本發(fā)明涉及一種濕冷凝汽式汽輪機,具體涉及一種350MW超臨界三缸兩排汽濕冷凝汽式汽輪機。
背景技術:
作為燃煤發(fā)電的核心裝備,汽輪機的技術和產(chǎn)品將以提高效率為目標,在高溫材料研發(fā)及一系列先進技術的基礎上迎來一個新的發(fā)展里程碑。新一輪燃煤發(fā)電技術發(fā)展的核心是大力推進提高產(chǎn)品的設計技術、制造工藝以及熱力系統(tǒng)優(yōu)化等技術,并涉及到提高蒸汽參數(shù)、通流部分優(yōu)化設計、結構優(yōu)化、冷端優(yōu)化、熱力循環(huán)及系統(tǒng)優(yōu)化、先進制造工藝等領域。這些技術領域發(fā)展的深度和水平?jīng)Q定了新一代汽輪機產(chǎn)品性能水平的高低及市場競爭力。
綜上,現(xiàn)有的汽輪機的汽缸流動損失大、缸效率低。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明為解決現(xiàn)有的汽輪機存在的汽缸流動損失大、缸效率低的問題,進而提供了一種350MW超臨界三缸兩排汽濕冷凝汽式汽輪機。
本發(fā)明為解決上述技術問題采取的技術方案是:
本發(fā)明的350MW超臨界三缸兩排汽濕冷凝汽式汽輪機包括前軸承箱1、高壓缸2、第一中軸承箱3、汽輪機軸系高壓轉(zhuǎn)子4、汽輪機軸系中壓轉(zhuǎn)子5、中壓缸6、第二中軸承箱7、低壓缸8、汽輪機軸系低壓轉(zhuǎn)子9和后軸承箱10,前軸承箱1、第一中軸承箱3、第二中軸承箱7和后軸承箱10均采用落地結構安裝在機架上,高壓缸2通過上貓爪支撐在前軸承箱1和第一中軸承箱3上,中壓缸6通過上貓爪支撐在第一中軸承箱3和第二中軸承箱7上;低壓缸8采用落地結構安裝在機架上;高壓缸2、中壓缸6和低壓缸8沿長度方向依次串列設置,高壓缸2、中壓缸6和低壓缸8均為內(nèi)、外雙層缸結構,汽輪機軸系高壓轉(zhuǎn)子4、汽輪機軸系中壓轉(zhuǎn)子5和汽輪機軸系低壓轉(zhuǎn)子9之間通過剛性法蘭聯(lián)軸器進行連接,汽輪機軸系高壓轉(zhuǎn)子4和汽輪機軸系低壓轉(zhuǎn)子9均為雙支撐結構。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下有益效果:
本發(fā)明的350MW超臨界三缸兩排汽濕冷凝汽式汽輪機充分發(fā)揮多級反動式技術優(yōu)勢,各汽缸效率均提高1-2%;
高中壓汽缸均采用雙層高壓內(nèi)缸結構,減少汽缸漏汽、軸向定位面漏汽;
本發(fā)明優(yōu)化高中壓缸進汽結構和調(diào)節(jié)級蒸汽室型線,優(yōu)化排汽端型線,減小流動損失;
降低中低壓分缸壓力,改善低壓運行環(huán)境,提高低壓缸效率;
高、中壓缸壓力級和低壓缸部分靜葉采用裝配式結構,保證制造精度;
本發(fā)明對通流汽封間隙進行調(diào)整,采用小間隙汽封技術汽封;
低壓缸采用360°蝸殼進汽提高進汽效率,優(yōu)化低壓排汽導流環(huán)減小排汽損失;
采用整體彎頭形式連通管結構,降低管道壓損;
新型鑄造低壓內(nèi)缸,切向蝸殼進汽,流線型無障礙進汽通道,自密封型缸體構造技術優(yōu)良,保證良好的剛度和密封。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的350MW超臨界三缸兩排汽濕冷凝汽式汽輪機的整體結構主視圖。
具體實施方式
具體實施方式一:如圖1所示,本實施方式的350MW超臨界三缸兩排汽濕冷凝汽式汽輪機包括前軸承箱1、高壓缸2、第一中軸承箱3、汽輪機軸系高壓轉(zhuǎn)子4、汽輪機軸系中壓轉(zhuǎn)子5、中壓缸6、第二中軸承箱7、低壓缸8、汽輪機軸系低壓轉(zhuǎn)子9和后軸承箱10,前軸承箱1、第一中軸承箱3、第二中軸承箱7和后軸承箱10均采用落地結構安裝在機架上,高壓缸2通過上貓爪支撐在前軸承箱1和第一中軸承箱3上,中壓缸6通過上貓爪支撐在第一中軸承箱3和第二中軸承箱7上;低壓缸8采用落地結構安裝在機架上;高壓缸2、中壓缸6和低壓缸8沿長度方向依次串列設置,高壓缸2、中壓缸6和低壓缸8均為內(nèi)、外雙層缸結構,汽輪機軸系高壓轉(zhuǎn)子4、汽輪機軸系中壓轉(zhuǎn)子5和汽輪機軸系低壓轉(zhuǎn)子9之間通過剛性法蘭聯(lián)軸器進行連接,汽輪機軸系高壓轉(zhuǎn)子4和汽輪機軸系低壓轉(zhuǎn)子9均為雙支撐結構。
高、中壓缸采用雙層缸結構可以改善汽缸的應力分布,提高機組對負荷變化的適應性,低壓缸采用雙層缸結構可以減小外缸的熱膨脹量,并有利于排汽的徑向擴壓。汽輪機各汽缸均設計為水平中分面結構,高、中壓缸用雙頭螺栓將汽缸上下半連接起來,并通過外缸上半伸出的貓爪支撐在軸承箱的支座上,低壓缸利用外缸下半的“裙板”坐落在基礎臺板上。
本發(fā)明降低中低壓分缸壓力,改善低壓運行環(huán)境,提高低壓缸效率;高、中壓缸壓力級和低壓缸部分靜葉采用裝配式結構,保證制造精度;本發(fā)明對通流汽封間隙進行調(diào)整,采用小間隙汽封技術汽封;低壓缸采用360°蝸殼進汽提高進汽效率,優(yōu)化低壓排汽導流環(huán)減小排汽損失;采用整體彎頭形式連通管結構,降低管道壓損;新型鑄造低壓內(nèi)缸,切向蝸殼進汽,流線型無障礙進汽通道,自密封型缸體構造技術優(yōu)良,保證良好的剛度和密封;
本實施方式高、中壓部分設計出一套先進的小焓降反動式葉型,并用于亞臨界300MW機組的改造中,使機組通流高壓部分級數(shù)得到提升,并且將壓力級的隔板由原來的焊接隔板改為裝配式隔板;使中壓部分的通流級數(shù)得到提升,中壓全部采用裝配式靜葉片,通過對高中壓的通流優(yōu)化設計,使機組的高中壓缸效有了大幅度提高,同時通過增加中壓級數(shù),合理分配中壓各級焓降,可進一步降低低壓缸的進汽溫度和壓力,為低壓缸增效奠定基礎;
本實施方式中壓轉(zhuǎn)子設有冷卻系統(tǒng),由于本機組再熱溫度至566℃,因此轉(zhuǎn)子除了在結構上優(yōu)化設計和在材料上選用30Cr1Mo1V材料外,為了改善轉(zhuǎn)子運行環(huán)境,設計了中壓轉(zhuǎn)子的冷卻蒸汽系統(tǒng),采用調(diào)節(jié)級后蒸汽引入中壓內(nèi)缸與中壓轉(zhuǎn)子間夾層,以降低轉(zhuǎn)子表面溫度,使轉(zhuǎn)子更為安全可靠。
本實施方式低壓缸采用新型360°蝸殼式低壓內(nèi)缸,將能很好地消除各接配部套接合面的內(nèi)部漏汽損失,提高通流運行效率;同時采用自密封型缸體構造技術,保證低壓內(nèi)缸良好的剛性和密封性;配合新型360°蝸殼式低壓內(nèi)缸的設計,低壓第1級隔板采用橫置導葉結構,能夠更好地梳理低壓進汽流場,積極發(fā)揮蝸殼效果,使進汽損失降至最低。
本實施方式高、中低壓轉(zhuǎn)子均為整鍛轉(zhuǎn)子,中低壓轉(zhuǎn)子高溫段、低溫段采用不同的熱處理手段,使前后兩段達到不同的機械性能,既滿足了高溫段的高溫強度要求,又滿足了低溫段的高強度和低脆性轉(zhuǎn)變溫度值的性能。
具體實施方式二:如圖1所示,本實施方式高壓缸2中壓缸6均為單流程壓缸,低壓缸8為雙流程壓缸。如此設計,如此設計,有效平衡轉(zhuǎn)子軸向推力,使軸系整體設計更為合理。其它組成及連接關系與具體實施方式一相同。
具體實施方式三:如圖1所示,本實施方式高壓主汽調(diào)節(jié)聯(lián)合閥對稱布置在高壓缸2的兩側(cè),高壓主汽調(diào)節(jié)聯(lián)合閥分別與高壓缸2上下采用導氣管連接,高壓主汽調(diào)節(jié)聯(lián)合閥與基礎之間為剛性支撐。如此設計,這樣設置的汽缸通流形式既能提高各缸的效率,又能有效縮短機組軸向尺寸、控制末級葉片長度和減小轉(zhuǎn)子軸向推力。其它組成及連接關系與具體實施方式一或二相同。
具體實施方式四:如圖1所示,本實施方式再熱主汽調(diào)節(jié)聯(lián)合閥對稱布置在中壓缸6的兩側(cè),再熱主汽調(diào)節(jié)聯(lián)合閥與中壓缸6采用導氣管連接,再熱主汽調(diào)節(jié)聯(lián)合閥與基礎之間為彈性支撐。如此設計,這樣設置的汽缸通流形式既能提高各缸的效率,又能有效縮短機組軸向尺寸、控制末級葉片長度和減小轉(zhuǎn)子軸向推力。其它組成及連接關系與具體實施方式三相同。
具體實施方式五:如圖1所示,本實施方式高壓缸2、中壓缸6均為水平中分面結構,高壓缸2的上下半、中壓缸6的上下半均通過雙頭螺栓連接。如此設計,易于加工,方便安裝、檢修。其它組成及連接關系與具體實施方式一、二或四相同。
具體實施方式六:如圖1所示,本實施方式高壓缸2和中壓缸6的下半部均設置有定中心梁,定中心梁與軸承箱軸向固定。如此設計,易于保證汽缸沿機組中心線軸向膨脹。其它組成及連接關系與具體實施方式五相同。