CN114183212B - 一种单轴联合循环机组的汽轮机双转向盘车装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种单轴联合循环机组的汽轮机双转向盘车装置，其特征是：包括接合锁定离合器，所述接合锁定离合器包括离合器输入件、离合器滑移件、离合器输出件、闭锁件和油缸，离合器输入件与汽轮机盘车原动机连接，离合器输出件与汽轮机连接。离合器滑移件通过螺旋齿副套接在离合器输入件上，离合器输入件闭锁件上的闭锁齿内齿套接在离合器滑移件上的滑移件闭锁齿外齿上，闭锁件与油缸连接，滑移件闭锁齿外齿与输入件闭锁齿外齿连接。本发明解决了燃气轮机停机检修或已满足盘车时间可停机时，汽轮机无法继续盘车的问题。当机组正常启动，汽轮机升速前，解除接合锁定离合器的接合闭锁，汽轮机升速后接合锁定离合器可自动脱开，汽轮机可正常启动。

Description

一种单轴联合循环机组的汽轮机双转向盘车装置

技术领域

本发明属于汽轮机盘车装置领域，具体涉及一种单轴联合循环机组的汽轮机双转向盘车装置。

背景技术

单轴联合循环为燃气轮机发电机组的一种常见布置形式，该类型机组轴系联接结构为燃气轮机-发电机-大功率同步自动离合器-汽轮机，燃气轮机与汽轮机分别配有全自动盘车装置。离合器的输入端与汽轮机相联，汽轮机依靠余热锅炉回收燃气轮机排气热量来提供动力；离合器的输出端与发电机、燃气轮机相联。当燃气轮机运行驱动发电机发电，余热锅炉回收燃气轮机排除的烟气余热，为汽轮机提供动力，汽轮机启动运行，转速逐渐升高，直至与发电机转速同步，大功率同步自动离合器接合，燃气轮机与汽轮机并车，共同驱动发电机发电，起到了余热回收利用的效果，提高能源的利用效率。该机组停机后，为防止燃气轮机转子、汽轮机转子热弯曲，需进行一定时间的盘车运行，有两台盘车装置分别驱动燃机轮机和汽轮机，燃气轮机盘车转速高于汽轮机盘车转速，大功率离合器处于脱开状态。该机组有一种特殊工况：即燃气轮机一侧需要停机维护或以满足盘车运行时间可以停止盘车，而汽轮机一侧仍需盘车运行，在这种工况条件下，大功率同步自动离合器的输入端转速已经超越离合器输出端转速，按照同步自动离合器的工作原理，离合器会自动接合，离合器接合后，汽轮机盘车装置会驱动汽轮机、发电机、燃机轮机一起盘车运行，无法实现燃气轮机盘车停止，汽轮机仍进行盘车运行的功能。

发明内容

本发明的目的在于实现带有大功率同步自动离合器的单轴联合循环机组，燃气轮机盘车停止，汽轮机仍可以进行盘车运行的功能的种单轴联合循环机组的汽轮机双转向盘车装置。

一种单轴联合循环机组的汽轮机双转向盘车装置，包括接合锁定离合器所述接合锁定离合器包括离合器输入件、离合器滑移件、离合器输出件630、闭锁件640和油缸650，离合器输入件610与汽轮机盘车原动机660连接，离合器输出件630与汽轮机500连接。离合器滑移件620通过螺旋齿副612套接在离合器输入件610上，离合器输入件闭锁件640上的闭锁齿内齿641套接在离合器滑移件620上的滑移件闭锁齿外齿623上，闭锁件640与油缸650连接，滑移件闭锁齿外齿623与输入件闭锁齿外齿611连接。

进一步地，所述滑移件闭锁齿外齿623接合锁定离合器接合后，滑移件闭锁齿外齿623与输入件闭锁齿640外齿角向重合，套接在离合器滑移件620上的闭锁件轴向移动，闭锁件640上的闭锁齿内齿将滑移件620闭锁齿外齿与输入件闭锁齿外齿套接在一起，从而限制其相对旋转，盘车装置可沿非工作转向盘动汽轮机。

进一步地，所述接合锁定离合器670外侧安装有两个油缸，油缸通过拨叉与闭锁件连接，油缸可推动闭锁件轴向移动。

本发明的有益效果在于：

通过在汽轮机盘车装置配置接合锁定离合器，实现了汽轮机双转向盘车的功能。既可满足汽轮机的正常工况盘车需求；又可实现燃气轮机静止时，汽轮机沿非工作转向盘车的功能。使单轴联合循环机组具备了燃机停机检修，汽轮机仍可继续盘车的功能，提高机组运行灵活性。

附图说明

图1是本发明带有大功率同步自动离合器的单轴联合循环机组布置简图；

图2是本发明汽轮机双转向盘车装置接合锁定离合器脱开状态示意图；

图3是本发明汽轮机双转向盘车装置接合锁定离合器接合未锁定状态示意图；

图4是本发明汽轮机双转向盘车装置接合锁定离合器接合锁定状态示意图；

图5是本发明汽轮机双转向盘车装置接合锁定离合器非工作转向运行示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

带有大功率同步自动离合器的燃单轴联合循环机组主要由燃气轮机盘车装置100、燃气轮机200、发电机300、大功率同步自动离合器400、汽轮机500、汽轮机盘车装置600组成，燃气轮机盘车装置100中配置有燃气轮机盘车超越离合器700，汽轮机盘车装置中配置有汽轮机盘车超越离合器800。机组启动时，先启动燃气轮机盘车装置100，燃气轮机盘车超越离合器700接合，燃气轮机200盘车运行，转速120r/min。汽轮机盘车装置600启动，汽轮机盘车装置超越离合器800接合，汽轮机500盘车运行，转速60r/min。燃气轮机200、汽轮机500盘车运行时，由于大功率同步自动离合器400的输出端转速始终高于输入端转速，大功率同步自动离合器400一直处于脱开状态。当盘车运行时间满足机组启动要求时，燃气轮机200升速，燃气轮机盘车超越离合器700在燃气轮机200转速超越盘车转速后脱开，燃气轮机200继续升速至工作转速；汽轮机500升速，汽轮机盘车超越离合器800在汽轮机500转速超越盘车转速后脱开，汽轮机500继续升速至工作转速；汽轮机500转速与燃气轮机200转速同步后，大功率同步自动离合器接合，机组完成启动。

机组停机时，汽轮机500停机降速，大功率同步自动离合器400自动脱开，汽轮机盘车装置600启动，当汽轮机500降速至盘车转速时，汽轮机盘车超越离合器800接合，汽轮机500盘车运行；燃气轮机200停机降速，燃气轮机盘车装置100启动，当燃气轮机200降速至盘车转速时，燃气轮机盘车超越离合器700接合，燃气轮机200盘车运行。

由于燃气轮机200停机时，盘车运行约24小时后转子温度就满足了停止盘车的条件，而汽轮机500则需要盘车运行约160小时，转子温度才能够满足停止盘车的条件，所以在机组停机时希望燃气轮机200盘车时间满足要求后，可以停止燃气轮机盘车装置100，而汽轮机500继续盘车运行。另外一种需求是，燃气轮机200或发电机300遇到紧急情况需要停机检修时，而汽轮机500仍继续盘车运行。以上两种情况，都要求燃气轮机200停止时，汽轮机500仍可继续盘车运行，但这种情况大功率同步自动离合器400的输入端转速高于输出端转速，大功率同步自动离合器400会接合，使汽轮机500盘车运行，燃气轮机200静止无法实现。

本发明提供了一种技术方案，如图2所示。该方案中将汽轮机盘车装置600的汽轮机盘车超越离合器800替换为带有接合锁定功能的同步自动离合器，即接合锁定离合器670。其主要由离合器输入件610、离合器滑移件620、离合器输出件630、闭锁件640、油缸650组成，离合器输入件610与汽轮机盘车原动机660相联，离合器输出件630与汽轮机500相联。离合器滑移件620通过螺旋齿副612套接在离合器输入件610上，在螺旋齿副612的作用下，离合器滑移件620会产生轴向移动和相对离合器输入件610的旋转运动，使离合器滑移件620上的滑移件驱动齿外齿621与离合器输出件630上的输出件驱动齿内齿631轴向重合与分离，进而实现接合锁定离合器670的接合与脱开。

离合器输入件闭锁件640上的闭锁齿内齿641套接在离合器滑移件620上的滑移件闭锁齿外齿623上，闭锁件640在油缸650的作用下，可轴向移动，闭锁件640在接合锁定离合器670接合后，向右移动，使闭锁件640上的闭锁齿内齿641套接在离合器输入件610上的输入件闭锁齿外齿611上，闭锁件640上的闭锁齿内齿641同时套接了滑移件闭锁齿外齿623与输入件闭锁齿外齿611，使离合器滑移件620与离合器输入件610不能够相对旋转，从而将接合锁定离合器670锁定在接合状态。

如图3所示，当汽轮机500降速停机后，启动汽轮机盘车原动机660，当汽轮机500降速至盘车转速时，在同步机构及螺旋齿副612的作用下，离合器滑移件620向右移动，滑移件驱动齿外齿621与输出件驱动齿内齿631轴向重合，接合锁定离合器670完成接合，机组正常工况时不需将接合锁定离合器670锁定在接合状态。需要启动汽轮机500时，汽轮机500可直接升速，当汽轮机500转速超过盘车转速时，接合锁定离合器670脱开，如图2所示状态，汽轮机500完成盘车过程。

当接合锁定离合器670完成接合，汽轮机500正处于工作转向盘车运行状态，需要停止燃气轮机200盘车时，先将闭锁件640推动至右侧，使闭锁齿内齿641同时套接滑移件闭锁齿外齿623与输入件闭锁齿外齿611，将接合锁定离合器670锁定在接合状态，如图4所示状态。完成接合锁定后，先后停止汽轮机盘车原动机660、燃气轮机盘车装置100，大功率同步自动离合器400仍保持脱开状态。

燃气轮机200、汽轮机500停止后，沿非工作转向启动汽轮机盘车原动机660，由于闭锁齿内齿641将滑移件闭锁齿外齿623、输入件闭锁齿外齿611套接在一起，离合器输入件610与离合器滑移件620不能够相对旋转，接合锁定离合器670无法脱开，汽轮机盘车原动机660通过接合锁定离合器670沿非工作转向驱动汽轮机500盘车运行，如图5所示状态，此时大功率同步自动离合器400的输出端静止，输入端沿非工作转向转动，大功率同步自动离合器400不会接合，燃气轮机200、发电机300仍可以保持静止。

当机组需要重新启动时，首先停止汽轮机盘车原动机660，先后启动燃气轮机盘车装置100、汽轮机盘车原动机660，燃气轮机200、汽轮机500沿工作转向盘车运行，此时将接合锁定离合器670的闭锁件640向左推动，使得闭锁齿内齿641只套接在滑移件闭锁齿外齿623上，解除接合锁定离合器670的接合锁定状态，如图3所示状态。燃气轮机200、汽轮机500先后升速，当汽轮机500转速超过盘车转速时，接合锁定离合器670自动脱开，汽轮机盘车原动机660停止，汽轮机500完成盘车过程。

在汽轮机盘车装置中配置带有接合锁定功能的同步自动离合器，接合锁定离合器的输入端与盘车装置的原动机联接，接合锁定离合器的输出端与汽轮机转子联接。汽轮机正常盘车时，汽轮机盘车装置原动机沿工作转向启动，接合锁定离合器自动接合并进行接合锁定，盘车装置驱动汽轮机沿工作转向盘车运行；特殊工况时，燃机轮机盘车装置、汽轮机盘车装置停机后，汽轮机盘车装置原动机沿非工作转向启动，汽轮机盘车装置中的接合锁定离合器处于接合锁定状态，所以不会自动脱开，汽轮机盘车装置驱动汽轮机沿非工作转向盘车运行。正常启动汽轮机前，停止汽轮机盘车装置并切换为工作转向盘车，汽轮机即可按正常程序启动。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种单轴联合循环机组的汽轮机双转向盘车装置，其特征是：包括接合锁定离合器(670)，所述接合锁定离合器(670)包括离合器输入件(610)、离合器滑移件(620)、离合器输出件(630)、闭锁件(640)和油缸(650)，离合器输入件(610)与汽轮机盘车原动机(660)连接，离合器输出件(630)与汽轮机(500)连接，离合器滑移件(620)通过螺旋齿副(612)套接在离合器输入件(610)上，离合器输入件闭锁件(640)上的闭锁齿内齿(641)套接在离合器滑移件(620)上的滑移件闭锁齿外齿(623)上，闭锁件(640)与油缸(650)连接，滑移件闭锁齿外齿(623)与输入件闭锁齿外齿(611)连接。

2.根据权利要求1所述的一种单轴联合循环机组的汽轮机双转向盘车装置，其特征是：所述滑移件闭锁齿外齿(623)接合锁定离合器接合后，滑移件闭锁齿外齿(623)与输入件闭锁齿外齿角向重合，套接在离合器滑移件(620)上的闭锁件轴向移动，闭锁件(640)上的闭锁齿内齿将滑移件闭锁齿外齿与输入件闭锁齿外齿套接在一起，从而限制其相对旋转，盘车装置可沿非工作转向盘动汽轮机。

3.根据权利要求1所述的一种单轴联合循环机组的汽轮机双转向盘车装置，其特征是：所述接合锁定离合器(670)外侧安装有两个油缸，油缸通过拨叉与闭锁件连接，油缸可推动闭锁件轴向移动。