專利名稱：大功率雙缸雙排汽汽輪機的制作方法
大功率雙缸雙排汽汽輪機
絲鄉(xiāng)
本發(fā)明涉及汽輪機，尤其涉及一種兆瓦級的大功率雙缸雙排汽汽輪機。
背景技術：
隨著汽輪機制造技術的進步，汽輪機的單機容量不斷增大，就我國而
言，上世紀70年代只能制造20萬KW機組，現(xiàn)在己經(jīng)能夠獨立設計、制造 IOOO匿機組，進入世界先進行列。汽輪機的單機容量不斷增大，其結構也在 不斷變化，20萬KW機組的基本結構是兩缸兩排汽，只有一個高中壓缸， 一個 低壓缸，但容量增大到兆瓦級時，汽缸數(shù)量就增多了，至少有三個。例如-300麗及以上的機組，通常是三缸四排汽，或四缸四排汽。汽缸數(shù)量增多，機 組的結構越不緊湊，占地面積也越大，電廠的基建投資很大；且機組所耗用 的材料也很多，成本較高。因此，如何減少大功率機組的汽缸數(shù)量，使其結 構緊湊，占地面積小，.是汽輪機制造企業(yè)普遍關注的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是提供一種大功率的雙缸雙排汽汽輪機，單機容量為兆
瓦級，實現(xiàn)上述目的需要解決如下技術問題
1. 由于大功率機組的蒸汽流量大，故低壓缸的尺寸很大，熱變形特別顯 著。小功率兩缸兩排汽機組的低壓缸缸壁是雙層結構，構成進內(nèi)缸和外缸， 該結構若用于大功率機組，缸體的結構剛度不夠，不能滿足要求。
2. 現(xiàn)有的小功率兩缸兩排汽機組，其低壓缸內(nèi)缸進汽部位與外缸的連接 結構是剛性連接，該連接結構若用于大功率機組，內(nèi)、外缸脹差會很大，將 導致汽缸變形，不能滿足要求。
3. 大功率機組低壓缸的水平法蘭的厚度很大，法蘭上、下面以及法蘭與 螺栓的溫差很大，若不解決，則熱應力大，法蘭容易變形，螺栓容易松動， 影響密封效果。
4. 小功率兩缸兩排汽機組，其低壓外缸是整體結構，由于大功率兩缸兩 排汽機組低壓外缸的尺寸很大，若做成整體結構，將無法運輸。
5. 小功率兩缸兩排汽機組，其軸承箱是安裝在汽缸上，該安裝方式若用 于大功率兩缸兩排汽機組，因背壓變化大，將對軸系的振動特性產(chǎn)生不利影 響。
6. 低壓缸兩端的汽封體與汽缸是剛性連接，由于機組安裝、啟動、運行 時，軸承箱中心與低壓缸中心不可能完全同心，總會有誤差。這樣，機組運 行時，輕則會導致汽封體與轉(zhuǎn)子的周向密封間隙不均勻，封汽效果差，重則 會造成轉(zhuǎn)子與汽封摩擦，使轉(zhuǎn)子彎曲。
本發(fā)明解決上述問題的技術方案是
一種大功率雙缸雙排汽汽輪機，包括順序布置的前軸承箱、高中壓缸、 中間軸承箱、低壓缸、后軸承箱；所述高中壓缸的中壓缸排汽口通過管道連 通所述低壓缸的進汽口；所述低壓缸缸壁是三層結構，構成由內(nèi)到外布置的 進汽室、內(nèi)缸和外缸。
所述低壓外缸具有水平中分面和垂直中分面，各中分面有法蘭，用螺栓 連接。
所述低壓內(nèi)缸、外缸的聯(lián)結部采用波紋接頭聯(lián)結。
所述低壓缸具有水平法蘭及法蘭螺栓，在法蘭及法蘭螺栓內(nèi)設有蒸汽流 道，蒸汽流道的一端連通進汽室、另一端連通外缸。
所述低壓缸的端部具有汽封體，在汽封體的端面上設有波形節(jié)，波形節(jié) 固定在軸承箱上。
所述前軸承箱、中間軸承箱、后軸承箱均直接布置在基礎上。
本發(fā)明通過采取這些技術手段，有效地解決了上述技術問題，成功地開
發(fā)出只有兩個汽缸的大功率機組，目前最大容量可達1000MW。
下面以600MW機組為例，詳細說明本發(fā)明。


圖1是本發(fā)明600MW汽輪機的裝配全圖
圖2是本發(fā)明的低壓缸結構示意圖
圖3是低壓缸法蘭、螺栓自流加熱示意圖
圖4是端部低壓汽封體結構及其與汽缸、軸承箱的聯(lián)結結構示意圖 具^《M力《
本機為高中壓合缸模塊和雙排汽空冷低壓模塊的600MW直接空冷汽輪機。 主要參數(shù)、容量/能力如下
(1) 額定功率 600MW
(2) 機組型式亞臨界、 一次中間再熱、單軸、雙缸雙排汽、直接空冷凝 汽式汽輪機
(3) 額定參數(shù) 高壓主汽閥前蒸汽壓力 中壓主汽閥前蒸汽壓力 正常排汽壓力 排汽壓力(夏季工況) 最終給水溫度 主蒸汽流量 機組熱耗 額定轉(zhuǎn)速 機組總長 旋轉(zhuǎn)方向 機組冷卻方式
16.67MPa/ 538°C 3.43MPa/ 538°C 0. 014 MPa 0.03 MPa 279. 5°C 1875. 56t/h
8178 KJ/ kw.h (1953.2 kcal/kw.h)
3000r/min
19. 7m
從汽機端向發(fā)電機端看為逆時針 單元制空氣直接冷卻系統(tǒng)。
參見圖l:本汽輪機主要由前軸承箱l、高中壓缸2、中間軸承箱3、低壓
缸4、后軸承箱5幾大部件依序布置構成。
通流部分各級均采用沖動級設計，高壓通流和中壓通流采用反向合缸布 置。主蒸汽從高中壓缸2的高壓進汽口進入汽輪機，通過九級作功后去鍋爐再 熱器。再熱蒸汽由高中壓缸2的中壓進汽口進入汽輪機的中壓部分，通過中壓 五級作功后的蒸汽經(jīng)一根連通管進入低壓缸4，作功后的乏汽經(jīng)排汽裝置排入 空冷器冷凝。
機組共設兩個死點，分別位于中間軸承箱3下及低壓缸4的中心線附近， 死點處的橫鍵限制汽缸的軸向位移，同時，在前軸承箱l、中間軸承箱3、后 軸承箱5下部以及中間軸承箱3、后軸承箱5與低壓缸4之間的縱向中心線前、 后端均設有縱向鍵，它引導汽缸沿軸向自由膨脹而限制橫向跑偏。
本發(fā)明的主要特點，是對機組的低壓模塊做了如下改進
參見圖2:低壓缸4設計成三層結構，具有三層缸壁，將缸內(nèi)空間隔離成 三個由內(nèi)向外布置的獨立空間，其中心空間構成進汽室6，夾層空間構成內(nèi)缸 7，外層空間構成外缸8。這樣，進汽室6的壁和內(nèi)缸7的壁起內(nèi)部支撐作用， 使內(nèi)缸7的整體結構剛性大幅度提高，能夠滿足設計要求。
另外，在外缸8與內(nèi)缸7的缸壁結合部，采用波紋節(jié)9連接，構成彈性連接 方式。這樣，可克服因內(nèi)缸7、外缸8的脹差在該結合部產(chǎn)生的應力，避免汽 缸變形。
再有，低壓缸4設計成前、后兩半的分體結構，前、后兩半的裝配面具有 垂直法蘭，用螺栓連接。而前、后兩半又都是上、下分半結構，上、下半的 裝配面具有水平法蘭，用螺栓連接。這樣，整個缸體就被分解成四塊，不僅
便于運輸，也便于加工。
參見圖3:在水平法蘭內(nèi)設有蒸汽自流加熱流道，流道依序貫穿所有螺栓 孔，它的一端連通進氣室6，另一端連通內(nèi)缸7，當內(nèi)缸7進汽時，部分蒸汽經(jīng)
該流道進入，將法蘭的心部及螺栓加熱，縮小法蘭兩面及法蘭與螺栓的溫 差，可避免法蘭變形、螺栓松動。
參見圖4:在低壓缸4的兩個軸端汽封體11與中間軸承箱3、后軸承箱5的 連接部，均增設了波形節(jié)10(波紋節(jié))，該波形節(jié)10的一端固定在軸承箱上， 另一端與汽封體ll連接。這樣，即可使汽封體ll始終保持與轉(zhuǎn)子同中，改善 封汽效果。
參見圖l:中間軸承箱3、后軸承箱5均直接布置在基礎上，可減輕因背壓 變化對軸系的振動特性產(chǎn)生的不利影響。
上述技術措施也適用于其它功率等級的汽輪機。
權利要求
1.一種大功率雙缸雙排汽汽輪機，包括順序布置的前軸承箱、高中壓缸、中間軸承箱、低壓缸、后軸承箱；所述高中壓缸的中壓缸排汽口通過管道連通所述低壓缸的進汽口；其特征在于所述低壓缸缸壁是三層結構，構成由內(nèi)到外布置的進汽室、內(nèi)缸和外缸。
2. 根據(jù)權利要求l所述的大功率雙缸雙排汽汽輪機，其特征在于所述低 壓外缸具有水平中分面和垂直中分面，各中分面有法蘭，用螺栓連接。
3. 根據(jù)權利要求l所述的大功率雙缸雙排汽汽輪機，其特征在于所述低 壓內(nèi)缸、外缸的聯(lián)結部采用波紋接頭聯(lián)結。
4. 根據(jù)權利要求l所述的大功率雙缸雙排汽汽輪機，其特征在于所述低 壓缸具有水平法蘭及法蘭螺栓，在法蘭及法蘭螺栓內(nèi)設有蒸汽流道，蒸汽流 道的一端連通進汽室、另一端連通外缸。
5. 根據(jù)權利要求l所述的大功率雙缸雙排汽汽輪機，其特征在于所述低 壓缸的端部具有汽封體，在汽封體的端面上設有波形節(jié)，波形節(jié)固定在軸承 箱上。
6. 根據(jù)權利要求l所述的大功率雙缸雙排汽汽輪機，其特征在于所述前 軸承箱、中間軸承箱、后軸承箱均直接布置在基礎上。
全文摘要
本發(fā)明公開一種大功率雙缸雙排汽汽輪機，包括順序布置的前軸承箱、高中壓缸、中間軸承箱、低壓缸和后軸承箱；高中壓缸的中壓缸排汽口通過管道連通所述低壓缸的進汽口；低壓缸缸壁是三層結構，構成由內(nèi)到外布置的進汽室、內(nèi)缸和外缸；低壓外缸具有水平中分面和垂直中分面，各中分面有法蘭用螺栓連接；低壓外缸具有水平中分面和垂直中分面，各中分面有法蘭用螺栓連接；低壓缸法蘭內(nèi)設有蒸汽自流加熱流道；低壓缸的軸端汽封體設有波形節(jié)；低壓轉(zhuǎn)子的軸承箱直接布置在基礎上。本發(fā)明開發(fā)出只有兩個汽缸的大功率機組，目前最大容量可達1000MW。
文檔編號F01D25/26GK101196126SQ200710051040
公開日2008年6月11日 申請日期2007年12月29日 優(yōu)先權日2007年12月29日
發(fā)明者斌 馮, 吳其林, 孔祥林, 奇 孫, 強宏志, 宇 方, 李曦濱, 王為民, 袁永強 申請人:東方電氣集團東方汽輪機有限公司