CN210686074U - 一种抽汽式汽轮机 - Google Patents
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Abstract
一种抽汽式汽轮机,所述汽轮机的汽缸设有进汽口、抽汽口、排汽口和转子,所述转子横向设置在汽缸内,进汽口下游设有高压复速级叶轮,所述抽汽口上游设有高压级叶轮、下游设有低压调节级叶轮,所述低压调节级叶轮下游设有末端级叶轮,所述排汽口设在末端级叶轮下游,所述抽汽口上游设有内汽缸,所述高压级叶轮设置在内汽缸内,所述高压复速级叶轮、高压级叶轮、低压调节级叶轮和末端级叶轮安装在转子上,所述汽缸内壁设有多个抽汽孔,所述抽汽孔外设有环形槽,所述抽汽口与所述环形槽连通。蒸汽从进汽口入,经高压复速级向转子作功,再经高压级作功,便于从抽汽口向用户供给热汽,低压蒸汽经低压级调节叶轮、末端级叶轮作功,提高蒸汽利用率。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽轮机领域,尤其涉及一种抽汽式汽轮机。
背景技术
抽汽式汽轮机由汽轮机中间级抽出一部分蒸汽供给用户,在发电的同时还向外供热。蒸汽直接供给用户使用,减小的蒸汽转换成电能,电能转换蒸汽的过程,可提高能源利用率,达到节能减排的效果。现有的抽汽式汽轮机,在抽汽口上游设置高压级叶轮,蒸汽经过高压级叶轮作功,温度、压力下降到适合数值时,经过抽汽口向用户供热,抽汽口下游设置低压级叶轮,低压蒸汽通过低压级叶轮推动转子作功,整体蒸汽热能发电利用率低。
发明内容
为解决上述技术问题,提供一种蒸汽多级利用的抽汽式汽轮机。
一种抽汽式汽轮机,所述汽轮机的汽缸设有进汽口、抽汽口、排汽口和转子,所述转子横向设置在汽缸内,所述进汽口下游设有高压复速级叶轮,所述抽汽口上游设有高压级叶轮、下游设有低压调节级叶轮,所述低压调节级叶轮下游设有末端级叶轮,所述排汽口设在末端级叶轮下游,所述抽汽口上游设有内汽缸,所述高压级叶轮设置在内汽缸内,所述高压复速级叶轮、高压级叶轮、低压调节级叶轮和末端级叶轮安装在转子上,所述汽缸内壁设有多个抽汽孔,所述抽汽孔外设有环形槽,所述抽汽口与所述环形槽连通。
优选的,所述高压级叶轮包括至少三级叶轮。
优选的,所述高压级叶轮向下游的方向直径逐渐加大。
优选的,所述汽轮机的汽缸设有前径向轴承和后径向轴承,所述转子穿过前径向轴承向左侧延伸、穿过后径向轴承向右侧延伸。
优选的,所述抽汽口设有抽汽调节汽阀。
优选的,所述汽轮机包括上汽缸和下汽缸,所述上汽缸和下汽缸安装组成汽轮机。
优选的,所述进汽口设有进汽调节阀。
优选的,所述转子上安装有单向轴承,所述末端级叶轮安装在所述单向轴承外环。
优选的,所述单向轴承为耐高温密封轴承。
优选的,所述单向轴承转动方向与蒸汽驱动末端级叶轮的旋转方向相反。
与现有技术相比本实用新型的有益效果为:1.蒸汽从进汽口进入,经过高压复速级叶轮向转子作功,再经过高压级叶轮作功,蒸汽熵降低,温度和压力降低到合适的范围,便于从抽汽口抽出,向用户供给热汽,其它的低压蒸汽经过低压级调节叶轮向转子作功,调节级叶轮为主要作功叶轮、作功效率较低,因此最后经过末端级叶轮作功,多级叶轮作功提高蒸汽利用率;2高压蒸汽经高压级叶轮作功后,温度降低,出现大量的水珠,成湿蒸汽,一方面水珠运动速度低于蒸汽,消耗功造成蒸汽利用率低,另一方面水珠撞击叶轮叶片易造成叶轮损伤、腐蚀,抽汽口向外排蒸汽,使环形槽与汽缸内的蒸汽压降增大,水蒸汽经高压级叶轮作功后,呈螺旋运动,产生离心作用,使密度较大的水珠分布在汽缸内壁周边,环形槽内的压力低,使水珠从抽汽孔抽入到环形槽内再从抽汽口排出,利于提高汽轮机对蒸汽的利用率、防止湿蒸汽对叶轮造成损伤;3. 所述抽汽口上游设有内汽缸,所述高压级叶轮设置在内汽缸内,内汽缸减小高压区的内径,便于减小高压级叶轮直径,便于多个高压级叶轮直径大小差异设置;4. 转子和末端级叶轮之间设有单向轴承,当转子转速大于末端级叶轮时,两者作相对运动;当转子转速小于末端级叶轮时,末端级叶轮推动转子作功,防止末端级叶轮消耗功,以提高蒸汽利用率。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图;
图2是抽汽口结构示意图。
附图中标记:1-汽缸,2-转子,3-进汽口,4-抽汽口,41-环形槽,42-抽汽孔,5-排汽口,6-内汽缸,11-高压复速级叶轮,12-高压级叶轮,13-低压调节级叶轮,14-末端级叶轮。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型,但不用来限制本实用新型的范围。
本实用新型一种抽汽式汽轮机,如图1所示,所述汽轮机的汽缸1设有进汽口3、抽汽口4、排汽口5和转子2,所述转子2横向设置在汽缸1内,进汽口3下游设有高压复速级叶轮11,所述抽汽口4上游设有高压级叶轮12、下游设有低压调节级叶轮13,在低压调节级叶轮13下游设有末端级叶轮14,所述排汽口5设在末端级叶轮14下游,所述抽汽口4上游设有内汽缸6,所述高压级叶轮12设置在内汽缸6内,所述高压复速级叶轮11、高压级叶轮12、低压调节级叶轮13和末端级叶轮14安装在转子2上,所述汽缸1内壁设有多个抽汽孔42,所述抽汽孔42外设有环形槽41,所述抽汽口4与所述环形槽41连通,如图2所示。高压复速级叶轮11和低压调节级叶轮14为主要作功叶轮,蒸汽从进汽口3进入,经过高压复速级叶轮11向转子2作功,再经过高压级叶轮12作功,蒸汽熵降低,温度和压力降低到合适的范围,便于从抽汽口4抽出,向用户供给热汽,其它的低压蒸汽经过低压级调节叶轮13向转子2作功,调节级叶轮13为主要作功叶轮、作功效率较低,因此最后经过末端级14叶轮作功,提高蒸汽利用率;内汽缸6减小高压区的内径,从而减小高压级叶轮12直径,便于多个高压级叶轮12直径大小差异设置;高压蒸汽经高压级叶轮12作功后,温度降低,出现大量的水珠,成湿蒸汽,一方面水珠运动速度低于蒸汽,消耗功造成蒸汽利用率低,另一方面水珠撞击叶轮叶片易造成叶轮损伤、腐蚀,抽汽口4向外排蒸汽,使环形槽41与汽缸1内的蒸汽压降增大,水蒸汽经高压级叶轮12作功后,呈螺旋运动,产生离心作用,使密度较大的水珠分布在汽缸1内壁周边,环形槽41内的压力低,使水珠从抽汽孔42抽入到环形槽内41再从抽汽口4排出,利于提高汽轮机对蒸汽的利用率、防止湿蒸汽对叶轮造成损伤。
所述高压级叶轮12可以是三级叶轮,也可以是更多级的叶轮,如五级,便于提高高压级的作功效率,应当考虑抽汽口的蒸汽温度和压力值;高压级叶轮12向下游的方向直径逐渐加大,便于蒸汽推动下游的叶轮。抽汽口4和/或进汽口3可以安装有调节阀,便于根据汽轮机作功状况调节进汽量或抽汽量。
抽汽式汽轮机的汽缸1可以由上汽缸和下汽缸拼装而成,便于安装和维修。所述汽轮机的汽缸1可以设有前径向轴承和后径向轴承,转子2穿过前径向轴承向左侧延伸,穿过后径向轴承向右侧延伸,便于转子2与汽缸1之间作旋转运动,提高热能转化效率。
抽汽口4下游的低压区,末端级叶轮14可以是多级叶轮,末端级叶轮14位于蒸汽作功的末端,蒸汽经过多级作功以及抽汽口4分流后,蒸汽流速减小,在一定情况下末端级叶轮14转速小于转子2的转速,末端级叶轮14反而消耗了功,降低汽轮机的功率,因此在末端级叶轮14设置单向轴承,单向轴承安装在转子2上,末端级叶轮14安装在单向轴承外环上。所述单向轴承转动方向与蒸汽驱动末端级叶轮14的旋转方向相反,当转子2转速大于末端级叶轮14时,两者作相对运动;当转子2转速小于末端级叶轮14时,末端级叶轮14推动转子2作功。所述单向轴承优选耐高温密封轴承。
在一个具体实施例中,采用五级高压级叶轮和一级末端级叶轮,年均汽耗12.34kg/kw.h,较现有其它汽轮机年均汽耗(13.81 kg/kw.h)下降1.51 kg/kw.h,蒸汽利用率提高10%。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种抽汽式汽轮机,所述汽轮机的汽缸设有进汽口、抽汽口、排汽口和转子,所述转子横向设置在汽缸内,其特征在于,所述进汽口下游设有高压复速级叶轮,所述抽汽口上游设有高压级叶轮、下游设有低压调节级叶轮,所述低压调节级叶轮下游设有末端级叶轮,所述排汽口设在末端级叶轮下游,所述抽汽口上游设有内汽缸,所述高压级叶轮设置在内汽缸内,所述高压复速级叶轮、高压级叶轮、低压调节级叶轮和末端级叶轮安装在转子上,所述汽缸内壁设有多个抽汽孔,所述抽汽孔外设有环形槽,所述抽汽口与所述环形槽连通。
2.根据权利要求1所述的抽汽式汽轮机,其特征在于,所述高压级叶轮包括至少三级叶轮。
3.根据权利要求2所述的抽汽式汽轮机,其特征在于,所述高压级叶轮向下游的方向直径逐渐加大。
4.根据权利要求1~3任一项所述的抽汽式汽轮机,其特征在于,所述汽轮机的汽缸设有前径向轴承和后径向轴承,所述转子穿过前径向轴承向左侧延伸,穿过后径向轴承向右侧延伸。
5. 根据权利要求3所述的抽汽式汽轮机,其特征在于, 所述抽汽口设有抽汽调节汽阀。
6.根据权利要求1所述的抽汽式汽轮机,其特征在于,所述汽轮机包括上汽缸和下汽缸,所述上汽缸和下汽缸安装组成汽轮机。
7.根据权利要求1所述的抽汽式汽轮机,其特征在于,所述进汽口设有进汽调节阀。
8.根据权利要求1~3任一项所述的抽汽式汽轮机,其特征在于,所述转子上安装有单向轴承,所述末端级叶轮安装在所述单向轴承外环。
9.根据权利要求8所述的抽汽式汽轮机,其特征在于,所述单向轴承为耐高温密封轴承。
10.根据权利要求8所述的抽汽式汽轮机,其特征在于,所述单向轴承转动方向与蒸汽驱动末端级叶轮的旋转方向相反。
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