CN109083703B - 一种解决汽轮机中压缸上下缸壁温差大的系统及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种解决汽轮机中压缸上下缸壁温差大的系统及其装配方法，属于汽轮机的导汽系统。机组实际运行过程中，因蒸汽流通不均匀，导致上下缸壁温差大，使得汽缸膨胀量不一致而产生变形，影响机组安全稳定运行。本发明中外缸上半壁温热电偶安装在外缸上半的中压进汽位置，外缸下半壁温热电偶安装在外缸的下半；连通管设置在外缸的排汽口处，现场动平衡孔法兰固定在外缸的上半排汽口处；导汽管的一端与连通管连接，导汽管的另一端与现场动平衡孔法兰连接，导汽管上安装有电动调节阀；外缸上半壁温热电偶、外缸下半壁温热电偶和电动调节阀均连接至机组的控制系统。本发明结构简单合理，所有部件均可散件运至现场，确定好位置后在现场焊接成型。

Description

一种解决汽轮机中压缸上下缸壁温差大的系统及其装配方法

技术领域

本发明涉及一种解决汽轮机中压缸上下缸壁温差大的系统及其装配方法，属于汽轮机的导汽系统。

背景技术

现代汽轮机在设计时，为防止外缸的变形，在外缸的中压进汽位置处设置上下缸壁温热电偶，用于监视上下缸壁的金属温度。

机组实际运行过程中，往往会由于再热蒸汽管道与中压内缸密封处出现泄漏，导致蒸汽漏至中压内缸与外缸的夹腔内，导致因蒸汽流通不均匀，使得上下半汽缸与蒸汽换热时金属温度变化速度不一致，导致上下缸壁温差大，使得汽缸膨胀量不一致而产生变形，影响汽轮机通流动静间隙，与转子产生碰磨，影响机组安全稳定运行。

申请号为201010109093.3的中国专利公开了一种汽缸下半缸温度补偿装置及其温度补偿方法，通过在汽缸下半缸设置电加热管来对温度进行补偿，避免汽缸整体温差大而产生的各种问题。但是，该方法需额外进行加热，增加了运行成本，而且，对汽缸加热可能会进一步引起汽缸变形等。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理的解决汽轮机中压缸上下缸壁温差大的系统及其装配方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种解决汽轮机中压缸上下缸壁温差大的系统，包括外缸和中压内缸，所述中压内缸位于外缸内；其特征在于，还包括外缸上半壁温热电偶、外缸下半壁温热电偶、导汽管、电动调节阀、连通管和现场动平衡孔法兰；所述外缸上半壁温热电偶安装在外缸上半的中压进汽位置，所述外缸下半壁温热电偶安装在外缸的下半；所述连通管设置在外缸的排汽口处，所述连通管开有孔，用于连接导汽管；所述现场动平衡孔法兰固定在外缸的上半排汽口处，所述现场动平衡孔法兰也开有孔，用于连接导汽管；所述导汽管的一端与连通管连接，所述导汽管的另一端与现场动平衡孔法兰连接，所述导汽管上安装有电动调节阀；所述外缸上半壁温热电偶、外缸下半壁温热电偶和电动调节阀均连接至机组的控制系统。

进一步而言，所述现场动平衡孔法兰通过螺栓与外缸固定，所述螺栓经过下球面垫圈和上球面垫圈插入外缸内，所述下球面垫圈与外缸接触，所述上球面垫圈位于下球面垫圈上，所述螺栓的顶部安装有罩螺母。

进一步而言，所述外缸为高中压合缸，高压进汽和中压进汽均位于外缸的中间位置，中压进汽管道只设置在外缸的下半，蒸汽沿中压进汽管道进入中压区域，做功后经外缸上半尾部排出；外缸的中压进汽位置设置有高中压转子现场动平衡孔，通过专用工具将平衡块加至高中压转子的某一位置上，起到平衡转子偏心力的作用，机组运行时通过现场动平衡孔法兰将该高中压转子现场动平衡孔进行密封，防止蒸汽泄露；在外缸的中压进汽位置，汽缸上半和下半分别设置的外缸上半壁温热电偶和外缸下半壁温热电偶，用于监视外缸的上半壁温和下半壁温，将上半壁温和下半壁温的温差控制在合理范围内，确保机组安全稳定运行。

进一步而言，所述中压内缸为焊接部件，位于外缸的内部，再热蒸汽与外缸隔离开，降低外缸的热应力，同时中压内缸与再热蒸汽管道通过密封环进行密封，防止再热蒸汽漏至中压内缸与外缸之间的夹腔内，引起外缸壁温和三抽蒸汽超温，影响机组安全运行和经济性。

进一步而言，所述电动调节阀的开度为0至100%，根据外缸的上半壁和下半壁温差的实际情况进行调整，机组的运行人员在集控室远方调节其开度，确保外缸上半壁和下半壁的温差在合理范围内。

再热蒸汽管道设置在外缸的下半，通过焊接连接至外缸进行固定。机组在启动、停机与变负荷过程中，再热蒸汽管道与中压内缸的密封处出现不同程度的泄露，同时机组的运行状态不同，蒸汽的参数也会出现一定的差异，当外缸下半的壁温高于上半壁温时，运行人员可远方操作电动调节阀，通过外缸上下半壁温的差值反馈控制电动调节阀的开度，确保外缸上下半壁温的差值在合理的设计范围内，保证机组的安全稳定运行。

上述的解决汽轮机中压缸上下缸壁温差大的系统的装配方法如下步骤：

第一步：将外缸排汽口位置上方的连通管进行现场割孔；

第二步，将现场动平衡孔法兰与外缸连接的螺栓、罩螺母、下球面垫圈和上球面垫圈拆下，对现场动平衡孔法兰进行割孔，然后再将现场动平衡孔法兰固定至外缸上；

第三步，将导汽管的一端与连通管的开孔处进行焊接，将导汽管的另一端与现场动平衡孔法兰的开孔处进行焊接，将导汽管中间的水平位置与电动调节阀的两端进行焊接；

第四步，将电动调节阀的控制线缆进行现场安装，连接至机组的控制系统。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明的结构简单合理，可在现场通过改造来实现；本发明的所有部件均可散件运至现场，与连通管、外缸等一起进行现场定位，确定好位置后在现场通过焊接成为一个整体，装配方便。

附图说明

图1是本发明实施例的俯视结构示意图。

图2是本发明实施例的主视剖面结构示意图。

图3是本发明实施例的导汽管与汽缸的连接结构示意图。

图中：外缸1、中压内缸2、外缸上半壁温热电偶3、外缸下半壁温热电偶4、导汽管5、电动调节阀6、连通管7、罩螺母8、螺栓9、现场动平衡孔法兰10、下球面垫圈11、上球面垫圈12。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例

参见图1至图3，本实施例中的解决汽轮机中压缸上下缸壁温差大的系统，包括外缸1和中压内缸2，中压内缸2位于外缸1内；还包括外缸上半壁温热电偶3、外缸下半壁温热电偶4、导汽管5、电动调节阀6、连通管7和现场动平衡孔法兰10；外缸上半壁温热电偶3安装在外缸1上半的中压进汽位置，外缸下半壁温热电偶4安装在外缸1的下半；连通管7设置在外缸1的排汽口处，连通管7开有孔，用于连接导汽管5；现场动平衡孔法兰10固定在外缸1的上半排汽口处，现场动平衡孔法兰10也开有孔，用于连接导汽管5；导汽管5的一端与连通管7连接，导汽管5的另一端与现场动平衡孔法兰10连接，导汽管5上安装有电动调节阀6；外缸上半壁温热电偶3、外缸下半壁温热电偶4和电动调节阀6均连接至机组的控制系统。

现场动平衡孔法兰10通过螺栓9与外缸1固定，螺栓9经过下球面垫圈11和上球面垫圈12插入外缸1内，下球面垫圈11与外缸1接触，上球面垫圈12位于下球面垫圈11上，螺栓9的顶部安装有罩螺母8。

外缸1为高中压合缸，高压进汽和中压进汽均位于外缸1的中间位置，中压进汽管道只设置在外缸1的下半，蒸汽沿中压进汽管道进入中压区域，做功后经外缸1上半尾部排出；外缸1的中压进汽位置设置有高中压转子现场动平衡孔，通过专用工具将平衡块加至高中压转子的某一位置上，起到平衡转子偏心力的作用，机组运行时通过现场动平衡孔法兰10将该高中压转子现场动平衡孔进行密封，防止蒸汽泄露；在外缸1的中压进汽位置，汽缸上半和下半分别设置的外缸上半壁温热电偶3和外缸下半壁温热电偶4，用于监视外缸1的上半壁温和下半壁温，将上半壁温和下半壁温的温差控制在合理范围内，确保机组安全稳定运行。

中压内缸2为焊接部件，位于外缸1的内部，再热蒸汽与外缸1隔离开，降低外缸1的热应力，同时中压内缸2与再热蒸汽管道通过密封环进行密封，防止再热蒸汽漏至中压内缸2与外缸1之间的夹腔内，引起外缸1壁温和三抽蒸汽超温，影响机组安全运行和经济性。

电动调节阀6的开度为0至100%，其控制线缆连接至机组的控制系统，并在集控室控制界面上设置按钮，便于运行人员进行远方控制。根据外缸1的上半壁和下半壁温差的实际情况进行调整，机组的运行人员在集控室远方调节其开度，确保外缸1上半壁和下半壁的温差在合理范围内。

上述的解决汽轮机中压缸上下缸壁温差大的系统的装配方法包括如下步骤：

第一步：将外缸1排汽口位置上方的连通管7进行现场割孔；

第二步，将现场动平衡孔法兰10与外缸1连接的螺栓9、罩螺母8、下球面垫圈11和上球面垫圈12拆下，对现场动平衡孔法兰10进行割孔，然后再将现场动平衡孔法兰10固定至外缸1上；

第三步，将导汽管5的一端与连通管7的开孔处进行焊接，将导汽管5的另一端与现场动平衡孔法兰10的开孔处进行焊接，将导汽管5中间的水平位置与电动调节阀6的两端进行焊接；

第四步，将电动调节阀6的控制线缆进行现场安装，连接至机组的控制系统。

本实施中的系统能够适用于不同类型的汽轮机。

虽然本发明以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种解决汽轮机中压缸上下缸壁温差大的系统，包括外缸和中压内缸，所述中压内缸位于外缸内；其特征在于，还包括外缸上半壁温热电偶、外缸下半壁温热电偶、导汽管、电动调节阀、连通管和现场动平衡孔法兰；所述外缸上半壁温热电偶安装在外缸上半的中压进汽位置，所述外缸下半壁温热电偶安装在外缸的下半；所述连通管设置在外缸的排汽口处，所述连通管开有孔，用于连接导汽管；所述现场动平衡孔法兰固定在外缸的上半排汽口处，所述现场动平衡孔法兰也开有孔，用于连接导汽管；所述导汽管的一端与连通管连接，所述导汽管的另一端与现场动平衡孔法兰连接，所述导汽管上安装有电动调节阀；所述外缸上半壁温热电偶、外缸下半壁温热电偶和电动调节阀均连接至机组的控制系统；

所述外缸为高中压合缸，高压进汽和中压进汽均位于外缸的中间位置，中压进汽管道只设置在外缸的下半，蒸汽沿中压进汽管道进入中压区域，做功后经外缸上半尾部排出；在外缸的中压进汽位置，汽缸上半和下半分别设置的外缸上半壁温热电偶和外缸下半壁温热电偶，用于监视外缸的上半壁温和下半壁温，将上半壁温和下半壁温的温差控制在合理范围内，确保机组安全稳定运行。

2.根据权利要求1所述的解决汽轮机中压缸上下缸壁温差大的系统，其特征在于，所述现场动平衡孔法兰通过螺栓与外缸固定，所述螺栓经过下球面垫圈和上球面垫圈插入外缸内，所述下球面垫圈与外缸接触，所述上球面垫圈位于下球面垫圈上，所述螺栓的顶部安装有罩螺母。

3.根据权利要求1所述的解决汽轮机中压缸上下缸壁温差大的系统，其特征在于，所述中压内缸为焊接部件，位于外缸的内部，再热蒸汽与外缸隔离开，降低外缸的热应力，同时中压内缸与再热蒸汽管道通过密封环进行密封，防止再热蒸汽漏至中压内缸与外缸之间的夹腔内，引起外缸壁温和三抽蒸汽超温，影响机组安全运行和经济性。

4.根据权利要求1所述的解决汽轮机中压缸上下缸壁温差大的系统，其特征在于，所述电动调节阀的开度为0至100%，根据外缸的上半壁和下半壁温差的实际情况进行调整，机组的运行人员在集控室远方调节其开度，确保外缸上半壁和下半壁的温差在合理范围内。

5.一种如权利要求1-4中任一项权利要求所述的解决汽轮机中压缸上下缸壁温差大的系统的装配方法，其特征在于，所述装配方法包括如下步骤：

第一步：将外缸排汽口位置上方的连通管进行现场割孔；

第二步，将现场动平衡孔法兰与外缸连接的螺栓、罩螺母、下球面垫圈和上球面垫圈拆下，对现场动平衡孔法兰进行割孔，然后再将现场动平衡孔法兰固定至外缸上；

第三步，将导汽管的一端与连通管的开孔处进行焊接，将导汽管的另一端与现场动平衡孔法兰的开孔处进行焊接，将导汽管中间的水平位置与电动调节阀的两端进行焊接；

第四步，将电动调节阀的控制线缆进行现场安装，连接至机组的控制系统。