述去补汽出汽口与所述补汽阀进汽口通过一副连接管连通，所述的主连接管、副连接管均为直管。

2.根据权利要求1所述的汽轮机联合阀门结构，其特征在于：所述主出汽口设有与汽轮机的汽缸连接的一出汽连通管；所述补汽阀出汽口设有与汽轮机的汽缸连接的一导汽管。

3.根据权利要求2所述的汽轮机联合阀门结构，其特征在于：所述主汽阀的阀体、所述主连接管、所述主汽调节阀的阀体、所述出汽连通管、所述副连接管、所述补汽阀的阀体和所述导汽管为一体式结构的壳体。

4.根据权利要求2所述的汽轮机联合阀门结构，其特征在于：所述副连接管包括第一副连接管和第二副连接管，所述主汽阀的阀体、所述主连接管、所述主汽调节阀的阀体、所述出汽连通管和所述第一副连接管为一体式结构的壳体，所述第二副连接管、所述补汽阀的阀体和所述导汽管也为一体式结构的壳体，所述的第一副连接管和第二副连接管通过法兰结构连接在一起。

5.根据权利要求3或4所述的汽轮机联合阀门结构，其特征在于：

所述主蒸汽进汽口与所述主蒸汽出汽口垂直排布；所述主出汽口与所述主调阀进汽口、所述去补汽出汽口垂直排布；所述补汽阀进汽口与所述补汽阀出汽口垂直排布；所述主调阀进汽口与所述去补汽出汽口同轴或平行排布。

6.根据权利要求5所述的汽轮机联合阀门结构，其特征在于：所述主汽阀的阀杆与所述主连接管同轴。

7.根据权利要求5所述的汽轮机联合阀门结构，其特征在于：所述主汽调节阀的阀杆与所述主出汽口同轴。

8.根据权利要求5所述的汽轮机联合阀门结构，其特征在于：所述补汽阀的阀杆与所述补汽阀出汽口同轴。

9.根据权利要求5所述的汽轮机联合阀门结构，其特征在于：所述主出汽口与所述主蒸汽进汽口垂直排布，所述主出汽口与所述补汽阀出汽口也垂直排布。

10.根据权利要求5所述的汽轮机联合阀门结构，其特征在于：所述导汽管的端部设有供与汽轮机的汽缸连接的一法兰盘。

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