CN112459848A - 一种方便纯凝背压切换的三缸三排汽汽轮机及其切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽轮机技术领域，具体涉及一种方便纯凝背压切换的三缸三排汽汽轮机的切换方法。其技术方案为：一种方便纯凝背压切换的三缸三排汽汽轮机，中低压转子低压段为光轴，中低压转子低压段上连接有轮盘，轮盘和中压缸之间连接有汽封体；所述低压转子外布置有低压缸。一种方便纯凝背压切换的三缸三排汽汽轮机的切换方法，包括如下步骤：S1：在轮盘和中压缸之间连接有汽封体；S2：供热期，将低压转子更换为的光轴的低压转子；S3：非供热期，将低压转子更换为全级低压转子，在中压缸的蒸汽出口与低压缸的进汽口之间连接连通管。本发明提供了一种方便进行纯凝背压切换且在供热期供热效率高、非供热期发电效率高的三缸三排汽汽轮机及其切换方法。

Description

一种方便纯凝背压切换的三缸三排汽汽轮机及其切换方法

技术领域

本发明属于汽轮机技术领域，具体涉及一种方便纯凝背压切换的三缸三排汽汽轮机的切换方法。

背景技术

低压纯凝背压切换运行是热电联产汽轮机中一种增大供热量的方式，这种方式不仅能挖掘机组的供热潜力，同时还可以在一定程度上减少电负荷，满足供热期深度调峰要求。但目前该方式仅限于两排汽双分流机组。

三排汽机组在上世纪80年代是我国火电领域的主要机型，解决了当时长末叶的制造难题，且具有低压缸模块化的优势。但目前来看，其机组的经济效益、安全性已明显赶不上当代水平。

现有的三排汽机组的中低压转子上分别连接两个缸体，且低压转子上连接低压缸。供热期，中低压转子的低压段和低压转子部分的蒸汽均做功，导致供热效率不足。且中低压缸的两个缸体中部无法进行封堵，导致供热蒸汽无法从一个蒸汽出口排出。现有的三排汽机组无法兼顾机组全年运行模式，能源利用率不高。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种方便进行纯凝背压切换且在供热期供热效率高、非供热期发电效率高的三缸三排汽汽轮机及其切换方法。

本发明所采用的技术方案为：

一种方便纯凝背压切换的三缸三排汽汽轮机，包括中低压转子，中低压转子的另一端连接有联轴器，联轴器的另一端连接有低压转子；所述中低压转子包括中低压转子中压段和中低压转子低压段，中低压转子低压段与联轴器连接，中低压转子中压段布置有中压缸，中低压转子低压段为光轴，中低压转子低压段上连接有轮盘，轮盘和中压缸之间连接有汽封体；所述低压转子外布置有低压缸。

本发明去除原中低压转子低压段的叶轮及动叶，考虑到整体轴系的动静特性，叶根槽以下部分轮盘需保留。在原安装低压隔板套的部位，新增汽封体，用于中压缸排汽处密封。供暖期，中压缸蒸汽出口的排汽进入供热管网。由于轮盘和中压缸之间连接有汽封体，则汽封体起到密封作用，蒸汽仅从中压缸的蒸汽管道排出，保证蒸汽的集中利用，提高蒸汽利用率。

在非供暖期，不用改变机组的整体结构，只需将中压缸的蒸汽出口与低压缸的进汽口连接连通管，则中压缸的排汽即进入低压缸做功。本发明的供热方式可兼顾机组全年运行模式有效减低排放参数，提高能源利用率，可以最大限度的提高机组供热能力。

作为本发明的优选方案，所述低压转子为光轴，中压缸靠近汽封体的一端设置有蒸汽出口；所述低压缸的进汽口封堵有法兰。此时，低压转子为一根无叶片的光轴，运行时仅起传动作用。在供暖期，将低压转子更换为光轴的转子，则供热期低压缸不做功，相比常规供热机组，供热期具有更好的深度调峰能力。

作为本发明的优选方案，所述低压转子包括通流段和轴颈段，通流段的直径大于轴颈段的直径。为解决传达扭矩的强度问题，维持轴颈直径不变，低压缸通流内的低压转子通流段直径需大于轴颈段，整根转子需满足动静特性规范。

作为本发明的优选方案，所述低压转子为全级低压转子，中压缸的蒸汽出口与低压缸的进汽口之间连接有连通管。在非供暖期，将低压转子更换为全级低压转子，则中压缸的排汽从连通管进入气压缸后做功，高效发电。纯凝背压切换运行时，只需揭开低压缸，更换低压转子即可，大大缩短检修时间，降低维护成本。

作为本发明的优选方案，所述低压转子的叶片为加长叶片。非供暖期时，更换的低压转子的叶片比普通低压转子的叶片更长，保证非供热期高效发电。

作为本发明的优选方案，所述低压转子与联轴器通过液压螺栓连接。本发明采用液压螺栓连接低压转子与联轴器，降低光轴低压转子、全级低压转子对轮偏差的要求，同时提高切换转子的效率。

作为本发明的优选方案，所述低压缸包括两个对称设置的缸体，缸体上设置有排汽口。

一种方便纯凝背压切换的三缸三排汽汽轮机的切换方法，包括如下步骤：

S1：在轮盘和中压缸之间连接有汽封体；将中低压转子低压段设为光轴的转子，中低压转子低压段上连接有轮盘；

S2：供热期，将低压转子更换为的光轴的低压转子，用法兰封堵低压缸的进汽口；将中压缸的蒸汽出口连接到供热管道；

S3：非供热期，将低压转子更换为全级低压转子，在中压缸的蒸汽出口与低压缸的进汽口之间连接连通管。

作为本发明的优选方案，所述低压缸内设置隔板。为解决低压转子及低压缸内部长期保养维护问题，维持原低压通流两侧汽封体及自密封系统，保留隔板在低压缸内，纯凝、背压切换时仅揭开隔板上半即可，不用重新调整安装隔板，低压轴承尽量维持不变。

作为本发明的优选方案，所述中低压转子、联轴器和低压转子依次连接，低压转子与联轴器之间采用液压螺栓连接。

本发明的有益效果为：

1.本发明的去除原中低压转子低压段的叶轮及动叶，新增汽封体，使得供暖期蒸汽全部从中压缸蒸汽出口进入供热管网，保证蒸汽的集中利用，提高蒸汽利用率。在非供暖期，将中压缸的蒸汽出口与低压缸的进汽口连接连通管，则中压缸的排汽即进入低压缸做功。本发明的供热方式可兼顾机组全年运行模式有效减低排放参数，提高能源利用率，可以最大限度的提高机组供热能力。

2.在供暖期，将低压转子更换为光轴的转子，则供热期低压缸不做功，相比常规供热机组，供热期具有更好的深度调峰能力。

3.在非供暖期，将低压转子更换为全级低压转子，则中压缸的排汽从连通管进入气压缸后做功，高效发电。纯凝背压切换运行时，只需揭开低压缸，更换低压转子即可，大大缩短检修时间，降低维护成本。

附图说明

图1是供暖期时本发明的结构示意图；

图2是非供暖期时本发明的结构示意图。

图中，1-中低压转子；2-联轴器；3-低压转子；4-中压缸；5-轮盘；6-汽封体；7-低压缸；8-连通管；11-中低压转子中压段；12-中低压转子低压段；31-通流段；32-轴颈段；41-蒸汽出口；71-法兰；72-排汽口。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

如图1和图2所示，本实施例的方便纯凝背压切换的三缸三排汽汽轮机，包括中低压转子1，中低压转子1的另一端连接有联轴器2，联轴器2的另一端连接有低压转子3；所述中低压转子1包括中低压转子中压段11和中低压转子低压段12，中低压转子低压段12与联轴器2连接，中低压转子中压段11布置有中压缸4，中低压转子低压段12为光轴，中低压转子低压段12上连接有轮盘5，轮盘5和中压缸4之间连接有汽封体6；所述低压转子3外布置有低压缸7。所述低压缸7包括两个对称设置的缸体，缸体上设置有排汽口72。

本发明去除原中低压转子低压段12的叶轮及动叶，考虑到整体轴系的动静特性，叶根槽以下部分轮盘5需保留。在原安装低压隔板套的部位，新增汽封体6，用于中压缸4排汽处密封。

更进一步，所述低压转子3包括通流段31和轴颈段32，通流段31的直径大于轴颈段32的直径。为解决传达扭矩的强度问题，维持轴颈直径不变，低压缸7通流内的低压转子3通流段31直径需大于轴颈段32，整根转子需满足动静特性规范。

更进一步，所述低压转子3与联轴器2通过液压螺栓连接。本发明采用液压螺栓连接低压转子3与联轴器2，降低光轴低压转子3、全级低压转子3对轮偏差的要求，同时提高切换转子的效率。

如图1所示，供暖期，中压缸4蒸汽出口41的排汽进入供热管网。由于轮盘5和中压缸4之间连接有汽封体6，则汽封体6起到密封作用，蒸汽仅从中压缸4的蒸汽管道排出，保证蒸汽的集中利用，提高蒸汽利用率。所述低压转子3为光轴，中压缸4靠近汽封体6的一端设置有蒸汽出口41；所述低压缸7的进汽口封堵有法兰71。此时，低压转子3为一根无叶片的光轴，运行时仅起传动作用。在供暖期，将低压转子3更换为光轴的转子，则供热期低压缸7不做功，相比常规供热机组，供热期具有更好的深度调峰能力。

如图2所示，在非供暖期，不用改变机组的整体结构，只需将中压缸4的蒸汽出口41与低压缸7的进汽口连接连通管8，则中压缸4的排汽即进入低压缸7做功。本发明的供热方式可兼顾机组全年运行模式有效减低排放参数，提高能源利用率，可以最大限度的提高机组供热能力。所述低压转子3为全级低压转子3，中压缸4的蒸汽出口41与低压缸7的进汽口之间连接有连通管8。在非供暖期，将低压转子3更换为全级低压转子3，则中压缸4的排汽从连通管8进入气压缸后做功，高效发电。纯凝背压切换运行时，只需揭开低压缸7，更换低压转子3即可，大大缩短检修时间，降低维护成本。

为了提高非供暖期机组的发电效率，所述低压转子3的叶片为加长叶片。非供暖期时，更换的低压转子3的叶片比普通低压转子3的叶片更长，保证非供热期高效发电。

需要注意的是，本实施例还需要对原中低压转子1的推力平衡直径进行补充加工，适应改变后的推力，相应改造汽封圈。汽缸中部更换，将中压排汽口72合并成一个并前移。将原中低压缸7处的凝汽器封堵。原低压缸7下凝汽器为模块化设计，汽机侧、电机侧的凝汽器各自独立，将整个低压缸7排汽分成了两个独立的部分。在三排汽改两排汽的过程中，换热面积更加不足，因此低压缸7凝汽器更换为整体式，取消中间壳体，优化管束排列，提高换热效率。供热期、非供热期不需调整。

实施例2：

一种方便纯凝背压切换的三缸三排汽汽轮机的切换方法，包括如下步骤：

S1：在轮盘5和中压缸4之间连接有汽封体6；将中低压转子低压段12设为光轴的转子，中低压转子低压段12上连接有轮盘5；

S2：供热期，将低压转子3更换为的光轴的低压转子3，用法兰71封堵低压缸7的进汽口；将中压缸4的蒸汽出口41连接到供热管道；

S3：非供热期，将低压转子3更换为全级低压转子3，在中压缸4的蒸汽出口41与低压缸7的进汽口之间连接连通管8。

在供暖期，将低压转子3更换为光轴的转子，则供热期低压缸7不做功，相比常规供热机组，供热期具有更好的深度调峰能力。

在非供暖期，将低压转子3更换为全级低压转子3，则中压缸4的排汽从连通管8进入气压缸后做功，高效发电。纯凝背压切换运行时，只需揭开低压缸，更换低压转子即可，大大缩短检修时间，降低维护成本。

更进一步，所述低压缸7内设置隔板。为解决低压转子3及低压缸7内部长期保养维护问题，维持原低压通流两侧汽封体6及自密封系统，保留隔板在低压缸7内，纯凝、背压切换时仅揭开隔板上半即可，不用重新调整安装隔板，低压轴承尽量维持不变。

更进一步，所述中低压转子1、联轴器2和低压转子3依次连接，低压转子3与联轴器2之间采用液压螺栓连接。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种方便纯凝背压切换的三缸三排汽汽轮机，包括中低压转子(1)，中低压转子(1)的另一端连接有联轴器(2)，联轴器(2)的另一端连接有低压转子(3)；其特征在于，所述中低压转子(1)包括中低压转子中压段(11)和中低压转子低压段(12)，中低压转子低压段(12)与联轴器(2)连接，中低压转子中压段(11)布置有中压缸(4)，中低压转子低压段(12)为光轴，中低压转子低压段(12)上连接有轮盘(5)，轮盘(5)和中压缸(4)之间连接有汽封体(6)；所述低压转子(3)外布置有低压缸(7)。

2.根据权利要求1所述的一种方便纯凝背压切换的三缸三排汽汽轮机，其特征在于，所述低压转子(3)为光轴，中压缸(4)靠近汽封体(6)的一端设置有蒸汽出口(41)；所述低压缸(7)的进汽口封堵有法兰(71)。

3.根据权利要求2所述的一种方便纯凝背压切换的三缸三排汽汽轮机，其特征在于，所述低压转子(3)包括通流段(31)和轴颈段(32)，通流段(31)的直径大于轴颈段(32)的直径。

4.根据权利要求1所述的一种方便纯凝背压切换的三缸三排汽汽轮机，其特征在于，所述低压转子(3)为全级低压转子(3)，中压缸(4)的蒸汽出口(41)与低压缸(7)的进汽口之间连接有连通管(8)。

5.根据权利要求4所述的一种方便纯凝背压切换的三缸三排汽汽轮机，其特征在于，所述低压转子(3)的叶片为加长叶片。

6.根据权利要求1所述的一种方便纯凝背压切换的三缸三排汽汽轮机，其特征在于，所述低压转子(3)与联轴器(2)通过液压螺栓连接。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的一种方便纯凝背压切换的三缸三排汽汽轮机，其特征在于，所述低压缸(7)包括两个对称设置的缸体，缸体上设置有排汽口(72)。

8.一种方便纯凝背压切换的三缸三排汽汽轮机的切换方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：在轮盘(5)和中压缸(4)之间连接有汽封体(6)；将中低压转子低压段(12)设为光轴的转子，中低压转子低压段(12)上连接有轮盘(5)；

S2：供热期，将低压转子(3)更换为的光轴的低压转子(3)，用法兰(71)封堵低压缸(7)的进汽口；将中压缸(4)的蒸汽出口(41)连接到供热管道；

S3：非供热期，将低压转子(3)更换为全级低压转子(3)，在中压缸(4)的蒸汽出口(41)与低压缸(7)的进汽口之间连接连通管(8)。

9.根据权利要求8所述的一种方便纯凝背压切换的三缸三排汽汽轮机的切换方法，其特征在于，所述低压缸(7)内设置隔板。

10.根据权利要求8所述的一种方便纯凝背压切换的三缸三排汽汽轮机的切换方法，其特征在于，所述中低压转子(1)、联轴器(2)和低压转子(3)依次连接，低压转子(3)与联轴器(2)之间采用液压螺栓连接。

Images