專利名稱：一種抽汽口對稱布置的反流式汽缸的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種火力發電相關領域，具體涉及一種抽汽口對稱布置的反流式汽缸。
背景技術：
火電發電根據工程熱力學基本原理，利用水在液態和汽態的相變過程中具有吸收和釋放熱能的特性并可以周而復始重復循環利用的特點，以及汽輪機具有將熱能轉換成機械能的能力，通過鍋爐燃燒實現煤的化學能量轉換成熱能，再通過水和蒸汽的熱力循環系統將熱能輸送到汽輪機中實現熱能轉換成機械能；最后，通過與汽輪機同軸連接的發電機實現機械能轉換成電能，滿足社會的用電需求。作功后的低壓排汽進入凝汽器后被冷卻凝結為液態水并繼續循環使用。熱力循環裝置包括串聯(或局部并聯)形成熱力循環回路的鍋爐、汽輪機組(包括若干高壓缸、中壓缸和低壓缸)、凝汽器、低壓加熱器、除氧器、高壓加熱器、凝結水泵、高壓給水泵，以及各式各樣的閥門。為提高熱力循環效率，火力發電通過設計的抽汽回熱系統，將各級蒸汽通過汽輪機設置的抽汽口和抽汽管道，分別輸送到由凝結水管道串接的表面式低壓加熱器，以及由高壓給水管道串聯的表面式高壓加熱器中，逐級加熱由凝結水泵將凝汽器中的凝結水輸送到除氧器，以及由高壓給水泵將除氧器中除氧后的高壓給水輸送到鍋爐，進一步提高鍋爐的進水溫度，節省鍋爐的燃料消耗。在抽汽回熱系統中，從汽輪機組中被輸出的蒸汽量與加熱器中流經的凝結水(或高壓給水)量是自動相互對應匹配的。隨著技術進步，發電機組向大容量高參數發展，為了帶動大功率發電機組轉動，汽輪機通常采用若干汽缸(高壓缸、中壓缸和低壓缸)同軸聯動運轉的方式來帶動發電機組運轉，而反流式汽缸具有結構優化布置、綜合性價比高而得到廣泛運用；反流式汽缸包括反流式中壓缸和反流式低壓缸，它由多級呈鏡像對稱布置安裝于同軸上的單元作功級組成，單元作功級是汽輪機的最基礎單元，它由安置于轉子的葉輪上若干只動葉片和安裝于內缸的隔板套上若干只靜葉片組成，熱能蒸汽從反流式汽缸中部輸入，并分成兩股反向流動推動兩側葉輪同向轉動，進而帶動與汽輪機同軸的發電機轉動，以實現發電機組運轉發電的目的。300MW汽輪機組一般為一只高壓缸、一只中壓缸和一只各單元作功級鏡像對稱反流布置的低壓缸，但五級抽汽口和六級抽汽口為不對稱布置，五級抽汽從低壓缸的一側的第二單元作功級動葉后抽汽，六級抽汽從反向的另一側的第四單元作功級動葉后抽汽，然后各自經過設置在低壓內缸的抽汽通道分別引出低壓缸，分別接往串聯布置的五號低壓加熱器和六號低壓加熱器，加熱凝結水。由于設置在低壓缸中部的低壓進汽通道，與設置在低壓內缸的五級抽汽通道相鄰，兩者工作溫度有約100°c左右的溫度差值；設置在低壓缸中部的低壓進汽通道，還與設置在低壓內缸另一側的六級抽汽通道相鄰，兩者工作溫度有約200°C左右的溫度差值，這樣的設計造成汽輪機運行中低壓內缸、五級抽汽通道及六級抽汽通道，因低壓缸工作的溫度場不對稱分布導致鏡像對稱布置的低壓內缸兩側，出現不對稱的膨脹差和變形，在低壓缸零部件之間產生間隙，成為低壓缸結構性內漏的主要原因之一，降低了蒸汽作功的利用效率。600MW汽輪機組一般為一只高壓缸、一只中壓缸和二只各單元作功級鏡像對稱反流布置的低壓缸。在汽輪發電機組從300MW跨上600MW臺階的初期，僅僅在300MW汽輪發電機組的基礎上，簡單的增加了一只與原300MW汽輪機組一樣的低壓缸，然后把五級抽汽從兩個低壓缸抽出后合并輸入到五號低壓加熱器，把六級抽汽從兩個低壓缸抽出后合并輸入到六號低壓加熱器。這樣的簡單移植，把原來300MW汽輪機組上存在的問題也移植到600MW汽輪機組上。后來發展的600MW等級的汽輪機組基本都沿用了這一設計模式，大部分都存在低壓內缸變形、低壓缸結構性內漏、五六級抽汽溫度偏高、低壓缸效率偏低等問題。
實用新型內容為了解決現有技術的不足，本實用新型提供一種具有抽汽口對稱布置的反流式汽缸，本實用新型的進一步目的是:提供一種在鏡像對稱布置的汽輪機單元作功級后設置鏡像對稱布置的抽汽腔室，保證汽輪機運行中反流式汽缸兩側的壓力、溫度、流量等熱力參數基本呈鏡像對稱分布、汽輪機零部件的膨脹量鏡像對稱分布，能夠基本消除結構性內漏的大容量汽輪機的反流式汽缸。本實用新型通過以下方式實現:一種抽汽口對稱布置的反流式汽缸，包括外缸、內缸、轉子和軸承，所述內缸安裝于外缸之中，所述軸承安裝于外缸兩端，所述轉子安裝于內缸中，并可在以所述軸承為支撐在內缸中旋轉，所述內缸中安裝有多級對稱布置的隔板，所述轉子上安裝有多級對稱布置的葉輪，所述隔板與葉輪匹配形成汽輪機的單元作功級，所述葉輪均安裝于同一轉子上，所述單元作功級為鏡像對稱布置，并在所述抽汽口對稱布置的反流式汽缸中形成對稱的蒸汽反向流道，所述單元作功級兩側設有鏡像對稱布置的多級抽汽口。將反流式汽缸的抽汽口不對稱布置改進為兩側對稱布置，使得反流式汽缸兩側的抽汽口中流出的熱能蒸汽量相同，在反流式汽缸兩側形成熱量分布對稱平衡，有效減小反流式汽缸兩側膨脹度差異，進而減小各零件的形變程度，既確保蒸汽利用效率，提高熱能轉
為機械能的轉化率，還能防止蒸汽從各零件間的形變間隙中泄漏，提高發電機組的經濟效益。[0008]作為優選，鏡像對稱布置的所述抽汽口間分別通過設置在外缸和內缸間的抽汽接口兩兩連通。抽汽口為兩側對稱布置，通過抽汽管將對應的抽汽口兩兩連通，且在兩側輸出對等熱能蒸汽，確保汽輪機兩側熱量平衡，減小兩側膨脹差。作為優選，所述對應的抽汽接口間通過穿置在所述外缸上的抽汽管連通。改變了現有技術需要在汽缸外的抽汽管上采用三通管件連接，再接往高壓加熱器或低壓加熱器的布置方法，簡化了汽缸外大口徑抽汽管道的復雜布置，節省了大口徑抽汽管道的投資和安裝費用，既簡化管路結構，還能降低抽汽管中流動蒸汽的熱能流失，有效提高蒸汽利用效率。本實用新型的有益效果:將反流式汽缸的抽汽口不對稱布置改進為兩側對稱布置，并通過設置在外缸和內缸之間的腔室將鏡像對稱布置的抽汽口兩兩連通，使得汽輪機運行中反流式汽缸兩側的壓力、溫度、流量等熱力參數基本呈鏡像對稱分布、汽輪機零部件的膨脹量鏡像對稱分布，有效減小反流式汽缸兩側膨脹度差異，進而減小各零件的形變程度，能夠基本消除汽缸結構性內漏，既確保蒸汽利用效率，提高熱能轉為機械能的轉化率，還能防止蒸汽從各零件間的形變間隙中泄漏，提高發電機組的經濟效益。
圖1為本實用新型結構示意圖；圖2為本實用新型介質流向示意圖；圖中:1、外缸，2、內缸，3、轉子，4、軸承，5、葉輪，6、隔板，7、導管，8、抽汽口，9、抽汽
接口，10、抽汽管，11、發電機，12、凝汽器，13、凝結水泵，14、六號低壓加熱器，15、五號低壓加熱器。
具體實施方式
下面結合說明書附圖和具體實施方式
對本實用新型的實質性特點作進一步的說明。如圖1所示的一種抽汽口對稱布置的反流式汽缸，包括外缸(I)、內缸(2)、轉子
(3)和軸承(4)，所述內缸(2)安裝于外缸(I)之中，所述軸承(4)安裝于外缸兩端，所述轉子
(3)安裝于內缸中，并可在以所述軸承(4)為支撐在內缸(2)中旋轉，所述內缸(2)中安裝有多級對稱布置的隔板(6)，所述轉子(3)上安裝有多級對稱布置的葉輪(5)，所述隔板(6)與葉輪(5)匹配形成汽輪機的單元作功級，所述葉輪(5)均安裝于同一轉子上，其特征在于，所述單元作功級為鏡像對稱布置，并在所述抽汽口對稱布置的反流式汽缸中形成對稱的蒸汽反向流道，所述單元作功級兩側設有鏡像對稱布置的多級抽汽口(8);鏡像對稱布置的所述抽汽口(8)間分別通過設置在外缸(I)和內缸(2)間的抽汽接口(9)兩兩連通；所述對應的抽汽接口( 9 )間通過穿置在所述外缸(I)上的抽汽管(10 )連通。在實際操作中，大容量汽輪機反流式汽缸可以在中壓缸上采用，也可以在低壓缸上采用，也可以在二次再熱大容量汽輪機組的高壓缸上采用，也應視為本實用新型的具體實施例。在實際操作中，大容量汽輪機反流式汽缸兩側鏡像對稱布置的，由動葉和靜葉組成的汽輪機基本單元作功級的級數為鏡像對稱的，不論單元作功級的數量多少，只要抽汽口 8鏡像對稱布置，也應視為本實用新型的具體實施例。在實際操作中，大容量汽輪機反流式汽缸兩側鏡像對稱布置的，所設的抽汽口 8的數量為鏡像對稱的，不論抽汽口 8級數的數量多少，也應視為本實用新型的具體實施例。在實際操作中，為了適應大容量汽輪發電機組的運行要求，會將至少兩臺反流式低壓缸或兩臺反流式中壓缸設計在同一水和蒸汽的熱力循環系統之中，并同軸驅動發電機
11。從不同中壓缸或低壓缸的同一鏡像對稱的抽汽口 8抽汽為不同的加熱器提供汽源，也應視為本實用新型的具體實施例。
權利要求1.一種抽汽口對稱布置的反流式汽缸，包括外缸(1)、內缸(2)、轉子(3)和軸承(4)，所述內缸(2)安裝于外缸(1)之中，所述軸承(4)安裝于外缸兩端，所述轉子(3)安裝于內缸中，并可在以所述軸承(4)為支撐在內缸(2)中旋轉，所述內缸(2)中安裝有多級對稱布置的隔板(6)，所述轉子(3)上安裝有多級對稱布置的葉輪(5)，所述隔板(6)與葉輪(5)匹配形成汽輪機的單元作功級，所述葉輪(5)均安裝于同一轉子上，其特征在于，所述單元作功級為鏡像對稱布置，并在所述抽汽口對稱布置的反流式汽缸中形成對稱的蒸汽反向流道，所述單元作功級兩側設有鏡像對稱布置的多級抽汽口(8)。
2.根據權利要求1所述的一種抽汽口對稱布置的反流式汽缸，其特征在于鏡像對稱布置的所述抽汽口(8)間分別通過設置在外缸(1)和內缸(2)間的抽汽接口(9)兩兩連通。
3.根據權利要求2所述的一種抽汽口對稱布置的反流式汽缸，其特征在于所述對應的抽汽接口( 9 )間通過穿置在所述外缸(1)上的抽汽管(10 )連通。
專利摘要本實用新型涉及一種抽汽口對稱布置的反流式汽缸。現有反流式汽缸上的兩側抽汽管分布不對稱，造成反流式汽缸因兩側抽汽接口和內缸溫度場呈不對稱，導致抽汽接口和內缸因膨脹不對稱而產生形變和漏汽。本實用新型包括大容量汽輪機反流式汽缸，反流式汽缸包括多級對稱布置的隔板和葉輪，反流式汽缸兩側設有鏡像對稱布置的多級抽汽口，且通過內置在外缸和內缸之間的抽汽接口將鏡像對稱布置的抽汽接口兩兩連通，將現有技術的大容量汽輪機反流式汽缸的抽汽口不對稱布置改進為兩側對稱布置，使得大容量汽輪機反流式汽缸兩側的溫度場呈鏡像對稱分布，消除了大容量汽輪機反流式汽缸兩側膨脹差導致的變形和漏汽，提高發電機組的經濟效益。
文檔編號F01D25/30GK203081515SQ201220729550
公開日2013年7月24日 申請日期2012年12月26日 優先權日2012年12月26日
發明者倪定 申請人:浙江浙能能源技術有限公司