CN107939459A - 一种太阳能光热发电用50mw等级汽轮机 - Google Patents
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Abstract
一种太阳能光热发电用50MW等级汽轮机，属于汽轮机领域，解决了现有的50MW等级汽轮机因循环效率低而不适用于太阳能光热电站的问题。本发明所述的汽轮机包括高压段和中低压段。高压段和中低压段分别位于发电机的转子的两端。高压段包括高压缸和高压转子，中低压段包括中低压缸、中低压转子和冷凝器。高压缸的进汽端口与太阳能光热电站的换热装置的出汽端口相连通，高压缸的出汽端口经再热器与中低压缸的进汽端口相连通，中低压缸的出汽端口与冷凝器相连通。高压转子和中低压转子均与发电机的转子联动。本发明所述的汽轮机适用于太阳能光热发电。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽轮机，属于汽轮机领域。
背景技术
目前，我国的太阳能光热电站通常采用50MW等级汽轮机作为发电用的原动机。太阳能光热电站具有蒸汽品质低、光照变化频繁带来负荷波动大、启停频繁、年运行小时数有限和运行环境恶劣等特点，因此，太阳能光热电站用汽轮机应当高效、灵活且可靠性高。然而，现有的50MW等级汽轮机均为火力电站而设计，循环效率较低，不适用于太阳能光热电站。
发明内容
本发明为解决现有的50MW等级汽轮机因循环效率低而不适用于太阳能光热电站的问题，提出了一种太阳能光热发电用50MW等级汽轮机。
本发明所述的太阳能光热发电用50MW等级汽轮机包括高压段和中低压段；
高压段和中低压段分别位于发电机的转子的两端；
高压段包括高压缸和高压转子，中低压段包括中低压缸、中低压转子和冷凝器；
高压缸的进汽端口与太阳能光热电站的换热装置的出汽端口相连通，高压缸的出汽端口经再热器与中低压缸的进汽端口相连通，中低压缸的出汽端口与冷凝器相连通；
高压转子和中低压转子均与发电机的转子联动。
作为优选的是，高压段还包括高压主汽调节联合阀和高压导汽管，高压缸的进汽端口依次经高压导汽管和高压主汽调节联合阀与换热装置的出汽端口相连通。
作为优选的是，高压段还包括第一轴承箱、第二轴承箱和高压缸基架；
第一轴承箱和第二轴承箱均固设在高压缸基架上，第一轴承箱通过第一猫爪结构支撑高压缸的调速端、第二轴承箱通过第二猫爪结构支撑高压缸的电端；
高压缸通过定位键轴向固定在高压缸基架上。
作为优选的是，第一轴承箱和第二轴承箱分别内设有第一轴承和第二轴承，第一轴承和第二轴承分别用于支撑高压转子的调速端和电端。
作为优选的是，高压段还包括减速齿轮箱，高压转子通过第一联轴器与减速齿轮箱的主轴联动，减速齿轮箱上设置有盘车。
作为优选的是，中低压段还包括中压再热调节联合阀和中压导汽管，中低压缸的进汽端口依次经中压导汽管和中压再热调节联合阀与再热器的出汽端口相连通。
作为优选的是，中低压段还包括第三轴承箱、第四轴承箱、排汽缸和中低压缸基架；
第三轴承箱和排汽缸均固设在中低压缸基架上，第四轴承箱设置在排汽缸的内部；
第三轴承箱通过第三猫爪结构支撑中低压缸的调速端，中低压缸的电端通过垂直法兰与排汽缸的调速端固连，排汽缸的电端支撑在中低压缸基架上；
中低压缸的出汽端口经排汽缸与冷凝器的进汽端口相连通。
作为优选的是，第三轴承箱和第四轴承箱分别内设有第三轴承和第四轴承，第三轴承和第四轴承分别用于支撑中低压转子的调速端和电端，中低压转子通过第二联轴器与发电机的转子联动。
作为优选的是，所述汽轮机为反动式汽轮机；
所述汽轮机采用小焓降、后加载动叶片，装配式静叶片；
高压转子和中低压转子均为整锻转子，高压转子和中低压转子的额定转速分别为7255rpm和3000rpm。
作为优选的是，高压缸和中低压缸均为双层缸结构，并且内、外缸均采用高窄法兰结构。
本发明所述的太阳能光热发电用50MW等级汽轮机，太阳能光热电站的换热装置输出的主蒸汽经高压缸的进汽端口进入高压缸内，在流过高压通流后经高压缸的出汽端口进入再热器。再热后的蒸汽经中低压缸的进汽端口进入中低压缸内，在流过中低压通流后经中低压缸的出汽端口进入冷凝器。这种无调节级的设计，在无进汽损失的同时，避免了较大焓降落在效率不高的冲动式调节级，能够获得更高的循环效率。因此，与现有的50MW等级汽轮机相比，本发明所述的汽轮机更适用于太阳能光热发电。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明所述的太阳能光热发电用50MW等级汽轮机进行更详细的描述，其中：
图1为实施例提及的高压段与发电机的结构示意图；
图2为实施例提及的低压段与发电机的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明所述的太阳能光热发电用50MW等级汽轮机作进一步说明。
实施例：下面结合图1和图2详细地说明本实施例。
本实施例所述的太阳能光热发电用50MW等级汽轮机包括高压段和中低压段；
高压段和中低压段分别位于发电机1的转子的两端；
高压段包括高压缸2和高压转子3，中低压段包括中低压缸4、中低压转子5和冷凝器；
高压缸2的进汽端口与太阳能光热电站的换热装置的出汽端口相连通，高压缸2的出汽端口经再热器与中低压缸4的进汽端口相连通，中低压缸4的出汽端口与冷凝器相连通；
高压转子3和中低压转子5均与发电机1的转子联动。
本实施例的高压段还包括高压主汽调节联合阀和高压导汽管，高压缸2的进汽端口依次经高压导汽管和高压主汽调节联合阀与换热装置的出汽端口相连通。
本实施例的高压段还包括第一轴承箱6、第二轴承箱7和高压缸基架8；
第一轴承箱6和第二轴承箱7均固设在高压缸基架8上，第一轴承箱6通过第一猫爪结构支撑高压缸2的调速端、第二轴承箱7通过第二猫爪结构支撑高压缸2的电端；
高压缸2通过定位键轴向固定在高压缸基架8上。
本实施例的第一轴承箱6和第二轴承箱7通过落地结构安装在高压缸基架8上。
本实施例的第一轴承箱6和第二轴承箱7分别内设有第一轴承和第二轴承，第一轴承和第二轴承分别用于支撑高压转子3的调速端和电端。
本实施例的高压段还包括减速齿轮箱9，高压转子3通过第一联轴器与减速齿轮箱9的主轴联动，减速齿轮箱9上设置有盘车。
本实施例的中低压段还包括中压再热调节联合阀和中压导汽管，中低压缸4的进汽端口依次经中压导汽管和中压再热调节联合阀与再热器的出汽端口相连通。
本实施例的中低压段还包括第三轴承箱10、第四轴承箱11、排汽缸12和中低压缸基架13；
第三轴承箱10和排汽缸12均固设在中低压缸基架13上，第四轴承箱11设置在排汽缸12的内部；
第三轴承箱10通过第三猫爪结构支撑中低压缸4的调速端，中低压缸4的电端通过垂直法兰与排汽缸12的调速端固连，排汽缸12的电端支撑在中低压缸基架13上；
中低压缸4的出汽端口经排汽缸12与冷凝器的进汽端口相连通。
本实施例的第三轴承箱10通过落地结构安装在中低压缸基架13上，第四轴承箱11采用座缸结构设计，与排汽缸12一体化，本实施例的排汽缸12为轴向排汽缸，并采用钢板拼接结构。如此设置，能够节约空间，降低电厂建设成本。
本实施例的第三轴承箱10和第四轴承箱11分别内设有第三轴承和第四轴承，第三轴承和第四轴承分别用于支撑中低压转子5的调速端和电端，中低压转子5通过第二联轴器与发电机1的转子联动。
本实施例所述的汽轮机为反动式汽轮机，所述汽轮机采用小焓降、后加载动叶片，装配式静叶片。
本实施例所述的汽轮机采用反动式通流设计，动叶片为小焓降、后加载叶型，部分负荷效率高。
本实施例的静叶片采用装配式结构，与传统的焊接隔板相比，装配式结构没有焊缝，避免了焊接变形，能够更好地保证通流精度。
本实施例的高压转子3和中低压转子5均为整锻转子，高压转子3和中低压转子5的额定转速分别为7255rpm和3000rpm。
本实施例的中低压转子5分为高压段和低温段，高温段的机械性能满足高温强度的要求，低温段具有高强度和低脆性转变温度值的性能。
本实施例所述的汽轮机采用分缸双转速设计，高压缸设计转速7255r/min，中低压缸设计转速3000r/min，能够获得更高的缸效率。
本实施例的高压缸2和中低压缸4均为双层缸结构，不仅能够适应机组的高温工作环境特点，而且具有缸体强度大、刚度大和热应力小等优点。双层缸结构的内、外缸均采用高窄法兰结构，以适应机组快速启动的需要。
本实施例所述的汽轮机采用7级回热设计，其中，第1、2级回热设计在高压缸，第3～7级回热设计在中低压缸，第3级回热为除氧器。
本实施例所述的汽轮机适用太阳能光热电站的蒸汽参数和运行模式，适应频繁起停机及长期宽负荷稳定运行。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。
Claims (10)
1.一种太阳能光热发电用50MW等级汽轮机，其特征在于，所述汽轮机包括高压段和中低压段；
高压段和中低压段分别位于发电机(1)的转子的两端；
高压段包括高压缸(2)和高压转子(3)，中低压段包括中低压缸(4)、中低压转子(5)和冷凝器；
高压缸(2)的进汽端口与太阳能光热电站的换热装置的出汽端口相连通，高压缸(2)的出汽端口经再热器与中低压缸(4)的进汽端口相连通，中低压缸(4)的出汽端口与冷凝器相连通；
高压转子(3)和中低压转子(5)均与发电机(1)的转子联动。
2.如权利要求1所述的太阳能光热发电用50MW等级汽轮机，其特征在于，高压段还包括高压主汽调节联合阀和高压导汽管，高压缸(2)的进汽端口依次经高压导汽管和高压主汽调节联合阀与换热装置的出汽端口相连通。
3.如权利要求2所述的太阳能光热发电用50MW等级汽轮机，其特征在于，高压段还包括第一轴承箱(6)、第二轴承箱(7)和高压缸基架(8)；
第一轴承箱(6)和第二轴承箱(7)均固设在高压缸基架(8)上，第一轴承箱(6)通过第一猫爪结构支撑高压缸(2)的调速端、第二轴承箱(7)通过第二猫爪结构支撑高压缸(2)的电端；
高压缸(2)通过定位键轴向固定在高压缸基架(8)上。
4.如权利要求3所述的太阳能光热发电用50MW等级汽轮机，其特征在于，第一轴承箱(6)和第二轴承箱(7)分别内设有第一轴承和第二轴承，第一轴承和第二轴承分别用于支撑高压转子(3)的调速端和电端。
5.如权利要求4所述的太阳能光热发电用50MW等级汽轮机，其特征在于，高压段还包括减速齿轮箱(9)，高压转子(3)通过第一联轴器与减速齿轮箱(9)的主轴联动，减速齿轮箱(9)上设置有盘车。
6.如权利要求1所述的太阳能光热发电用50MW等级汽轮机，其特征在于，中低压段还包括中压再热调节联合阀和中压导汽管，中低压缸(4)的进汽端口依次经中压导汽管和中压再热调节联合阀与再热器的出汽端口相连通。
7.如权利要求6所述的太阳能光热发电用50MW等级汽轮机，其特征在于，中低压段还包括第三轴承箱(10)、第四轴承箱(11)、排汽缸(12)和中低压缸基架(13)；
第三轴承箱(10)和排汽缸(12)均固设在中低压缸基架(13)上，第四轴承箱(11)设置在排汽缸(12)的内部；
第三轴承箱(10)通过第三猫爪结构支撑中低压缸(4)的调速端，中低压缸(4)的电端通过垂直法兰与排汽缸(12)的调速端固连，排汽缸(12)的电端支撑在中低压缸基架(13)上；
中低压缸(4)的出汽端口经排汽缸(12)与冷凝器的进汽端口相连通。
8.如权利要求7所述的太阳能光热发电用50MW等级汽轮机，其特征在于，第三轴承箱(10)和第四轴承箱(11)分别内设有第三轴承和第四轴承，第三轴承和第四轴承分别用于支撑中低压转子(5)的调速端和电端，中低压转子(5)通过第二联轴器与发电机(1)的转子联动。
9.如权利要求1～8任意一项所述的太阳能光热发电用50MW等级汽轮机，其特征在于，所述汽轮机为反动式汽轮机；
所述汽轮机采用小焓降、后加载动叶片，装配式静叶片；
高压转子(3)和中低压转子(5)均为整锻转子，高压转子(3)和中低压转子(5)的额定转速分别为7255rpm和3000rpm。
10.如权利要求1～8任意一项所述的太阳能光热发电用50MW等级汽轮机，其特征在于，高压缸(2)和中低压缸(4)均为双层缸结构，并且内、外缸均采用高窄法兰结构。
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|---|---|---|---|---|
| CN109162765A (zh) * | 2018-08-23 | 2019-01-08 | 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 | 一种超高压45mw一次中间再热高转速汽轮机 |
| CN109162765B (zh) * | 2018-08-23 | 2023-10-10 | 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 | 一种超高压45mw一次中间再热高转速汽轮机 |
| CN114776391A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-07-22 | 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 | 一种采用多级小焓降叶片的60mw反动式高温高压汽轮机 |
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