本發(fā)明涉及發(fā)電設(shè)備，尤其涉及一種透平膨脹機(jī)軸封結(jié)構(gòu)及透平膨脹機(jī)軸封系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、壓縮空氣儲能技術(shù)作為大容量、長周期、安全環(huán)保、長壽命的一種大規(guī)模長時儲能技術(shù)，近年來已成為主流的儲能技術(shù)之一?？諝馔钙桨l(fā)電機(jī)組是壓縮空氣儲能系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，當(dāng)儲能系統(tǒng)放電時，空氣透平發(fā)電機(jī)組中的透平膨脹機(jī)能夠?qū)Υ娴母邏嚎諝馀蛎涀龉D(zhuǎn)化為電能。為了防止在透平膨脹機(jī)轉(zhuǎn)子穿出氣缸處有工作介質(zhì)從氣缸內(nèi)向外泄漏進(jìn)入透平廠房，并且為了方便回收閥門的門桿漏氣，需要在透平內(nèi)設(shè)置軸封系統(tǒng)，目前的透平膨脹機(jī)的軸封系統(tǒng)設(shè)計(jì)還未有成熟的設(shè)計(jì)方法，如采用類似于蒸汽輪機(jī)的軸封系統(tǒng)，成本較高并且可行性低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種透平膨脹機(jī)軸封結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒏邏焊字械妮S封漏氣分級利用，提高機(jī)組運(yùn)行效率，降低運(yùn)行成本及布置成本。

2、為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：透平膨脹機(jī)軸封結(jié)構(gòu)，包括高壓缸、中壓缸和低壓缸，高壓缸安裝有轉(zhuǎn)子組件和軸封組件，所述軸封組件安裝于所述高壓缸內(nèi)并圍繞所述轉(zhuǎn)子組件設(shè)置；中壓缸和低壓缸，均與所述轉(zhuǎn)子組件連接；其中，所述高壓缸對應(yīng)所述軸封組件的位置設(shè)有多個出氣接口，所述軸封組件處的漏氣能夠通過多個所述出氣接口進(jìn)入所述中壓缸的排氣端和所述低壓缸的進(jìn)氣端。

3、作為優(yōu)選，所述高壓缸在所述轉(zhuǎn)子組件的軸向上具有進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)，所述軸封組件包括第一軸封和第二軸封，所述第一軸封和所述第二軸封分別位于所述排氣側(cè)處和進(jìn)氣側(cè)處，所述出氣接口包括第一接口和第二接口，所述第一接口與所述第一軸封位置對應(yīng)，所述第二接口與所述第二軸封位置對應(yīng)，所述第一接口和所述第二接口均與所述中壓缸的排氣端連通。

4、作為優(yōu)選，所述第二軸封配置為三檔軸封，所述第一接口位于所述三檔軸封的中檔處，所述出氣接口還包括第三接口，所述第三接口位于所述三檔軸封的內(nèi)檔處，所述第三接口與所述低壓缸的進(jìn)氣端連通。

5、作為優(yōu)選，所述第一軸封和所述第二軸封均配置為齒式軸封。

6、作為優(yōu)選，所述高壓缸設(shè)有兩個排氣管，所述第一軸封和所述第二軸封相背的兩端分別設(shè)有出氣孔，所述出氣孔與所述排氣管對應(yīng)連通。

7、作為優(yōu)選，所述排氣管位于所述高壓缸的頂面并朝上豎直設(shè)置。

8、作為優(yōu)選，所述第一接口和所述中壓缸的排氣端之間設(shè)有第一逆止閥。

9、本發(fā)明的目的在于提供一種透平膨脹機(jī)軸封系統(tǒng)，能夠降低系統(tǒng)能量損失，降低建設(shè)及運(yùn)維成本。

10、為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：透平膨脹機(jī)軸封系統(tǒng)，包括控制閥組、回氣母管和上述的透平膨脹機(jī)軸封結(jié)構(gòu)，所述控制閥組分別與所述回氣母管和所述透平膨脹機(jī)軸封結(jié)構(gòu)連接，所述控制閥組的門桿漏氣能夠通過所述回氣母管流入所述低壓缸的進(jìn)氣端。

11、作為優(yōu)選，所述控制閥組與所述回氣母管之間設(shè)有逆止閥組。

12、作為優(yōu)選，所述控制閥組包括高壓主氣閥，所述高壓主氣閥與所述高壓缸管路連接，所述高壓主氣閥的門桿漏氣能夠流入所述低壓缸的排氣端。

13、本發(fā)明的有益效果：通過設(shè)置出氣接口，一方面，在原本軸封組件保證密封的前提下，將軸封組件處的漏氣接入下游的中壓缸的排氣端和低壓缸的進(jìn)氣端，實(shí)現(xiàn)對軸封組件處漏氣的分級利用，提高機(jī)組整體效率；另一方面，軸封組件處的漏氣分級進(jìn)入中壓缸的排氣端和低壓缸的進(jìn)氣端，無需設(shè)置傳統(tǒng)的軸封風(fēng)機(jī)排出漏氣，并且可以減配現(xiàn)有的軸封供氣裝置，減少機(jī)組用電，有效地降低機(jī)組建設(shè)及運(yùn)維成本。

14、本發(fā)明還提供一種透平膨脹機(jī)軸封系統(tǒng)，能夠?qū)⒏邏焊准翱刂崎y組處的漏氣回收利用，降低系統(tǒng)能量損失，降低建設(shè)及運(yùn)維成本。

技術(shù)特征：

1.透平膨脹機(jī)軸封結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透平膨脹機(jī)軸封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述高壓缸(100)在所述轉(zhuǎn)子組件的軸向上具有進(jìn)氣側(cè)(140)和排氣側(cè)(150)，所述軸封組件(130)包括第一軸封(131)和第二軸封(132)，所述第一軸封(131)和所述第二軸封(132)分別位于所述排氣側(cè)(150)處和進(jìn)氣側(cè)(140)處，所述出氣接口包括第一接口和第二接口(111)，所述第一接口與所述第一軸封(131)位置對應(yīng)，所述第二接口(111)與所述第二軸封(132)位置對應(yīng)，所述第一接口和所述第二接口(111)均與所述中壓缸(200)的排氣端連通。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的透平膨脹機(jī)軸封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二軸封(132)配置為三檔軸封，所述第一接口位于所述三檔軸封的中檔處，所述出氣接口還包括第三接口，所述第三接口位于所述三檔軸封的內(nèi)檔處，所述第三接口與所述低壓缸(300)的進(jìn)氣端連通。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的透平膨脹機(jī)軸封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一軸封(131)和所述第二軸封(132)均配置為齒式軸封。

5.根據(jù)權(quán)利要求2-4任一項(xiàng)所述的透平膨脹機(jī)軸封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述高壓缸(100)設(shè)有兩個排氣管(160)，所述第一軸封(131)和所述第二軸封(132)相背的兩端分別設(shè)有出氣孔(133)，所述出氣孔(133)與所述排氣管(160)對應(yīng)連通。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的透平膨脹機(jī)軸封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述排氣管(160)位于所述高壓缸(100)的頂面并朝上豎直設(shè)置。

7.根據(jù)權(quán)利要求2-4任一項(xiàng)所述的透平膨脹機(jī)軸封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一接口和所述中壓缸(200)的排氣端之間設(shè)有第一逆止閥(112)。

8.透平膨脹機(jī)軸封系統(tǒng)，其特征在于，包括控制閥組(400)、回氣母管(500)和權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的透平膨脹機(jī)軸封結(jié)構(gòu)，所述控制閥組(400)分別與所述回氣母管(500)和所述透平膨脹機(jī)軸封結(jié)構(gòu)連接，所述控制閥組(400)的門桿漏氣能夠通過所述回氣母管(500)流入所述低壓缸(300)的進(jìn)氣端。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的透平膨脹機(jī)軸封系統(tǒng)，其特征在于，所述控制閥組(400)與所述回氣母管(500)之間設(shè)有逆止閥組。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的透平膨脹機(jī)軸封系統(tǒng)，其特征在于，所述控制閥組(400)包括高壓主氣閥(410)，所述高壓主氣閥(410)與所述高壓缸(100)管路連接，所述高壓主氣閥(410)的門桿漏氣能夠流入所述低壓缸(300)的排氣端。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種透平膨脹機(jī)軸封結(jié)構(gòu)及透平膨脹機(jī)軸封系統(tǒng)，透平膨脹機(jī)軸封結(jié)構(gòu)包括高壓缸、中壓缸和低壓缸，高壓缸安裝有轉(zhuǎn)子組件和軸封組件；其中，高壓缸對應(yīng)軸封組件的位置設(shè)有多個出氣接口，軸封組件處的漏氣能夠通過多個出氣接口進(jìn)入中壓缸的排氣端和低壓缸的進(jìn)氣端。通過設(shè)置出氣接口，實(shí)現(xiàn)對軸封組件處漏氣的分級利用，提高機(jī)組整體效率，并且可以有效地降低機(jī)組建設(shè)及運(yùn)維成本。

技術(shù)研發(fā)人員：劉傳亮,李振亞,郝寧,趙峰,馬文君,呂修業(yè),王天齊,王宇軒,邊文杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9