專利名稱：再熱式背壓汽輪機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及熱電聯產的一種再熱式背壓汽輪機，尤其涉及125MW級和200MW 超高壓凝汽式汽輪機改造成再熱式背壓汽輪機。
背景技術：
汽輪機是火力發電廠的三大主要設備之一，它由汽缸和轉子兩大部分組成，轉子 位于汽缸內，轉子中心為主軸，軸上裝有葉輪，葉輪外緣裝有動葉，汽缸內部有若干隔板，隔 板上鑲有靜葉。超高壓及以上參數的汽輪發電機組均采用一次再熱，其結構分為高壓缸、 中壓缸和低壓缸，低壓缸一般做成對分雙流結構。135MW級和200MW超高壓凝汽式汽輪發 電機組是1980年至2005年期間我國主要的火力發電機組，數量眾多，200麗汽輪機的結 構分為高壓缸、中壓缸和對分雙流的低壓缸，稱為三缸兩排汽汽輪機，135MW級汽輪機將高 壓缸和中壓缸做成合缸結構，稱為兩缸兩排汽汽輪機，超高壓汽輪機的新蒸汽參數為壓力 12. 75 13. 24MPa、溫度535°C，因進汽參數較低，汽輪機的熱效率較低，機組發電煤耗較 尚ο隨著國家節能減排政策的深入推進，135麗級超高壓凝汽式汽輪發電機組已被 600、1000MW超(超)臨界機組所替代，200MW超高壓凝汽式汽輪發電機組也將被逐步替代， 這些機組有些才建成投產數年，遠未達到其使用壽命，如何合理利用成為當前的新課題。部 分電廠對其進行了供熱改造，改造方案是在聯接中壓缸和低壓缸的中低壓聯通管道上加裝 蝶閥，在蝶閥前布置供熱抽汽管道，汽輪機即被改造成抽汽凝汽式汽輪機。該改造方案的 缺點為一是低壓缸仍需確保一定的蒸汽通流量，以冷卻葉片，因此，排入凝汽器的蒸汽的 熱量損失仍然存在；二是因低壓缸入口流量大幅減少，進口壓力明顯降低，蒸汽做功能力下 降，同時因動葉入口流速嚴重偏離設計值，使低壓缸的內效率大幅降低，排入凝汽器的蒸汽 焓值明顯增大，單位流量的冷凝損失增加；三是因低壓缸的分流，其供熱能力受到限制。背壓式汽輪發電機組或抽汽背壓式汽輪發電機組是熱電聯產的一種主要機型。在 相同供熱量的前提下，背壓式汽輪機隨著蒸汽參數的提高，機組的出力增加，有效地擴大了 背壓機組的節能效果；因此，提高蒸汽初參數仍然是提高背壓汽輪機節能效果的最有效的 途徑。目前，我國背壓式汽輪機已經發展到新蒸汽參數為壓力8. 83MPa、溫度535°C、容量達 75MW，均為單汽缸結構。如將蒸汽初參數提高至超高壓及以上參數，當供熱蒸汽壓力較低 時，供熱蒸汽接近或達到飽和溫度，不能滿足企業的生產需要，僅適合用于采暖供熱；同時 由于單位蒸汽流量的做功焓降僅較高溫高壓機組略高，機組容量的增加幅度較小，企業的 投入產出不成比例，因而，背壓式汽輪機的進一步發展面臨著瓶頸狀態。一方面是大量的資產閑置，另一方面企業是大量投資、興建參數較低的背壓機組， 如能將兩者結合，將超高壓機組改造成背壓機組進行供熱，不僅可以節約大量的投資，而且 因蒸汽參數更高，汽輪發電機組的出力大幅增加，節能效果顯著。發明內容本實用新型的目的在于盤活關停的135麗級和200麗超高壓汽輪發電機組等大 量閑置資產，將原超高壓凝汽式汽輪機改造為再熱式背壓汽輪機，替代新建的背壓式汽輪 機或抽汽背壓式汽輪機，本實用新型的目的通過以下方案實現對傳統再熱式凝汽式汽輪機進行改造，拆 除低壓缸和低壓轉子，不改變其它部分結構，同時增加一端直接與中壓缸排汽管道接口連 接的供熱管道。本實用新型還增設有盤車裝置，盤車裝置安裝在短軸中間，將短軸的一端與中壓 轉子的一端連接，另一端與發電機轉子連接；或將盤車裝置安裝在中壓轉子的末端。本實用新型還在中壓缸排汽管道與供熱管道間的管路上增設有背壓安全閥裝置。本實用新型改造工程量少，改造周期短，改造費用低，機組發電出力明顯增加，節 能效果更好。適合凝汽式和抽汽凝汽式汽輪機改造，包括三缸兩排汽和兩缸兩排汽結構，其 中壓缸的排汽參數即為汽輪機供熱的初始參數，額定工況排汽壓力較低的汽輪機非常適合 用于采暖供熱，排汽壓力較高的則適合于企業的生產供熱。
圖1為傳統再熱式凝汽式汽輪機結構示意圖；圖2為本實用新型實施例1結構示意圖；圖3為本實用新型實施例2結構示意圖。
具體實施方式
以下結合實施例并對照附圖對本實用新型進行詳細說明。實施例1本實施例對傳統再熱式凝汽式汽輪機進行改造，拆除了低壓缸3和低壓轉子6，具 體由高壓缸1、中壓缸2、高壓轉子4、中壓轉子5、發電機轉子7、鍋爐8、主蒸汽管道9、冷再 熱管道10、熱再熱管道11、中壓缸排汽管道12、背壓安全閥裝置15、短軸16、盤車裝置13 及供熱管道14構成。高壓轉子4、中壓轉子5通過聯軸器相聯，主蒸汽管道9連接于鍋爐8 的過熱器出口及高壓缸1的主汽門進口間，冷再熱管道10連接于鍋爐8的再熱器進口及高 壓缸1的排汽口間，熱再熱管道11連接于鍋爐8的再熱器出口及中壓缸2的聯合汽門進口 間，盤車裝置13安裝在短軸16中間，短軸16的一端與中壓轉子5的一端連接，另一端與發 電機M的發電機轉子7連接，在中壓缸排汽管道12與供熱管道14間的管路上設有背壓安 全閥裝置15。實施例2本實施例高壓缸1與中壓缸2合缸設置，高壓轉子4與中壓轉子5合并設置，盤車 裝置13安裝在中壓轉子5的末端，其它結構與實施例1相同。實驗例1 上海汽輪機廠生產的山西某電廠2 X 135MW直接空冷汽輪機實施本實用 新型前后及與某75MW背壓汽輪機的性能比較。比較基于相同供熱量、相同回水溫度的前提 下，熱效率計算時已經剔除冷渣器的放熱量。本實用新型汽輪機較背壓汽輪機的出力提高 27. 9%，每小時可多發電21318. 9度，按采暖期135天、電網平均供電標煤耗330克/度計4算，扣除電廠自身用電后，每年可多供電約6824. 5877萬度，節省標準煤15654. 475噸。實驗例2 上海汽輪機廠生產的山東某電廠2 X 135麗汽輪機實施本實用新型后 與某50麗背壓汽輪機的性能比較。比較基于相同供熱流量、相同補水溫度的前提下，本實 用新型汽輪機較背壓汽輪機的出力提高21. 5%，每小時可多發電11131. 53度，按年運行 7600小時、電網平均供電標煤耗330克/度計算，扣除電廠自身用電后，每年可多供電約 8291. 415萬度，節省標準煤15925. 073噸。實驗例3 北重汽輪機廠生產的山東某電廠2X200MW汽輪機實施本實用新型前后 的性能比較。本實用新型實施前后汽輪機的性能比較表例舉比較 雕供熱蒸汽參數汽機 出力 (kW)汽機熱耗 (kJ/kW)發電熱 效￠(%)發電煤率 (g/kwh)全廠熱 效 $(%)主汽撒里壓力 (MPa)游 (C)流量 (t/h)例一原型機422.2851350748706.535.43347.1135.43縦后422.2850.267242.2333.8448197744.933363.0589.96136.7289.34背壓機445.588090.294160.9358.0029176426.033578.3389.64137.2289.23例一背壓機350.314610.588220.6276.00051832.813588.5489.38137.6189.16324.973670.588322.25251.8266462964.343584.1989.49137.4489.20例二原型機638.0002206778099.939.60310.5939.60雕后638.0000.2508243.89491.32292151383.993562.4890.04136.6189.38 注上述三例均按發電機效率98%、鍋爐效率90%、管道效率99%計算，均未考慮 各加熱器的散熱損失。
權利要求1.一種再熱式背壓汽輪機，包括高壓缸、中壓缸、高壓轉子、中壓轉子、發電機轉子、鍋 爐、主蒸汽管道、冷再熱管道、熱再熱管道、中壓缸排汽管道、短軸，高壓轉子、中壓轉子通過 聯軸器相聯，主蒸汽管道連接于鍋爐的過熱器出口及高壓缸的主汽門進口間，冷再熱管道 連接于鍋爐的再熱器進口及高壓缸的排汽口間，熱再熱管道連接于鍋爐的再熱器處口及中 壓缸的聯合汽門進口間，其特征在于還包括一端直接與中壓缸排汽管道接口連接的供熱 管道。
2.根據權利要求1所述的再熱式背壓汽輪機，其特征在于增設盤車裝置，盤車裝置安 裝在短軸中間，將短軸的一端與中壓轉子的一端連接，另一端與發電機轉子連接；或將盤車 裝置安裝在中壓轉子的末端。
3.根據權利要求1或2所述的再熱式背壓汽輪，其特征在于在中壓缸排汽管道與供 熱管道間的管路上設有背壓安全閥裝置。
專利摘要本實用新型提供一種再熱式背壓汽輪對傳統再熱式凝汽式汽輪機進行改造，拆除低壓缸和低壓轉子，不改變其它部分結構，同時增加一端直接與中壓缸排汽管道接口連接的供熱管道。本實用新型還增設有盤車裝置，盤車裝置安裝在短軸中間，將短軸的一端與中壓轉子的一端連接，另一端與發電機轉子連接；或將盤車裝置安裝在中壓轉子的末端。中壓缸排汽管道與供熱管道間的管路上還設有背壓安全閥裝置。本實用新型改造工程量少，改造周期短，改造費用低，機組發電出力明顯增加，節能效果更好。適合凝汽式和抽汽凝汽式汽輪機改造，包括三缸兩排汽和兩缸兩排汽結構。
文檔編號F01D25/36GK201826901SQ20102055442
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月9日 優先權日2010年10月9日
發明者黎維華 申請人:黎維華