專(zhuān)利名稱(chēng)：非嚴(yán)密、高溫用汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)隔板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有旋轉(zhuǎn)隔板的可調(diào)整工業(yè)抽汽凝汽式汽輪機(jī)，特別是135MW可調(diào)整工業(yè)抽汽凝汽式汽輪機(jī)采用旋轉(zhuǎn)隔板調(diào)整抽汽流量的改進(jìn)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
申請(qǐng)人原設(shè)計(jì)的的帶有旋轉(zhuǎn)隔板的可調(diào)整工業(yè)抽汽凝汽式汽輪機(jī)，額定工況下抽汽壓力為0.785MPa，抽汽溫度為250℃，最高抽汽溫度不超過(guò)320℃，旋轉(zhuǎn)隔板體材料為ZG20CrMo，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)材料為球墨鑄鐵QT400，由于工作溫度較低，旋轉(zhuǎn)隔板相互運(yùn)動(dòng)表面未采用表面強(qiáng)化處理，該旋轉(zhuǎn)隔板最高使用溫度不應(yīng)超過(guò)370℃。原設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)隔板采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的平衡通道通過(guò)最小冷卻流量，由于需要的最小冷卻流量值較小，平衡通道能夠滿足最小冷卻流量的要求(見(jiàn)圖1平衡通道室)。而新設(shè)計(jì)的135MW可調(diào)整工業(yè)抽汽凝汽式汽輪機(jī)，由于抽汽溫度較高和旋轉(zhuǎn)隔板全關(guān)時(shí)，旋轉(zhuǎn)隔板后低壓部分及低加運(yùn)行所需的最小冷卻流量較大，采用傳統(tǒng)技術(shù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已不能滿足現(xiàn)在工作條件的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服原設(shè)計(jì)的常規(guī)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)隔板無(wú)法解決的兩個(gè)技術(shù)問(wèn)題受結(jié)構(gòu)尺寸限制，旋轉(zhuǎn)隔板全關(guān)位置時(shí)，采用常規(guī)結(jié)構(gòu)通過(guò)最小冷卻流量的流通面積過(guò)小，需要補(bǔ)充流通面積；在高溫工作條件下，旋轉(zhuǎn)隔板的材料選擇和提高相互運(yùn)動(dòng)表面耐磨性的措施。
本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)解決方案實(shí)現(xiàn)包括導(dǎo)葉片、汽封體、轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)、罩環(huán)及其平衡室通道安裝在旋轉(zhuǎn)隔板上，即隔板體上裝配的72只導(dǎo)葉片相互排列形成一個(gè)整環(huán)，共形成72條通道，每?jī)蓷l通道與隔板體上的一個(gè)窗口相對(duì)應(yīng)，隔板體，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)及罩環(huán)均開(kāi)有上下兩圈相互對(duì)應(yīng)的窗口，每圈18個(gè)，共36個(gè)，罩環(huán)和隔板體窗口尺寸一致，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)與隔板體、罩環(huán)相互對(duì)應(yīng)的窗口尺寸按重疊度50％設(shè)計(jì)，隔板體和轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)外圈窗口在全關(guān)狀態(tài)時(shí)，預(yù)留有2.5°不關(guān)嚴(yán)窗孔面積。
所述汽封體和罩環(huán)固定隔板體上，罩環(huán)與隔板體之間安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)通過(guò)連接桿和花鍵軸與汽缸外面的包括油動(dòng)機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接。
所述導(dǎo)葉片內(nèi)外環(huán)凸出部位與隔板體上凹槽相配合定位，在靠近中分面的兩側(cè)，隔板上下各安裝有穿過(guò)導(dǎo)葉片的圓柱銷(xiāo)與隔板體連接，汽封體和罩環(huán)用圓柱銷(xiāo)和螺栓連接固定在隔板體上。
所述旋轉(zhuǎn)隔板體材料和旋轉(zhuǎn)隔板轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)材料均采用耐高溫的合金材料。
所述旋轉(zhuǎn)隔板體和轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)相互運(yùn)動(dòng)表面采取滲氮處理，其氮化層深≥0.3mm，維氏硬度HV≥650，表面粗糙度Ra3.2。
本發(fā)明的有益的積極效果是其一，由于新開(kāi)發(fā)的135MW可調(diào)整工業(yè)抽汽凝汽式汽輪機(jī)采用旋轉(zhuǎn)隔板調(diào)整抽汽流量，額定工況下抽汽壓力為1MPa，抽汽溫度為420℃，部分抽汽工況下抽汽溫度為500℃左右，旋轉(zhuǎn)隔板后低壓部分及低加運(yùn)行所需的最小冷卻流量較大，約為60T/h，受結(jié)構(gòu)尺寸限制，平衡室通道的面積已不能再加大，故采用一部分冷卻流量通過(guò)平衡室通道，其余部分冷卻流量通過(guò)預(yù)留有2.5°不關(guān)嚴(yán)窗孔面積來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)預(yù)留窗孔面積設(shè)計(jì)不僅解決通過(guò)最小冷卻流量問(wèn)題，同時(shí)由于旋轉(zhuǎn)隔板前后腔室連通，還可以降低旋轉(zhuǎn)隔板的阻力矩；其二，旋轉(zhuǎn)隔板通過(guò)選擇耐高溫用材料及相互運(yùn)動(dòng)的表面上采用氮化技術(shù)措施，解決旋轉(zhuǎn)隔板在高溫工作條件下的運(yùn)行。本發(fā)明旋轉(zhuǎn)隔板通過(guò)在某電廠試用，運(yùn)行壓力1MPa，運(yùn)行溫度500℃左右，運(yùn)行時(shí)由于在旋轉(zhuǎn)隔板相互運(yùn)動(dòng)的表面采取了氮化處理，使得旋轉(zhuǎn)隔板運(yùn)行靈活，油動(dòng)機(jī)阻力小，無(wú)卡澀現(xiàn)象，同時(shí)，旋轉(zhuǎn)隔板在全關(guān)位置時(shí)，由于預(yù)留的旋轉(zhuǎn)隔板窗口面積加上平衡室通道面積通過(guò)的最小冷卻流量，使旋轉(zhuǎn)隔板后各壓力級(jí)運(yùn)行溫度正常，從而達(dá)到了本發(fā)明的目的。


圖1是原設(shè)計(jì)平衡室通道示意圖。
圖2是本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)隔板相互運(yùn)動(dòng)部位氮化部位示意圖。
圖3是本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)隔板A向視圖。
圖4是圖3中的旋轉(zhuǎn)隔板A-A剖視圖。
圖5是全開(kāi)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)2與隔板體3間的相對(duì)位置圖。
圖6是全關(guān)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)2與隔板體3間的相對(duì)位置圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D2-圖6，本發(fā)明新開(kāi)發(fā)的135MW可調(diào)整工業(yè)抽汽凝汽式汽輪機(jī)采用旋轉(zhuǎn)隔板調(diào)整抽汽流量。包括導(dǎo)葉片5、汽封體4、轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)2、罩環(huán)1及其平衡室通道6安裝在旋轉(zhuǎn)隔板體3上，隔板體3上裝配的72只導(dǎo)葉片相互排列形成一個(gè)整環(huán)，共形成72條通道，每?jī)蓷l通道與隔板體3上的一個(gè)窗口相對(duì)應(yīng)，隔板體3，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)2及罩環(huán)1均開(kāi)有上下兩圈相互對(duì)應(yīng)的窗口，每圈18個(gè)，共36個(gè)，罩環(huán)1和隔板體3窗口尺寸一致，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)2和隔板體3、罩環(huán)1相互對(duì)應(yīng)的窗口尺寸按50％重疊度設(shè)計(jì)。旋轉(zhuǎn)隔板為了保證在全關(guān)狀態(tài)下，級(jí)后部分不產(chǎn)生鼓風(fēng)，特在全關(guān)狀態(tài)時(shí)，在外圈預(yù)留有2.5°(不關(guān)嚴(yán))窗孔面積加上平衡室通道面積來(lái)通過(guò)冷卻流量。汽封體4和罩環(huán)1固定在隔板體3上，罩環(huán)1與隔板體3之間安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)2，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)2通過(guò)連接桿和花鍵軸與汽缸外面的包括油動(dòng)機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(圖中未表示)連接，油動(dòng)機(jī)由汽輪機(jī)的控制系統(tǒng)控制，根據(jù)汽輪機(jī)供熱抽汽量的要求帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)2沿轉(zhuǎn)子中心旋轉(zhuǎn)。導(dǎo)葉片5內(nèi)外環(huán)凸出部位與隔板體3上凹槽相配合定位，在靠近中分面的兩側(cè)，隔板上下各安裝有穿過(guò)導(dǎo)葉片5的圓柱銷(xiāo)與隔板體3連接，汽封體4和罩環(huán)1用圓柱銷(xiāo)和螺栓連接固定在隔板體3上。旋轉(zhuǎn)隔板體3材料和旋轉(zhuǎn)隔板轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)2材料均采用耐高溫的合金材料，如ZG15Cr2Mo1或ZG15Cr1Mo1。旋轉(zhuǎn)隔板體3和轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)2相互運(yùn)動(dòng)表面采取滲氮處理，其氮化層深≥0.3mm，維氏硬度HV≥650，表面粗糙度Ra3.2。
轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)2上的窗口在轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)2旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，通過(guò)遮擋或打開(kāi)隔板體3上的窗口，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)通過(guò)旋轉(zhuǎn)隔板的蒸汽流量的無(wú)級(jí)控制。平衡室通道6一方面是為了在全關(guān)狀態(tài)下，減小轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)2前后壓差，減小轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所需要的力矩，另一方面通過(guò)冷卻流量。
權(quán)利要求
1.一種用于135MW可調(diào)整工業(yè)抽汽凝汽式汽輪機(jī)的非嚴(yán)密、高溫用汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)隔板，包括導(dǎo)葉片、汽封體、轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)、罩環(huán)及其平衡室通道安裝在旋轉(zhuǎn)隔板上，其特征在于隔板體上裝配的72只導(dǎo)葉片相互排列形成一個(gè)整環(huán)，共形成72條通道，每?jī)蓷l通道與隔板體上的一個(gè)窗口相對(duì)應(yīng)，隔板體，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)及罩環(huán)均開(kāi)有上下兩圈相互對(duì)應(yīng)的窗口，每圈18個(gè)，共36個(gè)，罩環(huán)和隔板體窗口尺寸一致，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)與隔板體、罩環(huán)相互對(duì)應(yīng)的窗口尺寸按50％重疊度設(shè)計(jì)，隔板體和轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)外圈窗口在全關(guān)狀態(tài)時(shí)，預(yù)留有2.5°不關(guān)嚴(yán)窗孔面積。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非嚴(yán)密、高溫用汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)隔板，其特征在于汽封體和罩環(huán)固定隔板體上，罩環(huán)與隔板體之間安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)通過(guò)連接桿和花鍵軸與汽缸外面的包括油動(dòng)機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非嚴(yán)密、高溫用汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)隔板，其特征在于導(dǎo)葉片內(nèi)外環(huán)凸出部位與隔板體上凹槽相配合定位，在靠近中分面的兩側(cè)，隔板上下各安裝有穿過(guò)導(dǎo)葉片的圓柱銷(xiāo)與隔板體連接，汽封體和罩環(huán)用圓柱銷(xiāo)和螺栓連接固定在隔板體上。
4.一種非嚴(yán)密、高溫用汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)隔板，其特征在于旋轉(zhuǎn)隔板體材料和旋轉(zhuǎn)隔板轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)材料均采用耐高溫的合金材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的非嚴(yán)密、高溫用汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)隔板，其特征在于旋轉(zhuǎn)隔板體和轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)相互運(yùn)動(dòng)表面采取滲氮處理，其氮化層深≥0.3mm，維氏硬度HV≥650，表面粗糙度Ra3.2。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于135MW可調(diào)整工業(yè)抽汽凝汽式汽輪機(jī)的非嚴(yán)密、高溫用汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)隔板。包括導(dǎo)葉片、汽封體、轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)、罩環(huán)及其平衡室通道安裝在旋轉(zhuǎn)隔板上，隔板體上裝配的72只導(dǎo)葉片相互排列形成一個(gè)整環(huán)，共形成72條通道，每?jī)蓷l通道與隔板體上的一個(gè)窗口相對(duì)應(yīng)，隔板體，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)及罩環(huán)均開(kāi)有兩圈相對(duì)應(yīng)的窗口，每圈18個(gè)，共36個(gè)，罩環(huán)和隔板體窗口尺寸一致，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)與隔板體、罩環(huán)相互對(duì)應(yīng)的窗口尺寸按50％重疊度設(shè)計(jì)，隔板體和轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)外圈窗口在全關(guān)狀態(tài)時(shí)，預(yù)留有2.5°不關(guān)嚴(yán)窗孔面積。隔板體和轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)采用耐高溫的合金材料，旋轉(zhuǎn)隔板體相互運(yùn)動(dòng)表面進(jìn)行氮化處理。旋轉(zhuǎn)隔板運(yùn)行靈活，油動(dòng)機(jī)阻力小，無(wú)卡澀現(xiàn)象，能滿足各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求。
文檔編號(hào)F01D17/00GK1632291SQ200410081630
公開(kāi)日2005年6月29日 申請(qǐng)日期2004年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月30日
發(fā)明者潘家成, 喻剛, 王建偉, 袁朝興, 李賀 申請(qǐng)人:東方汽輪機(jī)廠