用于汽輪機雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱的低壓隔板的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及用于汽輪機雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱的低壓隔板，包括隔板外緣和靜葉片，所述低壓隔板設(shè)置的隔板體與隔板內(nèi)緣為整體式結(jié)構(gòu)。本實用新型所述低壓隔板具有足夠的剛度和強度，能夠承受壓差力和熱應(yīng)力，不會變成錐形；還具有良好的汽密性能，保證結(jié)合面處不漏氣；且具有合理的軸向和橫向支承與定位結(jié)構(gòu)裝置；該低壓隔板結(jié)構(gòu)及工藝簡單，便于加工安裝和檢修。
【專利說明】用于汽輪機雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱的低壓隔板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及汽輪機低壓隔板【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及用于汽輪機雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱的低壓隔板。
【背景技術(shù)】
[0002]專利號為ZL201020608575.9的中國實用新型專利公開了一種汽輪機新型低壓級直焊式靜葉隔板。該實用新型涉及一種汽輪機新型低壓級直焊式靜葉隔板，其強度高、結(jié)構(gòu)簡單、通用性強，相對于傳統(tǒng)的應(yīng)用于汽輪機低壓級的鑄造隔板，采用本結(jié)構(gòu)的靜葉焊接隔板比鑄造隔板靜葉片出汽邊位置度更高，靜葉柵流道表面粗糙度更小，葉柵沿圓周方向分布更均勻。它主要由隔板體、隔板內(nèi)環(huán)筒體、靜葉及隔板外環(huán)組成，所述隔板體與隔板內(nèi)環(huán)筒體為分體式，隔板體與隔板內(nèi)環(huán)筒體成T形結(jié)構(gòu)，兩者直接焊接連接；靜葉片與隔板外環(huán)和隔板內(nèi)環(huán)也是直接焊接連接。該實用新型的缺點是隔板體與隔板內(nèi)環(huán)筒體為分體式，增加了機械加工難度且加大了機械加工累積誤差。
實用新型內(nèi)容
[0003]針對上述各種供熱技術(shù)的缺陷，“低壓缸雙背壓雙轉(zhuǎn)子互換” S卩“純凝-背壓雙運行模式”供熱技術(shù)是一種冷源損失最小、發(fā)電負荷與鍋爐吸熱量比例較高、同時滿足大規(guī)模供熱需求的供熱模式。該供熱技術(shù)實現(xiàn)了 “供熱期內(nèi)低真空循環(huán)水供熱工況汽輪機冷源損失降低為零，非供熱期純凝運行工況下機組熱耗率不高于原純凝設(shè)計工況下的熱耗水平”的目標(biāo)，達到大幅度降低機組煤耗的目的。
[0004]“低壓缸雙背壓雙轉(zhuǎn)子互換”循環(huán)水供熱技術(shù)需要在供熱運行工況時使用新設(shè)計的動靜葉片級數(shù)相對減少的高背壓低壓轉(zhuǎn)子，凝汽器運行高背壓(30?45kPa)，對應(yīng)排汽溫度提高至80°C左右，進行循環(huán)水供熱；在非采暖期，再將原純凝轉(zhuǎn)子恢復(fù)，排汽背壓恢復(fù)至4.9kPa，完全恢復(fù)至原純凝機組運行工況。這樣，機組即實現(xiàn)了 “純凝-背壓”的“雙運行模式”。
[0005]本次〃低壓缸雙背壓雙轉(zhuǎn)子互換〃循環(huán)水供熱改造的主要項目包括中低壓連通管抽汽供熱改造、低壓缸通流部分改造和熱力系統(tǒng)(含凝汽器)改造三個部分。其核心改造內(nèi)容有:純凝工況下2 X 6級低壓轉(zhuǎn)子供熱期更換為高背壓工況下專用的2 X 4級低壓轉(zhuǎn)子，低壓缸隔板、導(dǎo)流環(huán)等部件相應(yīng)進行改造。凝汽器銅管更換成不銹鋼管，中-低及低-發(fā)對輪改為液壓拉伸螺栓連接，重新設(shè)計加裝低壓缸低負荷噴水系統(tǒng)。
[0006]低壓通流部分中，新轉(zhuǎn)子采用的先進技術(shù)措施即新型優(yōu)化高效靜葉葉型，新設(shè)計的低壓共2X4個壓力級隔板靜葉片均采用新型優(yōu)化高效新葉型，提高了級效率，增加攻角范圍以改善變工況性能。采用新型動葉葉型，使汽道上下流速分布合理，減少了動葉損失。各級動葉片采用自帶圍帶整圈連接，動葉圍帶加工為內(nèi)斜外平結(jié)構(gòu)，使子午面形成光順通道。除末級動葉外，動葉頂部采用疏齒式可調(diào)汽封代替原設(shè)計有兩道汽封齒的高低齒汽封，以減少漏汽損失。新設(shè)計隔板全部采用焊接鋼隔板。焊接鋼隔板材質(zhì)好、葉柵部分加工精度高，能保證靜葉柵達到設(shè)計氣動熱力性能，并可延長隔板使用壽命。新低壓轉(zhuǎn)子為整鍛無中心孔轉(zhuǎn)子，通流級數(shù)為2X4級，所有葉輪均采用等強度設(shè)計。轉(zhuǎn)子材料為30Cr2Ni4MoV。減級后轉(zhuǎn)子重量減輕，為維持低壓轉(zhuǎn)子及軸系臨界轉(zhuǎn)速和低壓前、后軸承載荷基本不變，在保持低壓轉(zhuǎn)子前、后軸承處軸頸、后汽封處軸頸等與原機組部件配合尺寸不變的前提下，將低壓正反2X4級隔板汽封直徑增大至Φ960_，轉(zhuǎn)子重量約16.01t (圖紙標(biāo)注)，低壓轉(zhuǎn)子一階臨界轉(zhuǎn)速計算值為2221r/min。低壓部分正反向共8付隔板，采用直焊式結(jié)構(gòu)，靜葉全部采用彎扭葉型，靜葉出汽邊修薄到0.38mm，低壓隔板、軸端采用直平齒汽封，葉頂采用梳齒汽封。末級隔板外環(huán)設(shè)置有除濕結(jié)構(gòu)，汽流中的小水滴在離心力的作用下落入去濕槽中，繞過末級動葉，直接進入排汽口，可有效減輕末級動葉的水蝕現(xiàn)象。所有隔板中分面采用螺栓緊固，檢修時內(nèi)缸不用吊出。最后兩級隔板采用平滑過渡的導(dǎo)流環(huán)代替，做功后的蒸汽通過排汽導(dǎo)流環(huán)2套進入凝汽器。
[0007]考慮低壓缸排汽溫度升高，低壓缸水平中心將抬高，容易引起汽封與轉(zhuǎn)子碰磨，因此汽封設(shè)計為下半部橢圓形式，下間隙放大。
[0008]優(yōu)化動葉片葉型設(shè)計，采用目前較為先進的三維扭葉片，動葉片自帶內(nèi)斜外平圍帶，構(gòu)成高效光滑子午面流道，使汽道上下流速分布合理，減少了動葉損失。根據(jù)氣動計算結(jié)果確定末級葉片名義葉高尺寸250mm。
[0009]根據(jù)現(xiàn)代汽輪機的設(shè)計思想，采用了粗壯可靠的大剛性葉根，強度設(shè)計時直接考核相對動應(yīng)力，引入調(diào)頻和不調(diào)頻葉片的動強度安全準(zhǔn)則。
[0010]本機組動葉軸向?qū)挾却螅~片和葉根剛性好，低壓第I級為外包倒T型葉根，低壓
2、3、4級為雙倒T型葉根。
[0011]高背壓供熱后，低壓缸排汽溫度明顯升高，引起低壓缸膨脹量增大，中分面上抬量約為0.5mm。為保證供熱運行時，轉(zhuǎn)子與軸封不發(fā)生動靜碰磨，在軸封徑向間隙設(shè)計和冷態(tài)安裝時，適當(dāng)放大軸封間隙，要求不小于0.8?1.0mm,以保證運行安全。同時，與原設(shè)計相t匕，增加低壓前后軸封圈數(shù)，以減小漏汽量。
[0012]迄今為止，該機組已運行了兩個供熱季，低壓缸排汽溫度一般在70-80 V，低壓缸水平中心抬高量小于0.30_，機組運行安全可靠。
[0013]因此，為了實現(xiàn)上述“低壓缸雙背壓雙轉(zhuǎn)子互換”循環(huán)水供熱技術(shù)目標(biāo)，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0014]用于汽輪機雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱的低壓隔板，包括隔板外緣和靜葉片。
[0015]優(yōu)選的是，所述低壓隔板還設(shè)置有隔板體，該隔板體與隔板內(nèi)緣為整體式結(jié)構(gòu)。
[0016]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述靜葉片分別與隔板外緣和整體式隔板體為直接焊接連接。
[0017]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述低壓隔板的通流級數(shù)為2X4級。
[0018]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述隔板外緣材料為ZG230-450。
[0019]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述隔板體材料為ZG230-450。
[0020]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述低壓隔板的靜葉片為彎扭葉型。
[0021]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述靜葉片材料為lCrl3。
[0022]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述低壓隔板設(shè)置成水平中分形式即上下半隔板。
[0023]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述低壓隔板在其內(nèi)圓孔處開有隔板汽封的安裝槽。
[0024]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述低壓隔板外緣上設(shè)置有固定徑向汽封的伸出端。
[0025]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述低壓隔板在水平中分面兩端設(shè)置有懸掛銷。
[0026]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述懸掛銷材料為15CrMoA。
[0027]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述懸掛銷上設(shè)置有圓錐銷。
[0028]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述圓錐銷材料為鋼45。
[0029]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述懸掛銷下部裝有墊塊。
[0030]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述墊塊材料為15CrMoA。
[0031]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述隔板體設(shè)置有平鍵。
[0032]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述隔板體設(shè)置有定位銷。
[0033]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述隔板外緣設(shè)置有平鍵。
[0034]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述隔板外緣設(shè)置有定位銷。
[0035]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述整體式隔板體上設(shè)置有壓板。
[0036]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述壓板材料為鋼45。
[0037]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述低壓隔板設(shè)置有直平齒汽封。
[0038]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述低壓隔板設(shè)置有鑲嵌片式平齒汽封。
[0039]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述低壓隔板設(shè)置有薄片式平齒汽封。
[0040]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述末級隔板外環(huán)設(shè)置有除濕結(jié)構(gòu)。
[0041]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述除濕結(jié)構(gòu)設(shè)置有去濕槽。
[0042]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述除濕結(jié)構(gòu)與排汽口相連。
[0043]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述低壓隔板上下半板之間設(shè)置有雙頭螺栓緊固。
[0044]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述雙頭螺栓材料為35CrMoA。
[0045]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述雙頭螺栓上裝有罩蓋螺母。
[0046]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述罩蓋螺母材料為鋼35。
[0047]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述隔板外緣上裝有汽封壓板。
[0048]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述汽封壓板材料為15CrMoA。
[0049]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述汽封壓板上裝有螺釘緊固在上隔板外緣。
[0050]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述汽封壓板螺釘材料為35CrMoA。
[0051]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述低壓隔板設(shè)置有底鍵。
[0052]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述底鍵材料為35CrMoA。
[0053]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述底鍵設(shè)置螺釘緊固。
[0054]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述螺釘材料為35CrMoA。
[0055]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述低壓隔板中分面上設(shè)置有壓塊。
[0056]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述壓塊材料為15CrMoA。
[0057]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述壓塊上裝有螺釘緊固。
[0058]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述壓塊緊固螺釘材料為35CrMoA。
[0059]本實用新型所述低壓隔板具有足夠的剛度和強度，能夠承受壓差力和熱應(yīng)力，不會變成錐形；還具有良好的汽密性能，保證結(jié)合面處不漏氣；且具有合理的軸向和橫向支承與定位結(jié)構(gòu)裝置；該低壓隔板結(jié)構(gòu)及工藝簡單，便于加工安裝和檢修。
[0060]本實用新型所述低壓隔板所涉及的“低壓缸雙背壓雙轉(zhuǎn)子互換”循環(huán)水供熱技術(shù)消除了低壓缸一次性改造實現(xiàn)低真空供熱所存在的弊端，徹底解決了 “供熱運行工況機組運行經(jīng)濟性極佳，而純凝工況經(jīng)濟性極差”兩級分化的矛盾，實現(xiàn)了 135MW等級機組全年綜合效益最大化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0061]圖1為按照本實用新型的用于汽輪機雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱的低壓隔板的一優(yōu)選實施例的上半隔板中分面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0062]圖2為按照本實用新型的用于汽輪機雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱的低壓隔板的一優(yōu)選實施例的上半隔板中分面結(jié)構(gòu)剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0063]圖3為按照本實用新型的用于汽輪機雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱的低壓隔板的一優(yōu)選實施例的出汽側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0064]圖4為按照本實用新型的用于汽輪機雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱的低壓隔板的一優(yōu)選實施例的上下隔板連接法蘭和懸掛銷裝配結(jié)構(gòu)示意圖；
[0065]圖5為按照本實用新型的用于汽輪機雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱的低壓隔板的一優(yōu)選實施例的壓板裝配結(jié)構(gòu)示意圖；
[0066]圖6為按照本實用新型的用于汽輪機雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱的低壓隔板的一優(yōu)選實施例的底鍵裝配結(jié)構(gòu)示意圖；
[0067]圖7為按照本實用新型的用于汽輪機雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱的低壓隔板的一優(yōu)選實施例的密封鍵和壓塊裝配結(jié)構(gòu)示意圖；
[0068]附圖標(biāo)記說明:
[0069]I隔板外緣；2靜葉片；3隔板體；4懸掛銷；5圓錐銷；6墊塊；7螺釘；8壓板；9螺釘；10雙頭螺栓；11罩蓋螺母；12汽封壓板；13螺釘；14底鍵；15螺釘；16壓塊；17螺釘。
【具體實施方式】
[0070]為了更好地理解本實用新型，下面結(jié)合具體實施例對按照本實用新型的用于汽輪機雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱的低壓轉(zhuǎn)子進行詳細說明。
[0071]實施例1:
[0072]本實用新型所述低壓轉(zhuǎn)子隔板部分正反向共8付隔板，采用直焊式結(jié)構(gòu)，靜葉全部采用彎扭葉型，靜葉出汽邊修薄到0.38mm，低壓隔板、軸端采用直平齒汽封，葉頂采用梳齒汽封。末級隔板外環(huán)設(shè)置有除濕結(jié)構(gòu)，汽流中的小水滴在離心力的作用下落入去濕槽中，繞過末級動葉，直接進入排汽口，可有效減輕末級動葉的水蝕現(xiàn)象。所有隔板中分面采用螺栓緊固，檢修時內(nèi)缸不用吊出。最后兩級隔板采用平滑過渡的導(dǎo)流環(huán)代替，做功后的蒸汽通過排汽導(dǎo)流環(huán)2套進入凝汽器。
[0073]實施例2:
[0074]用于汽輪機雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱的低壓隔板，同實施例1，所不同的是，所述靜葉片為等截面直葉片。
[0075]實施例3:[0076]用于汽輪機雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱的低壓隔板，同實施例1，所不同的是，所述靜葉片為變截面直葉片。
[0077]實施例4:
[0078]用于汽輪機雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱的低壓隔板，同實施例1，所不同的是，所述靜葉片為扭葉片。
[0079]實施例5:
[0080]用于汽輪機雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱的低壓隔板，同實施例1，所不同的是，所述靜葉片為彎扭葉片。
[0081]實施例7:
[0082]用于汽輪機雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱的低壓隔板，同實施例1，所不同的是，所述低壓隔板設(shè)置有鑲嵌片式平齒汽封。
[0083]實施例8:
[0084]用于汽輪機雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱的低壓隔板，同實施例1，所不同的是，所述低壓隔板設(shè)置有薄片式平齒汽封。
[0085]上面所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型范圍進行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本實用新型的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
[0086]與任何實用新型相同，本實用新型的基礎(chǔ)是已經(jīng)公知的現(xiàn)有技術(shù)，其各個組成部分也來自于現(xiàn)有技術(shù)，例如等截面直葉片、變截面直葉片、扭葉片、彎扭葉片。為了使本說明書簡明，對這些組成部分并沒有事無巨細地一一詳細描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀了本說明書后自然知其所云。在閱讀了本說明書后，本領(lǐng)域技術(shù)人員會相信，由這些現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)合構(gòu)成的本實用新型是凝結(jié)了發(fā)明人大量創(chuàng)造性勞動的結(jié)果。
[0087]本領(lǐng)域技術(shù)人員同樣不難看出，本實用新型是對現(xiàn)有技術(shù)的改進，是為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題而將這些現(xiàn)有技術(shù)中的要素進行的結(jié)合，這種結(jié)合凝結(jié)了大量的創(chuàng)造性勞動，是發(fā)明人大量理論研究和科學(xué)實驗的結(jié)晶。在沒有閱讀本實用新型之前，本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然是不容易想到本實用新型的各個方案的，而在閱讀了本說明書后，本領(lǐng)域技術(shù)人員不必再付出創(chuàng)造性勞動即可實現(xiàn)本實用新型的基本技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1.用于汽輪機雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱的低壓隔板，包括隔板外緣(I)和靜葉片(2)，其特征在于，所述低壓隔板還設(shè)置有隔板體(3)，該隔板體(3)與隔板內(nèi)緣為整體式結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于汽輪機雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱的低壓隔板，其特征在于，所述靜葉片(2)分別與隔板外緣(I)和整體式隔板體(3)為直接焊接連接。
3.如權(quán)利要求1所述的用于汽輪機雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱的低壓隔板，其特征在于，所述低壓隔板的通流級數(shù)為2X4級。
4.如權(quán)利要求1所述的用于汽輪機雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱的低壓隔板，其特征在于，所述隔板外緣(I)材料為ZG230-450。
5.如權(quán)利要求1所述的用于汽輪機雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱的低壓隔板，其特征在于，所述隔板體(3)材料為ZG230-450。
6.如權(quán)利要求1所述的用于汽輪機雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱的低壓隔板，其特征在于，所述靜葉片(2)為彎扭葉型。
7.如權(quán)利要求1或5所述的用于汽輪機雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱的低壓隔板，其特征在于，所述靜葉片(2)材料為lCrl3。
8.如權(quán)利要求1所述的用于汽輪機雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱的低壓隔板，其特征在于，所述低壓隔板設(shè)置成水平中分形式即上下半隔板。
9.如權(quán)利要求1所述的用于汽輪機雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱的低壓隔板，其特征在于，所述低壓隔板在其內(nèi)圓孔處開有隔板汽封的安裝槽。
10.如權(quán)利要求1所述的用于汽輪機雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱的低壓隔板，其特征在于，所述低壓隔板外緣上設(shè)置有固定徑向汽封的伸出端。
【文檔編號】F01D9/02GK203374322SQ201320301790
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月24日
【發(fā)明者】韓榮利, 成渫畏, 陳春旭, 趙逢輝, 馬瑩 申請人:華電國際電力股份有限公司山東分公司, 華電國際電力股份有限公司十里泉發(fā)電廠