CN113137283A - 一种汽轮机中压抽汽口的通流结构 - Google Patents
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Abstract
一种汽轮机中压抽汽口的通流结构，具体涉及汽轮机中压第2个抽汽口的通流结构，本发明为解决汽轮机中压第二个抽汽口因抽汽量大使抽汽口前后通流效率下降，抽汽腔室能量损失大，导致小汽机出力不够影响经济效益的问题。抽汽口前动叶和抽汽口后静叶相对安装在汽轮机中压抽汽口内，抽汽口前动叶和抽汽口后静叶之间形成动静叶通流腔室，抽汽口前动叶和抽汽口后静叶与汽轮机中压缸缸体之间形成抽汽腔室，抽汽腔室的出汽转弯处为圆弧状，动静叶通流腔室的轴向宽度为140mm，抽汽口后静叶的叶高与上一级抽汽口后静叶的叶高一致，抽汽口后静叶的叶高比抽汽口前动叶的叶高短1mm‑5mm。用于抽出汽轮机内已做过功的部分蒸汽。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽轮机中压抽汽口的通流结构,具体涉及汽轮机中压第二个抽汽口的通流结构。
背景技术
大功率汽轮机通常会设置多个抽汽口，其目的在于提高机组的热效率和经济性，将部分已做过功的蒸汽从汽轮机内抽出，用来加热凝结水、给水以及供给除氧器及民用采暖。通常情况下，中压第2个抽汽口为第四段抽汽，是供给小机用汽，因其抽汽量大，会对抽汽口前后的通流产生剧烈的影响，导致汽轮机抽汽口前后的通流效率下降，抽汽腔室有很大的能量损失，甚至导致小汽机出力不够，从而影响业主的经济效益。
发明内容
本发明为了解决汽轮机中压的第二个抽汽口因抽汽量大使抽汽口前后的通流效率下降，抽汽腔室的能量损失大，导致小汽机出力不够影响业主的经济效益的问题，进而提供一种汽轮机中压抽汽口的通流结构。
本发明采取的技术方案是：
它包括抽汽口前动叶和抽汽口后静叶，抽汽口前动叶和抽汽口后静叶分别固定安装在抽汽腔室底部的两端，抽汽口前动叶和抽汽口后静叶相对安装在汽轮机中压抽汽口内，抽汽口前动叶和抽汽口后静叶之间的腔室形成动静叶通流腔室，抽汽口前动叶和抽汽口后静叶的上部与汽轮机中压缸缸体之间形成抽汽腔室，抽汽腔室的出汽转弯处加工为圆弧状，动静叶通流腔室的轴向宽度为140mm，抽汽口后静叶的叶高与上一级抽汽口后静叶的叶高一致，抽汽口后静叶的叶高小于抽汽口前动叶的叶高，且抽汽口后静叶的叶高与抽汽口前动叶的叶高的相差1mm-5mm。
有益效果：
1、本新型以全三维气动分析计算为基础，将蒸汽的真实流动情况和叶片联合计算，调整抽汽腔室的流线，参照流线轨迹，得出流线型的抽汽腔室，抽汽腔室的转弯处加工为圆弧形，可有效的抑制漩涡的产生；抽汽腔室的抽汽口处加工为圆弧形，使得气流光滑过渡折转，降低了旋涡的产生和发散；静叶叶根与抽汽腔室的连接处加工为圆弧连接，有效地让蒸汽从抽汽口前动叶出口到抽汽腔室内光顺的折转，防止抽汽入口处大漩涡的生成；每个圆弧形的直径都是通过多次计算得出的，符合蒸汽的真实流动情况，不仅提高了中压缸的通流效率，还从气动经济性考虑大幅度的减少了抽汽腔室内的蒸汽流动损失，更好的保证四抽抽汽后的小机用汽，使业主产生了更多的经济效益。
2、本新型通过增加动静叶通流腔室的轴向宽度，增大了有效的通流面积，
3、在保证速度不变的前提下，降低了第2个抽汽口的抽汽口后静叶的叶高，打破了传统的抽汽口后静叶的叶高逐级增加的规律，将第2个抽汽口的抽汽口后静叶的叶高与上一级抽汽口后静叶的叶高调整为等高，使抽汽口后静叶的高度与抽汽口前动叶的高度相差0.5mm，从而降低抽汽腔室内的流动损失，提升了中压缸内的通流效率。
4、本新型应用于600MW等级的火电机组，可使汽轮机的级效率(抽汽口前动叶到抽汽口后静叶的效率)提高0.3％-0.5％，总压损失降低1.5％-2％，从而使得机组在运行时有更高的效率，产生更多的经济效益。
5、本新型加工装配方便，运行安全可靠，本新型可应用在不同功率的空冷机组、湿冷机组的汽轮机上，尤其可以满足抽汽供给的小机用汽，从而满足业主的多样需求，大大增强了市场竞争力。
附图说明
图1是某600MW等级汽轮机通流结构图；
图2是图1在A处的局部放大图；
图3是抽汽腔室平面尺寸图；
图4是抽汽口通流结构流动过程示意图，其中箭头方向表示气体流动方向；
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1-图4说明本实施方式，本实施方式所述一种汽轮机中压抽汽口的通流结构，它包括抽汽口前动叶3和抽汽口后静叶5，抽汽口前动叶3和抽汽口后静叶5相对安装在汽轮机中压抽汽口内，抽汽口前动叶3和抽汽口后静叶5之间的腔室形成动静叶通流腔室7，抽汽口前动叶3和抽汽口后静叶5的上部与汽轮机中压缸缸体之间形成抽汽腔室1，抽汽腔室1的出汽转弯处加工为圆弧状，如此设置，可有效地抑制旋涡的产生，动静叶通流腔室7的轴向宽度为140mm，如此设置，动静叶通流腔室7的轴向宽度与现有相比，轴向宽度增加了10mm，增大了有效的通流面积，抽汽口后静叶5的叶高和上一级抽汽口后静叶5的叶高一致，正常的抽汽口后静叶的叶高是逐级增加的，一般相差在20mm左右，举例上一级叶高为200mm，下一级大概为220mm，抽汽口后静叶5的叶高小于抽汽口前动叶3的叶高，且抽汽口后静叶5的叶高与抽汽口前动叶3的叶高的相差1mm-5mm，这个降低的叶高值具体是计算的，参考公式
保证轴向速度不变，算出的叶高降低值，其中，ν是速比；cax是气流轴向速度；u是气流轴向速度；如此设置，在保证动静叶通流腔室7的轴向速度基本不变的情况下，从而降低了抽汽腔室1内的流动损失，提升了中压缸内的通流效率，蒸汽从抽汽口前动叶3做工后，一部分蒸汽被抽走到抽汽腔室1内，经抽汽腔室1内的折转流动由抽汽出口供给小汽机，其余部分蒸汽仍从动静叶通流腔室7到下一级抽汽口后静叶5内，本新型以全三维气动分析计算为基础，调整抽汽腔室1的流线，参照流线轨迹设计，使得流动分布更合理，大幅度减少抽汽腔室1内的流动损失，产生更多的经济效益，本新型应用于600MW等级的火电机组，可使汽轮机的级效率(抽汽口前动叶到抽汽口后静叶的效率)提高0.3％-0.5％，总压损失降低1.5％-2％，从而使得机组在运行时有更高的效率，产生更多的经济效益。
具体实施方式二：结合图3说明本实施方式，本实施方式所述一种汽轮机中压抽汽口的通流结构，抽汽腔室1为一体件，抽汽腔室1为铸造成型，加工简易，抽汽腔室1的出汽转弯处的外圈加工有第一圆弧1-1和第二圆弧1-2，第二圆弧1-2和第一圆弧1-1沿出气方向顺次连接，抽汽腔室1的出汽转弯处的内圈加工有第三圆弧1-3，其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图3说明本实施方式，本实施方式所述一种汽轮机中压抽汽口的通流结构，第一圆弧1-1的半径为65mm，第二圆弧1-2的半径为170mm，第三圆弧1-3的半径为35mm，抽汽腔室1的抽汽出口处的腔体高度为50mm，抽汽腔室1的抽汽入口处的腔体宽度为90mm，每个圆弧形的直径都是通过多次计算得出的，符合蒸汽的真实流动情况，不仅提高了中压缸的通流效率，还从气动经济性考虑大幅度的减少了抽汽腔室1内的蒸汽流动损失，更好的保证四抽抽汽后的小机用汽，使业主产生了更多的经济效益，其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图3说明本实施方式，本实施方式所述一种汽轮机中压抽汽口的通流结构，抽汽腔室1的抽汽出口处的腔体外圈加工为第四圆弧1-4，第四圆弧1-4的半径为35mm，如此设置，使得气流光滑过渡折转，降低旋涡的产生和发散，其它与具体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式五：结合图2说明本实施方式，本实施方式所述一种汽轮机中压抽汽口的通流结构，它还包括静叶叶根6、静叶围带8、动叶围带2和动叶叶根4，抽汽口后静叶5的上端固定安装有静叶叶根6，静叶叶根6同时还与抽汽腔室1的底部一侧固定连接，且静叶叶根6与抽汽腔室1的连接处为圆弧连接，如此设置，有效地让蒸汽从抽汽口前动叶3出口到抽汽腔室1内光顺的折转，防止抽汽入口处大漩涡的生成，抽汽口后静叶5的下端固定安装有静叶围带8，静叶围带8与动静叶通流腔室7的底端固定连接，抽汽口前动叶3的上端固定安装有动叶围带2，动叶围带2与抽汽腔室1的底部另一侧固定连接，抽汽口前动叶3的下端固定安装有动叶叶根4，动叶叶根4同时还与动静叶通流腔室7的底端固定连接，其它与具体实施方式一、二、三或四相同。
具体实施方式六：结合图3说明本实施方式，本实施方式所述一种汽轮机中压抽汽口的通流结构，静叶叶根6与抽汽腔室1连接处的圆弧半径为20mm，其它与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
工作原理
蒸汽从抽汽口前动叶3做工后，一部分蒸汽被抽走到抽汽腔室1内，经抽汽腔室1内的折转流动由抽汽出口供给小汽机，其余部分蒸汽仍从动静叶通流腔室7到下一级抽汽口后静叶5内。
Claims (6)
1.一种汽轮机中压抽汽口的通流结构，它包括抽汽口前动叶(3)和抽汽口后静叶(5)，抽汽口前动叶(3)和抽汽口后静叶(5)相对安装在汽轮机中压抽汽口内，抽汽口前动叶(3)和抽汽口后静叶(5)之间的腔室形成动静叶通流腔室(7)，抽汽口前动叶(3)和抽汽口后静叶(5)的上部与汽轮机中压缸缸体之间形成抽汽腔室(1)；
其特征在于：抽汽腔室(1)的出汽转弯处加工为圆弧状，动静叶通流腔室(7)的轴向宽度为140mm，抽汽口后静叶(5)的叶高与上一级抽汽口后静叶(5)的叶高一致，抽汽口后静叶(5)的叶高小于抽汽口前动叶(3)的叶高，且抽汽口后静叶(5)的叶高与抽汽口前动叶(3)的叶高的相差1mm-5mm。
2.根据权利要求1中所述的一种汽轮机中压抽汽口的通流结构，其特征在于：抽汽腔室(1)为一体件，抽汽腔室(1)的出汽转弯处的外圈加工有第一圆弧(1-1)和第二圆弧(1-2)，第二圆弧(1-2)和第一圆弧(1-1)沿出气方向顺次连接，抽汽腔室(1)的出汽转弯处的内圈加工有第三圆弧(1-3)。
3.根据权利要求2中所述的一种汽轮机中压抽汽口的通流结构，其特征在于：第一圆弧(1-1)的半径为65mm，第二圆弧(1-2)的半径为170mm，第三圆弧(1-3)的半径为35mm，抽汽腔室(1)的抽汽出口处的腔体高度为50mm，抽汽腔室(1)的抽汽入口处的腔体宽度为90mm。
4.根据权利要求2中所述的一种汽轮机中压抽汽口的通流结构，其特征在于：抽汽腔室(1)的抽汽出口处的腔体外圈加工有第四圆弧(1-4)，第四圆弧(1-4)的半径为35mm。
5.根据权利要求2中所述的一种汽轮机中压抽汽口的通流结构，其特征在于：它还包括静叶叶根(6)、静叶围带(8)、动叶围带(2)和动叶叶根(4)，抽汽口后静叶(5)的上端固定安装有静叶叶根(6)，静叶叶根(6)同时还与抽汽腔室(1)的底部一侧固定连接，且静叶叶根(6)与抽汽腔室(1)的连接处为圆弧连接，抽汽口后静叶(5)的下端固定安装有静叶围带(8)，静叶围带(8)与动静叶通流腔室(7)的底端固定连接，抽汽口前动叶(3)的上端固定安装有动叶围带(2)，动叶围带(2)与抽汽腔室(1)的底部另一侧固定连接，抽汽口前动叶(3)的下端固定安装有动叶叶根(4)，动叶叶根(4)同时还与动静叶通流腔室(7)的底端固定连接。
6.根据权利要求5中所述的一种汽轮机中压抽汽口的通流结构，其特征在于：静叶叶根(6)与抽汽腔室(1)连接处的圆弧半径为20mm。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114508394A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-05-17 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 一种透平抽汽腔室结构 |
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2021
- 2021-05-24 CN CN202110581874.0A patent/CN113137283A/zh active Pending
Cited By (2)
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| CN114508394A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-05-17 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 一种透平抽汽腔室结构 |
| CN114508394B (zh) * | 2021-12-29 | 2023-11-10 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 一种透平抽汽腔室结构 |
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