CN209053645U - 一种低能损高效的进阶式涡轮火电传动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种低能损高效的进阶式涡轮火电传动系统。开发一种高转化效率的火电传动系统对整个火电系统的意义重大，这一成果也必将对环境保护和节能减排产生积极作用和效果。本实用新型通过一级涡轮传动装置、二级涡轮传动装置、三级涡轮传动装置、四级涡轮传动装置及蒸汽压力控制头等装置可以实现火电系统中涡轮机构的蒸汽电能转化，同时，系统中设置的分级进阶式涡轮传动机构可以对蒸汽的压力进行分级调节，使得一次发电后的低压蒸汽再次转变为高压蒸汽，重新进入到后续的次级涡轮传动装置中以实现再次发电，这在很大程度上提高了火电系统蒸汽的使用效率，具有较为广泛的应用价值和推广前景，对于节能减排和环境保护有重要作用。

Description

一种低能损高效的进阶式涡轮火电传动系统

技术领域

本实用新型涉及一种火电传动系统，特别涉及一种低能损高效的进阶式涡轮火电传动系统。

背景技术

近年来，火电系统发电作为一种采用可燃物的燃烧作用而产生热能，并通过火电传动装置的转换作用最终产生电能的方式是国内较为传统的发电方式，其原因主要在于我国的煤炭资源较为丰富，具有火力发电系统所需的必要燃料。

由于火力发电系统会带来粉尘污染、烟气污染和资源消耗等问题，并且随着中国电力供应的逐步宽松以及国家对节能降耗的重视，我国开始加大力度调整火力发电行业的结构，环保节能成为中国电力工业结构调整的重要方向，火电行业在相关的政策导向下积极推进产业结构优化升级，在很大程度上加快了国内火电设备的更新换代及发电方式的转化。

目前我国火电系统还是将蒸汽沿管道送入蒸汽轮机，冲击蒸汽轮机转子高速旋转，从而使得蒸汽轮机带动发电机组发电，最后将发电机组发出的电经变压器输入电网系统，如申请号为201711459238.0的中国专利。因此，蒸汽轮机在这一过程中扮演着重要的角色，其能量转化的大小将对最终发电机组的发电量产生直接的影响，所以，开发一种高转化效率的火电传动系统对我国整个火电系统的意义重大，这一成果也必将对环境保护和节能减排产生积极作用和效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理的低能损高效的进阶式涡轮火电传动系统，提高了火电系统蒸汽的使用效率，对于节能减排和环境保护有重要作用。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种低能损高效的进阶式涡轮火电传动系统，其特征在于，包括一级涡轮传动装置、二级涡轮传动装置、三级涡轮传动装置、四级涡轮传动装置、过渡旋转台、外接电力传动轴、涡轮主轴、蒸汽压力控制器、涡轮传动蒸汽管、主蒸汽管和四级涡轮低压出水装置；所述一级涡轮传动装置、二级涡轮传动装置、三级涡轮传动装置和四级涡轮传动装置通过涡轮主轴依次转动式连接，所述涡轮主轴通过过渡旋转台与外接电力传动轴连接；所述蒸汽压力控制器分别固定在一级涡轮传动装置、二级涡轮传动装置、三级涡轮传动装置和四级涡轮传动装置上；所述一级涡轮传动装置的一侧与主蒸汽管固定，所述一级涡轮传动装置的另一侧通过涡轮传动蒸汽管与二级涡轮传动装置连接，所述二级涡轮传动装置与三级涡轮传动装置通过涡轮传动蒸汽管连接，所述四级涡轮传动装置的一侧通过涡轮传动蒸汽管与三级涡轮传动装置连接，所述四级涡轮传动装置的另一侧与四级涡轮低压出水装置固定。

进一步而言，所述一级涡轮传动装置包括涡轮叶片、涡轮传动装置缸体、一号防出水密封圈、涡轮叶片紧固圈、定位栓、二号防出水密封圈；所述涡轮传动装置缸体的一侧连接有四个主蒸汽管，且中部通过二号防出水密封圈与涡轮主轴连接；所述涡轮传动装置缸体的另一侧连接有两个对称分布的涡轮传动蒸汽管，且中部通过一号防出水密封圈与涡轮主轴连接；所述涡轮叶片与涡轮叶片紧固圈连接；所述涡轮叶片紧固圈通过定位栓与涡轮主轴连接。

进一步而言，所述四级涡轮传动装置包括涡轮叶片、涡轮传动装置缸体、涡轮叶片紧固圈、定位栓、二号防出水密封圈、四级涡轮低压出水装置和四级涡轮传动装置密封环；所述涡轮传动装置缸体的一侧连接有四个涡轮传动蒸汽管，且中部通过二号防出水密封圈与涡轮主轴连接；所述涡轮传动装置缸体的另一侧连接有两个对称分布的四级涡轮低压出水装置，且中部通过四级涡轮传动装置密封环与涡轮主轴连接；所述涡轮叶片与涡轮叶片紧固圈连接；所述涡轮叶片紧固圈通过定位栓与涡轮主轴连接。

进一步而言，所述蒸汽压力控制器包括蒸汽压力控制头和压力控制器过渡管，所述一级涡轮传动装置、二级涡轮传动装置、三级涡轮传动装置和四级涡轮传动装置的侧面均通过压力控制器过渡管与蒸汽压力控制头连接。

进一步而言，所述蒸汽压力控制头包括上锁水凸台、一号弹簧锁紧台、二号弹簧锁紧台、下锁水凸台、上锁水凸台橡胶圈、下锁水凸台橡胶圈、下支撑板、控压弹簧和上支撑板；所述上支撑板的上侧与压力控制器过渡管连接，所述上支撑板的下侧通过一号弹簧锁紧台与二号弹簧锁紧台连接，还通过上锁水凸台与上锁水凸台橡胶圈连接；所述下支撑板的上侧通过下锁水凸台与下锁水凸台橡胶圈连接，还通过一号弹簧锁紧台与二号弹簧锁紧台连接；所述下支撑板与上支撑板之间的一号弹簧锁紧台通过控压弹簧连接。

进一步而言，所述四级涡轮低压出水装置包括过渡旋转台、旋转栓和可旋转封板；所述过渡旋转台的一端与涡轮传动装置缸体连接，所述过渡旋转台的另一端通过旋转栓与可旋转封板连接；所述涡轮传动装置缸体贯穿设置有低压蒸汽孔。

进一步而言，所述二号防出水密封圈包括橡胶密封圈、锁紧垫片和密封锁紧螺母；所述锁紧垫片的一侧通过橡胶密封圈与涡轮传动装置缸体连接，所述锁紧垫片的另一侧与密封锁紧螺母接触。

上述的低能损高效的进阶式涡轮火电传动系统的工作方法如下：在低蒸气压状态时，火电系统产生的蒸汽由主蒸汽管进入一级涡轮传动装置，推动一级涡轮传动装置内的涡轮叶片进行转动，涡轮叶片带动涡轮叶片紧固圈连同涡轮主轴高速转动，从而起到传动作用，由于涡轮传动装置缸体内的蒸汽气压不高，蒸汽从涡轮传动蒸汽管进入二级涡轮传动装置，并依次进入三级涡轮传动装置和四级涡轮传动装置，蒸汽在二级涡轮传动装置、三级涡轮传动装置和四级涡轮传动装置中的工作过程与在一级涡轮传动装置中相同，即同样作用于涡轮叶片带动涡轮叶片紧固圈连同涡轮主轴高速转动，最终，低压蒸汽从低压蒸汽孔推动可旋转封板而排出；在高蒸气压状态时，火电系统产生的蒸汽由主蒸汽管进入一级涡轮传动装置，推动一级涡轮传动装置内的涡轮叶片进行转动，涡轮叶片带动涡轮叶片紧固圈连同涡轮主轴高速转动，从而起到传动作用，由于涡轮传动装置缸体内的蒸汽气压高，一部分蒸汽从涡轮传动蒸汽管进入二级涡轮传动装置，此时进入二级涡轮传动装置的蒸汽仍为高压态蒸汽，另一部分蒸汽作用于一级涡轮传动装置上的蒸汽压力控制头，由于蒸汽压力控制头上设置的控压弹簧、上锁水凸台橡胶圈和下锁水凸台橡胶圈的挤压与密封作用，蒸汽在低于控压弹簧的设定值以下时不会泄漏，这也促使了高压蒸汽由涡轮传动蒸汽管进入二级涡轮传动装置；之后二级涡轮传动装置的高压蒸汽依次进入三级涡轮传动装置和四级涡轮传动装置，高压蒸汽在二级涡轮传动装置、三级涡轮传动装置、四级涡轮传动装置中与在一级涡轮传动装置中的工作过程相同，最终四级涡轮传动装置中的高压蒸汽由四级涡轮低压出水装置和其上的蒸汽压力控制头排出；即完成了一次作业。

进一步而言，在高蒸汽压状态下，一级涡轮传动装置、二级涡轮传动装置和三级涡轮传动装置内均为高压态气体，四级涡轮传动装置内气体蒸气压稍低。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：实用新型中的低能损高效的进阶式涡轮火电传动系统，通过一级涡轮传动装置、二级涡轮传动装置、三级涡轮传动装置和四级涡轮传动装置及蒸汽压力控制头等装置可以实现火电系统中涡轮机构的蒸汽电能转化，同时，本实用新型中设置的分级进阶式涡轮传动机构可以对蒸汽的压力进行分级调节，使得一次发电后的低压蒸汽再次转变为高压蒸汽，重新进入到后续的次级涡轮传动装置中以实现再次发电，这在很大程度上提高了火电系统蒸汽的使用效率，具有较为广泛的应用价值和推广前景，对于节能减排和环境保护有重要作用。

附图说明

图1是本实用新型实施例的主视结构示意图。

图2是本实用新型实施例的俯视结构示意图。

图3是本实用新型实施例的左视结构示意图。

图4是本实用新型实施例的一级涡轮传动装置的剖视结构示意图。

图5是本实用新型实施例的四级涡轮传动装置的剖视结构示意图。

图6是本实用新型实施例的蒸汽压力控制头的结构示意图。

图7是本实用新型实施例的四级涡轮低压出水装置的剖视结构示意图。

图8是本实用新型实施例的二号防出水密封圈的剖视结构示意图。

图中：1、一级涡轮传动装置，2、二级涡轮传动装置，3、三级涡轮传动装置，4、四级涡轮传动装置，5、过渡旋转台，6、外接电力传动轴，7、涡轮主轴，8、蒸汽压力控制器，9、涡轮传动蒸汽管，10、主蒸汽管，11、蒸汽压力控制头，12、压力控制器过渡管，13、涡轮叶片，14、涡轮传动装置缸体，15、一号防出水密封圈，16、涡轮叶片紧固圈，17、定位栓，18、二号防出水密封圈，19、四级涡轮低压出水装置，20、四级涡轮传动装置密封环，21、上锁水凸台，22、一号弹簧锁紧台，23、二号弹簧锁紧台，24、下锁水凸台，25、上锁水凸台橡胶圈，26、下锁水凸台橡胶圈，27、下支撑板，28、控压弹簧，29、上支撑板，30、过渡旋转台，31、旋转栓，32、可旋转封板，33、低压蒸汽孔，34、橡胶密封圈，35、锁紧垫片，36、密封锁紧螺母。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图8，一种低能损高效的进阶式涡轮火电传动系统，包括一级涡轮传动装置1、二级涡轮传动装置2、三级涡轮传动装置3、四级涡轮传动装置4、过渡旋转台5、外接电力传动轴6、涡轮主轴7、蒸汽压力控制器8、涡轮传动蒸汽管9、主蒸汽管10和四级涡轮低压出水装置19；一级涡轮传动装置1、二级涡轮传动装置2、三级涡轮传动装置3和四级涡轮传动装置4通过涡轮主轴7依次转动式连接，涡轮主轴7通过过渡旋转台5与外接电力传动轴6连接；蒸汽压力控制器8分别固定在一级涡轮传动装置1、二级涡轮传动装置2、三级涡轮传动装置3和四级涡轮传动装置4上；一级涡轮传动装置1的一侧与主蒸汽管10固定，一级涡轮传动装置1的另一侧通过涡轮传动蒸汽管9与二级涡轮传动装置2连接，二级涡轮传动装置2与三级涡轮传动装置3通过涡轮传动蒸汽管9连接，四级涡轮传动装置4的一侧通过涡轮传动蒸汽管9与三级涡轮传动装置3连接，四级涡轮传动装置4的另一侧与四级涡轮低压出水装置19固定。

一级涡轮传动装置1包括涡轮叶片13、涡轮传动装置缸体14、一号防出水密封圈15、涡轮叶片紧固圈16、定位栓17、二号防出水密封圈18；涡轮传动装置缸体14的一侧连接有四个主蒸汽管10，且中部通过二号防出水密封圈18与涡轮主轴7连接；涡轮传动装置缸体14的另一侧连接有两个对称分布的涡轮传动蒸汽管9，且中部通过一号防出水密封圈15与涡轮主轴7连接；涡轮叶片13与涡轮叶片紧固圈16连接；涡轮叶片紧固圈16通过定位栓17与涡轮主轴7连接。

四级涡轮传动装置4包括涡轮叶片13、涡轮传动装置缸体14、涡轮叶片紧固圈16、定位栓17、二号防出水密封圈18、四级涡轮低压出水装置19和四级涡轮传动装置密封环20；涡轮传动装置缸体14的一侧连接有四个涡轮传动蒸汽管9，且中部通过二号防出水密封圈18与涡轮主轴7连接；涡轮传动装置缸体14的另一侧连接有两个对称分布的四级涡轮低压出水装置19，且中部通过四级涡轮传动装置密封环20与涡轮主轴7连接；涡轮叶片13与涡轮叶片紧固圈16连接；涡轮叶片紧固圈16通过定位栓17与涡轮主轴7连接。

蒸汽压力控制器8包括蒸汽压力控制头11和压力控制器过渡管12，一级涡轮传动装置1、二级涡轮传动装置2、三级涡轮传动装置3和四级涡轮传动装置4的侧面均通过压力控制器过渡管12与蒸汽压力控制头11连接。

蒸汽压力控制头11包括上锁水凸台21、一号弹簧锁紧台22、二号弹簧锁紧台23、下锁水凸台24、上锁水凸台橡胶圈25、下锁水凸台橡胶圈26、下支撑板27、控压弹簧28和上支撑板29；上支撑板29的上侧与压力控制器过渡管12连接，上支撑板29的下侧通过一号弹簧锁紧台22与二号弹簧锁紧台23连接，还通过上锁水凸台21与上锁水凸台橡胶圈25连接；下支撑板27的上侧通过下锁水凸台24与下锁水凸台橡胶圈26连接，还通过一号弹簧锁紧台22与二号弹簧锁紧台23连接；下支撑板27与上支撑板29之间的一号弹簧锁紧台22通过控压弹簧28连接。

四级涡轮低压出水装置19包括过渡旋转台30、旋转栓31和可旋转封板32；过渡旋转台30的一端与涡轮传动装置缸体14连接，过渡旋转台30的另一端通过旋转栓31与可旋转封板32连接；涡轮传动装置缸体14贯穿设置有低压蒸汽孔33。

二号防出水密封圈18包括橡胶密封圈34、锁紧垫片35和密封锁紧螺母36；锁紧垫片35的一侧通过橡胶密封圈34与涡轮传动装置缸体14连接，锁紧垫片35的另一侧与密封锁紧螺母36接触。

低能损高效的进阶式涡轮火电传动系统的工作方法如下：

在低蒸气压状态时，火电系统产生的蒸汽由主蒸汽管10进入一级涡轮传动装置1，推动一级涡轮传动装置1内的涡轮叶片13进行转动，涡轮叶片13带动涡轮叶片紧固圈16连同涡轮主轴7高速转动，从而起到传动作用，由于涡轮传动装置缸体14内的蒸汽气压不高，蒸汽从涡轮传动蒸汽管9进入二级涡轮传动装置2，并依次进入三级涡轮传动装置3和四级涡轮传动装置4，蒸汽在二级涡轮传动装置2、三级涡轮传动装置3和四级涡轮传动装置4中的工作过程与在一级涡轮传动装置1中相同，即同样作用于涡轮叶片13带动涡轮叶片紧固圈16连同涡轮主轴7高速转动，最终，低压蒸汽从低压蒸汽孔33推动可旋转封板32而排出。

在高蒸气压状态时，火电系统产生的蒸汽由主蒸汽管10进入一级涡轮传动装置1，推动一级涡轮传动装置1内的涡轮叶片13进行转动，涡轮叶片13带动涡轮叶片紧固圈16连同涡轮主轴7高速转动，从而起到传动作用，由于涡轮传动装置缸体14内的蒸汽气压高，一部分蒸汽从涡轮传动蒸汽管9进入二级涡轮传动装置2，此时进入二级涡轮传动装置2的蒸汽仍为高压态蒸汽，另一部分蒸汽作用于一级涡轮传动装置1上的蒸汽压力控制头11，由于蒸汽压力控制头11上设置的控压弹簧28、上锁水凸台橡胶圈25和下锁水凸台橡胶圈26的挤压与密封作用，蒸汽在低于控压弹簧28的设定值以下时不会泄漏，这也促使了高压蒸汽由涡轮传动蒸汽管9进入二级涡轮传动装置2；之后二级涡轮传动装置2的高压蒸汽依次进入三级涡轮传动装置3和四级涡轮传动装置4，高压蒸汽在二级涡轮传动装置2、三级涡轮传动装置3、四级涡轮传动装置4中与在一级涡轮传动装置1中的工作过程相同，最终四级涡轮传动装置4中的高压蒸汽由四级涡轮低压出水装置19和其上的蒸汽压力控制头11排出；即完成了一次作业。在高蒸汽压状态下，一级涡轮传动装置1、二级涡轮传动装置2和三级涡轮传动装置3内均为高压态气体，四级涡轮传动装置4内气体蒸气压稍低。

虽然本实用新型以实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种低能损高效的进阶式涡轮火电传动系统，其特征在于，包括一级涡轮传动装置、二级涡轮传动装置、三级涡轮传动装置、四级涡轮传动装置、过渡旋转台、外接电力传动轴、涡轮主轴、蒸汽压力控制器、涡轮传动蒸汽管、主蒸汽管和四级涡轮低压出水装置；所述一级涡轮传动装置、二级涡轮传动装置、三级涡轮传动装置和四级涡轮传动装置通过涡轮主轴依次转动式连接，所述涡轮主轴通过过渡旋转台与外接电力传动轴连接；所述蒸汽压力控制器分别固定在一级涡轮传动装置、二级涡轮传动装置、三级涡轮传动装置和四级涡轮传动装置上；所述一级涡轮传动装置的一侧与主蒸汽管固定，所述一级涡轮传动装置的另一侧通过涡轮传动蒸汽管与二级涡轮传动装置连接，所述二级涡轮传动装置与三级涡轮传动装置通过涡轮传动蒸汽管连接，所述四级涡轮传动装置的一侧通过涡轮传动蒸汽管与三级涡轮传动装置连接，所述四级涡轮传动装置的另一侧与四级涡轮低压出水装置固定。

2.根据权利要求1所述的低能损高效的进阶式涡轮火电传动系统，其特征在于，所述一级涡轮传动装置包括涡轮叶片、涡轮传动装置缸体、一号防出水密封圈、涡轮叶片紧固圈、定位栓、二号防出水密封圈；所述涡轮传动装置缸体的一侧连接有四个主蒸汽管，且中部通过二号防出水密封圈与涡轮主轴连接；所述涡轮传动装置缸体的另一侧连接有两个对称分布的涡轮传动蒸汽管，且中部通过一号防出水密封圈与涡轮主轴连接；所述涡轮叶片与涡轮叶片紧固圈连接；所述涡轮叶片紧固圈通过定位栓与涡轮主轴连接。

3.根据权利要求1所述的低能损高效的进阶式涡轮火电传动系统，其特征在于，所述四级涡轮传动装置包括涡轮叶片、涡轮传动装置缸体、涡轮叶片紧固圈、定位栓、二号防出水密封圈、四级涡轮低压出水装置和四级涡轮传动装置密封环；所述涡轮传动装置缸体的一侧连接有四个涡轮传动蒸汽管，且中部通过二号防出水密封圈与涡轮主轴连接；所述涡轮传动装置缸体的另一侧连接有两个对称分布的四级涡轮低压出水装置，且中部通过四级涡轮传动装置密封环与涡轮主轴连接；所述涡轮叶片与涡轮叶片紧固圈连接；所述涡轮叶片紧固圈通过定位栓与涡轮主轴连接。

4.根据权利要求1所述的低能损高效的进阶式涡轮火电传动系统，其特征在于，所述蒸汽压力控制器包括蒸汽压力控制头和压力控制器过渡管，所述一级涡轮传动装置、二级涡轮传动装置、三级涡轮传动装置和四级涡轮传动装置的侧面均通过压力控制器过渡管与蒸汽压力控制头连接。

5.根据权利要求4所述的低能损高效的进阶式涡轮火电传动系统，其特征在于，所述蒸汽压力控制头包括上锁水凸台、一号弹簧锁紧台、二号弹簧锁紧台、下锁水凸台、上锁水凸台橡胶圈、下锁水凸台橡胶圈、下支撑板、控压弹簧和上支撑板；所述上支撑板的上侧与压力控制器过渡管连接，所述上支撑板的下侧通过一号弹簧锁紧台与二号弹簧锁紧台连接，还通过上锁水凸台与上锁水凸台橡胶圈连接；所述下支撑板的上侧通过下锁水凸台与下锁水凸台橡胶圈连接，还通过一号弹簧锁紧台与二号弹簧锁紧台连接；所述下支撑板与上支撑板之间的一号弹簧锁紧台通过控压弹簧连接。

6.根据权利要求1所述的低能损高效的进阶式涡轮火电传动系统，其特征在于，所述四级涡轮低压出水装置包括过渡旋转台、旋转栓和可旋转封板；所述过渡旋转台的一端与涡轮传动装置缸体连接，所述过渡旋转台的另一端通过旋转栓与可旋转封板连接；所述涡轮传动装置缸体贯穿设置有低压蒸汽孔。

7.根据权利要求2或3所述的低能损高效的进阶式涡轮火电传动系统，其特征在于，所述二号防出水密封圈包括橡胶密封圈、锁紧垫片和密封锁紧螺母；所述锁紧垫片的一侧通过橡胶密封圈与涡轮传动装置缸体连接，所述锁紧垫片的另一侧与密封锁紧螺母接触。