CN109162765B - 一种超高压45mw一次中间再热高转速汽轮机 - Google Patents

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Abstract

一种超高压45MW一次中间再热高转速汽轮机，涉及汽轮机领域。本发明是为了解决现有的45MW等级汽轮机占地面积大，循环效率低的问题。两个支撑部件分别用于支撑高压缸和低压排汽缸，转子尾端通过膜片联轴器连接减速箱，转子转动产生的转速经过减速箱减速后带动发电机的转轴转动，高压主汽调节联合阀设置在高压缸的外壁上，中压再热调节联合阀进气阀设置在中压缸的外壁上，主蒸汽通过高压主汽调节联合阀进入高压缸，流过高压通流后由高压缸下部的排汽管道流出，流出的蒸汽经锅炉再热后通过中压再热调节联合阀进气阀进入气缸中部，流过中低压通流后由低压排汽缸下部排汽口进入凝汽器，从而完成蒸汽的通流。它为一次中间再热高转速汽轮机。

Description

一种超高压45MW一次中间再热高转速汽轮机
技术领域
本发明涉及一种超高压45MW一次中间再热高转速汽轮机，属于汽轮机领域。
背景技术
我国现役的45MW等级汽轮机成型设计，普遍存在主汽参数低，系统设计及结构设计不尽合理、成本高等问题，机组循环效率低、供电煤耗高，不仅能源利用率低而且污染排放量大。
发明内容
本发明是为了解决现有的45MW等级汽轮机占地面积大，循环效率低的问题。现提供一种超高压45MW一次中间再热高转速汽轮机。
一种超高压45MW一次中间再热高转速汽轮机，它包括转子、两个支撑部件、缸体、膜片联轴器8、减速箱9、发电机10、高压主汽调节联合阀和中压再热调节联合阀进气阀，
缸体包括高压缸4、中压缸5和低压排汽缸6，
转子上依次套有高压缸4、中压缸5和低压排汽缸6，两个支撑部件分别用于支撑高压缸4和低压排汽缸6，
转子尾端通过膜片联轴器8连接减速箱9，转子转动产生的转速经过减速箱9减速后带动发电机10的转轴转动，
高压主汽调节联合阀设置在高压缸4的外壁上，中压再热调节联合阀进气阀设置在中压缸5的外壁上，
主蒸汽通过高压主汽调节联合阀进入高压缸4，流过高压通流后由高压缸4下部的排汽管道流出，流出的蒸汽经锅炉再热后通过中压再热调节联合阀进气阀进入中压缸5，流过中低压通流后由低压排汽缸6下部排汽口进入凝汽器，从而完成蒸汽的通流过程。
本发明的有益效果为：
本申请的汽轮机机组采用高转速、高、中、低压合缸设计，前轴承箱落地布置，后轴承箱与排汽缸焊接为整体以节约轴系长度。另外，低压排汽缸单侧向下排汽，缩短轴系长度，在保证机组具有高循环效率、高安全性的前提下，最大限度的缩短机组长度，减少机组占地面积，节约空间、降低电厂建设成本。同时，高中压整体内缸，进汽方式采用360°切向蜗壳进汽搭配横置静叶保证进汽效率。
机组采用全周进汽，高压主汽调节联合阀与高压缸直连，中压再热调节联合阀进气阀与中压缸直连，最大限度减小了进汽损失，且避免了较多的焓降落在效率不高的冲动式调节级，这些焓降分布在小焓降反动式压力级上，可以获得更高的级效率；
高、中压全部静叶、动叶采用预扭装配式结构，与传统焊接隔板相比，装配式结构没有焊缝，避免焊接变形，更好地保证了通流精度；
与现有45MW等级汽轮机缸相比，提高机组进汽参数至13.24MPa/566℃/566℃，在根本上提高循环效率。
本申请的绝对死点设计在低压排汽缸后基架处，为整个机组的膨胀绝对死点。减速箱通过基架固定在基础上，减速箱内设置推力支持轴承作为减速箱转子绝对死点。汽轮机转子的相对膨胀死点设计在前轴承箱推力轴承处。运行期间高压缸、中压缸、低压排汽缸调端膨胀，汽缸通过定中心梁推动前轴承箱滑动，汽轮机转子向电端膨胀。汽轮机转子与减速箱转子间设置膜片联轴器用于吸收热态运行期间两转子靠背轮间胀差。减速箱齿轮采用双斜齿，使推力自平衡。从而使整个机组结构稳定。
附图说明
图1为一种超高压45MW一次中间再热高转速汽轮机的纵剖面结构示意图，
图2为整个汽轮机机组布置示意图，
图3为图2的俯视图，
图4为高中压内缸实体侧视图，
图5为高中压内缸实体俯视图，
图6为进汽蜗壳CFD(流体动力学)计算流线图，
图7为进汽蜗壳CFD计算中截面马赫数分布图，
图8为进汽蜗壳CFD计算中截面压力分布图。
具体实施方式
具体实施方式一：参照图1至图5具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种超高压45MW一次中间再热高转速汽轮机，它包括转子、两个支撑部件、缸体、膜片联轴器8、减速箱9、发电机10、高压主汽调节联合阀和中压再热调节联合阀进气阀，
缸体包括高压缸4、中压缸5和低压排汽缸6，
转子上依次套有高压缸4、中压缸5和低压排汽缸6，两个支撑部件分别用于支撑高压缸4和低压排汽缸6，
转子尾端通过膜片联轴器8连接减速箱9，转子转动产生的转速经过减速箱9减速后带动发电机10的转轴转动，
高压主汽调节联合阀设置在高压缸4的外壁上，中压再热调节联合阀进气阀设置在中压缸5的外壁上，
主蒸汽通过高压主汽调节联合阀进入高压缸4，流过高压通流后由高压缸4下部的排汽管道流出，流出的蒸汽经锅炉再热后通过中压再热调节联合阀进气阀进入中压缸5，流过中低压通流后由低压排汽缸6下部排汽口进入凝汽器，从而完成蒸汽的通流过程。
本实施方式中，前轴承箱落地布置，后轴承箱与排汽缸焊接为整体以节约轴系长度。将转子分为高温区与低温区两段，两段转子采用螺栓把紧，充分利用材料性能。汽轮机采用高转速设计，并利用减速箱减速后输出至发电机。转子支撑在前支持轴承和后支持轴承上，并利用膜片联轴器吸收轴系胀差。机组采用无导汽管设计。
低压排汽缸6采用钢板拼焊结构。
高压主汽调节联合阀与高压缸4采用法兰连接，中压再热调节联合阀进气阀与中压缸5采用法兰连接。
具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种超高压45MW一次中间再热高转速汽轮机作进一步说明，本实施方式中，两个支撑部件包括两个轴承和两个轴承箱，
轴承包括前轴承11和后轴承12，轴承箱包括前轴承箱3和后轴承箱7，
转子的首端侧壁和尾端侧壁分别支撑在前轴承11和后轴承12上，前轴承11和高压缸4调端均固定在前轴承箱3上，后轴承12和低压排汽缸6调端均固定在后轴承箱7上。
具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式二所述的一种超高压45MW一次中间再热高转速汽轮机作进一步说明，本实施方式中，它还包括基架，
两个轴承箱支撑于基架上。
具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式二所述的一种超高压45MW一次中间再热高转速汽轮机作进一步说明，本实施方式中，转子包括高压转子1和中低压转子2，
高压转子1和中低压转子2之间采用法兰螺栓连接，
高压转子1调端支撑在前轴承11上，中低压转子2电端支撑在后轴承12上。
本实施方式中，高压转子1和中低压转子2均为整锻转子，高压转子1和中低压转子2具有不同的机械性能，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。
本申请中的汽轮机按7级回热设计，其中第1、2、3、4级回热设计在高压缸，第5、6、7级回热设计在中低压缸，第4级回热为除氧器。
具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式二所述的一种超高压45MW一次中间再热高转速汽轮机作进一步说明，本实施方式中，高压缸4调端通过下猫爪支撑在前轴承箱3上，高压缸4底端通过定中心梁13与前轴承箱3轴向固定。
具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种超高压45MW一次中间再热高转速汽轮机作进一步说明，本实施方式中，高压缸4为双层缸结构。
本实施方式中，高压采用双层缸结构，适应机组的高温工作环境特点，保证缸体强度好、刚度好、热应力小，高压内、外缸均为铸造，采用高窄法兰结构，以适应机组快速启动的需要。高中压整体内缸，进汽方式采用360°切向蜗壳进汽搭配横置静叶保证进汽效率。从图6至图8中，能够看出蒸汽的流速。

Claims (3)

1.一种超高压45MW一次中间再热高转速汽轮机，其特征在于，它包括转子、两个支撑部件、缸体、膜片联轴器(8)、减速箱(9)、发电机(10)、高压主汽调节联合阀和中压再热调节联合阀进气阀，
缸体包括高压缸(4)、中压缸(5)和低压排汽缸(6)，
转子上依次套有高压缸(4)、中压缸(5)和低压排汽缸(6)，两个支撑部件分别用于支撑高压缸(4)和低压排汽缸(6)，
转子尾端通过膜片联轴器(8)连接减速箱(9)，转子转动产生的转速经过减速箱(9)减速后带动发电机(10)的转轴转动，
高压主汽调节联合阀设置在高压缸(4)的外壁上，中压再热调节联合阀进气阀设置在中压缸(5)的外壁上，
主蒸汽通过高压主汽调节联合阀进入高压缸(4)，流过高压通流后由高压缸(4)下部的排汽管道流出，流出的蒸汽经锅炉再热后通过中压再热调节联合阀进气阀进入中压缸(5)，流过中低压通流后由低压排汽缸(6)下部排汽口进入凝汽器，从而完成蒸汽的通流过程；
两个支撑部件包括两个轴承和两个轴承箱，
轴承包括前轴承(11)和后轴承(12)，轴承箱包括前轴承箱(3)和后轴承箱(7)，
转子的首端侧壁和尾端侧壁分别支撑在前轴承(11)和后轴承(12)上，前轴承(11)和高压缸(4)调端均固定在前轴承箱(3)上，后轴承(12)和低压排汽缸(6)调端均固定在后轴承箱(7)上；
它还包括基架，
两个轴承箱支撑于基架上；
转子包括高压转子(1)和中低压转子(2)，
高压转子(1)和中低压转子(2)之间采用法兰螺栓连接，
高压转子(1)调端支撑在前轴承(11)上，中低压转子(2)电端支撑在后轴承(12)上。
2.根据权利要求1所述的一种超高压45MW一次中间再热高转速汽轮机，其特征在于，高压缸(4)调端通过下猫爪支撑在前轴承箱(3)上，高压缸(4)底端通过定中心梁(13)与前轴承箱(3)轴向固定。
3.根据权利要求1所述的一种超高压45MW一次中间再热高转速汽轮机，其特征在于，高压缸(4)为双层缸结构。
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