一种330MW亚临界冲反结合汽轮机的制作方法

一种330mw亚临界冲反结合汽轮机
技术领域
1.本发明属于汽轮机结构优化改造领域，具体涉及一种330mw亚临界冲反结合汽轮机。


背景技术：

2.现今许多火电仍在多地区承担采暖供热、工业用汽的集中供热任务，为适应当前电力行业发展趋势，迎合工业抽汽用汽轮机的市场改造需求，在满足用户电负荷和热负荷要求基础上，最大限度保证机组热效率。随着目前电力行业改革的不断深化，未来330mw等级的、带有集中供热需求的大容量机组升级改造仍将占据市场主流，目前的330mw等级带有集中供热需求的大容量机组存在无法满足于用户基本电负荷及不同的热负荷需求，因此结合实际需求研发一种新型冲反结合式的330mw机组是符合实际需要的。


技术实现要素：

3.本发明解决目前的330mw等级带有集中供热需求的大容量机组升级改造的问题，进而研发一种330mw亚临界冲反结合汽轮机；
4.一种330mw亚临界冲反结合汽轮机，所述汽轮机包括一号轴承箱、二号轴承箱、三号轴承箱、高中压缸、低压缸、连接管、高中压转子和低压转子，一号轴承箱、二号轴承箱和三号轴承箱由右至左依次排列，高中压缸设置在一号轴承箱和二号轴承箱之间，低压缸设置在二号轴承箱和三号轴承箱之间，连接管设置在高中压缸和低压缸的顶部，且连接管的一端与高中压缸的排气端相连，连接管的另一端与低压缸的进气端相连，高中压转子插装在高中压缸中，且高中压转子的两端延伸至高中压缸的外部，高中压转子的一端插装在一号轴承箱中，高中压转子的另一端插装在二号轴承箱中，低压转子插装在低压缸中，且低压转子的两端延伸至低压缸的外部，低压转子的一端插装在二号轴承箱中，低压转子的另一端插装在三号轴承箱中，低压转子插装在二号轴承箱中的一端与高中压转子插装在二号轴承箱中的一端通过液压螺栓紧固连接，所述高中压缸中设有高压隔板套和中压隔板套，高压隔板套靠近一号轴承箱设置，且高压隔板套与高中压缸的内缸体固定连接，中压隔板套靠近二号轴承箱设置，且中压隔板套与高中压缸的内缸体固定连接，高中压缸中的排气端上设有旋转隔板，旋转隔板与高中压缸的内缸体固定连接，高压隔板套和中压隔板套之间设有喷嘴组调节级，喷嘴组调节级与高中压缸的内缸体固定连接，高压隔板套的内壁上插装有高压反向动静叶片，中压隔板套的内壁上插装有中压正向动静叶片，所述低压缸中设有低压隔板套，且低压隔板套与低压缸的内缸体固定连接，低压隔板套包括低压反向隔板套和低压正向隔板套，低压反向隔板套靠近二号轴承箱设置，低压正向隔板套靠近三号轴承箱设置，低压反向隔板套与二号轴承箱之间设有低压反向末级隔板套，且低压反向末级隔板套与低压缸的内缸体固定连接，低压反向隔板套与低压反向末级隔板套之间设有低压反向次末级隔板套，且低压反向次末级隔板套与低压缸的内缸体固定连接，低压正向隔板套与三号轴承箱之间设有低压正向末级隔板套，且低压正向末级隔板套与低压缸的内缸体
固定连接，低压正向隔板套与低压正向末级隔板套之间设有低压正向次末级隔板套，且低压正向次末级隔板套与低压缸的内缸体固定连接，低压反向隔板套、低压反向末级隔板套和低压反向次末级隔板套的内壁均插装有低压反向动静叶片，低压正向隔板套、低压正向末级隔板套和低压正向次末级隔板套的内壁均插装有低压正向动静叶片；
5.本技术相对于现有技术所产生的有益效果：
6.1、本发明提出的一种330mw亚临界冲反结合汽轮机，有效的提高了机组容量，由300mw扩容到330mw，提高整机功率，在机组跨距不变的前提下，应用多级小焓降和新型小间隙汽封技术，高中压部分由i+7+7级改为i+14+10级，降低压力级间损失，整体提高了高中压模块缸效率，提升电厂热经济性。
7.2、本发明提出的一种330mw亚临界冲反结合汽轮机，采用了高、中压合缸设计，且合缸的缸体结构为双层缸结构，减少温度梯度，充分利用材料性能，降低材料成本。高中压内缸采用新型铸造大内缸，采用高窄法兰及天地大筋结构，既能保证汽缸强度及汽密性要求，避免汽缸串腔内漏，又能提高汽缸刚度，防止运行塌腰影响运行径向间隙。
8.3、本发明提出的一种330mw亚临界冲反结合汽轮机，机组中的中压模块前八级为反动式预扭装配叶片，后两级为旋转隔板和冲动级(中压末端隔板)，采用冲反结合布置，既能保证汽机中压缸效，又使中压模块具有较强力的抽汽可调节性，可满足热用户的使用要求。
9.4、本发明提出的一种330mw亚临界冲反结合汽轮机，机组中的中低压连通管采用波纹膨胀节式连通管，连通管与汽缸之间的胀差完全通过波纹膨胀节的柔性来吸收。连通管预留切缸接口，连通管蝶阀参与抽汽调节，低压末两级配有温度测点及叶片振动在线监测系统，实时监测末叶片运行及振动情况，可满足用户的低压缸零出力切缸改造及抽汽调节要求。
10.5、本发明提出的一种330mw亚临界冲反结合汽轮机，机组中低压模块采用2
×
6级对称布置的方式，第一级横置静叶，叶片出口汽流速度均匀，总压损失系数小。低压内缸采用高强度整体单层铸铁内缸，刚性好、密封性好，360
°
进汽涡壳环形无障碍进汽通道，低压力损失、流动特性好。
附图说明
11.图1为本发明所述汽轮机机组的纵剖示意图；
12.图2为本发明所述汽轮机机组中高中压模块总成示意图；
13.图3为本发明所述汽轮机机组中低压模块总成示意图。
具体实施方式
14.具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式中提供了一种330mw亚临界冲反结合汽轮机，所述汽轮机包括一号轴承箱1、二号轴承箱2、三号轴承箱3、高中压缸4、低压缸5、连接管6、高中压转子11和低压转子12，一号轴承箱1、二号轴承箱2和三号轴承箱3由右至左依次排列，高中压缸4设置在一号轴承箱1和二号轴承箱2之间，低压缸5设置在二号轴承箱2和三号轴承箱3之间，连接管6设置在高中压缸4和低压缸5的顶部，且连接管6的一端与高中压缸4的排气端相连，连接管6的另一端与低压缸5的进气端相连，高中压转
子11插装在高中压缸4中，且高中压转子11的两端延伸至高中压缸4的外部，高中压转子11的一端插装在一号轴承箱1中，高中压转子11的另一端插装在二号轴承箱2中，低压转子12插装在低压缸5中，且低压转子12的两端延伸至低压缸5的外部，低压转子12的一端插装在二号轴承箱2中，低压转子12的另一端插装在三号轴承箱3中，低压转子12插装在二号轴承箱2中的一端与高中压转子11插装在二号轴承箱2中的一端通过液压螺栓紧固连接，所述高中压缸4中设有高压隔板套7和中压隔板套8，高压隔板套7靠近一号轴承箱1设置，且高压隔板套7与高中压缸4的内缸体固定连接，中压隔板套8靠近二号轴承箱2设置，且中压隔板套8与高中压缸4的内缸体固定连接，高中压缸4中的排气端上设有旋转隔板10，旋转隔板10与高中压缸4的内缸体固定连接，高压隔板套7和中压隔板套8之间设有喷嘴组调节级16，喷嘴组调节级16与高中压缸4的内缸体固定连接，高压隔板套7的内壁上插装有高压反向动静叶片17，中压隔板套8的内壁上插装有中压正向动静叶片，所述低压缸5中设有低压隔板套9，且低压隔板套9与低压缸5的内缸体固定连接，低压隔板套9包括低压反向隔板套和低压正向隔板套，低压反向隔板套靠近二号轴承箱2设置，低压正向隔板套靠近三号轴承箱3设置，低压反向隔板套与二号轴承箱2之间设有低压反向末级隔板套22，且低压反向末级隔板套22与低压缸5的内缸体固定连接，低压反向隔板套与低压反向末级隔板套22之间设有低压反向次末级隔板套23，且低压反向次末级隔板套23与低压缸5的内缸体固定连接，低压正向隔板套与三号轴承箱3之间设有低压正向末级隔板套25，且低压正向末级隔板套25与低压缸5的内缸体固定连接，低压正向隔板套与低压正向末级隔板套25之间设有低压正向次末级隔板套24，且低压正向次末级隔板套24与低压缸5的内缸体固定连接，低压反向隔板套、低压反向末级隔板套22和低压反向次末级隔板套23的内壁均插装有低压反向动静叶片26，低压正向隔板套、低压正向末级隔板套25和低压正向次末级隔板套24的内壁均插装有低压正向动静叶片27。
15.本技术在针对现有的机组进行改造时，汽机基础、轴承座和轴承跨距不变，汽缸和阀门布置形式不变、各管道接口位置不变、与发电机的连接方式和位置不变，在此基础上进行汽机全通流升级改造，本实施方式主要包括高中压缸、低压缸、高/中/低压隔板套、旋转隔板、连通管、端部汽封等。本技术中高压模块采用喷嘴调节，高压i+14级，通流采取调节级+反动式布置；中压模块蜗壳进汽、阀门参调，中压10级，通流采取反动式+冲动式布置。低压模块采用蜗壳360
°
进汽方式，低压2
×
6级，通流第一级为横置导叶，采用双分流布置。
16.具体实施方式二：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同点在于，所述低压反向隔板套、低压反向次末级隔板套23和低压反向末级隔板套22的口径依次增大，低压正向隔板套、低压正向次末级隔板套24和低压正向末级隔板套25的口径依次增大，且低压反向隔板套的口径与低压正向隔板套的口径相同，低压反向次末级隔板套23的口径与低压正向次末级隔板套24的口径相同，低压反向末级隔板套22的口径与低压正向末级隔板套25的口径相同。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。
17.具体实施方式三：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式二不同点在于，所述喷嘴组调节级16与中压隔板套8之间设有高中压过桥汽封18，高中压过桥汽封18嵌装在高中压缸4的内缸体上。其它组成和连接方式与具体实施方式二相同。
18.具体实施方式四：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同点在于，所述高中压缸4靠近一号轴承箱1的一端上设有高压排汽平衡环13，高压排汽
平衡环13与一号轴承箱1之间设有高压端部内汽封14，高压端部内汽封14与一号轴承箱1之间设有高压端部外汽封15，且高压排汽平衡环13、高压端部内汽封14和高压端部外汽封15均嵌装在高中压缸4的内缸体上。其它组成和连接方式与具体实施方式三相同。
19.具体实施方式五：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式四不同点在于，所述高中压缸4靠近二号轴承箱2的一端上设有中压端部内汽封19，中压端部内汽封19与二号轴承箱2之间设有中压端部外汽封20，且中压端部内汽封19和中压端部外汽封20均嵌装在高中压缸4的内缸体上。其它组成和连接方式与具体实施方式四相同。
20.具体实施方式六：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式五不同点在于，所述低压正向末级隔板套25远离低压正向次末级隔板套24的一端端面上设有二号排汽导流环29，二号排汽导流环29与三号轴承箱3之间设有一号低压端汽封21，低压反向末级隔板套22远离低压反向次末级隔板套23的一端端面上设有一号排汽导流环28，一号排汽导流环28与二号轴承箱2之间设有二号低压端汽封30，且二号排汽导流环29、一号排汽导流环28、一号低压端汽封21和二号低压端汽封30均嵌装在低压缸5的内缸体上。其它组成和连接方式与具体实施方式五相同。
21.结合具体实施方式二至具体实施方式六说明，本技术采用新型小间隙汽封技术，通流部分采取转子镶嵌汽封片与静叶片围带喷涂可磨图层配合，提高密封性，避免级间蒸汽泄漏及转子与静子间相互碰磨，为减少平衡鼓汽封漏汽，同时改善外汽缸壁温度场，优化后的汽封结构采用双向嵌入式汽封，在保证胀差余量的情况下，适当增加汽封齿数量。平衡鼓后第4圈汽封通过内缸上开设的孔口与汽缸夹层相连通，流入内外缸夹层的高排蒸汽会适当冷却内外缸壁温，形成满意的温度场。
22.具体实施方式七：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式六不同点在于，所述旋转隔板10与二号轴承箱2之间设有中压末级隔板，中压正向动静叶片为8级叶片，中压正向动静叶片与旋转隔板10和中压末级隔板共同组成中压模块。其它组成和连接方式与具体实施方式六相同。
23.本实施方式中，机组中的中压模块前八级为反动式预扭装配叶片，后两级为旋转隔板和冲动级(中压末端隔板)，采用冲反结合布置，既能保证汽机中压缸效，又使中压模块具有较强力的抽汽可调节性，可满足热用户的使用要求。
24.具体实施方式八：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式六不同点在于，所述高压反向动静叶片17为14级叶片，高压反向动静叶片17与喷嘴组调节级16组成高压模块。其它组成和连接方式与具体实施方式七相同。
25.本实施方式中，通过将现有的高中压模块由i+7+7级改为i+14+10级，降低压力级间损失，整体提高了高中压模块缸效率，提升电厂热经济性。
26.具体实施方式九：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式六不同点在于，所述所述高中压缸4和低压缸5均为双层缸结构。其它组成和连接方式与具体实施方式八相同。
27.本实施方式中，采用了高、中压合缸设计，且合缸的缸体结构为双层缸结构，减少温度梯度，充分利用材料性能，降低材料成本。高中压内缸采用新型铸造大内缸，采用高窄法兰及天地大筋结构，既能保证汽缸强度及汽密性要求，避免汽缸串腔内漏，又能提高汽缸刚度，防止运行塌腰影响运行径向间隙。
28.具体实施方式十：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式六不同点在于，所述连接管6为波纹膨胀节式连通管。其它组成和连接方式与具体实施方式九相同。
29.本实施方式中，机组中的中低压连通管6采用波纹膨胀节式连通管，连通管与汽缸之间的胀差完全通过波纹膨胀节的柔性来吸收。连通管预留切缸接口，连通管蝶阀参与抽汽调节，低压末两级配有温度测点及叶片振动在线监测系统，实时监测末叶片运行及振动情况，可满足用户的低压缸零出力切缸改造及抽汽调节要求。
30.本发明已以较佳实施案例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可以利用上述揭示的结构及技术内容做出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施案例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施案例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案范围。
31.工作原理：
32.本技术所述汽轮机在使用时，新蒸汽从下部由主蒸汽管进入布置于高中压缸两侧与基础固定联结的两个高压主汽调节联合阀，由4个调节阀(每边2个)经4根高压挠性导汽管，按一定的顺序从高中压外缸的上半和下半进入高压缸的4个喷嘴室，通过各自的喷嘴组流向反向的冲动式调节级及14级反动式压力级后，由高压缸下部排出进入再热器。再热后的蒸汽从汽轮机前部由再热主汽管进入置于汽轮机机头两侧浮动支撑的两个中压再热主汽调节联合阀，再经过两根中压导汽管将蒸汽从下部导入汽轮机中压缸，经过中压正向布置的8级反动式压力级和两级(9、10级)冲动式压力级后(第9级为回转隔板)，从中压缸上部排汽口经过1根联通管进入低压缸。低压缸为双分流结构，蒸汽从中部流入，经过正反向各6级反动式压力级后，从两个排汽口向下排入凝汽器。在工业抽汽工况下，可根据工业抽汽参数的要求，调整回转隔板的开度，使回转隔板前的压力逐渐升高，然后蒸汽从中压缸下部的抽汽口抽走，另一小部分蒸汽进入回转隔板级后、中排、低压缸、冷凝器；在采暖抽汽工况下，连通管上的蝶阀的开度，可以根据采暖参数的要求，逐渐关小，使中排区域的压力逐渐升高，然后蒸汽从中压缸下部的抽汽口抽走，另一小部分蒸汽进入低压缸、冷凝器。