專利名稱：大功率發(fā)電機組給水泵汽輪機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽輪機，具體涉及一種用于大功率發(fā)電機組給水泵的汽輪機。肖蹄*給水泵是電站鍋爐給水系統(tǒng)的主要部件之一，它把除氧器水箱中的凝結(jié) 水加壓后通過各級加熱器再進(jìn)入鍋爐。傳統(tǒng)的給水泵用電驅(qū)動，在電廠自用 電中占很大比重，隨著機組逐步向高參數(shù)、大容量發(fā)展，給水泵的功耗也相 應(yīng)增加，經(jīng)濟性問題日益突出，故現(xiàn)代大型機組的給水泵改為用汽輪機驅(qū) 動。與電動泵相比，汽動泵可降低機組運行成本，但汽輪機的占地面積比電 機大很多，又增加了電廠的基建投資。因此，如何使給水泵汽輪機的結(jié)構(gòu)更 加緊湊，減少占地面積，增強產(chǎn)品的競爭力，是汽輪機制造商普遍關(guān)注的問 題。就給水泵汽輪機本身而言，如何進(jìn)一步提高其效率和可靠性，也是產(chǎn)品 競爭力的重要因素。糊贈本發(fā)明的目的，是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、可靠性高的給水泵汽輪機。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種大功率發(fā)電機組給水泵汽輪機，包括汽缸、轉(zhuǎn)子、主進(jìn)汽閥、軸承 箱、盤車裝置；所述汽缸是上、下分半結(jié)構(gòu)，具有噴嘴室和多個周向布置的所述蒸汽室具有多個相對獨立的蒸汽流道，每一個蒸汽流道對應(yīng)一個噴嘴組；屬于位于汽缸下半噴嘴組的蒸汽流道，穿過汽缸中分面法蘭與位于汽 缸下半的噴嘴組連通。這樣，提高了部分進(jìn)汽度，高達(dá)73.61%以上，大幅度減小機組的徑向尺寸。所述中分面法蘭上具有蒸汽流道的密封結(jié)構(gòu)，該密封結(jié)構(gòu)是復(fù)合材料密 封圈，或帶壓縮彈簧的金屬密封環(huán)。所述主進(jìn)汽閥采用角閾，以縮小汽輪機的橫向尺寸。所述汽缸的排汽口是倒漏斗結(jié)構(gòu)，漏斗的小頭連接排汽口，以縮小汽輪 機的軸向尺寸。上述技術(shù)措施使本汽輪機的結(jié)構(gòu)非常緊湊，以1000MW機組配套的給水泵 汽輪機為例，其長寬尺寸分別為3966mm、 3960ran,比現(xiàn)有的600麗機組配套的 給水泵汽輪機(其長寬尺寸分別為3966mm、 4105mm)還小，大幅度縮小了機 組的占地面積。所述噴嘴組的靜葉片采用后加載層流葉型，所述轉(zhuǎn)子的動葉片采用高負(fù) 載葉型，除調(diào)節(jié)級以外，其它各級動葉片均具有葉冠，其中，末級動葉片采 用專利申請?zhí)枮?00710049979.1的新型葉片。這種動、靜葉片組合構(gòu)成的通 流子午流道非常光順，使本機在額定工況下的內(nèi)效率高達(dá)83.4%，達(dá)到目前世 界先進(jìn)水平。所述盤車裝置采用專利申請?zhí)枮?00710050278.X的新型裝置。盤車轉(zhuǎn)速 可達(dá)120r/min,該盤車裝置為軸向自動嚙合自動脫開型盤車裝置，動作靈 敏、可靠，提高了本機的可靠性。所述軸承箱配置的軸承采用前沿開槽的推力軸承。該軸承設(shè)計比壓超過 到1.8MPa，遠(yuǎn)大于普通軸承允許的比壓，這種軸承的用油量只有普通推力軸 承的50%，這可以減小油系統(tǒng)負(fù)荷，提高汽輪機的經(jīng)濟性。關(guān)翻圖l是本給水泵汽輪機的裝配全圖。圖2是蒸汽室與噴嘴組的配合結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3-1、圖3-2是圖2(兩種形式)的A-A視圖，艮P-圖3-1是汽缸中分面法蘭密封結(jié)構(gòu)之一示意圖； 圖3-2是汽缸中分面法蘭密封結(jié)構(gòu)之二示意圖。 圖4是主進(jìn)汽閥與汽缸的配合結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5是本給水泵汽輪機的通流子午流道型線圖。 圖6是汽缸排汽口結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
參見圖l:本汽輪機為單缸、單軸、沖動式、純凝汽、高排冷端蒸汽外切換型式，主要包括高速盤車裝置l、前軸承箱2、前撓性支撐3、調(diào)節(jié)阓4、主 汽閥5、汽缸6、后撓性支撐7、基架8，汽缸6內(nèi)布置有轉(zhuǎn)子10。汽缸6通過后 撓性支撐7支撐于基架8上，汽缸6分為前、后兩部分，都是上、下分半結(jié)構(gòu)， 前部采用鑄造結(jié)構(gòu)，后部采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)，前、后兩部分具有相互適配的 垂直法蘭，用螺栓連接成整體。轉(zhuǎn)子10的一端連接被驅(qū)動的水泵9，另一端連 接高速盤車裝置l。高速盤車裝置1通過垂直法蘭安裝在前軸承箱2機頭側(cè)，前 軸承箱2通過下部的前撓性支撐3支撐于基架8上。調(diào)節(jié)閥4布置在汽缸前部的 蒸汽室上，主汽閥5布置在汽缸前部側(cè)面。參見圖2，本汽輪機的特點之一是改進(jìn)了汽缸6內(nèi)噴嘴室11的布置位置 和結(jié)構(gòu)。對于上部進(jìn)汽的汽輪機，噴嘴組往往僅布置在汽缸上半，要通過更 多的汽體只有加大汽缸直徑。本汽輪機將調(diào)節(jié)閥腔室11布置在汽缸6的上半， 在調(diào)節(jié)閥腔室ll與每一噴嘴組間都有獨立的汽流通道相連，有兩路汽流穿過 汽缸中分面法蘭14與位于汽缸下半的噴嘴組12連通。本例中，噴嘴組12共有 五個(即:12-1、 12-2、 12-3、 12-4、 12-5)，其中三個12-1、 12-2、 12-3 布置在汽缸上半，另兩個12-4、 12-5布置在汽缸下半。噴嘴組12-4、 12-5的 蒸汽流道13分別穿過汽缸水平中分面法蘭14 ，將噴嘴組12-4、 12-5與調(diào)節(jié)閾腔室11連通，這大大增加了噴嘴的部分進(jìn)汽度，達(dá)到縮小汽缸徑向尺寸的目 的。另外，汽缸的排汽口16是倒漏斗結(jié)構(gòu)，漏斗的小頭連接排汽口，使汽輪 機的軸向尺寸被控制到最小值。如圖6所示。參見圖3-1、 3-2:為避免蒸汽流道13與法蘭14的結(jié)合部漏汽，在法蘭14 密封面上設(shè)有密封圈15，該密封圈15可用金屬纏繞墊片，如圖3-l所示，也可 用帶有壓縮彈簧的金屬密封圈，如圖3-2所示。另外，傳統(tǒng)的主汽閥5采用直通闊，使得汽輪機的橫向尺寸大，本汽輪機 改用角閥，參見圖4，主汽閥5的進(jìn)、出口呈直角，縮短了汽輪機的橫向尺 寸。本汽輪機的特點之二是采用最先進(jìn)的通流技術(shù)，提高汽輪機的效率。 主要技術(shù)手段是，靜葉片采用后加載層流葉型，動葉片采用高負(fù)載葉型，除 調(diào)節(jié)級以外，其它各級動葉片均具有葉冠，其中，末級動葉片采用新型葉 片，該葉片是為本汽輪機專門研發(fā)的，已經(jīng)另案申請專利，專利申請?zhí)枮?200710049979.1。參見圖5，由這些動、靜葉片組合構(gòu)成的通流子午流道非常 光順，使本機在額定工況下的內(nèi)效率高達(dá)83.4%，達(dá)到目前世界先進(jìn)水平。本汽輪機的特點之三是改進(jìn)了與本汽輪機配套的高速盤車裝置l。以往 的盤車裝置轉(zhuǎn)速太低，盤車可靠性很低，經(jīng)常要數(shù)次啟動才能成功，有的用 戶千脆棄置不用，不盤車直接啟動，沖擊很大，給水泵、汽輪機容易損壞， 維修量大，使用壽命短。申請人專門研發(fā)出一種高速盤車裝置，該盤車裝置 為軸向自動嚙合自動脫開型盤車裝置，盤車轉(zhuǎn)速可達(dá)120r/min，可靠性極 高，盤車成功率100%，完全滿足使用要求。該裝置已經(jīng)另案申請專利，專利 申請?zhí)枮?00710050278. X。本汽輪機的特點之四推力軸承采用前沿開槽的推力軸承。該軸承設(shè)計 比壓超過到1.8MPa，遠(yuǎn)大于普通軸承允許的比壓，這種軸承的用油量只浸泡 式推力軸承的50%，這可以減小油系統(tǒng)負(fù)荷，提高汽輪機的經(jīng)濟性。
權(quán)利要求
1.一種大功率發(fā)電機組給水泵汽輪機，包括汽缸、轉(zhuǎn)子、主進(jìn)汽閥、軸承箱和盤車裝置；所述汽缸是上、下分半結(jié)構(gòu)，具有噴嘴室和多個周向布置的噴嘴組；其特征在于所述蒸汽室布置在汽缸上半。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的大功率發(fā)電機組給水泵汽輪機，其特征在于所 述蒸汽室具有多個相對獨立的蒸汽流道，每一個蒸汽流道對應(yīng)一個噴嘴組； 屬于位于汽缸下半噴嘴組的蒸汽流道，穿過汽缸中分面法蘭與位于汽缸下半 的噴嘴組連通。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的大功率發(fā)電機組給水泵汽輪機，其特征在于所 述中分面法蘭上具有蒸汽流道的密封結(jié)構(gòu)，該密封結(jié)構(gòu)是復(fù)合材料密封圈， 或帶壓縮彈簧的金屬密封環(huán)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率發(fā)電機組給水泵汽輪機，其特征在于所 述主進(jìn)汽閥采用角閥。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率發(fā)電機組給水泵汽輪機，其特征在于所 述汽缸的排汽口是倒漏斗結(jié)構(gòu)，漏斗的小頭連接排汽口。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率發(fā)電機組給水泵汽輪機，其特征在于所 述噴嘴組的靜葉片采用后加載層流葉型；所述轉(zhuǎn)子的動葉片采用高負(fù)載葉 型，除調(diào)節(jié)級以外，其它各級動葉片均具有葉冠，其中，末級動葉片采用專利申請?zhí)枮?00710049979. l的新型葉片。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率發(fā)電機組給水泵汽輪機，其特征在于所 述盤車裝置采用專利申請?zhí)枮?00710050278.X的新型裝置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率發(fā)電機組給水泵汽輪機，其特征在于所 述軸承箱配置的軸承采用前沿開槽的推力軸承。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于大功率發(fā)電機組給水泵的汽輪機，包括汽缸、轉(zhuǎn)子、主進(jìn)汽閥、軸承箱、盤車裝置；所述汽缸是上、下分半結(jié)構(gòu)，具有噴嘴室和多個周向布置的噴嘴組；特點是蒸汽室布置在汽缸上半；噴嘴室具有多個相對獨立的腔室，腔室的數(shù)量與噴嘴組的數(shù)量相同，蒸汽室通過蒸汽流道與對應(yīng)的噴嘴組連通；屬于位于汽缸下半噴嘴組的蒸汽流道，穿過汽缸中分面法蘭與位于汽缸下半的噴嘴組連通；汽缸的排汽口是倒漏斗結(jié)構(gòu)；主進(jìn)汽閥采用角閥；噴嘴組的靜葉片采用后加載層流葉型，轉(zhuǎn)子的動葉片采用高負(fù)荷葉型，除調(diào)節(jié)級以外，其它各級動葉片均具有葉冠，其中，末級動葉片為新型線葉片；盤車裝置轉(zhuǎn)速120r/min。
文檔編號F01D11/00GK101245712SQ20071005104
公開日2008年8月20日 申請日期2007年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月29日
發(fā)明者吳其林, 健 張, 瓊 張, 張元林, 張志英, 潘家成, 王為民 申請人:東方電氣集團東方汽輪機有限公司