CN113323730A - 一种新型100mw反动式抽汽凝汽式汽轮机 - Google Patents

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Abstract

一种新型100MW反动式抽汽凝汽式汽轮机，涉及汽轮机领域。为解决现有的汽轮机机组循环效率低、缸效率低，总体性能差，成本较高的问题。高压模块的一端与前轴承箱的中心孔转动连接，高压模块的另一端与中轴承箱的一端连接，中轴承箱的内部从左到右依次设有二号支撑轴承和推力轴承，中轴承箱的另一端与中压外缸的一端连接，中压外缸的内部中央处设有中低压转子，中压外缸的另一端与低压排汽缸连接，且低压排汽缸内部一端设有一个三号支撑轴承。本发明适用于汽轮机领域。

Description

一种新型100MW反动式抽汽凝汽式汽轮机
技术领域
本发明涉及汽轮机领域，具体涉及一种新型100MW反动式抽汽凝汽式汽轮机。
背景技术
汽轮机是透平机械的一种用于使汽体热能与机械功发生相互转化。汽轮机是以蒸汽为工质并将蒸汽的热能转化为机械功的热力透平；
电力是现代化生产的主要动力，也是提高人们物质文化生活的重要条件，电力耗费已成为衡量一个国家技术和经济发展水平高低的重要标志之一。电力工业是将能源资源转化为电力的行业，它的发展标志着一个国家的发达程度。目前，汽轮机的主要用途有如下几种。
第一个用途是火力发电。火力发电采用煤、石油、天然气等化石燃料作为一次能源，通过化石燃料的燃烧将锅炉里的水加热成高压、高温的水蒸汽，蒸汽进入汽轮机中膨胀做功，将蒸汽热能转化为机械能并带动发电机工作，最终将机械能转化成电能。
第二个用途是驱动。作为原动机，汽轮机广泛运用于能源电力、船舰、化工、冶金、交通运输、国防等重要领域。在工业方面，可以驱动大型鼓风机、压缩机、风机和泵等动力设备；在舰船方面，可以驱动航空母舰、核潜艇、驱逐舰的螺旋桨等。
但现有我国的汽轮机成型设计较早，蒸汽参数低，不能满足目前市场对高参数汽轮机的使用要求。另外结构设计不尽合理，机组循环效率低、缸效率低，总体性能差，成本较高，市场竞争力较差。
发明内容
本发明为解决现有的汽轮机机组循环效率低、缸效率低，总体性能差，成本较高的问题，而提出一种新型100MW反动式抽汽凝汽式汽轮机。
本发明的一种新型100MW反动式抽汽凝汽式汽轮机，其组成包括高压模块、前轴承箱、中轴承箱、推力轴承、二号支撑轴承、中压外缸、中低压转子、低压排汽缸和三号支撑轴承；
高压模块的一端与前轴承箱的中心孔转动连接，高压模块的另一端与中轴承箱的一端连接，中轴承箱的内部从左到右依次设有二号支撑轴承和推力轴承，中轴承箱的另一端与中压外缸的一端连接，中压外缸的内部中央处设有中低压转子，中压外缸的另一端与低压排汽缸连接，且低压排汽缸内部一端设有一个三号支撑轴承；
进一步的，所述的中压外缸的内部的中低压转子端面与低压排汽缸内部的三号支撑轴承的内圈固定连接；
进一步的，所述的高压模块内部上部与下部分别设有一个高压外缸，且每个高压外缸的内部设有一个高压内缸，且两个高压内缸相对于高压模块的轴线对称设置，高压内缸的内部设有n个高压隔板套，n为正整数，高压模块内部中心处设有一个高压转子；
进一步的，所述的高压隔板套的数量n，2≤n≤4；
进一步的，所述的前轴承箱的内部设有一个一号支撑轴承；
进一步的，所述的高压模块内部的高压转子的一端穿过前轴承箱壳体之后，与前轴承箱内部一号支撑轴承的内圈固定连接；
进一步的，所述的高压模块内部的高压转子的另一端依次穿过中轴承箱内部的推力轴承的内圈之后，与二号支撑轴承的内圈固定连接；
进一步的，所述的高压模块的上表面设有一个支撑座；
进一步的，前轴承箱采用落地结构支撑于基架上，高压模块调端通过下猫爪支撑在前轴承箱上，猫爪与前轴承箱滑动配合。高压模块下半设置定中心梁与中轴承箱轴向固定，并通过下猫爪支撑在中轴承箱上；中压外缸调端通过下猫爪支撑在中轴承箱上，并下半设置定中心梁与中轴承箱轴向固定。中压外缸前部和中部通过垂直法兰连接固定。低压排汽缸落在基架上。中低压转子为整锻转子，采用法兰螺栓连接。
机组设计有两个死点。机组的绝对死点设计在低压缸排汽中心线，为整个机组的膨胀死点。前轴承箱设计为单独死点，前轴承箱处汽缸猫爪设计为滑动，立键结构设计有足够的安装间隙，能够吸收机组的整体膨胀。转子的相对膨胀死点设计在中轴承箱的推力轴承处。
本发明的高压模块采用双层缸结构，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。高压内缸和中压内缸均采用360°切向蜗壳进汽方式，进汽搭配横置静叶保证进汽效率。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明克服了现有技术的缺点，提高机组进汽参数至16.7MPa/566℃/566℃，在根本上提高循环效率；机组为高压模块的一端与前轴承箱的中心孔转动连接，高压模块的另一端与中轴承箱的一端连接，中轴承箱的内部从左到右依次设有二号支撑轴承和推力轴承，中轴承箱的另一端与中压外缸的一端连接，中压外缸的内部中央处设有中低压转子，中压外缸的另一端与低压排汽缸连接，且低压排汽缸内部一端设有一个三号支撑轴承；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，提高缸的效率，节约空间、降低电厂建设成本；
机组采用全周进汽，阀门与汽缸直连，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；中低压为冲动式设计，从推力变化角度看，机型具备加装内置阀(2.0MPa)、旋转隔板(<1.5MPa)实现可调整抽汽的能力，从而提高机轮机的总体性能。
附图说明
图1是本发明所述的一种新型100MW反动式抽汽凝汽式汽轮机的纵剖面结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的一种新型100MW反动式抽汽凝汽式汽轮机包括高压模块5、前轴承箱6、中轴承箱8、推力轴承9、二号支撑轴承10、中压外缸11、中低压转子12、低压排汽缸13和三号支撑轴承14；
高压模块5的一端与前轴承箱6的中心孔转动连接，高压模块5的另一端与中轴承箱8的一端连接，中轴承箱8的内部从左到右依次设有二号支撑轴承10和推力轴承9，中轴承箱8的另一端与中压外缸11的一端连接，中压外缸11的内部中央处设有中低压转子12，中压外缸11的另一端与低压排汽缸13连接，且低压排汽缸13内部一端设有一个三号支撑轴承14；
本具体实施方式，在使用时，前轴承箱6采用落地结构支撑于基架上，高压模块5调端通过下猫爪支撑在前轴承箱6上，猫爪与前轴承箱滑动配合。高压模块5下半设置定中心梁与中轴承箱8轴向固定，并通过下猫爪支撑在中轴承箱8上；中压外缸11调端通过下猫爪支撑在中轴承箱8上，并下半设置定中心梁与中轴承箱8轴向固定。中压外缸11前部和中部通过垂直法兰连接固定。低压排汽缸13落在基架上。中低压转子12为整锻转子，采用法兰螺栓连接。
机组设计有两个死点。机组的绝对死点设计在低压缸排汽中心线，为整个机组的膨胀死点。前轴承箱6设计为单独死点，前轴承箱6处汽缸猫爪设计为滑动，立键结构设计有足够的安装间隙，能够吸收机组的整体膨胀。转子的相对膨胀死点设计在中轴承箱8的推力轴承9处。
本发明的高压模块5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。高压内缸和中压内缸均采用360°切向蜗壳进汽方式，进汽搭配横置静叶保证进汽效率。
具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的汽轮机的进一步的限定，本实施方式所述的一种新型100MW反动式抽汽凝汽式汽轮机，所述的中压外缸11的内部的中低压转子12端面与低压排汽缸13内部的三号支撑轴承14的内圈固定连接。
具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的汽轮机的进一步的限定，本实施方式所述的一种新型100MW反动式抽汽凝汽式汽轮机，所述的高压模块5内部上部与下部分别设有一个高压外缸1，且每个高压外缸1的内部设有一个高压内缸2，且两个高压内缸2相对于高压模块5的轴线对称设置，高压内缸2的内部设有n个高压隔板套3，n为正整数，高压模块5内部中心处设有一个高压转子4。
具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式三所述的汽轮机的进一步的限定，本实施方式所述的一种新型100MW反动式抽汽凝汽式汽轮机，所述的高压隔板套3的数量n，2≤n≤4。
具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的汽轮机的进一步的限定，本实施方式所述的一种新型100MW反动式抽汽凝汽式汽轮机，所述的前轴承箱6的内部设有一个一号支撑轴承7。
具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式三或五所述的汽轮机的进一步的限定，本实施方式所述的一种新型100MW反动式抽汽凝汽式汽轮机，所述的高压模块5内部的高压转子4的一端穿过前轴承箱6壳体之后，与前轴承箱6内部一号支撑轴承7的内圈固定连接。
具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的汽轮机的进一步的限定，本实施方式所述的一种新型100MW反动式抽汽凝汽式汽轮机，所述的高压模块5内部的高压转子4的另一端依次穿过中轴承箱8内部的推力轴承9的内圈之后，与二号支撑轴承10的内圈固定连接。
具体实施方式八：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的汽轮机的进一步的限定，本实施方式所述的一种新型100MW反动式抽汽凝汽式汽轮机，所述的高压模块5的上表面设有一个支撑座。
工作原理
在使用时，前轴承箱6采用落地结构支撑于基架上，高压模块5调端通过下猫爪支撑在前轴承箱6上，猫爪与前轴承箱滑动配合。高压模块5下半设置定中心梁与中轴承箱8轴向固定，并通过下猫爪支撑在中轴承箱8上；中压外缸11调端通过下猫爪支撑在中轴承箱8上，并下半设置定中心梁与中轴承箱8轴向固定。中压外缸11前部和中部通过垂直法兰连接固定。低压排汽缸13落在基架上。中低压转子12为整锻转子，采用法兰螺栓连接。
机组设计有两个死点。机组的绝对死点设计在低压缸排汽中心线，为整个机组的膨胀死点。前轴承箱6设计为单独死点，前轴承箱6处汽缸猫爪设计为滑动，立键结构设计有足够的安装间隙，能够吸收机组的整体膨胀。转子的相对膨胀死点设计在中轴承箱8的推力轴承9处。
本发明的高压模块5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。高压内缸和中压内缸均采用360°切向蜗壳进汽方式，进汽搭配横置静叶保证进汽效率。

Claims (8)

1.一种新型100MW反动式抽汽凝汽式汽轮机，其特征在于：它包括高压模块(5)、前轴承箱(6)、中轴承箱(8)、推力轴承(9)、二号支撑轴承(10)、中压外缸(11)、中低压转子(12)、低压排汽缸(13)和三号支撑轴承(14)；
高压模块(5)的一端与前轴承箱(6)的中心孔转动连接，高压模块(5)的另一端与中轴承箱(8)的一端连接，中轴承箱(8)的内部从左到右依次设有二号支撑轴承(10)和推力轴承(9)，中轴承箱(8)的另一端与中压外缸(11)的一端连接，中压外缸(11)的内部中央处设有中低压转子(12)，中压外缸(11)的另一端与低压排汽缸(13)连接，且低压排汽缸(13)内部一端设有一个三号支撑轴承(14)。
2.根据权利要求1所述的一种新型100MW反动式抽汽凝汽式汽轮机，其特征在于：所述的中压外缸(11)的内部的中低压转子(12)端面与低压排汽缸(13)内部的三号支撑轴承(14)的内圈固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种新型100MW反动式抽汽凝汽式汽轮机，其特征在于：所述的高压模块(5)内部上部与下部分别设有一个高压外缸(1)，且每个高压外缸(1)的内部设有一个高压内缸(2)，且两个高压内缸(2)相对于高压模块(5)的轴线对称设置，高压内缸(2)的内部设有n个高压隔板套(3)，n为正整数，高压模块(5)内部中心处设有一个高压转子(4)。
4.根据权利要求3所述的一种新型100MW反动式抽汽凝汽式汽轮机，其特征在于：所述的高压隔板套(3)的数量n，2≤n≤4。
5.根据权利要求1所述的一种新型100MW反动式抽汽凝汽式汽轮机，其特征在于：所述的前轴承箱(6)的内部设有一个一号支撑轴承(7)。
6.根据权利要求3或5所述的一种新型100MW反动式抽汽凝汽式汽轮机，其特征在于：所述的高压模块(5)内部的高压转子(4)的一端穿过前轴承箱(6)壳体之后，与前轴承箱(6)内部一号支撑轴承(7)的内圈固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种新型100MW反动式抽汽凝汽式汽轮机，其特征在于：所述的高压模块(5)内部的高压转子(4)的另一端依次穿过中轴承箱(8)内部的推力轴承(9)的内圈之后，与二号支撑轴承(10)的内圈固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种新型100MW反动式抽汽凝汽式汽轮机，其特征在于：所述的高压模块(5)的上表面设有一个支撑座。
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