CN109488397B - 一种凝汽式汽轮机的轴封溢流汽热量回收系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种凝汽式汽轮机的轴封溢流汽热量回收系统，包括汽轮机、轴封、轴封溢流管、自动调节阀A、自动调节阀B、低压加热器、凝汽器，所述轴封溢流管一端与轴封连接，另一端通过三通分别与自动调节阀A和自动调节阀B连接，所述自动调节阀A与低压加热器的蒸汽入口连接，自动调节阀B与凝汽器的入口连接，所述低压加热器的蒸汽出口与凝汽器的入口连接，所述凝汽器的出口与低压加热器的凝结水入口连接。本发明通过在轴封溢流管上设置自动调节阀A和自动调节阀B，可以根据轴封溢流管和汽轮机蒸汽管的压力差，自动调节阀门的开闭，且装个装置为机械结构，在发电厂等电磁环境复杂的工况下具有良好的使用寿命和可靠性。

Description

一种凝汽式汽轮机的轴封溢流汽热量回收系统
技术领域
本发明属于火力发电机组领域，尤其涉及一种凝汽式汽轮机的轴封溢流汽热量回收系统。
背景技术
目前火力发电汽轮机多采用迷宫式自密封形式的轴封系统，在机组低负荷阶段轴封采用辅助蒸汽为汽源，在机组高负荷阶段则使用汽轮机高中压的轴封溢流蒸汽来密封低压轴封，由于高中压的溢汽量随着发电机组的负荷逐步增加，轴封溢流量也随之增加，所溢流出的蒸汽目前直接被排入凝汽器中冷却凝结成水，轴封溢流汽直接排到凝汽器，不仅造成热量损失，而且增加凝汽器热负荷，影响冷端性能，造成部分热量未被完全利用，导致机组经济性下降，为解决问题，申请号为201820584562.9的中国专利公开了一种用于汽轮机的轴封溢流蒸汽回收系统，该专利利用控制器，在设备处于高负荷阶段时，将轴封溢流汽导入到低压加温器中，利用热能，但是该系统主要是通过电子仪器进行检测和控制，在高温高湿及磁场干扰的工况条件下，电子设备的可靠性能低，设备容易出现问题，影响发电厂正常运行。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种凝汽式汽轮机的轴封溢流汽热量回收系统，可以解决现有技术电子控制器可靠性能差的问题。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种凝汽式汽轮机的轴封溢流汽热量回收系统，包括汽轮机、轴封、轴封溢流管、自动调节阀A、自动调节阀B、低压加热器、凝汽器，所述轴封溢流管一端与轴封连接，另一端通过三通分别与自动调节阀A和自动调节阀B连接，所述自动调节阀A与低压加热器的蒸汽入口连接，自动调节阀B与凝汽器的入口连接，所述低压加热器的蒸汽出口与凝汽器的入口连接，所述凝汽器的出口与低压加热器的凝结水入口连接，所述汽轮机通过汽轮机蒸汽管与低压加热器的蒸汽出口连接，所述自动调节阀A和自动调节阀B分别设有驱动器A和驱动器B，所述驱动器A和驱动器B均分别与汽轮机蒸汽管和轴封溢流管连接。
所述自动调节阀A与自动调节阀B的结构相同，均包括阀体、阀杆，所述阀体的内部设置有阀座，所述阀杆下部从阀体上部插入阀体内，阀杆下部设有阀芯，阀杆与阀体之间设有密封环A，所述阀杆与阀体之间设有阻尼器。
所述驱动器A和驱动器B的结构相同，均包括外壳、膜片，所述外壳通过连接杆安装在阀体上部，所述外壳通过膜片分隔成上隔室和下隔室，膜片下部与阀杆连接，阀杆与外壳之间设有密封环B。
所述驱动器A的上隔室和驱动器B的下隔室通过管道与汽轮机蒸汽管连接，驱动器A的下隔室和驱动器B的上隔室通过管道与轴封溢流管连接。
所述膜片的投影面积是阀芯投影面积5至8倍。
所述阀杆与阀体之间设有两个阻尼器，阻尼器平行安装在阀杆两侧，阻尼器下部与阀体铰接，阻尼器上部与阀杆铰接。
所述自动调节阀A上的阻尼器的阻尼系数比自动调节阀B上的阻尼器的阻尼系数小。
所述阻尼器为粘滞阻尼器。
本发明的有益效果在于：通过在轴封溢流管上设置自动调节阀A和自动调节阀B，可以根据轴封溢流管和汽轮机蒸汽管的压力差，自动调节阀门的开闭，且装个装置为机械结构，在发电厂等电磁环境复杂的工况下具有良好的使用寿命和可靠性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是自动调节阀A和驱动器A的结构示意图；
图中：1-汽轮机，2-轴封，3-轴封溢流管，4-自动调节阀A，5-自动调节阀B，6-低压加热器，7-凝汽器，8-驱动器A，9-驱动器B，10-汽轮机蒸汽管，41-阀体，42-阀座，43-阀杆，44-阀芯，45-密封环A，46-阻尼器，81-外壳，82-膜片，83-上隔室，84-下隔室，85-密封环B。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1、图2所示，一种凝汽式汽轮机的轴封溢流汽热量回收系统，包括汽轮机1、轴封2、轴封溢流管3、自动调节阀A4、自动调节阀B5、低压加热器6、凝汽器7，所述轴封溢流管3一端与轴封2连接，另一端通过三通分别与自动调节阀A4和自动调节阀B5连接，所述自动调节阀A4与低压加热器6的蒸汽入口连接，自动调节阀B5与凝汽器7的入口连接，所述低压加热器6的蒸汽出口与凝汽器7的入口连接，所述凝汽器7的出口与低压加热器6的凝结水入口连接，所述汽轮机1通过汽轮机蒸汽管10与低压加热器6的蒸汽出口连接，所述自动调节阀A4和自动调节阀B5分别设有驱动器A8和驱动器B9，所述驱动器A8和驱动器B9均分别与汽轮机蒸汽管10和轴封溢流管3连接。
在汽轮机1低负荷运行时，轴封溢流汽的流量较小蒸汽压力较低，此时低压加热器6主要通过汽轮机蒸汽管10将汽轮机1内的蒸汽引入低压加热器6中，对凝汽器7所产生的凝结水进行加热，汽轮机蒸汽管10内的蒸汽压力比轴封溢流管3内的蒸汽压力大，驱动器A8和驱动器B9在蒸汽压力差的作用下，将自动调节阀A4的阀杆43向下压，同时将自动调节阀B5的阀杆43向上抬，使轴封溢流管3内的蒸汽进入凝汽器7中，冷却为凝结水，当汽轮机1高负荷运行时，轴封溢流汽的流量会增多，当轴封溢流管3内的压力比汽轮机蒸汽管10内的压力高时，驱动器A8和驱动器B9在蒸汽压力差的作用下，将自动调节阀A4的阀杆43向上抬，同时将自动调节阀B5的阀杆43向下压，此时轴封溢流管3中的蒸汽在压力的作用下通过自动调节阀A4进入低压加热器6中，对凝结水进行加热，从而减少了轴封溢流汽热能的浪费，同时降低了凝汽器7中的热能负荷，驱动器A8和驱动器B9通过压强差进行驱动，无需新增新的动力源，且进行切换时无需电子仪器的操作，特别适合在发电站等电磁环境复杂的工况下使用。
如图图2所示，所述自动调节阀A4与自动调节阀B5的结构相同，均包括阀体41、阀杆43，所述阀体41的内部设置有阀座42，所述阀杆43下部从阀体41上部插入阀体41内，阀杆43下部设有阀芯44，阀杆43与阀体41之间设有密封环A45，所述阀杆43与阀体41之间设有阻尼器46，通过阀杆43带动阀芯44移动，当阀芯44将阀座42堵住使，可以使阀门关闭，阻尼器46可以延缓阀门的开关速度，阀门快速开关，造成气体冲击。
如图图2所示，所述驱动器A8和驱动器B9的结构相同，均包括外壳81、膜片82，所述外壳81通过连接杆安装在阀体41上部，所述外壳81通过膜片82分隔成上隔室83和下隔室84，膜片82下部与阀杆43连接，阀杆43与外壳81之间设有密封环B85，当上隔室83的压强比下隔室84的压强高时，膜片82带动阀杆43向下移动，当上隔室83的压强比下隔室84的压强低时，膜片82带动阀杆43向上移动，由于阀杆43上设有阻尼器46，只有当压强差大于设定值时，膜片82才可以克服阻尼器46的作用，进行移动，从而使的阀门的切换过程变得柔和，也防止膜片82频繁的移动，影响使用寿命。
所述驱动器A8的上隔室83和驱动器B9的下隔室84通过管道与汽轮机蒸汽管10连接，驱动器A8的下隔室84和驱动器B9的上隔室83通过管道与轴封溢流管3连接，在汽轮机1低负荷运行时，轴封溢流管3蒸汽压力小，汽轮机蒸汽管10的蒸汽压力大，驱动器A8的膜片82下移，关闭自动调节阀A4，同时驱动器B9的膜片82上移，开启自动调节阀B5，使轴封溢流气流入凝汽器7中，在汽轮机1高负荷运行时，轴封溢流管3蒸汽压力大，汽轮机蒸汽管10的蒸汽压力小，驱动器A8的膜片82上移，开启自动调节阀A4，同时驱动器B9的膜片82下移，关闭自动调节阀B5，使轴封溢流气流入低压加热器6中。
所述膜片82的投影面积是阀芯44投影面积5至8倍，由于在关闭阀门时，阀芯44会受到蒸汽向上的作用力，因此膜片82所提供的下压力需要比阀芯44受到的作用力大，而在相同的压强下，气压的作用越大，压力越大。
所述阀杆43与阀体41之间设有两个阻尼器46，阻尼器46平行安装在阀杆43两侧，阻尼器46下部与阀体41铰接，阻尼器46上部与阀杆43铰接，通过两个阻尼器46的配合使用，使阀杆43在移动时平稳柔和，防止在气压突然变化时阀杆43快速移动，导致膜片82损坏。
所述自动调节阀A4上的阻尼器46的阻尼系数比自动调节阀B5上的阻尼器46的阻尼系数小，汽轮机1的负荷逐渐提高时，自动调节阀A4的阻尼器46由于阻尼系数小，会率先开启，蒸汽进入低压加热器6后，自动调节阀B5才关闭，确保了在切换过程中轴封2可以正常排气，保证轴封2的正常工作。
所述阻尼器46为粘滞阻尼器，使膜片82上下移动时都受到阻力的作用，只有当压强差大于设定值时才能克服阻尼器46进行移动，防止在气压不稳定时膜片82频繁移动，影响使用寿命。

Claims (6)

1.一种凝汽式汽轮机的轴封溢流汽热量回收系统，其特征在于：包括汽轮机(1)、轴封(2)、轴封溢流管(3)、自动调节阀A(4)、自动调节阀B(5)、低压加热器(6)、凝汽器(7)，所述轴封溢流管(3)一端与轴封(2)连接，另一端通过三通分别与自动调节阀A(4)和自动调节阀B(5)连接，所述自动调节阀A(4)与低压加热器(6)的蒸汽入口连接，自动调节阀B(5)与凝汽器(7)的入口连接；所述低压加热器(6)的蒸汽出口与凝汽器(7)的入口连接，所述凝汽器(7)的出口与低压加热器(6)的凝结水入口连接，所述汽轮机(1)通过汽轮机蒸汽管(10)与低压加热器(6)的蒸汽出口连接；所述自动调节阀A(4)和自动调节阀B(5)分别设有驱动器A(8)和驱动器B(9)，所述驱动器A(8)和驱动器B(9)均分别与汽轮机蒸汽管(10)和轴封溢流管(3)连接；
所述自动调节阀A(4)与自动调节阀B(5)的结构相同，均包括阀体(41)、阀杆(43)，所述阀体(41)的内部设置有阀座(42)，所述阀杆(43)下部从阀体(41)上部插入阀体(41)内，阀杆(43)下部设有阀芯(44)，阀杆(43)与阀体(41)之间设有密封环A(45)，所述阀杆(43)与阀体(41)之间设有阻尼器(46)；
所述驱动器A(8)和驱动器B(9)的结构相同，均包括外壳(81)、膜片(82)，所述外壳(81)通过连接杆安装在阀体(41)上部，所述外壳(81)通过膜片(82)分隔成上隔室(83)和下隔室(84)，膜片(82)下部与阀杆(43)连接，阀杆(43)与外壳(81)之间设有密封环B(85)。
2.如权利要求1所述的一种凝汽式汽轮机的轴封溢流汽热量回收系统，其特征在于：所述驱动器A(8)的上隔室(83)和驱动器B(9)的下隔室(84)通过管道与汽轮机蒸汽管(10)连接，驱动器A(8)的下隔室(84)和驱动器B(9)的上隔室(83)通过管道与轴封溢流管(3)连接。
3.如权利要求1所述的一种凝汽式汽轮机的轴封溢流汽热量回收系统，其特征在于：所述膜片(82)的投影面积是阀芯(44)投影面积5至8倍。
4.如权利要求1所述的一种凝汽式汽轮机的轴封溢流汽热量回收系统，其特征在于：所述阀杆(43)与阀体(41)之间设有两个阻尼器(46)，阻尼器(46)平行安装在阀杆(43)两侧，阻尼器(46)下部与阀体(41)铰接，阻尼器(46)上部与阀杆(43)铰接。
5.如权利要求1所述的一种凝汽式汽轮机的轴封溢流汽热量回收系统，其特征在于：所述自动调节阀A(4)上的阻尼器(46)的阻尼系数比自动调节阀B(5)上的阻尼器(46)的阻尼系数小。
6.如权利要求1所述的一种凝汽式汽轮机的轴封溢流汽热量回收系统，其特征在于：所述阻尼器(46)为粘滞阻尼器。
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