一种40MW超高压高转速单缸空冷汽轮机的制作方法

一种40mw超高压高转速单缸空冷汽轮机
技术领域
1.本实用新型涉及一种空冷汽轮机，具体涉及一种40mw超高压高转速单缸空冷汽轮机，本实用新型涉及汽轮机技术领域。


背景技术：

2.我国现役的40mw等级空冷汽轮机成型设计早，普遍存在主汽参数低，系统设计及结构设计不尽合理、成本高等问题，机组循环效率低、供电煤耗高，不仅能源利用率低，而且污染排放量大。


技术实现要素：

3.本实用新型为了解决现有的40mw等级空冷汽轮机循环效率低、成本高的问题，进而提供一种40mw超高压高转速单缸空冷汽轮机。
4.本实用新型为解决上述问题采取的技术方案是：
5.本实用新型包括高压转子、高中压内缸、前轴承箱、高压缸、汽缸中部、低压排汽缸后轴承箱、联轴器、减速箱、发电机、前推力支持轴承和后轴承，高压转子的调端套装有前推力支持轴承，前推力支持轴承安装在前轴承箱内，高压转子的电端套装有后轴承，后轴承安装在后轴承箱内，高中压内缸套装在高压转子上，高压缸、汽缸中部和低压排汽缸由左至右依次连接，高压缸和汽缸中部套装在高中压内缸上，高压缸的调端支撑在前轴承箱上，低压排汽缸与后轴承箱连接，高压转子的电端通过联轴器与减速箱连接，减速箱的输出轴与发电机连接。
6.进一步地，所述高压转子为整锻转子，分段热处理工艺。
7.进一步地，一种40mw超高压高转速单缸空冷汽轮机设有五级回热设计，高压缸设有第一、二、三级回热设计，汽缸中部设有第四级回热设计，低压排汽缸设有第五级回热设计。
8.进一步地，一种40mw超高压高转速单缸空冷汽轮机还包括定中心梁，高压缸通过定中心梁与前轴承箱连接。
9.进一步地，所述高中压内缸进汽方式采用360
°
切向蜗壳进汽。
10.进一步地，低压排汽缸与后轴承箱焊接为整体。
11.进一步地，高、中、压全部静叶、动叶采用预扭装配式结构。
12.进一步地，高压缸设有高压主汽调节联合阀,高压主汽调节联合阀的进汽阀与高压缸直连，汽缸中部设有中压再热调节联合阀，中压再热调节联合阀的进汽阀与汽缸中部直连。
13.本实用新型的有益效果是：
14.1、通过本实用新型可以提高机组进汽参数至13.24mpa/535℃/535℃，在根本上提高循环效率；
15.2、机组高转速、高、中、低压合缸设计，低压排汽缸单侧向下排汽,后轴承箱落地布
置,避免了低压外缸受热膨胀及真空变化影响内缸中心的变化。在保证机组具有高循环效率、高安全性的前提下，最大限度的缩短机组长度，减少机组占地面积，节约空间、降低电厂建设成本；
16.3、机组采用全周进汽，阀门与汽缸直连，最大限度减小了进汽损失，且避免了较多的焓降落在效率不高的冲动式调节级，这些焓降分布在小焓降反动式压力级上，可以获得更高的级效率；
17.4、高、中压全部静叶、动叶采用预扭装配式结构，与传统焊接隔板相比，装配式结构没有焊缝，避免焊接变形，更好地保证了通流精度。
附图说明
18.图1是本实用新型的纵剖面结构示意图；
19.图2是本实用新型的机组布置示意图；
20.图3是图2的俯视图；
21.图4图2的侧视图；
22.图5是高中压内缸实体侧视图；
23.图6是高中压内缸实体俯视图；
24.图7是高压进汽蜗壳cfd计算马赫数分布图；
25.图8是进汽蜗壳cfd计算中截面流线图。
具体实施方式
26.具体实施方式一：结合图1至图8说明本实施方式，本实施方式所述一种40mw超高压高转速单缸空冷汽轮机，它包括高压转子1、高中压内缸2、前轴承箱3、高压缸4、汽缸中部5、低压排汽缸6、后轴承箱7、联轴器8、减速箱9、发电机10、前推力支持轴承11和后轴承12，高压转子1的调端套装有前推力支持轴承11，前推力支持轴承11安装在前轴承箱3内，高压转子1的电端套装有后轴承12，后轴承12安装在后轴承箱7内，高中压内缸2套装在高压转子1上，高压缸4、汽缸中部5和低压排汽缸6由左至右依次连接，高压缸4和汽缸中部5套装在高中压内缸2上，高压缸4的调端支撑在前轴承箱1上，低压排汽缸6与后轴承箱7连接，高压转子1的电端通过联轴器8与减速箱9连接，减速箱9的输出轴与发电机10连接。
27.前轴承箱3采用落地结构支撑于基架上，高压缸4调端通过下猫爪支撑在前轴承箱1上，高压缸4下半设置定中心梁与轴承箱轴向固定；汽缸中部5调端与高压缸4通过垂直法兰连接固定，电端与低压排汽缸6通过垂直法兰连接固定。高中压内缸2为高中压整体内缸。后轴承箱7支撑于基架上。高压转子1调端支撑在前轴承11上，中低压转子2电端支撑在后轴承12上；汽轮机转子采用高转速设计，并利用减速箱9减速后输出至发电机10。
28.本实施方式机组的绝对死点设计在低压排汽缸6后基架处，为整个机组的膨胀绝对死点。减速箱9通过基架固定在基础上，减速箱9内设置推力支持轴承作为减速箱转子绝对死点。汽轮机转子的相对膨胀死点设计在前轴承箱3推力轴承处。运行期间汽缸4、5、6向调端膨胀，汽缸通过定中心梁13推动前轴承箱3滑动，汽轮机转子2向电端膨胀。汽轮机转子2与减速箱9转子间设置膜片联轴器8用于吸收热态运行期间两转子靠背轮间胀差。减速箱9齿轮采用双斜齿，推力自平衡。本实施方式高压采用双层缸结构，适应机组的高温工作环境
特点，保证缸体强度好、刚度好、热应力小，高压内、外缸均为铸造，采用高窄法兰结构，以适应机组快速启动的需要。低压排汽缸6采用钢板拼焊结构,后轴承箱7落地布置。
29.具体实施方式二：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述所述高压转子1为整锻转子，分段热处理工艺。本实施方式高、中低压转子为整锻转子，采用分段热处理工艺，前后两段具有不同的机械性能，既满足了高温段的高温强度要求，又满足了低温段的高强度和低脆性转变温度值的性能。
30.其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
31.具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，所述一种40mw超高压高转速单缸空冷汽轮机设有五级回热设计，高压缸4设有第一、二、三级回热设计；中、低压缸设有第四、五级回热设计。第2级回热为除氧器。
32.其它组成以连接关系与具体实施方式一或二相同。
33.具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种40mw超高压高转速单缸空冷汽轮机还包括定中心梁13，高压缸4通过定中心梁13与前轴承箱3连接。
34.其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
35.具体实施方式五：结合图5至图6说明本实施方式，本实施方式所述高中压内缸2进汽方式采用360
°
切向蜗壳进汽。高中压整体内缸，进汽方式采用360
°
切向蜗壳进汽搭配横置静叶保证进汽效率。
36.其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。
37.具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式低压排汽缸6与后轴承箱7焊接为整体。
38.其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
39.具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式高、中、压全部静叶、动叶采用预扭装配式结构。
40.其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。
41.具体实施方式八：结合图3说明本实施方式，本实施方式高压缸4设有第一进汽阀门，第一进汽阀门与高压缸4直连；汽缸中部5设有第二进汽阀门，第二进汽阀门与汽缸中部5直连。
42.其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、或七相同。
43.工作原理：
44.前轴承箱3落地布置，后轴承箱7与低压排汽缸6焊接为整体以节约轴系长度。高压转子1采用分段热处理工艺，充分利用材料性能。汽轮机采用高转速设计，并利用减速箱9减速后输出至发电机10。高压转子1支撑在前推力支持轴承11和后轴承12上，并利用膜片联轴器8吸收轴系胀差。机组采用无导汽管设计，进汽阀与汽缸直连，主蒸汽进入高压主汽调节联合阀后进入高压缸4，流过高压通流后由高压外缸4下部的排汽管道流出；经锅炉再热后的蒸汽进入再热主汽调节联合阀后进入汽缸中部5，流过中低压通流后由低压排汽缸6下部排汽口进入空冷凝汽器。
45.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内
容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。