CN112855294A

CN112855294A - 一种汽轮机发电设备

Info

Publication number: CN112855294A
Application number: CN202110058529.9A
Authority: CN
Inventors: 王永亮
Original assignee: Ningbo Mingzhou Thermal Power Co ltd
Current assignee: Ningbo Mingzhou Thermal Power Co ltd
Priority date: 2021-01-16
Filing date: 2021-01-16
Publication date: 2021-05-28

Abstract

本申请涉及一种汽轮机发电设备，属于蒸汽发电技术领域。其包括高压汽轮机、中低压汽轮机以及发电机，所述发电机的主轴分别突出发电机的两端，所述高压汽轮机通过减速箱与发电机的主轴的端部传动连接，所述中低压汽轮机与发电机的主轴远离高压汽轮机的端部传动连接，所述高压汽轮机与所述中低压汽轮机通过蒸汽管连接使高压汽轮机的二次蒸汽输入中低压汽轮机中。从高压汽轮机输出的二次蒸汽输入中低压汽轮机，使中压低汽轮机也带动发电机转动，从而使高压汽轮机输出的二次蒸汽被利用，减少能量的浪费。

Description

一种汽轮机发电设备

技术领域

本申请涉及蒸汽发电技术领域，尤其是涉及一种汽轮机发电设备。

背景技术

汽轮机也蒸汽透平发动机，是一种旋转蒸汽动力装置，高温高压蒸汽穿过固定喷嘴成为加速的气流后喷射到叶片上，使装有叶片排的转子旋转并对外做功。汽轮机是现代火力发电厂的主要设备，也用于冶金工业、化学工业和舰船动力装置中。

相关技术中，汽轮机发电设备一般包括锅炉、汽轮机以及与汽轮机传动连接的发电机，锅炉产生的蒸汽输送给汽轮机，蒸汽带动汽轮机转动，汽轮机又带动发电机转动，使发电机产生电流。

汽轮机又分高压汽轮机与中低压汽轮机，压力较高的蒸汽输入高压汽轮机，压力交底的蒸汽输入中低压汽轮机，使高压汽轮机与中低压汽轮机一同带动发电机转动。但是压力较高的蒸汽作用于高压汽轮机的叶轮后仍有部分蒸汽剩余，剩余的蒸汽称为二次蒸汽，相关技术中高压汽轮机产生的二次蒸汽被直接排出，从而造成了能量的浪费。

发明内容

为了减少能量的浪费，本申请提供一种汽轮机发电设备。

本申请提供的一种汽轮机发电设备采用如下的技术方案：

一种汽轮机发电设备，包括高压汽轮机、中低压汽轮机以及发电机，所述发电机的主轴分别突出发电机的两端，所述高压汽轮机通过减速箱与发电机的主轴的端部传动连接，所述中低压汽轮机与发电机的主轴远离高压汽轮机的端部传动连接，所述高压汽轮机与所述中低压汽轮机通过蒸汽管连接使高压汽轮机的二次蒸汽输入中低压汽轮机中。

通过采用上述技术方案，锅炉的一次蒸汽输入高压汽轮机，高压汽轮机带动发电机转动，使高压汽轮机带动发电机发电，从高压汽轮机输出的二次蒸汽输入中低压汽轮机，使中压低汽轮机也带动发电机转动，从而使高压汽轮机输出的二次蒸汽被利用，减少能量的浪费，并且通过减速箱的作用，使高压汽轮机输出的转速与中低压汽轮机输出的转速相同；由于高压汽轮机输出的扭矩有损耗，通过中低压汽轮机一同带动发电机转动，使输入高压汽轮机的一次蒸汽减少。

可选的，所述发电机与减速箱和中低压汽轮机均通过传动结构传动连接，所述传动结构包括固定套设于所述发电机的主轴的传动套以及固定套设于所述减速箱主轴或中低压汽轮机主轴的旋转轴，所述传动套远离所述发电机的一端套设于所述旋转轴。

通过采用上述技术方案，发电机与减速箱和中低压汽轮机均通过传动结构连接，使减速箱与发电机之间以及中低压汽轮机与发电机之间传动更加稳定；发电机与减速箱或者中低压汽轮机连接时，将减速箱的旋转轴或者中低压汽轮机的旋转轴插入传动套内，使旋转轴与传动套连接。

可选的，所述传动套的内侧壁径向且间隔设置的若干传动齿，所述旋转轴的外侧壁径向且间隔设置的若干旋转齿，相邻两所述旋转齿之间具有供所述传动齿插入的间隙。

通过采用上述技术方案，当旋转轴转动时，旋转轴的旋转齿推动传动齿转动，传动齿又将力传递给传动套，传动套带动发电机的主轴转动，从而使发电机发电。

可选的，所述旋转齿具有与所述传动齿相抵接的抵接面以及供所述传动齿滑过旋转齿的楔形面，所述楔形面从靠近抵接面的一侧至远离抵接面的一侧向靠近传动套的方向倾斜设置，所述传动齿与所述传动套之间弹性连接使传动齿在传动套上径向移动。

通过采用上述技术方案，当旋转轴转动时，旋转齿的抵接面推动传动齿转动，传动齿带动传动套转动，传动套带动发电机的主轴转动，从而使发电机发电，而当发电机的主轴转动时，传动齿与旋转齿的楔形面相抵接，又传动齿与传动套之间弹性连接，使传动齿在传动套上径向移动，从而使传动齿越过旋转齿，使得传动齿无法带动旋转齿转动，从而使得发电机的主轴主动旋转时，减速箱的主轴或者中低压汽轮机的主轴不会被带动，如此，当高压汽轮机单独带动发电机的主轴转动时，发电机不会带动中低压汽轮机转动，减少能量的损耗。

可选的，所述传动齿远离所述传动套的一端设有与所述楔形面相抵接的导向斜面。

通过采用上述技术方案，当发电机的主轴旋转时，传动齿的导向斜面与旋转齿的楔形面相抵接，使传动齿更易越过旋转齿。

可选的，所述传动齿包括与所述传动套连接的固定部、滑移套设于所述固定部的活动部以及与所述活动部连接并使活动部在固定部上滑移的压缩弹簧，所述导向斜面设于所述活动部。

通过采用上述技术方案，当传动齿作为动力与旋转齿相抵接时，活动部的导向斜面与旋转齿的楔形面相抵接，使活动部挤压压缩弹簧，压缩弹簧被挤压后收缩，使活动部在固定部向靠近传动套的方向滑移，进而使传动齿越过旋转齿。

可选的，所述压缩弹簧套设于所述固定部，且压缩弹簧的一端与传动套连接，另一端与活动部靠近传动套的端部连接。

通过采用上述技术方案，压缩弹簧套设于固定部，使压缩弹簧不易发生径向偏移，并且压缩弹簧的两端分别与传动套和活动部固定连接，使压缩弹簧于传动套上更加稳定。

可选的，所述汽轮机设备还包括供高压汽轮机放置的高压底座、供发电机放置的发电机底座以及供中低压汽轮机放置的中低压底座，所述高压底座与发电机底座连接，所述中低压底座与发电机底座连接。

通过采用上述技术方案，高压底座为高压汽轮机提供支撑，发电机底座为发电机提供支撑，中低压底座为中低压汽轮机提供支撑，使高压汽轮机、发电机以及中低压汽轮机更加稳定，同时发电机底座分别与高压底座和中低压底座连接，使发电机与减速箱之间、发电机与高压汽轮机之间连接更加稳定。

可选的，所述高压底座与发电机底座之间以及中低压底座与发电机底座之间均通过连接结构连接，所述连接结构包括紧固块以及连接块，所述紧固块设于所述发电机底座，所述连接块设于所述高压底座或者中低压底座，所述紧固块与所述连接块通过螺钉固定连接。

通过采用上述技术方案，通过紧固块与连接块的连接，使发电机底座与高压底座、发电机底座与中低压底座连接牢固。

可选的，所述紧固块开设有供所述连接块插入的紧固槽。

通过采用上述技术方案，连接块与紧固块连接时，将连接块插入紧固块的紧固槽内，预先将发电机底座和高压底座之间或者发电机底座和中低压底座之间固定，方便连接块与紧固块之间连接螺钉；并且，当连接块插入紧固槽内后，发电机的主轴与减速箱的输出轴、发电机的主轴与中低压汽轮机的输出轴相对应，方便传动结构的连接。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.从高压汽轮机输出的二次蒸汽输入中低压汽轮机，使中压低汽轮机也带动发电机转动，从而使高压汽轮机输出的二次蒸汽被利用，减少能量的浪费；

2.发电机与减速箱之间、发电机与中低压汽轮机之间均通过传动结构连接，使发电机与减速箱之间、发电机与中低压汽轮机之间传动更加稳定；

3.通过传动结构的设置，使发电机无法带动减速箱或者中低压汽轮机转动，减少能量的浪费。

附图说明

图1是本申请实施例的汽轮机发电设备的系统图。

图2是本申请实施例的高压模块、发电机模块以及中低压模块组合后的结构示意图。

图3是本申请实施例的发电机模块与中低压模块的爆炸图。

图4是本申请实施例的旋转轴的结构示意图。

图5是本申请实施例的传动套的结构示意图。

图6是本申请实施例的旋转轴与传动套配合后的状态示意图。

图7是本申请实施例的传动齿的剖视图。

附图标记说明：1、锅炉；2、高压模块；21、高压汽轮机；22、高压底座；3、中低压模块；31、中低压汽轮机；32、中低压底座；4、发电机模块；41、发电机；42、发电机底座；5、蒸汽管；6、减速箱；7、传动结构；71、传动套；711、传动槽；712、传动齿；713、固定部；714、活动部；715、压缩弹簧；716、滑移槽；717、导向斜面；72、旋转轴；721、旋转齿；722、抵接面；723、楔形面；8、连接结构；81、紧固块；811、紧固槽；82、连接块。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种汽轮机发电设备。

参照图1，汽轮机发电设备包括锅炉1、高压汽轮机21、中低压汽轮机31以及发电机41，锅炉1与高压汽轮机21通过管道连接，高压汽轮机21与中低压汽轮机31之间通过蒸汽管5连接，锅炉1产生的一次蒸汽输入高压汽轮机21内，一次蒸汽经过高压汽轮机21后输出二次蒸汽，二次蒸汽输入中低压汽轮机31，减少二次蒸汽的浪费。

参见图2，高压汽轮机21与中低压汽轮机31分别位于发电机41的两端，发电机41的主轴分别突出发电机41的两端，且发电机41主轴的两端分别与高压汽轮机21和中低压汽轮机31传动连接，使高压汽轮机21与中低压汽轮机31一同带动发电机41转动。

高压汽轮机21与发电机41之间设置有减速箱6，高压汽轮机21的输出轴与减速箱6的主轴传动连接，减速箱6主轴远离远离高压汽轮机21的一端与发电机41的主轴通过传动结构7传动连接，发电机41主轴远离减速箱6的一端与中低压汽轮机31的输出轴也通过传动结构7传动连接。由于高压汽轮机21的转速相对于中低压汽轮机31来说较高，通过减速箱6的作用使高压汽轮机21带动发电机41转动的转速与中低压汽轮机31带动发电机41转动的转速相同。

减速箱6与发电机41之间传动结构7以及中低压汽轮机31与发电机41之间的传动结构7相同或者相似，以下用中低压汽轮机31与发电机41之间为例加以说明。

参见图3，传动结构7包括传动套71与旋转轴72，传动套71的一端固定套设于发电机41主轴靠近中低压汽轮机31的端部，另一端突出发电机41主轴，且传动套71突出发电机41主轴的端部开设有供旋转轴72穿设的传动槽711，传动槽711为圆柱状且与传动套71同轴设置，旋转轴72固定套设于中低压汽轮机31的输出轴。发电机41的主轴与中低压汽轮机31的输出轴连接时，旋转轴72穿设于传动槽711内。

参见图4与图5，传动槽711的槽壁径向设置有若干传动齿712，若干传动齿712沿槽壁的延伸方向间隔相同距离设置。旋转轴72的外侧壁径向凸设有若干旋转齿721，若干旋转齿721沿旋转轴72的周向间隔相同距离设置，并且旋转齿721的数量与传动齿712的数量相同。值得注意的是，相邻两传动齿712之间具有供旋转齿721插入的间隙，相邻两旋转齿721之间也同样具有供传动齿712插入的间隙。

参见图6，当旋转轴72插入传动槽711内后，若干旋转齿721一一插入相邻两传动齿712之间的间隙里，中低压汽轮机31的输出轴转动时，中低压汽轮机31的输出轴带动旋转轴72旋转，旋转轴72的旋转齿721与传动齿712相抵接，并推动传动齿712随旋转轴72一同转动，进而带动传动套71转动，传动套71又带动发电机41的主轴转动，从而使中低压汽轮机31的输出轴带动发电机41的主轴转动。

参见图7，传动齿712包括固定部713、活动部714与压缩弹簧715，固定部713的一端与传动槽711槽壁通过焊接固定连接，使固定部713径向凸设于传动槽711槽壁。活动部714靠近传动槽711槽壁的端面开设有供固定部713穿设的滑移槽716，固定部713穿设于滑移槽716内，使活动部714滑移套设于固定部713上。压缩弹簧715套设于固定部713，压缩弹簧715的一端与传动槽711槽壁通过焊接固定连接，另一端与活动部714靠近传动槽711槽壁的端面通过焊接固定连接，通过压缩弹簧715的作用，使活动部714在固定部713上沿传动槽711槽壁径向移动。

参见图4，旋转齿721具有抵接面722与楔形面723，抵接面722为传动槽711的径向平面，楔形面723从靠近抵接面722的一侧至远离抵接面722的一侧向靠近传动槽711槽壁的方向倾斜设置，并且楔形面723与传动槽711槽壁相连接。

参见图7，固定部713远离传动槽711槽壁的一端设置有与楔形面723相抵接的导向斜面717，导向斜面717朝向楔形面723，且导向斜面717的倾斜角度与楔形面723的倾斜角度相同。

当中低压汽轮机31的输出轴转动时，中低压汽轮机31的输出轴带动旋转轴72旋转，旋转齿721的抵接面722与传动齿712相抵接，并带动传动齿712随旋转轴72一同转动，从而使中低压汽轮机31带动发电机41转动；而当发电机41的主轴转动时，发电机41的主轴带动传动套71转动，传动套71带动传动齿712沿传动套71的轴心转动，当传动齿712与旋转齿721相抵接时，传动齿712的导向斜面717与旋转齿721的楔形面723相抵接，旋转齿721挤压传动齿712的活动部714，活动部714挤压压缩弹簧715，使活动部714向靠近传动槽711槽壁的一侧移动，活动部714在固定部713上滑移，使传动齿712越过旋转齿721，从而使得发电机41无法带动中低压汽轮机31转动。

参见图2，汽轮机发电设备还包括高压底座22、发电机底座42以及中低压底座32，高压汽轮机21放置于高压底座22上，且高压汽轮机21与高压底座22通过螺钉固定连接，使高压汽轮机21与高压底座22共同组成高压模块2。发电机41放置于发电机底座42上，且发电机41与发电机底座42通过螺钉固定连接，使发电机41与发电机底座42共同组成发电机模块4。中低压汽轮机31放置于中低压底座32上，且中低压汽轮机31与中低压底座32通过螺钉固定连接，使中低压汽轮机31与中低压底座32共同组成中低压模块3。

一些荒漠、戈壁等偏远地区也需要汽轮机发电设备，而这些偏远地区的施工条件差，施工周期短，将高压汽轮机21、中低压汽轮机31和发电机模块4化，厂家发货时直接发送高压模块2、中低压模块3以及发电机模块4，收到货后工作人员拼装连接后即可使用，方便快捷。另外，高压底座22、发电机底座42以及中低压底座32不仅能一一对应地为高压汽轮机21、发电机41以及中低压汽轮机31提供支撑，在发货的同时，高压底座22、发电机底座42以及中低压底座32还可作为发货支架，减少高压汽轮机21、发电机41以及中低压汽轮机31的损坏。

参见图2与图3，汽轮机设备组装时，高压底座22与发电机底座42之间以及中低压底座32与发电机底座42之间均通过至少一个连接结构8连接，高压底座22和发电机底座42之间的连接方式与中低压底座32和发电机底座42之间的连接方式相同，以下用高压底座22与发电机底座42之间的连接结构8加以说明。

高压底座22与发电机底座42之间可以通过一个连接结构8连接，也可以通过两个连接结构8连接，但凡能使高压底座22与发电机底座42连接牢固即可。连接结构8包括紧固块81与连接块82，紧固块81设于发电机底座42远离地面的侧面，且紧固块81靠近高压底座22设置，连接块82设于高压底座22远离地面的侧面，且连接块82突出高压底座22靠近发电机底座42的端面，高压底座22与发电机底座42连接时，紧固块81与连接块82之间相互抵接并通过螺钉固定连接。

为使高压底座22与发电机底座42连接更加牢固，紧固块81开设有供连接块82插入的紧固槽811，紧固槽811开设于紧固块81靠近高压底座22的侧面。高压底座22与发电机底座42连接时，连接块82插入紧固块81的紧固槽811内，然后通过螺钉将连接块82与紧固块81固定连接。

本申请实施例一种汽轮机发电设备的实施原理为：发电设备发电时，锅炉1产生的一次蒸汽输入高压汽轮机21中并带动高压汽轮机21转动，高压汽轮机21通过减速箱6带动发电机41转动，从高压汽轮机21输出的二次蒸汽输入中低压汽轮机31中并带动中低压汽轮机31转动，中低压汽轮机31也带动发电机41转动，减少二次蒸汽的浪费。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种汽轮机发电设备，其特征在于：包括高压汽轮机（21）、中低压汽轮机（31）以及发电机（41），所述发电机（41）的主轴分别突出发电机（41）的两端，所述高压汽轮机（21）通过减速箱（6）与发电机（41）的主轴的端部传动连接，所述中低压汽轮机（31）与发电机（41）的主轴远离高压汽轮机（21）的端部传动连接，所述高压汽轮机（21）与所述中低压汽轮机（31）通过蒸汽管（5）连接使高压汽轮机（21）的二次蒸汽输入中低压汽轮机（31）中。

2.根据权利要求1所述的一种汽轮机发电设备，其特征在于：所述发电机（41）与减速箱（6）和中低压汽轮机（31）均通过传动结构（7）传动连接，所述传动结构（7）包括固定套设于所述发电机（41）的主轴的传动套（71）以及固定套设于所述减速箱（6）主轴或中低压汽轮机（31）主轴的旋转轴（72），所述传动套（71）远离所述发电机（41）的一端套设于所述旋转轴（72）。

3.根据权利要求2所述的一种汽轮机发电设备，其特征在于：所述传动套（71）的内侧壁径向且间隔设置的若干传动齿（712），所述旋转轴（72）的外侧壁径向且间隔设置的若干旋转齿（721），相邻两所述旋转齿（721）之间具有供所述传动齿（712）插入的间隙。

4.根据权利要求3所述的一种汽轮机发电设备，其特征在于：所述旋转齿（721）具有与所述传动齿（712）相抵接的抵接面（722）以及供所述传动齿（712）滑过旋转齿（721）的楔形面（723），所述楔形面（723）从靠近抵接面（722）的一侧至远离抵接面（722）的一侧向靠近传动套（71）的方向倾斜设置，所述传动齿（712）与所述传动套（71）之间弹性连接使传动齿（712）在传动套（71）上径向移动。

5.根据权利要求4所述的一种汽轮机发电设备，其特征在于：所述传动齿（712）远离所述传动套（71）的一端设有与所述楔形面（723）相抵接的导向斜面（717）。

6.根据权利要求4所述的一种汽轮机发电设备，其特征在于：所述传动齿（712）包括与所述传动套（71）连接的固定部（713）、滑移套设于所述固定部（713）的活动部（714）以及与所述活动部（714）连接并使活动部（714）在固定部（713）上滑移的压缩弹簧（715），所述导向斜面（717）设于所述活动部（714）。

7.根据权利要求6所述的一种汽轮机发电设备，其特征在于：所述压缩弹簧（715）套设于所述固定部（713），且压缩弹簧（715）的一端与传动套（71）连接，另一端与活动部（714）靠近传动套（71）的端部连接。

8.根据权利要求1所述的一种汽轮机发电设备，其特征在于：所述汽轮机设备还包括供高压汽轮机（21）放置的高压底座（22）、供发电机（41）放置的发电机底座（42）以及供中低压汽轮机（31）放置的中低压底座（32），所述高压底座（22）与发电机底座（42）连接，所述中低压底座（32）与发电机底座（42）连接。

9.根据权利要求8所述的一种汽轮机发电设备，其特征在于：所述高压底座（22）与发电机底座（42）之间以及中低压底座（32）与发电机底座（42）之间均通过连接结构（8）连接，所述连接结构（8）包括紧固块（81）以及连接块（82），所述紧固块（81）设于所述发电机底座（42），所述连接块（82）设于所述高压底座（22）或者中低压底座（32），所述紧固块（81）与所述连接块（82）通过螺钉固定连接。

10.根据权利要求9所述的一种汽轮机发电设备，其特征在于：所述紧固块（81）开设有供所述连接块（82）插入的紧固槽（811）。