CN203374322U - 用于汽轮机双转子互换循环水供热的低压隔板 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于汽轮机双转子互换循环水供热的低压隔板，包括隔板外缘和静叶片，所述低压隔板设置的隔板体与隔板内缘为整体式结构。本实用新型所述低压隔板具有足够的刚度和强度，能够承受压差力和热应力，不会变成锥形；还具有良好的汽密性能，保证结合面处不漏气；且具有合理的轴向和横向支承与定位结构装置；该低压隔板结构及工艺简单，便于加工安装和检修。

Description

用于汽轮机双转子互换循环水供热的低压隔板

技术领域

本实用新型涉及汽轮机低压隔板技术领域，尤其涉及用于汽轮机双转子互换循环水供热的低压隔板。

背景技术

专利号为ZL201020608575.9的中国实用新型专利公开了一种汽轮机新型低压级直焊式静叶隔板。该实用新型涉及一种汽轮机新型低压级直焊式静叶隔板，其强度高、结构简单、通用性强,相对于传统的应用于汽轮机低压级的铸造隔板,采用本结构的静叶焊接隔板比铸造隔板静叶片出汽边位置度更高,静叶栅流道表面粗糙度更小,叶栅沿圆周方向分布更均匀。它主要由隔板体、隔板内环筒体、静叶及隔板外环组成,所述隔板体与隔板内环筒体为分体式,隔板体与隔板内环筒体成T形结构,两者直接焊接连接;静叶片与隔板外环和隔板内环也是直接焊接连接。该实用新型的缺点是隔板体与隔板内环筒体为分体式，增加了机械加工难度且加大了机械加工累积误差。

实用新型内容

针对上述各种供热技术的缺陷，“低压缸双背压双转子互换”即“纯凝-背压双运行模式”供热技术是一种冷源损失最小、发电负荷与锅炉吸热量比例较高、同时满足大规模供热需求的供热模式。该供热技术实现了“供热期内低真空循环水供热工况汽轮机冷源损失降低为零，非供热期纯凝运行工况下机组热耗率不高于原纯凝设计工况下的热耗水平”的目标，达到大幅度降低机组煤耗的目的。

“低压缸双背压双转子互换”循环水供热技术需要在供热运行工况时使用新设计的动静叶片级数相对减少的高背压低压转子，凝汽器运行高背压（30～45kPa），对应排汽温度提高至80℃左右，进行循环水供热；在非采暖期，再将原纯凝转子恢复，排汽背压恢复至4.9kPa，完全恢复至原纯凝机组运行工况。这样，机组即实现了“纯凝-背压”的“双运行模式”。

本次"低压缸双背压双转子互换"循环水供热改造的主要项目包括中低压连通管抽汽供热改造、低压缸通流部分改造和热力系统（含凝汽器）改造三个部分。其核心改造内容有：纯凝工况下2×6级低压转子供热期更换为高背压工况下专用的2×4级低压转子，低压缸隔板、导流环等部件相应进行改造。凝汽器铜管更换成不锈钢管，中-低及低-发对轮改为液压拉伸螺栓连接，重新设计加装低压缸低负荷喷水系统。

低压通流部分中，新转子采用的先进技术措施即新型优化高效静叶叶型，新设计的低压共2×4个压力级隔板静叶片均采用新型优化高效新叶型，提高了级效率，增加攻角范围以改善变工况性能。采用新型动叶叶型，使汽道上下流速分布合理，减少了动叶损失。各级动叶片采用自带围带整圈连接，动叶围带加工为内斜外平结构，使子午面形成光顺通道。除末级动叶外，动叶顶部采用疏齿式可调汽封代替原设计有两道汽封齿的高低齿汽封，以减少漏汽损失。新设计隔板全部采用焊接钢隔板。焊接钢隔板材质好、叶栅部分加工精度高，能保证静叶栅达到设计气动热力性能，并可延长隔板使用寿命。新低压转子为整锻无中心孔转子，通流级数为2×4级，所有叶轮均采用等强度设计。转子材料为30Cr2Ni4MoV。减级后转子重量减轻，为维持低压转子及轴系临界转速和低压前、后轴承载荷基本不变，在保持低压转子前、后轴承处轴颈、后汽封处轴颈等与原机组部件配合尺寸不变的前提下，将低压正反2×4级隔板汽封直径增大至φ960mm，转子重量约16.01t（图纸标注），低压转子一阶临界转速计算值为2221r/min。低压部分正反向共8付隔板，采用直焊式结构，静叶全部采用弯扭叶型，静叶出汽边修薄到0.38mm，低压隔板、轴端采用直平齿汽封，叶顶采用梳齿汽封。末级隔板外环设置有除湿结构，汽流中的小水滴在离心力的作用下落入去湿槽中，绕过末级动叶，直接进入排汽口，可有效减轻末级动叶的水蚀现象。所有隔板中分面采用螺栓紧固，检修时内缸不用吊出。最后两级隔板采用平滑过渡的导流环代替，做功后的蒸汽通过排汽导流环2套进入凝汽器。

考虑低压缸排汽温度升高，低压缸水平中心将抬高，容易引起汽封与转子碰磨，因此汽封设计为下半部椭圆形式，下间隙放大。

优化动叶片叶型设计，采用目前较为先进的三维扭叶片，动叶片自带内斜外平围带，构成高效光滑子午面流道，使汽道上下流速分布合理，减少了动叶损失。根据气动计算结果确定末级叶片名义叶高尺寸250mm。

根据现代汽轮机的设计思想，采用了粗壮可靠的大刚性叶根，强度设计时直接考核相对动应力，引入调频和不调频叶片的动强度安全准则。

本机组动叶轴向宽度大，叶片和叶根刚性好，低压第1级为外包倒T型叶根，低压2、3、4级为双倒T型叶根。

高背压供热后，低压缸排汽温度明显升高，引起低压缸膨胀量增大，中分面上抬量约为0.5mm。为保证供热运行时，转子与轴封不发生动静碰磨，在轴封径向间隙设计和冷态安装时，适当放大轴封间隙，要求不小于0.8～1.0mm，以保证运行安全。同时，与原设计相比，增加低压前后轴封圈数，以减小漏汽量。

迄今为止，该机组已运行了两个供热季，低压缸排汽温度一般在70-80℃，低压缸水平中心抬高量小于0.30mm，机组运行安全可靠。

因此，为了实现上述“低压缸双背压双转子互换”循环水供热技术目标，本实用新型采用的技术方案如下：

用于汽轮机双转子互换循环水供热的低压隔板，包括隔板外缘和静叶片。

优选的是，所述低压隔板还设置有隔板体，该隔板体与隔板内缘为整体式结构。

在上述任一方案中优选的是，所述静叶片分别与隔板外缘和整体式隔板体为直接焊接连接。

在上述任一方案中优选的是，所述低压隔板的通流级数为2×4级。

在上述任一方案中优选的是，所述隔板外缘材料为ZG230-450。

在上述任一方案中优选的是，所述隔板体材料为ZG230-450。

在上述任一方案中优选的是，所述低压隔板的静叶片为弯扭叶型。

在上述任一方案中优选的是，所述静叶片材料为1Cr13。

在上述任一方案中优选的是，所述低压隔板设置成水平中分形式即上下半隔板。

在上述任一方案中优选的是，所述低压隔板在其内圆孔处开有隔板汽封的安装槽。

在上述任一方案中优选的是，所述低压隔板外缘上设置有固定径向汽封的伸出端。

在上述任一方案中优选的是，所述低压隔板在水平中分面两端设置有悬挂销。

在上述任一方案中优选的是，所述悬挂销材料为15CrMoA。

在上述任一方案中优选的是，所述悬挂销上设置有圆锥销。

在上述任一方案中优选的是，所述圆锥销材料为钢45。

在上述任一方案中优选的是，所述悬挂销下部装有垫块。

在上述任一方案中优选的是，所述垫块材料为15CrMoA。

在上述任一方案中优选的是，所述隔板体设置有平键。

在上述任一方案中优选的是，所述隔板体设置有定位销。

在上述任一方案中优选的是，所述隔板外缘设置有平键。

在上述任一方案中优选的是，所述隔板外缘设置有定位销。

在上述任一方案中优选的是，所述整体式隔板体上设置有压板。

在上述任一方案中优选的是，所述压板材料为钢45。

在上述任一方案中优选的是，所述低压隔板设置有直平齿汽封。

在上述任一方案中优选的是，所述低压隔板设置有镶嵌片式平齿汽封。

在上述任一方案中优选的是，所述低压隔板设置有薄片式平齿汽封。

在上述任一方案中优选的是，所述末级隔板外环设置有除湿结构。

在上述任一方案中优选的是，所述除湿结构设置有去湿槽。

在上述任一方案中优选的是，所述除湿结构与排汽口相连。

在上述任一方案中优选的是，所述低压隔板上下半板之间设置有双头螺栓紧固。

在上述任一方案中优选的是，所述双头螺栓材料为35CrMoA。

在上述任一方案中优选的是，所述双头螺栓上装有罩盖螺母。

在上述任一方案中优选的是，所述罩盖螺母材料为钢35。

在上述任一方案中优选的是，所述隔板外缘上装有汽封压板。

在上述任一方案中优选的是，所述汽封压板材料为15CrMoA。

在上述任一方案中优选的是，所述汽封压板上装有螺钉紧固在上隔板外缘。

在上述任一方案中优选的是，所述汽封压板螺钉材料为35CrMoA。

在上述任一方案中优选的是，所述低压隔板设置有底键。

在上述任一方案中优选的是，所述底键材料为35CrMoA。

在上述任一方案中优选的是，所述底键设置螺钉紧固。

在上述任一方案中优选的是，所述螺钉材料为35CrMoA。

在上述任一方案中优选的是，所述低压隔板中分面上设置有压块。

在上述任一方案中优选的是，所述压块材料为15CrMoA。

在上述任一方案中优选的是，所述压块上装有螺钉紧固。

在上述任一方案中优选的是，所述压块紧固螺钉材料为35CrMoA。

本实用新型所述低压隔板具有足够的刚度和强度，能够承受压差力和热应力，不会变成锥形；还具有良好的汽密性能，保证结合面处不漏气；且具有合理的轴向和横向支承与定位结构装置；该低压隔板结构及工艺简单，便于加工安装和检修。

本实用新型所述低压隔板所涉及的“低压缸双背压双转子互换”循环水供热技术消除了低压缸一次性改造实现低真空供热所存在的弊端，彻底解决了“供热运行工况机组运行经济性极佳，而纯凝工况经济性极差”两级分化的矛盾，实现了135MW等级机组全年综合效益最大化。

附图说明

图1为按照本实用新型的用于汽轮机双转子互换循环水供热的低压隔板的一优选实施例的上半隔板中分面结构示意图；

图2为按照本实用新型的用于汽轮机双转子互换循环水供热的低压隔板的一优选实施例的上半隔板中分面结构剖面结构示意图；

图3为按照本实用新型的用于汽轮机双转子互换循环水供热的低压隔板的一优选实施例的出汽侧面结构示意图；

图4为按照本实用新型的用于汽轮机双转子互换循环水供热的低压隔板的一优选实施例的上下隔板连接法兰和悬挂销装配结构示意图；

图5为按照本实用新型的用于汽轮机双转子互换循环水供热的低压隔板的一优选实施例的压板装配结构示意图；

图6为按照本实用新型的用于汽轮机双转子互换循环水供热的低压隔板的一优选实施例的底键装配结构示意图；

图7为按照本实用新型的用于汽轮机双转子互换循环水供热的低压隔板的一优选实施例的密封键和压块装配结构示意图；

附图标记说明：

1隔板外缘；2静叶片；3隔板体；4悬挂销；5圆锥销；6垫块；7螺钉；8压板；9螺钉；10双头螺栓；11罩盖螺母；12汽封压板；13螺钉；14底键；15螺钉；16压块；17螺钉。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合具体实施例对按照本实用新型的用于汽轮机双转子互换循环水供热的低压转子进行详细说明。

实施例1：

本实用新型所述低压转子隔板部分正反向共8付隔板，采用直焊式结构，静叶全部采用弯扭叶型，静叶出汽边修薄到0.38mm，低压隔板、轴端采用直平齿汽封，叶顶采用梳齿汽封。末级隔板外环设置有除湿结构，汽流中的小水滴在离心力的作用下落入去湿槽中，绕过末级动叶，直接进入排汽口，可有效减轻末级动叶的水蚀现象。所有隔板中分面采用螺栓紧固，检修时内缸不用吊出。最后两级隔板采用平滑过渡的导流环代替，做功后的蒸汽通过排汽导流环2套进入凝汽器。

实施例2：

用于汽轮机双转子互换循环水供热的低压隔板，同实施例1，所不同的是，所述静叶片为等截面直叶片。

实施例3：

用于汽轮机双转子互换循环水供热的低压隔板，同实施例1，所不同的是，所述静叶片为变截面直叶片。

实施例4：

用于汽轮机双转子互换循环水供热的低压隔板，同实施例1，所不同的是，所述静叶片为扭叶片。

实施例5：

用于汽轮机双转子互换循环水供热的低压隔板，同实施例1，所不同的是，所述静叶片为弯扭叶片。

实施例7：

用于汽轮机双转子互换循环水供热的低压隔板，同实施例1，所不同的是，所述低压隔板设置有镶嵌片式平齿汽封。

实施例8：

用于汽轮机双转子互换循环水供热的低压隔板，同实施例1，所不同的是，所述低压隔板设置有薄片式平齿汽封。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

与任何实用新型相同，本实用新型的基础是已经公知的现有技术，其各个组成部分也来自于现有技术，例如等截面直叶片、变截面直叶片、扭叶片、弯扭叶片。为了使本说明书简明，对这些组成部分并没有事无巨细地一一详细描述，本领域技术人员在阅读了本说明书后自然知其所云。在阅读了本说明书后，本领域技术人员会相信，由这些现有技术的结合构成的本实用新型是凝结了发明人大量创造性劳动的结果。

本领域技术人员同样不难看出，本实用新型是对现有技术的改进，是为解决现有技术中存在的技术问题而将这些现有技术中的要素进行的结合，这种结合凝结了大量的创造性劳动，是发明人大量理论研究和科学实验的结晶。在没有阅读本实用新型之前，本领域技术人员显然是不容易想到本实用新型的各个方案的，而在阅读了本说明书后，本领域技术人员不必再付出创造性劳动即可实现本实用新型的基本技术方案。

Claims (10)

1.用于汽轮机双转子互换循环水供热的低压隔板，包括隔板外缘（1）和静叶片（2），其特征在于，所述低压隔板还设置有隔板体（3），该隔板体（3）与隔板内缘为整体式结构。

2.如权利要求1所述的用于汽轮机双转子互换循环水供热的低压隔板，其特征在于，所述静叶片（2）分别与隔板外缘（1）和整体式隔板体（3）为直接焊接连接。

3.如权利要求1所述的用于汽轮机双转子互换循环水供热的低压隔板，其特征在于，所述低压隔板的通流级数为2×4级。

4.如权利要求1所述的用于汽轮机双转子互换循环水供热的低压隔板，其特征在于，所述隔板外缘（1）材料为ZG230-450。

5.如权利要求1所述的用于汽轮机双转子互换循环水供热的低压隔板，其特征在于，所述隔板体（3）材料为ZG230-450。

6.如权利要求1所述的用于汽轮机双转子互换循环水供热的低压隔板，其特征在于，所述静叶片（2）为弯扭叶型。

7.如权利要求1或5所述的用于汽轮机双转子互换循环水供热的低压隔板，其特征在于，所述静叶片（2）材料为1Cr13。

8.如权利要求1所述的用于汽轮机双转子互换循环水供热的低压隔板，其特征在于，所述低压隔板设置成水平中分形式即上下半隔板。

9.如权利要求1所述的用于汽轮机双转子互换循环水供热的低压隔板，其特征在于，所述低压隔板在其内圆孔处开有隔板汽封的安装槽。

10.如权利要求1所述的用于汽轮机双转子互换循环水供热的低压隔板，其特征在于，所述低压隔板外缘上设置有固定径向汽封的伸出端。

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