CN209354200U - 超临界600mw等级汽轮机 - Google Patents

Abstract

超临界600MW等级汽轮机，涉及汽轮机通流结构改造领域。本实用新型是为了解决现有的部分超临界600MW等级汽轮机改造后存在调节级后金属和蒸汽温度偏差大、机组停机过程中汽缸上下半温差大、四抽压力低以及中压缸排汽压损大等问题，改善机组的热耗和缸效率。超临界600MW等级汽轮机的高中压内杠为一体结构，超临界600MW等级汽轮机的中压隔板套为渐变抽汽腔结构，高中压外缸的内外压力平衡管处设置用于密封的堵板。它用于改善机组的热耗和缸效率。

Description

超临界600MW等级汽轮机

技术领域

本实用新型涉及一种新型超临界600MW等级汽轮机改造技术，属于汽轮机通流结构改造领域。

背景技术

原600MW等级超临界机组的设计至今已10多年时间，叶片型线、通流结构设计、气动设计等技术均较目前最先进的汽轮机设计制造技术具有较大差距，这使得机组运行的经济性较目前先进机组相比较低。而已投运的多台超临界600MW等级汽轮机改造项目存在调节级后金属和蒸汽温度偏差大、机组停机过程中汽缸上下半温差大、四抽压力低以及中压缸排汽压损大等问题，影响了机组的热耗和缸效率。

实用新型内容

本实用新型是为了解决现有的部分超临界600MW等级汽轮机改造后存在调节级后金属和蒸汽温度偏差大、机组停机过程中汽缸上下半温差大、四抽压力低以及中压缸排汽压损大等问题，改善机组的热耗和缸效率。现提供超临界600MW等级汽轮机。

超临界600MW等级汽轮机，超临界600MW等级汽轮机的高中压内缸3为一体结构，

超临界600MW等级汽轮机的中压隔板套1为渐变抽汽腔结构，

高中压外缸8的内外压力平衡管处设置用于密封的堵板。

根据超临界600MW等级汽轮机，它还包括两个热电偶套管组件27，

在超临界600MW等级汽轮机的高压一号隔板套4中开设两个测温孔，每个热电偶套管组件依次穿过高中压外缸8和高中压内缸3，伸入到高压一号隔板套4的测温孔中，两个热电偶套管组件27分别用于测量调节级后蒸汽温度和调节级后金属温度，

每个热电偶套管组件27均包括热电偶罩27-1、弹簧27-2、压板27-3和热电偶套管27-4，

每个热电偶套管27-4依次穿过高中压外缸8和高中压内缸3，伸入到高压一号隔板套 4中，露在高中压外缸8外部的每个热电偶套管27-4尾端用温度保护装置保护，每个热电偶套管27-4的首端罩有热电偶罩27-1，热电偶罩27-1的底端通过弹簧27-2支撑在压板27-3上，弹簧27-2用于对机组振动起缓冲作用，防止热电偶套管27-4损坏。

本实用新型的有益效果为：

本申请的通流采用反动式技术、新型多级小焓降叶片，可以达到级数的最优化设置，获得更高的缸效率；

本申请采用预扭装配式静叶，减少制造工序，避免焊接变形，更好地保证设计精度；

采用小间隙汽封、转子镶片汽封和可磨损涂层技术，保证汽封间隙满足设计值要求，提高机组的运行经济性和安全性；

高中压采用新型整体内缸结构，消除汽缸漏汽和隔板套漏汽损失、杜绝轴向定位面漏汽；

低压内缸结构为新型360°蜗壳进汽式铸造内缸结构，配合低压第1级横置导叶结构，降低了低压进汽损失，提高了通流效率。

将中低压分缸压力从0.5MPa调整为0.8MPa，有利于降低四抽压损，进而提高效率，解决小汽机出力不足的问题；

本申请重新优化设计中压隔板套结构，降低中排压损，提高运行缸效率；

本申请重新布置调节级后金属和蒸汽温度测点位置，使得最终检测的数据更加准确；

本申请去除汽缸上下半的压力平衡管，解决停机时汽缸上下半温差大的问题。

附图说明

图1和图2为超临界600MW等级汽轮机的纵剖图；

图3为图2中D处的局部放大图；

图4为高中压内缸的结构示意图；

图5为图4中的E-E中的纵剖图；

图6为图5中I处的局部放大图；

图7为图4中的C处局部放大图；

图8为图4中N-N的纵剖图；

图9为图7中H-H的纵剖图。

具体实施方式

具体实施方式一：参照图1、图3、图6至图9具体说明本实施方式，本实施方式所述的超临界600MW等级汽轮机，超临界600MW等级汽轮机的高中压内缸3为一体结构，

超临界600MW等级汽轮机的中压隔板套1为渐变抽汽腔结构，

高中压外缸8的内外压力平衡管处设置用于密封的堵板。

本实施方式中，图1中的A处与图2中的A处相连接，图1中的B处与图2中的B 处相连接。

蒸汽在汽轮机的通流过程为：

新蒸汽从下部进入置于该机两侧两个固定支承的高压主汽调节联合阀，由每侧各两个调节阀流出，通过4根高压主汽导汽管和高压进汽口进入汽轮机高压通流，高压进汽口上下半各2个。汽轮机高压通流主要由高中压内缸3、高压一号隔板套4、高压二号隔板套6、高压三号隔板套7、高中压转子M、1个冲动式调节级和13个反动式压力级14～16构成，同时包含高压全部的静叶和动叶。蒸汽经过高压通流做功以后由高中压外缸8下部的两个排汽管道进入再热器。再热后的蒸汽流入机组两侧的两个再热主汽调节联合阀，再由每侧各两个中压调节阀流出，通过4根中压再热导汽管由高中压外缸8中压进汽口进入汽轮机中压通流，中压进汽口上下半各2个。汽轮机中压通流主要由高中压内缸3、中压隔板套1、高中压转子M、8个反动式压力级11～13构成，同时包含中压全部的静叶和动叶。蒸汽经过中压通流做功以后从中压缸上部排汽口排出，经中低压连通管26进入汽轮机低压通流。汽轮机低压通流主要由1号和2号两个低压内缸22、低压隔板套20和24、低压1级横置静叶21、低压转子25、低压次末级动/静叶、低压末级动/静叶构成，包含全部的动叶和静叶。两个低压缸均为双分流结构，蒸汽由低压中部进入，经过低压通流做功以后，流向两端的低压排汽口，最后进入安装在每个低压缸下部的凝汽器。汽缸下部留有抽汽口，抽汽用于给水加热。

本实施方式中，高中压外缸8下部与高中压转子之间通过高中压隔板汽封9连接，该汽封采用转子镶片加可磨损涂层技术。高中压进、排汽侧与高中压转子之间通过高中压进、排汽侧平衡环汽封2连接，该汽封采用转子镶片加可磨损涂层技术。

图1中的附图标记6和7分别表示高压二号隔板套和高压三号隔板套。本实施方式中，本申请是对现有的汽轮机通流结构进行的改造，改造时基本设备不做变动，基础、轴承座和轴承跨距不变，汽缸和阀门布置不变，只更换内部通流和必要的外部接口。具体为：

通流级数为1+13+8+(2×2×7)＝50，高压1个调节级和13个压力级，中压8个压力级， 2个低压分别为2×7个压力级。其中，高压全部静叶和低压正反向前5级静叶均采用新型预扭装配式静叶(图1中附图标记11至16、19和23)，参照动叶片的设计理念和装配方式来加工装配静叶片，提高精度，缩短制造周期，不存在焊接变形，拆装便利，从而更好地保证机组运行效率与设计效率吻合，提高机组的运行经济性。

本实施方式高中压采用新型内缸结构(图1中附图标记3)，取消原机组中的高压内缸、喷嘴室、高压隔板套、中压隔热罩等结构，采用新型高中压内缸结构代之，从根本上消除内缸与喷嘴室、内缸与隔板套、内缸与隔热罩的接配内漏现象，同时优化高中压缸进汽结构和调节级蒸汽室型线，优化排汽端型线，减小流动损失，提高通流运行效率。

本实施方式低压采用新型360°蜗壳进汽式铸造内缸结构(图1中附图标记22)，配合低压1级横置静叶结构(图1中附图标记21)，铸造内缸刚性好，变形小。并且低压内缸与低压隔板套(附图标记20/24)的分体设计，保证了低压部分的气密性，从根本上解决5、6抽温度偏高问题，能够进一步提高和保证低压缸缸效，从而提升机组的整体经济性。

本实施方式高中压转子(图1中附图标记M)和低压转子(图1中附图标记18/25)均为整锻转子，无中心孔结构，转子联轴器之间通过螺栓把紧。

本实施方式运用新型小间隙汽封技术和转子镶片加可磨涂层技术组合，对汽封形式进行优化，高中压隔板汽封和高中压进、排汽侧平衡环汽封(图1中附图标记11/18)采用转子镶片加可磨损涂层技术，其余部分(图1中附图标记10/5/17)采用小间隙汽封。其中，小间隙汽封可以在汽轮机启动过程中允许同转子摩擦，而不至于引起汽轮机过大的振动，同时不会磨损转子表面。而转子镶片汽封可有效控制汽封体长度，满足密封需求。涂层结构可使发生碰磨时，不损伤汽封片，涂层磨出凹槽形成新的密封，汽封片可提高硬度增加抗倒伏能力。

本实施方式中低压分缸压力调整至0.8MPa，重新优化设计中压隔板套结构(图1中附图标记1)，隔板套下半改为渐变抽汽腔，增加中分面抽汽通道，取消法兰结构并加大环形槽尺寸。经过核算，中排压损可降至2.06％，四抽压损可降至1.85％。有利于解决小汽机出力不足的问题。

本实施方式将调节级后金属和蒸汽温度测点位置重新设置，安装于高压1号隔板套(图 1中附图标记4)中，温度保护套管由分段焊接式改为一体式，避免了焊接套管易断裂的问题。详见图2调节级后测温孔改造示意图。

本实施方式对原高中压外缸(图1中附图标记8)进行补充加工，将高中压外缸上部的压力平衡管和下部的压力平衡管割除，并用堵板封堵，有利于解决机组停机时汽缸上下半温差大的问题。因为改造后的汽轮机结构，蒸汽直接流入外缸与内缸之间的夹层，不需要经过压力平衡管，在机组停机过程中，机组平衡管道的蒸汽参数发生了变化，下半平衡管内汽体对高排金属由改造前的加热变成了冷却作用，从而导致汽缸上下半温差大，所以将压力平衡管割除封堵上，这样利于解决机组停机时汽缸上下半温差大的问题。

具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的超临界600MW等级汽轮机作进一步说明，本实施方式中，超临界600MW等级汽轮机的高压调节级为1个，高压压力级为13个，中压压力级为8个。

具体实施方式三：参照图2具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的超临界600MW等级汽轮机作进一步说明，本实施方式中，超临界600MW等级汽轮机的低压缸22采用360°蜗壳进汽式铸造内缸结构，低压缸22内部设置低压1级横置静叶 21。

具体实施方式四：参照图1具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的超临界600MW等级汽轮机作进一步说明，本实施方式中，超临界600MW等级汽轮机中的高中压隔板汽封9和高中压进、排汽侧平衡环汽封2均采用转子镶片加可磨损涂层技术。

具体实施方式五：参照图4和图5具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的超临界600MW等级汽轮机作进一步说明，本实施方式中，它还包括两个热电偶套管组件27，

在超临界600MW等级汽轮机的高压一号隔板套4中开设两个测温孔，每个热电偶套管组件依次穿过高中压外缸8和高中压内缸3，伸入到高压一号隔板套4的测温孔中，两个热电偶套管组件27分别用于测量调节级后蒸汽温度和调节级后金属温度，

每个热电偶套管组件27均包括热电偶罩27-1、弹簧27-2、压板27-3和热电偶套管27-4，

每个热电偶套管27-4依次穿过高中压外缸8和高中压内缸3，伸入到高压一号隔板套 4中，露在高中压外缸8外部的每个热电偶套管27-4尾端用温度保护装置保护，每个热电偶套管27-4的首端罩有热电偶罩27-1，热电偶罩27-1的底端通过弹簧27-2支撑在压板27-3上，弹簧27-2用于对机组振动起缓冲作用，防止热电偶套管27-4损坏。

Claims (5)

1.超临界600MW等级汽轮机，其特征在于，超临界600MW等级汽轮机的高中压内缸(3)为一体结构，

超临界600MW等级汽轮机的中压隔板套(1)为渐变抽汽腔结构，

高中压外缸(8)的内外压力平衡管处设置用于密封的堵板。

2.根据权利要求1所述的超临界600MW等级汽轮机，其特征在于，超临界600MW等级汽轮机的高压调节级为1个，高压压力级为13个，中压压力级为8个。

3.根据权利要求1所述的超临界600MW等级汽轮机，其特征在于，超临界600MW等级汽轮机的低压缸(22)采用360°蜗壳进汽式铸造内缸结构，低压缸(22)内部设置低压1级横置静叶(21)。

4.根据权利要求1所述的超临界600MW等级汽轮机，其特征在于，超临界600MW等级汽轮机中的高中压隔板汽封(9)和高中压进、排汽侧平衡环汽封(2)均采用转子镶片加可磨损涂层技术。

5.根据权利要求1所述的超临界600MW等级汽轮机，其特征在于，它还包括两个热电偶套管组件(27)，

在超临界600MW等级汽轮机的高压一号隔板套(4)中开设两个测温孔，每个热电偶套管组件依次穿过高中压外缸(8)和高中压内缸(3)，伸入到高压一号隔板套(4)的测温孔中，两个热电偶套管组件(27)分别用于测量调节级后蒸汽温度和调节级后金属温度，

每个热电偶套管组件(27)均包括热电偶罩(27-1)、弹簧(27-2)、压板(27-3)和热电偶套管(27-4)，

每个热电偶套管(27-4)依次穿过高中压外缸(8)和高中压内缸(3)，伸入到高压一号隔板套(4)中，露在高中压外缸(8)外部的每个热电偶套管(27-4)尾端用温度保护装置保护，每个热电偶套管(27-4)的首端罩有热电偶罩(27-1)，热电偶罩(27-1)的底端通过弹簧(27-2)支撑在压板(27-3)上，弹簧(27-2)用于对机组振动起缓冲作用，防止热电偶套管(27-4)损坏。