专利名称：高压端传动负荷、低压端可断开式热电联供汽轮机的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种新型的热电联供汽轮机。
常规抽汽供热汽轮机的结构见(
图1)，它由高中压缸(2)及低压缸(3)构成，高中压缸(2)内及低压缸(3)内分别有带有叶片的高中压转子(4)和低压转子(5)。高中压转子(4)与低压转子(5)之间通过联轴器(6)联接；低压转子(5)与发电机(1)的转子(7)之间通过联轴器(8)联接。当供热汽轮机在夏季以纯冷凝工况(不需供热)运行时，从锅炉来的蒸汽先通入高中压缸(2)做功，从高中压缸(2)排出的蒸汽全部通入低压缸(3)做功，推动高压转子(4)和低压转子(5)转动，并通过联轴器(8)带动发电机转子(7)发电；当在冬季以热电联供工况运行时，蒸汽通入高中压缸(2)做功后，高中压缸(2)绝大部分排汽用于供热，为避免低压缸呈鼓风工况，需向低压缸通入一定量的冷却蒸汽，控制低压缸的温度在允许范围内，以保持机组的正常运行，而向低压缸通入的冷却蒸汽造成了能源浪费。如国产200MW汽轮机的低压缸，最小冷却蒸汽量为36吨/小时，国产300MW供热汽轮机低压缸，最小冷却蒸汽量为64吨/小时，分别占纯冷凝(不需供热)工况低压排汽量的18％和22％。
本实用新型的目的是提供一种高压端传动负荷，低压端可断开式热电联供汽轮机，它能使汽轮机在以供热工况运行时，不需向低压缸通入冷却蒸汽，避免冷却蒸汽造成的能量损失。
本实用新型(图2)的目的是这样实现的发电机(1)置于汽轮机的高中压缸(2)侧，由汽轮机的高中压转子(4)与发电机(1)的转子(7)相联接。当在供热工况运行时，高中压转子(4)与低压转子(5)之间的联轴器(6)可断开，中压排汽全部用于供热，相当于背压机，因而不需向低压缸(3)通入冷却蒸汽。当以冷凝工况运行时，再将联轴器(6)联接。
中压和低压共有一个轴承箱(图3)，但每一轴承及中间联轴器各自有单独的箱室和箱盖中压轴承部分(1)、联轴器部分(2)、低压轴承部分(3)，便于拆装联轴器螺栓及低压部分单独检修。二联轴器之间设一垫片，以使高中压汽轮机单独运行时，二联轴器间可保持一定距离。
本实用新型有以下优点1、节约了低压缸冷却蒸汽以200MW供热机为例，两个排汽口需72吨/小时冷却蒸汽，供热蒸汽按每吨60元RMB计，每月可节约311万元。按6个月供热期(东北及内蒙)年可节约1866万元；按4个月供热期(其它供热地区)年节约1244万元。相当于机组效率分别提高6％和4％(设每度电价0.3元，200MW机组每年售电费3亿元。)。
2、提高了冷凝工况运行效率，并且可与冷凝汽轮机采用同系列的叶片，便于生产管理。
为综合考虑供热工况和冷凝工况的经济性，常规供热机的低压排气面积应小于同功率冷凝机，即二者要采用不同高度的低压末级长叶片。以200MW汽轮机为例，冷凝机长叶片为800mm，而供热机则为710mm。当采用本实用新型后，均可采用800mm长叶片，使供热机在冷凝工况运行时效率提高约0.5％。
3、减少循环水系统运行费用供热期间，从低压缸到循环水系统均停止运行。所节约运行费用相当于全机效率提高约1％。
4、延长了供热期停运设备的寿命，改善了可靠性常规供热机末级长叶片供热期在小流量工况运行，实测表明，此时长叶片承受很大的动应力，且由于根部回流，造成严重水涮。这些对本实用新型均不存在。
5、缩短了大修期在供热期停运设备均可进行大修，缩短了整个机组大修期。
除以上优点外，如将本实用新型用于空冷机组，还具有抗振性能好的优点。随着大气温度的改变，空冷机组排汽温度和真空变化频繁。低压轴承标高相应改变，易引起轴承振动。本实用新型则无此问题。
本实用新型涉及的几个结构问题的解决1、滑油供应系统常规供热汽轮机由主轴高压部分(2)直接传动主油泵，并装有危急保安器。本实用新型只能在轴承箱内另设一辅助传动系统(或与盘车齿轮统一考虑)，实现传动主油泵、安装危急保安器和转速测量等功能。另一方案是不设主油泵，两台交流泵一台正常运行，一台备用，另备直流泵。这种方案在一些国外机组中已有采用。
2、高压轴承采用高压轴传动负荷，需将高压轴颈按所传动扭矩加大。由于高压转子较轻，轴径大易导致轴承比压过低而失稳。最好的解决方法是高压侧与电机共用一轴承，只留一段轴颈作动平衡和安装找中用，电机轴承设计时考虑高压转子重量即可。如要考虑汽轮机可能与不同厂家之电机匹配，则应自设轴承，建议采用稳定性较好的可倾瓦轴承。
3、低压缸及冷凝器停机时的防护为防止供热期间停运设备锈蚀，应采取有效措施，一般来说，通热空气保持干燥即可。
权利要求1.一种高压端传动负荷、低压端可断开式的热电联供汽轮机，其特征为被汽轮机传动的负荷置于汽轮机的高压端，由汽轮机的高中压转子与发电机的转子相连接，高中压转子的另一端与低压转子通过可断开式联轴器联接。
2.根据权利要求1所述的高压端传动负荷、低压端可断开式的热电联供汽轮机，其特征是高中压转子和低压转子共有一个轴承箱，每一轴承及中间联轴器各有单独的箱盖。
专利摘要本实用新型是一种新型的热电联供汽轮机,它解决了热电联供汽轮机在供热期间需向低压缸通入冷却蒸汽而造成能量损失的问题。它的主要技术特征是:发电机(1)置于该汽轮机的高中压缸(2)侧,当处于供热工况时,其低压转子和高中压转子联轴器(4)可断开,高中压缸排汽全部用于供热,无需向低压缸(3)通入冷却蒸汽,从而大大节约了能源。
文档编号F01D1/00GK2351555SQ9821530
公开日1999年12月1日 申请日期1998年5月30日 优先权日1998年5月30日
发明者徐大懋 申请人:徐大懋