CN104481604B - 汽轮机高压缸夹层加热系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种汽轮机高压缸夹层的加热系统，包括依次连接的抽蒸汽管、蒸汽输送管线和蒸汽喷射装置。沿蒸汽流动方向，蒸汽输送管线由1路母管和2路并行支管组成，2路支管分别伸入夹层上半和夹层下半内部；抽蒸汽管设置在汽轮机的过桥汽封处，将由高压部分经过桥汽封漏向中压部分的高温蒸汽送入母管作为夹层加热汽源；蒸汽喷射装置是分别设置在夹层上半和夹层下半内的2根弯管，弯管的弧度与高压外缸内壁的弧度一致、其内弧侧对应高压内缸的外表面设置有若干个喷嘴。本发明采用汽轮机内部汽源、减少系统布置与投资；弯管状的蒸汽喷射装置、使得高压内缸被均匀的加热，避免产生热冲击；2路支管独立控制，显著减小高压缸夹层上下半温差。

Description

汽轮机高压缸夹层加热系统

技术领域

本发明涉及汽轮机设计领域，具体是一种汽轮机高压缸夹层的辅助加热系统。

背景技术

汽轮机高压缸为双层缸、包括内缸和外缸，且高压内缸以外、高压外缸以内构成高压缸夹层。高压内缸内壁流动着锅炉输出的高温过热蒸汽，在高压缸夹层中充满的是温度较低的高排蒸汽、故高压内缸的外壁受到低温蒸汽冷却；因此，高压内缸内、外壁间的温差较大，从而引起高压内缸水平中分面呈现（内/外）张口变形。此外，高压内缸法兰厚度是高压内缸缸壁的3～4倍，故高压内缸法兰外壁温度更低，因此高压内缸法兰内外壁也存在较大温差，也将在水平中分面内引起热变形。

发明内容

为解决上述问题，本发明创新设计一种汽轮机高压缸夹层的加热系统、对高压内缸外壁进行辅助加热。

本发明所采用的技术方案是：

汽轮机高压缸夹层加热系统，所述高压缸包括内缸和外缸，所述内缸以外、外缸以内构成高压缸夹层，高压缸夹层以水平中分面分为夹层上半和夹层下半；所述加热系统包括依次连接的抽蒸汽管、蒸汽输送管线和蒸汽喷射装置，具体的：沿蒸汽流动方向，蒸汽输送管线由三通连接为一体的1路母管和2路并行支管组成，2路支管分别穿过高压外缸、伸入夹层上半和夹层下半内部；抽蒸汽管设置在汽轮机的过桥汽封处，将由高压部分经过桥汽封漏向中压部分的高温蒸汽送入母管作为夹层加热汽源；蒸汽喷射装置是分别设置在夹层上半和夹层下半内的2根弯管，弯管的弧度与高压外缸内壁的弧度一致、其内弧侧对应高压内缸的外表面设置有若干个喷嘴。

所述母管最低点上通过三通并联有一根疏水管，疏水管上设置有电动闸阀和手动针阀。

所述支管上设置有电动闸阀和手动针阀。

所述高压外缸上设置有供支管末端插入的安装孔，支管装入安装孔后、对安装孔附近的高压外缸内壁和外壁进行密封焊。

所述过桥汽封上设置有一个贯穿伸入现场动平衡用腔室的安装孔，抽蒸汽管一端装入该安装孔，另一端穿过高压内缸和高压外缸、延伸至高压外缸下半处，在高压外缸下半处使用法兰与垫片密封抽蒸汽管端部、并将法兰出口与母管焊接。

本发明所产生的有益效果是：

本发明汽轮机高压缸夹层加热系统采用汽轮机内部汽源，不需另外设置夹层加热联箱，减少了系统布置与投资；通过高压缸夹层内独特设计的弯管状蒸汽喷射装置，使得高压内缸被均匀的加热，避免对高压内缸产生的热冲击；同时，本系统蒸汽输送管线的2路支管独立控制，对于减小高压缸夹层上下半温差也有显著作用。

附图说明

图1是本发明加热系统的结构示意图；

图2是图1的A-A视图；

图3是本发明进汽插管的结构示意图；

图4是本发明抽蒸汽管的结构示意图。

图中标号所示：HS-蒸汽、CS-凝结水、1-弯管、2-上半支管、3-下半支管、4-凸法兰、5-凹法兰、6-垫片、7-螺栓、8-螺母、9-高压内缸、10-高压外缸、11-撑筋、12-母管、13-进汽插管、14-疏水管、15-抽蒸汽管、16-过桥汽封、17-法兰、18-密封垫片。

具体实施方式

如图2所示，高压缸包括套装为一体的高压内缸9和高压外缸10，高压内缸9以外、高压外缸10以内构成高压缸夹层；高压缸夹层以水平中分面f分为夹层上半和夹层下半。

如图1所示，本发明的汽轮机高压缸夹层加热系统，包括依次连接的抽蒸汽管15、蒸汽输送管线和蒸汽喷射装置。具体的：

沿蒸汽HS流动方向、蒸汽输送管线由三通连接为一体的1路母管12和2路并行的上半支管2及下半支管3组成，上半支管2和下半支管3分别穿过高压外缸10、伸入高压缸夹层上半和高压缸夹层下半内部。高压外缸10上设置有供支管2或3末端插入的安装孔，支管2或3装入安装孔后、对安装孔附近的高压外缸10内壁和外壁进行密封焊。上半支管2和下半支管3上分别设置有电动闸阀和手动针阀，用于控制进汽流量。母管12最低点上通过三通并联有一根疏水管14，将蒸汽输送管线中的凝结水CS由疏水管14排出；疏水管14上设置有电动闸阀和手动针阀、用于控制疏水流量。

本具体实施方式中，高压缸外部的蒸汽输送管线，包括母管12、疏水管14和上半支管2及下半支管3露在高压缸外部的部分，均由若干不同规格的不锈钢管及弯头、大小头等组成。上半支管2和下半支管3的末端均通过法兰连接有一段直管状的进汽插管13，该进汽插管13插入高压外缸10上的安装孔，将支管2或3与进汽插管13连接的法兰连接件包括配套的凸法兰4和凹法兰5，及设置在两者之间的螺栓7和垫片6、螺母8。如此，便于检修时拆卸。

如图4所示，抽蒸汽管15设置在汽轮机过桥汽封16处，将由高压部分经过桥汽封16漏向中压部分的高温蒸汽HS送入母管12、作为夹层加热汽源。过桥汽封16上设置有一个贯穿伸入现场动平衡用腔室的安装孔，抽蒸汽管15一端装入该安装孔，另一端穿过高压内缸9和高压外缸10、延伸至高压外缸10下半处，在高压外缸10下半处使用法兰17与密封垫片18密封抽蒸汽管15的端部，并将法兰17出口与母管12焊接。抽蒸汽管15回收由高压部分经过桥汽封16漏向中压部分的高温蒸汽HS，并将回收的高温蒸汽HS送入母管12；蒸汽HS通过母管12引出，通过上半支管2和下半支管3分别引入高压缸夹层的上半和下半。

蒸汽喷射装置是分别设置在夹层上半和夹层下半内的2根弯管1，弯管1的弧度与高压外缸10内壁的弧度一致、弯管1内弧侧对应高压内缸9的外表面设置有若干个喷嘴。本具体实施方式中，弯管1为半圆形弯管1，进汽插管13末端与弯管1的外弧侧连接、内部相通，弯管1通过若干个撑筋11固定在高压外缸10的内壁上。弯管1的长度与高压内缸9的长度对应，弯管1内侧上均匀开有若干小孔、作为喷嘴，可使高压内缸9被均匀的加热、而不致产生较大的热冲击。

本发明的具体安装步骤如下：

1、将2段足够长的直管状的进汽插管13用插接焊的方式、分别与2根夹层加热弯管1焊好；

2、在高压外缸10对应位置配钻2个安装孔，将焊接有进汽插管13的弯管1装入高压缸夹层，使进汽插管13正好从高压外缸10上钻的安装孔穿出（见图3）。

3、在高压外缸10内壁上通过撑筋11焊接固定弯管1（见图2）。

4、将进汽插管13与高压外缸10所钻安装孔密封焊好，在高压外缸10的内壁和外壁上各焊一圈（见图3）；

5、安装抽蒸汽管15、法兰17、密封垫片18，并将法兰17与母管12焊接（见图4）。

6、将母管12、上半支管2和下半支管3（外部管路）按图1所示布置好（汽源取自过桥汽封16），并在整个外部管路的最低点布置好疏水管路14；

7、将凸法兰4、凹法兰5分别与2根进汽插管13和其对应的上半支管2和下半支管3焊接（见图3）；

8、安装齿形垫片6，并拧紧螺栓7和螺母8以连接凸法兰4和凹法兰5；

本发明汽轮机高压缸夹层加热系统使用前，打开疏水管路14将积水排出。在汽轮机启动运行过程中，根据相关测点温差监测值，通过调整上半支管2和下半支管3上的电动闸阀和手动针阀的开度，来控制高压缸夹层上半和高压缸夹层下半的供汽量，从而实现有效的控制高压内缸9内外壁温差与高压缸夹层上下半温差。

Claims (4)

1.汽轮机高压缸夹层加热系统，所述高压缸包括内缸和外缸，所述内缸以外、外缸以内构成高压缸夹层，高压缸夹层以水平中分面分为夹层上半和夹层下半；其特征在于：所述加热系统包括依次连接的抽蒸汽管、蒸汽输送管线和蒸汽喷射装置，具体的：沿蒸汽流动方向，蒸汽输送管线由三通连接为一体的1路母管和2路并行支管组成，2路支管分别穿过高压外缸、伸入夹层上半和夹层下半内部；抽蒸汽管设置在汽轮机的过桥汽封处，将由高压部分经过桥汽封漏向中压部分的高温蒸汽送入母管作为夹层加热汽源；蒸汽喷射装置是分别设置在夹层上半和夹层下半内的2根弯管，弯管的弧度与高压外缸内壁的弧度一致、其内弧侧对应高压内缸的外表面设置有若干个喷嘴；所述过桥汽封上设置有一个贯穿伸入现场动平衡用腔室的安装孔，抽蒸汽管一端装入该安装孔，另一端穿过高压内缸和高压外缸、延伸至高压外缸下半处，在高压外缸下半处使用法兰与垫片密封抽蒸汽管端部、并将法兰出口与母管焊接。

2.根据权利要求1所述汽轮机高压缸夹层加热系统，其特征在于：所述母管最低点上通过三通并联有一根疏水管，疏水管上设置有电动闸阀和手动针阀。

3.根据权利要求1所述汽轮机高压缸夹层加热系统，其特征在于：所述支管上设置有电动闸阀和手动针阀。

4.根据权利要求1所述汽轮机高压缸夹层加热系统，其特征在于：所述高压外缸上设置有供支管末端插入的安装孔，支管装入安装孔后、对安装孔附近的高压外缸内壁和外壁进行密封焊。