CN103925011A - 一种9f级双抽轴向排汽汽轮机 - Google Patents

Abstract

一种9F级双抽轴向排汽汽轮机，它涉及一种排汽汽轮机。本发明为了解决现有的9F级燃机配套汽轮机机组无法实现高参数抽汽，而且还存在占地面积大和土建成本高的问题。本发明前轴承箱采用落地结构安装在机架上，高压缸通过下猫爪支撑在前轴承箱的左侧，低压缸设置在高压缸的左端，抽汽调节阀设置在高压缸上，转子穿设在前轴承箱、高压缸、抽汽调节阀和低压缸上，所述抽汽调节阀包括四个结构相同的抽汽调节阀，四个抽汽调节阀并排设置在高压缸上，阀碟竖直设置在阀座上，阀碟和阀座的配合面为球形截面，阀杆竖直设置在阀碟上，汽封套装在阀杆上，套筒套装在阀碟和汽封的外部，低压缸为轴向排汽低压缸。本发明用于燃气-蒸汽联合循环电站。

Description

一种9F级双抽轴向排汽汽轮机

技术领域

本发明涉及一种轴向排汽汽轮机，具体涉及一种9F级双抽轴向排汽汽轮机。

背景技术

目前投入运行的国内的9F级燃气-蒸汽联合循环电站所配用的汽轮机，主要有两种形式，1台燃机配套1台汽轮机和2台燃机配套1台汽轮机。中国联合循环项目发展很快，1台燃机配套1台汽轮机的联合循环项目应用越来越多，但是现有的9F级燃机配套汽轮机机组无法实现高参数抽汽，而且还存在占地面积大和土建成本高的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的9F级燃机配套汽轮机机组无法实现高参数抽汽，而且还存在占地面积大和土建成本高的问题。进而提供一种9F级双抽轴向排汽汽轮机。

本发明的技术方案是：一种9F级双抽轴向排汽汽轮机包括前轴承箱、高压缸、抽汽调节阀、机架、转子和低压缸，前轴承箱采用落地结构安装在机架上，高压缸通过下猫爪支撑在前轴承箱的左侧，低压缸设置在高压缸的左端，抽汽调节阀设置在高压缸上，转子穿设在前轴承箱、高压缸、抽汽调节阀和低压缸上，所述抽汽调节阀包括四个结构相同的抽汽调节阀和四个油动机，每个油动机布置在一个抽汽调节阀上方，四个抽汽调节阀并排设置在高压缸上，所述每个抽汽调节阀均包括阀碟、阀座、阀杆、汽封和套筒，阀碟竖直设置在阀座上，阀碟和阀座的配合面为球形截面，阀杆竖直设置在阀碟上，汽封套装在阀杆上，套筒套装在阀碟和汽封的外部，所述低压缸为轴向排汽低压缸。

低压缸包括轴承箱、汽封体、排汽导流护罩、轴承进排油管道、顶轴油管道、排烟管道、低压缸喷水装置和汽封管道，轴承箱套装在转子上，汽封体设置在轴承箱的右侧，排汽导流护罩罩在轴承箱和汽封体上，轴承进排油管道穿设在轴承箱的下部，顶轴油管道设置在轴承箱上，排烟管道竖直穿设在轴承箱的上部，低压缸喷水装置设置在排汽导流护罩的上方，汽封管道设置在汽封体的外侧壁和排汽导流护罩的内侧壁之间。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

1.本发明的每个抽汽调节阀单独由一个油动机控制，布置在抽汽调节阀上方，能够避免提板阀阀杆卡涩的问题。由于采用单座阀的结构，避免了双座阀的冲击和占用空间问题。由于采用径向进汽，避免了旋转隔板卡涩，能够用于高等抽汽压力的调节控制。

2.本发明结构简单，便于生产制造，易于操作。

3.现有的凝汽式汽轮机都采用向下或向上排汽，为纵向安置凝汽器，汽轮机厂房建设较大，汽轮机轴承需支撑在排汽蜗壳外，影响汽轮机转子跨距。采用轴向排汽低压缸，凝汽器布置在汽轮机后，能够缩小四分之一的汽轮机厂房空间，减少5-8天的土建周期；轴承座设置在排汽蜗壳内，可减小汽轮机轴承跨距，缩短汽轮机整体长度。

4.本发明采用轴向排汽低压缸和四个结构相同的抽汽调节阀后，非调整抽汽约100t/h，可调整抽汽最大抽汽量约200t/h，有效的增加了抽汽参数，另外，本发明的主蒸汽压力能够达到9.88MPa，主蒸汽温度达到538℃，机组热效率超高。

附图说明

图1是本发明的主视图；图2是四个抽汽调节阀侧视图；图3是带有高压主汽调节联合阀的俯视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式的一种9F级双抽轴向排汽汽轮机包括前轴承箱1、高压缸2、抽汽调节阀3、机架4、转子5和低压缸6，前轴承箱1采用落地结构安装在机架4上，高压缸2通过下猫爪支撑在前轴承箱1的左侧，低压缸6设置在高压缸2的左端，抽汽调节阀3设置在高压缸2上，转子5穿设在前轴承箱1、高压缸2、抽汽调节阀3和低压缸6上，所述抽汽调节阀3包括四个结构相同的抽汽调节阀3-1和四个油动机3-2，每个油动机3-2布置在一个抽汽调节阀3-1上方，四个抽汽调节阀3-1并排设置在高压缸2上，所述每个抽汽调节阀3-1均包括阀碟7、阀座8、阀杆9、汽封10和套筒11，阀碟7竖直设置在阀座8上，阀碟7和阀座8的配合面为球形截面，阀杆9竖直设置在阀碟7上，汽封10套装在阀杆9上，套筒11套装在阀碟7和汽封10的外部，所述低压缸6为轴向排汽低压缸。

本实施方式的高压缸2为铸造的单层缸，采用高窄法兰结构，能够适应机组快速启动的需要。同时为适应机组高温工作环境，选用优质耐热合金钢。为满足机组可调整抽气控制需要，抽汽调节阀阀壳与汽缸铸造为一体，高压缸通过下猫爪支撑在前轴承箱上，与低压缸用垂直中分面连接。

本实施方式的低压缸采用钢板焊接结构，设计为多层汽缸，能够满足用户不揭缸检修需要。

本实施方式的低压缸采用挠性支架支撑在汽轮机基础上。

本实施方式的汽轮机调整抽汽采用四个完全相同的抽汽调节阀控制。

本实施方式的转子为高中低压一体化整锻转子，同一种转子材料采用不同的热处理手段使前后两段达到不同的机械性能，既满足了高温段的高温强度要求，又满足了低温段的高强度和低脆性转变温度值的性能。

本实施方式的阀碟与阀座的配合部分为球形截面，并带有120°锥角。

本实施方式的阀座上的配合部分为75°的锥体，下面带有一个扩散段，减少了蒸汽流动损失。

本实施方式的阀碟套筒用销子固定在阀盖上，套在阀碟外面。

本实施方式的阀碟上部空间为卸载室，以减小阀门提升力。

本实施方式的阀杆外装有套筒，阀盖用双头螺栓、罩螺母紧固在阀壳上，其阀盖与阀壳的密封面上不放垫片，而以表面加工精度和研磨的方法来保证汽密性。其行程由油动机限位，保证抽汽调节阀的最小开度，以满足低压末级叶片最小冷却流量。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的阀碟7上与阀座8的配合处为75°的锥体。如此设置，便于与阀座8配合，为减少蒸汽流动损失提供便利。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式的低压缸6包括轴承箱12、汽封体13、排汽导流护罩14、轴承进排油管道15、顶轴油管道16、排烟管道17、低压缸喷水装置18和汽封管道19，轴承箱12套装在转子5上，汽封体13设置在轴承箱12的右侧，排汽导流护罩14罩在轴承箱12和汽封体13上，轴承进排油管道15穿设在轴承箱12的下部，顶轴油管道16设置在轴承箱12上，排烟管道17竖直穿设在轴承箱12的上部，低压缸喷水装置18设置在排汽导流护罩14的上方，汽封管道19设置在汽封体13的外侧壁和排汽导流护罩14的内侧壁之间。如此设置，采用轴向排汽低压缸，凝汽器布置在汽轮机后，能够缩小四分之一的汽轮机厂房空间，减少5-8天的土建周期；轴承座设置在排汽蜗壳内，可减小汽轮机轴承跨距，缩短汽轮机整体长度。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：结合图1和图3说明本实施方式，本实施方式的9F级双抽轴向排汽汽轮机还包括高压主汽调节联合阀20，高压主汽调节联合阀20与高压缸2连接。如此设置，高压主汽调节联合阀布置在汽轮机本体侧方，抽汽调节阀布置与汽缸上方，阀壳与汽缸铸成整体，采用油动机控制阀门开度，以控制抽汽量大小。轴向排汽低压缸与高压缸采用垂直法兰连接，两侧采用挠性支架支撑。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

本发明的工作原理是：

汽轮机创新地采用轴向排汽，现有的凝汽式汽轮机都采用向下或向上排汽，纵向安置凝汽器，汽轮机厂房建设较大，本汽轮机采用轴向排汽低压缸，凝汽器轴向布置在低压缸后面，能够缩小四分之一的汽轮机厂房空间，减少5-8天的土建周期；同时汽轮机排汽避免了纵向转折，减少了排汽的流动损失，提高了汽轮机热效率。同时低压缸与凝汽器采用挠性连接，能够充分吸收汽轮机热膨胀和凝汽器的热膨胀。纵向排汽汽轮机轴承需支撑在排汽蜗壳外，影响汽轮机转子跨距。本汽轮机轴承箱设置在排汽蜗壳内，与低压缸焊接成一体，可减小汽轮机轴承跨距，缩短汽轮机整体长度。低压缸设计采用多层结构设计，内部汽道光顺，有良好的气动性能。轴向排汽低压缸采用挠性支架支撑，能够吸收汽轮机轴向膨胀推力。

汽轮机创新地采用抽汽调节阀作为抽汽调节机构。在以往抽汽机组通常采用旋转隔板、提板阀、双座阀作为抽汽调节机构。旋转隔板结构往往受抽汽参数限制，高参数抽汽会使旋转隔板卡涩。提板阀由于自身结构限制，在高参数抽汽条件下，提升力过大，难于实现。而双座阀占用汽轮机空间太大，流动损失也大。本机组采用的抽汽调节阀3-1能够有效的避免上述现象，且调节性能优于以上方式。本机组抽汽调节阀共有4个，布置在汽轮机汽缸中间上部，阀壳与汽缸铸造成一体，调节阀采用单座式，调节汽阀阀座呈扩散型，以降低压损，阀碟和阀座采用优秀型线，具有良好的气动性能，同时密封性好，每个抽汽调节阀3-1采用单独的油动机3-2控制其阀门开度，通过改变阀门开度，来改变通过阀门的蒸汽流量，从而实现调节汽轮机抽汽量。油动机3-2采用液压油开启，依靠弹簧力关闭，具有很高的安全性。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明的，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其他变化，以及应用到本发明未提及的领域中，当然，这些依据本发明精神所做的变化都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (4)

1.一种9F级双抽轴向排汽汽轮机，它包括前轴承箱（1）、高压缸（2）、抽汽调节阀（3）、机架（4）、转子（5）和低压缸（6），前轴承箱（1）采用落地结构安装在机架（4）上，高压缸（2）通过下猫爪支撑在前轴承箱（1）的左侧，低压缸（6）设置在高压缸（2）的左端，抽汽调节阀（3）设置在高压缸（2）上，转子（5）穿设在前轴承箱（1）、高压缸（2）、抽汽调节阀（3）和低压缸（6）上，其特征在于：所述抽汽调节阀（3）包括四个结构相同的抽汽调节阀（3-1）和四个油动机（3-2），每个油动机（3-2）布置在一个抽汽调节阀（3-1）上方，四个抽汽调节阀（3-1）并排设置在高压缸（2）上，所述每个抽汽调节阀（3-1）均包括阀碟（7）、阀座（8）、阀杆（9）、汽封（10）和套筒（11），阀碟（7）竖直设置在阀座（8）上，阀碟（7）和阀座（8）的配合面为球形截面，阀杆（9）竖直设置在阀碟（7）上，汽封（10）套装在阀杆（9）上，套筒（11）套装在阀碟（7）和汽封（10）的外部，所述低压缸（6）为轴向排汽低压缸。

2.根据权利要求1所述一种9F级双抽轴向排汽汽轮机，其特征在于：所述阀碟（7）上与阀座（8）的配合处为75°的锥体。

3.根据权利要求1或2所述一种9F级双抽轴向排汽汽轮机，其特征在于：所述低压缸（6）包括轴承箱（12）、汽封体（13）、排汽导流护罩（14）、轴承进排油管道（15）、顶轴油管道（16）、排烟管道（17）、低压缸喷水装置（18）和汽封管道（19），轴承箱（12）套装在转子（5）上，汽封体（13）设置在轴承箱（12）的右侧，排汽导流护罩（14）罩在轴承箱（12）和汽封体（13）上，轴承进排油管道（15）穿设在轴承箱（12）的下部，顶轴油管道（16）设置在轴承箱（12）上，排烟管道（17）竖直穿设在轴承箱（12）的上部，低压缸喷水装置（18）设置在排汽导流护罩（14）的上方，汽封管道（19）设置在汽封体（13）的外侧壁和排汽导流护罩（14）的内侧壁之间。

4.根据权利要求3所述一种9F级双抽轴向排汽汽轮机，其特征在于：所述9F级双抽轴向排汽汽轮机还包括高压主汽调节联合阀（20），高压主汽调节联合阀（20）与高压缸（2）连接。