CN106499451A - 一种汽轮机低压缸结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽轮机低压缸结构，包括缸体上半，所述缸体上半按低压缸的做功特性在轴向上依次划分为左部排汽区域、中部进汽区域和右部排汽区域，所述中部进汽区域的缸体上半上设有进汽口，所述中部进汽区域的进汽口在缸体上半的径向上内凹设置成型，所述中部进汽区域的进汽口分别低于左部排汽区域和右部排汽区域的缸体上半的顶面。本发明既不影响低压缸的做功特性和做功效果，又能够有效、可靠地显著降低低压缸缸体上半上的进汽口高度，进而就能直接、有效地降低低压缸联通管的起吊高度，有利于大幅降低电厂厂房的基建成本，可靠、实用。

Description

一种汽轮机低压缸结构

技术领域

本发明涉及汽轮机低压缸结构，尤其是660～1000MW功率等级汽轮机组的低压缸结构。

背景技术

电厂厂房的基建成本与厂房高度密切相关，如何通过降低厂房高度而控制基建成本，一直是电厂厂房设计的重点研究领域。影响电厂厂房高度的一个重要因素就是汽轮机的起吊高度，尤其是大功率汽轮机的低压缸联通管的起吊高度。

在现有技术中，降低汽轮机低压缸联通管的起吊高度的方法主要有两种。

其一，通过减小联通管的直径及联通管的拐弯半径（拐弯半径与联通管直径直接关联）来实现。然而，汽轮机的功率等级和低压缸的分缸压力直接决定了联通管的直径参数，其不宜调整，因而，通过减小联通管直径来降低起吊高度的方案一般是不常用的。

其二，通过降低联通管与低压缸连接处的高度来实现，最常见的的技术措施便是直接降低汽轮机低压缸的高度。然而，汽轮机低压缸的高度受内部气动特性和受力状况的影响，不仅调整难度大，而且可调整降低的幅度小、结果有限；具体的，参见图1、图2、图3和图4所示，汽轮机低压缸主要由天地配合在一起的缸体上半和缸体下半组成，它们又分别由外缸和内缸组成，即缸体上半具有对应的外缸1和内缸2，缸体下半亦具有对应的外缸和内缸；在缸体上半上设有连接联通管6的进汽口3，蒸汽经联通管6和进汽口3进入内缸2内，内缸2内的蒸汽双分流做功后从端部排出，并经内缸2上的导流环5导流后排出、进入凝汽器，由此做功特性将缸体上半在轴向上依次划分为左部排汽区域、中部进汽区域和右部排汽区域，连接联通管6的进汽口3正是布置于缸体上半的中部进汽区域的；在蒸汽的导流排出过程中，为了防止缸体上半内导流蒸汽产生对流而影响气动特性，在缸体上半中部进汽区域的外缸1和内缸2之间通过肋板8设有挡汽板4，该挡汽板4根据气体流动特点并考虑结构受力、工艺等因素一般布置有四块，四块挡汽板4之间形成一无蒸汽流动的无蒸汽区域7；通常而言，低压缸缸体上半的内缸2和外缸1之间的高度由导流环5的高度和导流环5上部的蒸汽流动所需通道的高度决定，在功率一定时蒸汽流量随之确定，缸体上半的内缸2和外缸1之间的高度尽管可以通过气动特性的优化来实现降低调整，但是，一般调整降低的幅度较小、非常有限，不能显著的降低汽轮机低压缸联通管的起吊高度，也就不利于大幅的降低电厂厂房的基建成本。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对汽轮机低压缸的结构特性及上述现有技术的不足，在不影响做功特性和效果的前提下，提供一种能够有效、可靠地显著降低低压缸联通管起吊高度的汽轮机低压缸结构。

本发明为实现发明目的所采用的技术方案是：一种汽轮机低压缸结构，包括缸体上半，所述缸体上半按低压缸的做功特性在轴向上依次划分为左部排汽区域、中部进汽区域和右部排汽区域，所述中部进汽区域的缸体上半上设有进汽口，所述中部进汽区域的进汽口在缸体上半的径向上内凹设置成型，所述中部进汽区域的进汽口分别低于左部排汽区域和右部排汽区域的缸体上半的顶面。

作为优选方案，所述中部进汽区域在缸体上半的径向上内凹设置成型，所述左部排汽区域的挡汽板和右部排汽区域的挡汽板分别延伸至中部进汽区域的径向内凹空间的外周。进一步的，所述缸体上半的中部进汽区域内凹的俯视轮廓呈梭形状。

作为优选方案，所述缸体上半中部进汽区域的内凹空间内设有多根支撑筋板，这些支撑筋板沿着缸体上半中部进汽区域的外周布置，处在中部进汽区域的进汽口的两侧；每根支撑筋板的两端与中部进汽区域径向内凹空间外周的左部排汽区域壳体和右部排汽区域壳体对应连接。进一步的，所述缸体上半中部进汽区域外周一侧或两侧的支撑筋板，在中部进汽区域的外周形成人梯结构。所述支撑筋板为空心钢管。所述左部排汽区域处在中部进汽区域径向内凹空间外周的壳体为左部排汽区域的挡汽板。所述右部排汽区域处在中部进汽区域径向内凹空间外周的壳体为右部排汽区域的挡汽板。

作为优选方案，所述汽轮机低压缸为660～1000MW功率等级汽轮机组的低压缸。

本发明的有益效果是：

1. 本发明在不改变低压缸缸体上半左、右部排汽区域的前提下，通过将不排汽的中部进汽区域的多余空间进行内收，从而在低压缸缸体上半上形成内凹的进汽口结构，如此，使本发明既不影响低压缸的做功特性和做功效果，又能够有效、可靠地显著降低低压缸缸体上半上的进汽口高度，进而就能直接、有效地降低低压缸联通管的起吊高度，有利于大幅降低电厂厂房的基建成本，可靠、实用；

2. 本发明通过将进汽口所处的中部进汽区域在低压缸缸体上半上进行径向内凹，从而在一定程度上使低压缸内的排汽区域多余空间被有效、可靠地减少，有利于使低压缸排汽流道的面积与排汽流量相匹配，进而有利于降低低压缸排汽流道内的流动损失；

3. 本发明在中部进汽区域外周所布置的支撑筋板，既能对左、右部排汽区域的蒸汽作用力进行平衡，保障低压缸运行的稳定性和可靠性，又能在低压缸缸体上半的外部形成人梯，兼具双重作用，可靠性和实用性得到进一步增强。

附图说明

下面结合附图对本发明的内容作进一步详细说明。

图1是常规大功率汽轮机低压缸的结构示意图。

图2是图1所示低压缸的内部布置示意图。

图3是图2中挡汽板的布置示意图。

图4是图1中缸体上半上的进汽口与肋板布置示意图。

图5是本发明的一种结构示意图。

图6是图5中缸体上半的结构示意图。

图7是图6的俯视图。

图8是图6的截面示意图。

图中代号含义：1—外缸；2—内缸；3—进汽口；4—挡汽板；5—导流环；6—联通管；7—无蒸汽区域；8—肋板；9—支撑筋板。

具体实施方式

实施例1

本发明为汽轮机低压缸结构，尤其是功率等级为660～1000MW的汽轮机组（亦即行业内通称的大功率汽轮机组）的低压缸结构，具体功率等级视电厂设计要求而定。

参见图5、图6、图7和图8所示，本发明包括低压缸的缸体上半，该缸体上半主要由相互匹配的外缸1和内缸2组成。缸体上半按低压缸的做功特性在轴向上依次划分为左部排汽区域、中部进汽区域和右部排汽区域，具体分界以左部排汽区域和中部进汽区域之间所布置的挡汽板4、以及右部排汽区域和中部进汽区域之间所布置的挡汽板4为准；左部排汽区域和中部进汽区域之间所布置的挡汽板4为两块，它们呈开口向右部排汽区域的V形状布置；右部排汽区域和中部进汽区域之间所布置的挡汽板4亦为两块，它们呈开口向左部排汽区域的V形状布置。中部进汽区域在缸体上半的径向上以内凹的结构设置成型，从而使左部排汽区域的两块挡汽板4和右部排汽区域的两块挡汽板4分别延伸至中部进汽区域的径向内凹空间的外周，且在中部进汽区域的径向内凹空间的外周直接裸露，通过在低压缸上方的俯视方向观察，缸体上半中部进汽区域在缸体上半上所形成的径向内凹空间的轮廓呈梭形状。

上述中部进汽区域的缸体上半上设有进汽口3，该进汽口3处在中部进汽区域的中部、亦即顶部，进汽口3的外周与中部进汽区域外周的挡汽板4之间预留出充足的作业空间，从而保证进汽口连接联通管6的操作灵活性和可靠性。缸体上半中部进汽区域的进汽口3的高度，分别低于缸体上半左部排汽区域的顶面高度和缸体上半右部排汽区域的顶面高度，使中部进汽区域的进汽口3在缸体上半的径向上以内凹设置成型。

上述缸体上半中部进汽区域的内凹空间内设有多根支撑筋板9，每根支撑筋板9采用高强度的空心钢管（当然，也可以采用其它高强度材料代替）。这些支撑筋板9分成两组，它们分别对应在进汽口3两侧的中部进汽区域的外壁；每组支撑筋板9沿着进汽口3一侧的中部进汽区域外壁的外周横向固定，从而使每组支撑筋板9在进汽口3一侧的中部进汽区域外壁上以间隔方式排成一列，相邻支撑筋板9之间的间隔距离约为一般人体的步幅；从而，使缸体上半中部进汽区域外周两侧的支撑筋板9，在中部进汽区域的外周分别形成人梯结构。前述的每根支撑筋板9的两端与中部进汽区域径向内凹空间外周的左部排汽区域壳体-挡汽板4和右部排汽区域壳体-挡汽板4对应连接。

实施例2

本发明为汽轮机低压缸结构，尤其是功率等级为660～1000MW的汽轮机组（亦即行业内通称的大功率汽轮机组）的低压缸结构，具体功率等级视电厂设计要求而定。

本发明包括低压缸的缸体上半，该缸体上半主要由相互匹配的外缸和内缸组成。缸体上半按低压缸的做功特性在轴向上依次划分为左部排汽区域、中部进汽区域和右部排汽区域，具体分界以左部排汽区域和中部进汽区域之间所布置的挡汽板、以及右部排汽区域和中部进汽区域之间所布置的挡汽板为准；左部排汽区域和中部进汽区域之间所布置的挡汽板为两块，它们呈开口向右部排汽区域的V形状布置；右部排汽区域和中部进汽区域之间所布置的挡汽板亦为两块，它们呈开口向左部排汽区域的V形状布置。中部进汽区域在缸体上半的径向上以内凹的结构设置成型，从而使左部排汽区域的两块挡汽板和右部排汽区域的两块挡汽板分别延伸至中部进汽区域的径向内凹空间的外周，它们分别由各自排汽区域的壳体在中部进汽区域的径向内凹空间的外周遮挡，中部进汽区域的径向内凹空间外周的板体为左部排汽区域的壳体和右部排汽区域的壳体，通过在低压缸上方的俯视方向观察，缸体上半中部进汽区域在缸体上半上所形成的径向内凹空间的轮廓呈梭形状。

上述中部进汽区域的缸体上半上设有进汽口，该进汽口处在中部进汽区域的中部、亦即顶部，进汽口的外周与中部进汽区域外周的挡汽板之间预留出充足的作业空间，从而保证进汽口连接联通管的操作灵活性和可靠性。缸体上半中部进汽区域的进汽口的高度，分别低于缸体上半左部排汽区域的顶面高度和缸体上半右部排汽区域的顶面高度，使中部进汽区域的进汽口在缸体上半的径向上以内凹设置成型。

上述缸体上半中部进汽区域的内凹空间内设有多根支撑筋板，每根支撑筋板采用高强度的空心钢管。这些支撑筋板分成两组，它们分别对应在进汽口两侧的中部进汽区域的外壁；每组支撑筋板沿着进汽口一侧的中部进汽区域外壁的外周横向固定，从而使每组支撑筋板在进汽口一侧的中部进汽区域外壁上以间隔方式排成一列，相邻支撑筋板之间的间隔距离约为一般人体的步幅；从而，使缸体上半中部进汽区域外周两侧的支撑筋板，在中部进汽区域的外周分别形成人梯结构。前述的每根支撑筋板的两端与中部进汽区域径向内凹空间外周的左部排汽区域壳体和右部排汽区域壳体对应连接。

实施例3

本实施例的其它内容与实施例1或2相同，不同之处在于：缸体上半中部进汽区域外周的支撑筋板所组成人梯仅为单侧，即进汽口一侧的中部进汽区域外周具有由支撑筋板所组成的人梯，另一侧虽有支撑筋板存在、但无人梯结构。

实施例4

本发明为汽轮机低压缸结构，尤其是功率等级为660～1000MW的汽轮机组（亦即行业内通称的大功率汽轮机组）的低压缸结构，具体功率等级视电厂设计要求而定。

本发明包括低压缸的缸体上半，该缸体上半主要由相互匹配的外缸和内缸组成。缸体上半按低压缸的做功特性在轴向上依次划分为左部排汽区域、中部进汽区域和右部排汽区域，具体分界以左部排汽区域和中部进汽区域之间所布置的挡汽板、以及右部排汽区域和中部进汽区域之间所布置的挡汽板为准；左部排汽区域和中部进汽区域之间所布置的挡汽板为两块，它们呈开口向右部排汽区域的V形状布置；右部排汽区域和中部进汽区域之间所布置的挡汽板亦为两块，它们呈开口向左部排汽区域的V形状布置。中部进汽区域的中部（亦即顶部）在缸体上半的径向上以内凹的结构设置成型，内凹面积大于进汽口的设计要求面积，从而使左部排汽区域的两块挡汽板和右部排汽区域的两块挡汽板分别延伸至中部进汽区域中部的径向内凹空间的外周，左部排汽区域和右部排汽区域的相对挡汽板之间以其它板体填充，填充板体形成壳体的一部分，通过在低压缸上方的俯视方向观察，缸体上半中部进汽区域的内凹中部在缸体上半上所形成的径向内凹空间的轮廓呈梭形状。

上述中部进汽区域的内凹中部所在的缸体上半上设有进汽口，该进汽口处在中部进汽区域的中部内凹空间的中心处，亦是中部进汽区域的顶部处，进汽口的外周与中部进汽区域的中部内凹空间外周的板体之间预留出充足的作业空间，从而保证进汽口连接联通管的操作灵活性和可靠性。缸体上半中部进汽区域的中部内凹空间内的进汽口的高度，分别低于缸体上半左部排汽区域的顶面高度和缸体上半右部排汽区域的顶面高度，从而使中部进汽区域上的进汽口在缸体上半的径向上以内凹设置成型。

通过上述实施例可以清楚地看出，上述实施例仅在缸体上半的径向上形成了中部进汽区域的部分内凹，剩余部分保持原状。

以上各实施例仅用以说明本发明，而非对其限制；尽管参照上述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：本发明依然可以对上述各实施例中的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的精神和范围。

Claims (9)

1.一种汽轮机低压缸结构，包括低压缸的缸体上半，所述缸体上半按低压缸的做功特性在轴向上依次划分为左部排汽区域、中部进汽区域和右部排汽区域，所述中部进汽区域的缸体上半上设有进汽口（3），其特征在于：所述中部进汽区域的进汽口（3）在缸体上半的径向上内凹设置成型，所述中部进汽区域的进汽口（3）分别低于左部排汽区域和右部排汽区域的缸体上半的顶面。

2.根据权利要求1所述汽轮机低压缸结构，其特征在于：所述中部进汽区域在缸体上半的径向上内凹设置成型，所述左部排汽区域的挡汽板和右部排汽区域的挡汽板分别延伸至中部进汽区域的径向内凹空间的外周。

3.根据权利要求2所述汽轮机低压缸结构，其特征在于：所述缸体上半的中部进汽区域内凹的俯视轮廓呈梭形状。

4.根据权利要求2或3所述汽轮机低压缸结构，其特征在于：所述缸体上半中部进汽区域的内凹空间内设有多根支撑筋板（9），这些支撑筋板（9）沿着缸体上半中部进汽区域的外周布置，处在中部进汽区域的进汽口（3）的两侧；每根支撑筋板（9）的两端与中部进汽区域径向内凹空间外周的左部排汽区域壳体和右部排汽区域壳体对应连接。

5.根据权利要求4所述汽轮机低压缸结构，其特征在于：所述缸体上半中部进汽区域外周一侧或两侧的支撑筋板（9），在中部进汽区域的外周形成人梯结构。

6.根据权利要求4所述汽轮机低压缸结构，其特征在于：所述支撑筋板（9）为空心钢管。

7.根据权利要求4所述汽轮机低压缸结构，其特征在于：所述左部排汽区域处在中部进汽区域径向内凹空间外周的壳体为左部排汽区域的挡汽板。

8.根据权利要求4所述汽轮机低压缸结构，其特征在于：所述右部排汽区域处在中部进汽区域径向内凹空间外周的壳体为右部排汽区域的挡汽板。

9.根据权利要求1所述汽轮机低压缸结构，其特征在于：所述汽轮机低压缸为660～1000MW功率等级汽轮机组的低压缸。