CN203248206U

CN203248206U - 一种用于汽轮机组超出力旁通调节的子母结构复合调节阀

Info

Publication number: CN203248206U
Application number: CN 201320255457
Authority: CN
Inventors: 倪定; 谢尉扬; 周仁米; 顾伟飞; 华敏; 赵卫正
Original assignee: ZHEJIANG ZHENENG ENERGY TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: Zhejiang Energy Group Research Institute Co Ltd
Priority date: 2013-05-09
Filing date: 2013-05-09
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2023-05-09

Abstract

本实用新型涉及一种用于汽轮机组超出力旁通调节的子母结构复合调节阀。现有汽轮机管路结构通过分开设置的补汽阀和主调速汽门阀为汽轮机提供高能蒸汽。本实用新型包括管道和子母结构复合调节阀，所述子母结构复合调节阀包括壳体、旁通调节阀和主调速汽门阀，汽轮机组通过所述子母结构复合调节阀来调节蒸汽流量。将原有的分置的补汽阀和主调速汽门阀改进为内设汽轮机组超出力旁通调节阀和主调速汽门阀的子母结构复合调节阀，并利用开启和闭合旁通调节阀来应对汽轮机超过额定负荷运作时所需高能蒸汽，还有效减小高能蒸汽节流损失，减小旁通调节阀两端压差，还确保了高能蒸汽的使用效率，有效提高发电机组的经济效益。

Description

一种用于汽轮机组超出力旁通调节的子母结构复合调节阀

技术领域

本实用新型涉及一种火力发电相关领域，具体涉及一种用于汽轮机组超出力旁通调节的子母结构复合调节阀。

背景技术

火电发电根据工程热力学基本原理，利用水在液态和气态的相变过程中具有吸收和释放热能的特性并可以周而复始重复循环利用的特点，以及汽轮机具有将热能转换成机械能的能力，通过锅炉燃烧实现煤的化学能量转换成热能，再通过水和蒸汽的热力循环系统将热能输送到汽轮机中实现热能转换成机械能；最后，通过与汽轮机同轴连接的发电机实现机械能转换成电能，满足社会的用电需求。作功后的低压排汽进入凝汽器后被冷却凝结为液态水并继续循环使用。热力循环装置包括串联形成热力循环回路的锅炉、汽轮机组、凝汽器、低压加热器、除氧器、高压加热器、凝结水泵、高压给水泵，以及各式各样的阀门。

现有节流调节全周进汽汽轮机组的主调速汽门阀出口端与汽轮机第一级全周进汽静叶组的进汽室连通，主调速汽门阀在全开情况下能够带动额定负荷运行，汽轮机超过额定负荷的能力则通过开启并调节分离且并列设置的补汽阀的动作来实现。补汽阀将高温高压的新蒸汽节流后输送到汽轮机的第五级前后的腔室中，以增加汽轮机总的进汽量，实现增加汽轮机负荷的要求。但这种结构存在以下缺陷：补汽阀开启时新蒸汽自身具有的压力与补汽腔室内压力差距较大，补汽阀开启之后，节流损失导致通过主调速汽门阀进入汽轮机的高能蒸汽作功能力明显下降，发电机组的经济指标明显下降。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型提供一种设有与主调速汽门并联的汽轮机组超出力旁通调节阀的子母结构复合调节阀，本实用新型的进一步目的是提供一种汽轮机组超出力旁通调节阀两端压差较小且节流损失较小的子母结构复合调节阀。

本实用新型通过以下方式实现：一种用于汽轮机组超出力旁通调节的子母结构复合调节阀，包括管道，所述管道进汽端与锅炉连通，出汽端与汽轮机静叶进汽室连通，所述管道上串接有一子母结构复合调节阀，所述子母结构复合调节阀包括壳体、并联组合在所述壳体中的一汽轮机组超出力旁通调节阀和一主调速汽门阀，汽轮机组通过所述子母结构复合调节阀来调节蒸汽流量。将原有的分置的补汽阀和主调速汽门阀改进为内设汽轮机组超出力旁通调节阀和主调速汽门阀的子母结构复合调节阀，通过子母结构阀实现高能蒸汽统一调节，并利用开启和闭合旁通调节阀来应对汽轮机超过额定负荷运作时所需高能蒸汽，还有效减小高能蒸汽节流损失；管道的两端形成子母结构复合调节阀的进汽口和出汽口，将子母结构复合调节阀的出汽口合并并与汽轮机静叶进汽室连通，起到统一进汽口和出汽口压力的作用，既有效减小旁通调节阀两端压差，还确保了高能蒸汽的使用效率，有效提高发电机组的经济效益。

作为优选，所述壳体内设有一与所述管道进汽端连通的进汽腔以及一与所述管道出汽端连通的出汽腔，所述旁通调节阀和主调速汽门阀的进汽口分别与所述进汽腔连通，所述旁通调节阀和主调速汽门阀的出汽口分别与所述出汽腔连通。旁通调节阀和主调速汽门阀的进汽口和出汽口合并设置，既有利于统一调节蒸汽流量，还能有效减小蒸汽在流动中的损失，提高蒸汽利用效率。

作为优选，所述主调速汽门阀包括一由壳体内侧壁形成的主调速汽门阀座、一与所述主调速汽门阀座匹配密封的主调速汽门阀芯、一与所述主调速汽门阀芯连接的主调速汽门阀杆以及一驱动所述主调速汽门阀杆的主调速汽门操纵机构，通过主调速汽门操纵机构控制主调速汽门阀杆来使得主调速汽门阀芯与主调速汽门阀座间相互运动，实现所述主调速汽门阀启闭和调节。主调速汽门阀杆一端与主调速汽门操纵机构连接，另一端穿过子母结构复合调节阀的壳体，并与主调速汽门阀芯连接；在使用中，需要关闭主调速汽门阀时，通过主调速汽门操纵机构带动主调速汽门阀杆，并利用主调速汽门阀杆拖动主调速汽门阀芯向主调速汽门阀座做靠近的运动，使得主调速汽门阀芯和主调速汽门阀座相互密封贴合，实现阀门闭合；当需要开启主调速汽门阀时，通过主调速汽门操纵机构带动主调速汽门阀杆，并利用主调速汽门阀杆拖动主调速汽门阀芯做背向主调速汽门阀座的运动，使得主调速汽门阀芯和主调速汽门阀座相互分离，实现阀门开启；通过调节主调速汽门阀芯和主调速汽门阀座间的间距来调节蒸汽流量。

作为优选，所述旁通调节阀包括一由壳体内侧壁形成的旁通调节阀座、一与所述旁通调节阀座匹配密封的旁通调节阀芯、一与所述旁通调节阀芯连接的旁通调节阀杆以及一驱动所述旁通调节阀杆的旁通调节操纵机构，通过旁通调节操纵机构控制旁通调节阀杆来使得旁通调节阀芯与旁通调节阀座间相互运动，实现所述旁通调节阀启闭和调节。旁通调节阀杆一端与旁通调节操纵机构连接，另一端穿过子母结构复合调节阀的壳体，并与旁通调节阀芯连接；在使用中，需要关闭旁通调节阀时，通过旁通调节操纵机构带动旁通调节阀杆，并利用旁通调节阀杆拖动旁通调节阀芯向旁通调节阀座做靠近的运动，使得旁通调节阀芯和旁通调节阀座相互密封贴合，实现阀门闭合；当需要开启旁通调节阀时，通过旁通调节操纵机构带动旁通调节阀杆，并利用旁通调节阀杆拖动旁通调节阀芯做背向旁通调节阀座的运动，使得旁通调节阀芯和旁通调节阀座相互分离，实现阀门开启；通过调节旁通调节阀芯和旁通调节阀座间的间距来调节蒸汽流量。

作为优选，所述主调速汽门阀芯的密封工作面均为球状面，所述主调速汽门阀座的密封工作面均为曲面。球面状的阀芯和曲面状的阀座既有利于相互贴合并密封，还能减小蒸汽流动时与其工作面间的阻力，有效降低蒸汽流动损耗，提高蒸汽利用效率。

作为优选，所述旁通调节阀芯的密封工作面均为球状面，所述旁通调节阀座的密封工作面均为曲面。球面状的阀芯和曲面状的阀座既有利于相互贴合并密封，还能减小蒸汽流动时与其工作面间的阻力，有效降低蒸汽流动损耗，提高蒸汽利用效率。

本实用新型的有益效果：将原有的分置的补汽阀和主调速汽门阀改进为内设旁通调节阀和主调速汽门阀的子母结构复合调节阀，通过统一设置进汽腔和出汽腔和设置出汽腔与汽轮机的连通位置，有效减小旁通调节阀两端压差，既有效减小高能蒸汽节流损失，还确保了高能蒸汽的使用效率，有效提高发电机组的经济效益。

附图说明

图1 为本实用新型剖视结构示意图；

图2 为旁通调节阀和主调速汽门阀均处于开启状态时的剖视结构示意图；

图3 为本实用新型管路结构示意图；

图中：1、管道，2、子母结构复合调节阀，3、壳体，4、旁通调节阀，5、主调速汽门阀，6、进汽腔，7、出汽腔，8、主调速汽门阀座，9、主调速汽门阀芯，10、主调速汽门阀杆，11、主调速汽门操纵机构，12、旁通调节阀座，13、通调节阀芯，14、旁通调节阀杆，15、旁通调节操纵机构，16、汽轮机，17、锅炉。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型的实质性特点作进一步的说明。

如图3所示的一种用于汽轮机16组超出力旁通调节的子母结构复合调节阀，由管道1和串接在管道1上的子母结构复合调节阀2组成，所述管道1进汽端与锅炉17连通，出汽端与汽轮机16静叶进汽室连通，所述子母结构复合调节阀2包括壳体3、并联组合在所述壳体3中的一汽轮机16组超出力旁通调节阀4和一主调速汽门阀5，汽轮机16组通过所述子母结构复合调节阀2来调节蒸汽流量；所述壳体3内设有一与所述管道1进汽端连通的进汽腔6以及一与所述管道1出汽端连通的出汽腔7，所述旁通调节阀4和主调速汽门阀5的进汽口分别与所述进汽腔6连通，所述旁通调节阀4和主调速汽门阀5的出汽口分别与所述出汽腔7连通；所述主调速汽门阀5包括一由壳体3内侧壁形成的主调速汽门阀座8、一与所述主调速汽门阀座8匹配密封的主调速汽门阀芯9、一与所述主调速汽门阀芯9连接的主调速汽门阀杆10以及一驱动所述主调速汽门阀杆10的主调速汽门操纵机构11，通过主调速汽门操纵机构11控制主调速汽门阀杆10来使得主调速汽门阀芯9与主调速汽门阀座8间相互运动，实现所述主调速汽门阀5启闭和调节；所述旁通调节阀4包括一由壳体3内侧壁形成的旁通调节阀座12、一与所述旁通调节阀座12匹配密封的旁通调节阀芯13、一与所述旁通调节阀芯13连接的旁通调节阀杆14以及一驱动所述旁通调节阀杆14的旁通调节操纵机构，通过旁通调节操纵机构控制旁通调节阀杆14来使得旁通调节阀芯13与旁通调节阀座12间相互运动，实现所述旁通调节阀4启闭和调节；所述主调速汽门阀芯9和旁通调节阀芯13的密封工作面均为球状面，所述主调速汽门阀座8和旁通调节阀座12的密封工作面均为曲面。

在实际操作中，所述主调速汽门阀5完全开启时的流量与汽轮机16额定功率所需蒸汽流量对应，所述旁通调节阀4完全开启时的流量与汽轮机16超额工作所需额外蒸汽流量对应，通过分别控制主调速汽门阀5和旁通调节阀4来满足汽轮机16不同工作状态下的高能蒸汽供给：

当汽轮机16处于停机状态时，所述主调速汽门阀5和旁通调节阀4均处于关闭状态（如图1所示），此时没有高能蒸汽通过子母结构复合调节阀2进入汽轮机16中；

当汽轮机16在额定功率范围内运转时，所述旁通调节阀4处于关闭状态，通过调节主调速汽门阀5来调节进入汽轮机16的高能蒸汽流量；

当汽轮机16超过额定功率运转时，所述主调速汽门阀5完全开启，通过调节旁通调节阀4来满足汽轮机16超额功率部分所需的高能蒸汽（如图2所示）。

在实际操作中，所述主调速汽门阀座8和旁通调节阀座12均由所述子母结构复合调节阀2的壳体3形成，且所述壳体3内壁光滑，有利于降低蒸汽流动时的能量损耗。

在实际操作中，所述主调速汽门阀5和旁通调节阀4共用一个出汽腔7，所述出汽腔7与汽轮机16第一级全周进汽静叶组的进汽室连通，由于汽轮机16第一级全周进汽静叶组进汽室中的高能蒸汽还为对汽轮机16作功，损耗较小，有效确保子母结构复合调节阀2两端的蒸汽压力具有较小的压差。

在实际操作中，所述旁通调节阀杆14、主调速汽门阀杆10均可活动地穿过子母结构复合调节阀2的壳体3，优选方案为设置密封环，既保证旁通调节阀杆14和主调速汽门阀杆10在操作机构驱动下移动，还能确保子母结构复合调节阀2内的高能蒸汽不外泄。

Claims

1.一种用于汽轮机组超出力旁通调节的子母结构复合调节阀，包括管道（1），所述管道（1）进汽端与锅炉连通，出汽端与汽轮机静叶进汽室连通，其特征在于所述管道（1）上串接有一子母结构复合调节阀（2），所述子母结构复合调节阀（2）包括壳体（3）、并联组合在所述壳体（3）中的一汽轮机组超出力旁通调节阀（4）和一主调速汽门阀（5），汽轮机组通过所述子母结构复合调节阀（2）来调节蒸汽流量。

2.根据权利要求1所述的一种用于汽轮机组超出力旁通调节的子母结构复合调节阀，其特征在于所述壳体（3）内设有一与所述管道（1）进汽端连通的进汽腔（6）以及一与所述管道（1）出汽端连通的出汽腔（7），所述旁通调节阀（4）和主调速汽门阀（5）的进汽口分别与所述进汽腔（6）连通，所述旁通调节阀（4）和主调速汽门阀（5）的出汽口分别与所述出汽腔（7）连通。

3.根据权利要求2所述的一种用于汽轮机组超出力旁通调节的子母结构复合调节阀，其特征在于所述主调速汽门阀（5）包括一由壳体（3）内侧壁形成的主调速汽门阀座（8）、一与所述主调速汽门阀座（8）匹配密封的主调速汽门阀芯（9）、一与所述主调速汽门阀芯（9）连接的主调速汽门阀杆（10）以及一驱动所述主调速汽门阀杆（10）的主调速汽门操纵机构（11），通过主调速汽门操纵机构（11）控制主调速汽门阀杆（10）来使得主调速汽门阀芯（9）与主调速汽门阀座（8）间相互运动，实现所述主调速汽门阀（5）启闭和调节。

4.根据权利要求2所述的一种用于汽轮机组超出力旁通调节的子母结构复合调节阀，其特征在于所述旁通调节阀（4）包括一由壳体（3）内侧壁形成的旁通调节阀座（12）、一与所述旁通调节阀座（12）匹配密封的旁通调节阀芯（13）、一与所述旁通调节阀芯（13）连接的旁通调节阀杆（14）以及一驱动所述旁通调节阀杆（14）的旁通调节操纵机构（15），通过旁通调节操纵机构（15）控制旁通调节阀杆（14）来使得旁通调节阀芯（13）与旁通调节阀座（12）间相互运动，实现所述旁通调节阀（4）启闭和调节。

5.根据权利要求3所述的一种用于汽轮机组超出力旁通调节的子母结构复合调节阀，其特征在于所述主调速汽门阀芯（9）的密封工作面均为球状面，所述主调速汽门阀座（8）的密封工作面均为曲面。

6.根据权利要求4所述的一种用于汽轮机组超出力旁通调节的子母结构复合调节阀，其特征在于所述旁通调节阀芯（13）的密封工作面均为球状面，所述旁通调节阀座（12）的密封工作面均为曲面。