CN109339873B - 用于高背压供热的汽轮机末级叶片保护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于高背压供热的汽轮机末级叶片保护装置，保护装置为双层环状结构，可整体装入被拆掉隔板的低压缸内，使低压通流汽道平滑；所述保护装置内还设置有降温装置，以降低汽轮机过高的排汽温度。通过将保护装置装入低压缸中，可替代被拆掉的末级隔板，使低压通流汽道变得顺畅，减少汽流的紊流及有害容积；同时通过设置喷水头对超温的蒸汽进行实时的降温处理，有效保护了余下叶片中的末级叶片安全，避免其遭受不稳定汽流冲击和温度过高带来的损坏。

Description

用于高背压供热的汽轮机末级叶片保护装置
技术领域
本发明属于汽轮机技术领域，特别涉及一种用于高背压供热的汽轮机末级叶片保护装置。
背景技术
高背压循环水供热是汽轮机中利用低品位能源进行供热的一种方式。通常会采取减级的措施，即减去低压段中的最后一级或两级，提高排汽压力，通过凝汽器实现供暖。减级后，喷水导流环距离末级叶片距离过大，见详图1，不能有效保护末级叶片。特别是在低负荷的情况下，汽轮机排汽出现过热蒸汽，温度急剧上升，会危害到余下叶片中的末级叶片安全。
发明内容
本发明的目的在于：提供了一种用于高背压供热的汽轮机末级叶片保护装置，可替代被拆掉的隔板，装入低压缸中，使低压通流汽道变得顺畅，减少汽流的紊流及有害容积，有效保护了余下叶片中的末级叶片安全。
本发明技术的技术方案是这样实现的：用于高背压供热的汽轮机末级叶片保护装置，为双层环状结构，可整体装入被拆掉隔板的低压缸内，使低压通流汽道平滑；所述保护装置内还设置有降温装置，以降低汽轮机过高的排汽温度。
本发明所述的用于高背压供热的汽轮机末级叶片保护装置，所述保护装置包括外圆锥筒和内圆筒，并通过若干环向均匀间隔的若干连接板将内圆筒固定在外圆锥筒内部。
本发明所述的用于高背压供热的汽轮机末级叶片保护装置，所述保护装置可由均分的上下两个锥形半环组合而成。
本发明所述的用于高背压供热的汽轮机末级叶片保护装置，所述降温装置通过喷水混合实现降温，喷水头位于保护装置的进汽端。
本发明所述的用于高背压供热的汽轮机末级叶片保护装置，若干喷水头环向均匀间隔的安装在外圆锥筒的内壁，且喷水头的喷嘴倾斜的朝向保护装置出汽端和内圆筒的外壁。
本发明所述的用于高背压供热的汽轮机末级叶片保护装置，所述喷水头的喷嘴倾斜角度保持一致，或间隔设置为不同的角度。
本发明所述的用于高背压供热的汽轮机末级叶片保护装置，在保护装置的上下两个锥形半环上，分别设置有环绕在外圆锥筒进汽端外壁上的弧形导水管，弧形导水管同时与所在锥形半环的喷水头连接。
本发明所述的用于高背压供热的汽轮机末级叶片保护装置，所述喷水头斜穿过外圆锥筒的筒壁，再与弧形导水管连接；在汽轮机的下缸体上安装有进水管，并从缸体穿出后与有压供水管路连接，弧形导水管的进水端与所述进水管可拆分的连接。
本发明所述的用于高背压供热的汽轮机末级叶片保护装置，上下两个锥形半环上的弧形导水管被均分为两段，每段分别从保护装置的两侧同时供水，以保持喷水头的水压均衡。
本发明所述的用于高背压供热的汽轮机末级叶片保护装置，所述保护装置的两侧水平设置有连接固定座，连接固定座的一端与外圆锥筒的外壁连接，另一端固定在下缸体内罩的喷嘴叶栅安装槽内。
本发明的有益效果为：通过将保护装置装入低压缸中，可替代被拆掉的末级隔板，使低压通流汽道变得顺畅，减少汽流的紊流及有害容积；同时通过设置喷水头对超温的蒸汽进行实时的降温处理，有效保护了余下叶片中的末级叶片安全，避免其遭受不稳定汽流冲击和温度过高带来的损坏。
附图说明
图1为未安装保护装置的汽轮机局部图；
图2为安装了保护装置的汽轮机局部图；
图3为保护装置横向剖视图；
图4为保护装置两个锥形半环分离状态的横向剖视图；
图5为保护装置锥形半环的纵向剖视图；
图6为弧形导水管的布置示意图；
图7为连接固定座7的示意图；
图8为L型悬挂销的具体示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1为未安装保护装置的汽轮机局部图，可以看出，缸体8的内罩9在拆除低压段的最后一级后，从余下的末级中喷出的蒸汽将进入一个开阔的不规则空间，进而产生剧烈的紊动，会对设备产生破坏作用。
图2中，利用高背压供热的汽轮机末级叶片保护装置，可替代被拆掉的隔板，装入低压缸中，使低压通流汽道变得顺畅，减少汽流的紊流及有害容积，有效保护了余下叶片中的末级叶片安全。所述保护装置为双层环状结构，可整体装入被拆掉隔板的低压缸内，使低压通流汽道平滑；所述保护装置内还设置有降温装置，以降低汽轮机过高的排汽温度。
所述保护装置包括外圆锥筒2和内圆筒1，并通过若干环向均匀间隔的若干连接板3将内圆筒固定在外圆锥筒内部。如图3所示，所述保护装置可由均分的上下两个锥形半环组合而成。
所述降温装置通过喷水混合实现降温，喷水头4位于保护装置的进汽端；若干喷水头4环向均匀间隔的安装在外圆锥筒2的内壁，且喷水头4的喷嘴倾斜的朝向保护装置出汽端和内圆筒1的外壁。避免了直接将水喷向末级叶片，造成末级叶片的损坏，并且设置多个喷水头4是为了使得混合更加均匀和完全，使得降温更彻底。
所述喷水头4的喷嘴倾斜角度保持一致，或间隔设置为不同的角度。设置成不同的角度，可进一步的使得混合更加均匀和完全。
在保护装置的上下两个锥形半环上，分别设置有环绕在外圆锥筒2进汽端外壁上的弧形导水管5，弧形导水管5同时与所在锥形半环的喷水头4连接。所述喷水头4斜穿过外圆锥筒2的筒壁，再与弧形导水管5连接；在汽轮机的下缸体上安装有进水管6，并从缸体穿出后与有压供水管路连接，弧形导水管5的进水端与所述进水管6可拆分的连接。在外圆锥筒2对应每个喷水头4的对应安装位置设置有斜向的安装孔21，弧形导水管5和进水管6可通过法兰连接。
通过在下缸体上打孔，用进水管6接入外部水源。水源宜为凝结水，随背压变化而不同，纯凝机组一般为25℃～37℃，空冷机组一般为54℃～73℃，高背压供热工况可能为73℃～90℃。进一步的，鉴于以上的复杂情况，故推荐使用除盐水，其温度可稳定在室温20℃～30℃的范围，具有更好的效果。尤其以使用除盐水为宜，水量需进行计算。缸体外，进水管6增设若干电动截止阀、手动截止阀、节流阀，以及控制系统，实现自动控制，保留手动控制模式。
优选的，所述上下锥形半环上的弧形导水管5被均分为左右两段，每段分别从保护装置的两侧同时供水，以保持喷水头4的水压均衡。
所述保护装置的两侧水平设置有连接固定座7，连接固定座7的一端与外圆锥筒2的外壁连接，另一端固定在下缸体内罩的低压隔板安装槽91内。具体的，在外圆锥筒2上下两半的分型面处焊接有上法兰81和下法兰82，并且上法兰81和下法兰82上分别设置有上搭板71和下搭板72，通过中分面连接螺栓4将上搭板71和下搭板72连接在一起，进而起到将外圆锥筒2上下两半连接成为一体的作用。在所述下搭板72的外端连接有L型悬挂销74，L型悬挂销74通过螺钉75固定在下搭板72的端部，外圆锥筒2通过L型悬挂销74固定在低压隔板安装槽91内。L型悬挂销74的端部设置有横向限位螺纹销77和轴向限位螺纹销76，以方便分别限定L型悬挂销74在低压隔板安装槽91内的横向位置和轴向位置。L型悬挂销74在低压隔板安装槽91内还设置有下调整垫片78和上调整垫片79，下调整垫片78用于调整L型悬挂销74的同心度，上调整垫片79用于调整中分面的间隙，以防止旋转和凸起。
外圆锥筒2的倾斜角度，能与汽轮机通流相匹配即可，使得流道顺畅，避免紊流产生。
需要进行高背压循环水供热时，将最外侧的导流隔板拆除，并将保护装置装入低压缸，替代被拆掉的导流隔板。其小直径端为进汽端，大直径端为出汽端，构成一个喇叭状的低压通流汽道，受外圆锥筒2的约束，蒸汽流动顺畅、不会紊乱。接配好弧形导水管5与进水管6，并连通外部水源。检测控制系统和阀门。
汽轮机启动，开始发电并供热，进行高背压循环水供热的过程中，当T＞To+20时，保护装置自动启动喷水；T≤To+10时，保护装置自动停止喷水。T为实测低压排汽温度，To为实测背压对应的饱和水温度，To随背压变化而不同，高背压供热工况大致范围为73℃～90℃。必要时，也可手动开启喷水。通过喷水，可以明显降低低压排汽的过热度，特别是在低负荷的情况下，有效保护末级叶片不超温。
供暖期结束后，拆除保护装置恢复至纯凝状态。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.用于高背压供热的汽轮机末级叶片保护装置，其特征在于：保护装置为双层环状结构，可整体装入被拆掉隔板的低压缸内，使低压通流汽道平滑；所述保护装置内还设置有降温装置，以降低汽轮机过高的排汽温度；所述保护装置包括外圆锥筒和内圆筒，并通过若干环向均匀间隔的若干连接板将内圆筒固定在外圆锥筒内部；所述降温装置通过喷水混合实现降温，喷水头位于保护装置的进汽端；若干喷水头环向均匀间隔的安装在外圆锥筒的内壁，且喷水头的喷嘴倾斜的朝向保护装置出汽端和内圆筒的外壁；
所述保护装置可由均分的上下两个锥形半环组合而成；
所述喷水头的喷嘴倾斜角度保持一致，或间隔设置为不同的角度；
在保护装置的上下两个锥形半环上，分别设置有环绕在外圆锥筒进汽端外壁上的弧形导水管，弧形导水管同时与所在锥形半环的喷水头连接；
所述喷水头斜穿过外圆锥筒的筒壁，再与弧形导水管连接；在汽轮机的下缸体上安装有进水管，并从缸体穿出后与有压供水管路连接，弧形导水管的进水端与所述进水管可拆分的连接；
上下两个锥形半环上的弧形导水管被均分为两段，每段分别从保护装置的两侧同时供水，以保持喷水头的水压均衡；
所述保护装置的两侧水平设置有连接固定座，连接固定座的一端与外圆锥筒的外壁连接，另一端固定在下缸体内罩的喷嘴叶栅安装槽内。
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