一种5MW一体化布置汽轮发电机组的制作方法

一种5mw一体化布置汽轮发电机组
技术领域
1.本发明涉及汽轮发电机组，属于汽轮发电机领域。


背景技术：

2.目前市场5mw汽轮机发电机组体型较大，汽轮机与发电机为单独布置，且中间通过齿轮箱连接，汽轮发电机组轴系长度一般超过10m。在轮船、移动电站等一些对空间要求严格的特殊场合，常规汽轮发电机组无法满足空间布置要求。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决现有常规汽轮发电机组占地大，无法满足5mw试验项目空间布置要求的问题，提出了一种5mw一体化布置汽轮发电机组。
4.一种5mw一体化布置汽轮发电机组，所述汽轮发电机组包括液力盘车1、前轴承箱2、前轴承箱支架3、前汽缸5、主汽阀13、主汽阀支架15、一号调节阀17、后汽缸6、排汽波纹节9、中轴承箱7、发电机8、基座4、后轴承箱16、汽轮机转子和发电机转子；
5.液力盘车1通过螺栓与前轴承箱2汽端相连，前轴承箱2的电端与前汽缸5的汽端采用垂直法兰相连，前汽缸5的电端与后汽缸6的汽端采用垂直法兰相连，后汽缸6的电端连接中轴承箱7的汽端，中轴承箱7的电端连接发电机8的汽端，发电机8的电端连接后轴承箱16；
6.前轴承箱2通过前轴承箱支架3支撑在基座4上，后汽缸6和发电机8均设置在基座4上；
7.一号调节阀17布置在前汽缸5顶部，主汽阀13布置在前汽缸5侧部，且主汽阀13通过主汽阀支架15与基座4连接；
8.排汽波纹节9设置在基座4底部，且排汽波纹节9与后汽缸6通过基座4上的通孔联通；
9.汽轮机转子贯穿在前轴承箱2、前汽缸5、后汽缸6和中轴承箱7的内部，发电机转子设置在发电机8内部，汽轮机转子和发电机转子相连接；
10.液力盘车1，用于在未向主汽阀13内通入蒸汽前，推动汽轮机转子旋转；
11.蒸汽依次通过主汽阀13和一号调节阀17进入前汽缸5后，带动汽轮机转子旋转，从而带动发电机转子转动，使发电机8产生电能，蒸汽最后经排汽波纹节9向下排出。
12.优选地，所述汽轮机发电机组还包括二号调节阀12，
13.二号调节阀12布置在前汽缸5顶部，
14.蒸汽依次通过主汽阀13、一号调节阀17和二号调节阀12进入前汽缸5后，经排汽波纹节9向下排出。
15.优选地，所述汽轮机发电机组还包括汽轮机控制柜11和发电机整流柜14，
16.汽轮机控制柜11和发电机整流柜14均设置在基座4上，且汽轮机控制柜11靠近前轴承箱2和前汽缸5设置，发电机整流柜14靠近发电机8设置；
17.汽轮机控制柜11，用于控制液压盘车1、主汽阀13、一号调节阀17和二号调节阀12
动作，以保证汽轮机转子工作或者停止工作；
18.发电机整流柜14，用于接收发电机8产生的电能，将所述电能与预设的电能比较，若所述电能符合预设的电能，则输出所述电能，若所述电能不符合预设的电能，则将所述电能调整成预设的电能后，再输出。
19.本发明的有益效果是：
20.本技术液力盘车布置在机组汽端，通过螺栓与前轴承箱相连。前轴承箱、前汽缸、后汽缸均采用垂直法兰相连，前轴承箱通过挠性支架支撑在基座上，后汽缸单独支撑在基座上。中轴承箱、后轴承箱分别坐落在后汽缸和发电机电端，节约空间的同时保证检修时能够满足安装检修要求。
21.本技术由前轴承箱、前汽缸、后汽缸和中轴承箱组成汽轮机，本技术采用高转速汽轮机，同时采用大焓降反动式通流技术(是汽轮机的一种通流技术，指的是在前汽缸和后汽缸内部转子上的叶片，本技术能够用较少的叶片承担更多的焓降)，大幅减小汽轮机外形尺寸。本技术的发电机为高速永磁发电机，相比常规电机配套齿轮箱的设计大幅减小发电机的外形尺寸。本技术采用液力盘车代替电动盘车，大幅减少了汽轮发电机组外形尺寸。
22.本技术以5mw汽轮发电机组试验项目为依托，采用高转速汽轮机、高速永磁电机直连且共用基座的设计方案，研制出一种一体化布置汽轮发电机组，实现汽轮发电机组外形尺寸控制在4.2m
×
2.2m
×
2m，使汽轮发电机组可以灵活应用于各类场合。
附图说明
23.图1为5mw一体化布置汽轮发电机组的主视图；
24.图2为图1的俯视图；
25.图3为图1的左视图。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
28.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
29.具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述的一种5mw一体化布置汽轮发电机组，所述汽轮发电机组包括液力盘车1、前轴承箱2、前轴承箱支架3、前汽缸5、主汽阀13、主汽阀支架15、一号调节阀17、后汽缸6、排汽波纹节9、中轴承箱7、发电机8、基座4、后轴承箱16、汽轮机转子和发电机转子；
30.液力盘车1通过螺栓与前轴承箱2汽端相连，前轴承箱2的电端与前汽缸5的汽端采用垂直法兰相连，前汽缸5的电端与后汽缸6的汽端采用垂直法兰相连，后汽缸6的电端连接中轴承箱7的汽端，中轴承箱7的电端连接发电机8的汽端，发电机8的电端连接后轴承箱16；
31.前轴承箱2通过前轴承箱支架3支撑在基座4上，后汽缸6和发电机8均设置在基座4
上；
32.一号调节阀17布置在前汽缸5顶部，主汽阀13布置在前汽缸5侧部，且主汽阀13通过主汽阀支架15与基座4连接；
33.排汽波纹节9设置在基座4底部，且排汽波纹节9与后汽缸6通过基座4上的通孔联通；
34.汽轮机转子贯穿在前轴承箱2、前汽缸5、后汽缸6和中轴承箱7的内部，发电机转子设置在发电机8内部，汽轮机转子和发电机转子相连接；
35.液力盘车1，用于在未向主汽阀13内通入蒸汽前，推动汽轮机转子旋转；
36.蒸汽依次通过主汽阀13和一号调节阀17进入前汽缸5后，带动汽轮机转子旋转，从而带动发电机转子转动，使发电机8产生电能，蒸汽最后经排汽波纹节9向下排出。
37.本实施方式中，本技术采用高转速汽轮机和高转速发电机，转速均为7000rpm，汽轮机、汽轮机控制柜、发电机、发电机整流柜均布置于基座上。
38.蒸汽经过主汽阀进入通流做工后，经排汽波纹节向下排出。汽轮机发电机组仅设三个支持轴承，均为可倾瓦结构，分别落在前、中、后轴承箱内，其中汽轮机电端、发电机汽端共用一个支持轴承。汽轮机转子支撑在一号轴承和二号支持轴承上，发电机转子汽端与汽轮机转子连接，电端支撑在三号轴承上。机组设有1个主汽调和2个调节阀，分别布置在高压缸侧部和顶部，主汽阀通过阀门支架与基座连接。发电机采用水冷结构，水冷器布置在发电机顶部。
39.汽轮机绝对死点位于后汽缸排汽中心线处，汽缸整体向汽端膨胀，通过前轴承箱下的挠性板吸收膨胀量。一号轴承为推力支持联合轴承，转子以前轴承箱为死点向电端膨胀。其中，绝对死点是汽轮机运行状态整个机组膨胀的绝对零点，该段阐述了汽轮机的滑销系统。
40.因为前轴承箱2、前汽缸5、后汽缸6和中轴承箱7组成了汽轮机，汽轮机在发电机的左面，而汽轮机右面为发电机8，所以称轴承箱2、前汽缸5、后汽缸6、中轴承箱7和发电机8的左端为汽端，而轴承箱2、前汽缸5、后汽缸6、中轴承箱7和发电机8的右端为电端。
41.本技术的液力盘车为现有的液力盘车，现有该液力盘车的作用就是推动汽轮机转子旋转，因为在未向主汽阀13内通入蒸汽前，需要向前汽缸5和后汽缸6中通入一股蒸汽，这个蒸汽量比较小，从一个位置通进去，蒸汽经过前汽缸5和后汽缸6后，在从另一个位置抽出来，形成这样一个循环，当该蒸汽经过前汽缸5和后汽缸6后被抽出后，利用液力盘车推动汽轮机转子旋转，让该蒸汽在汽轮机转子上受热均匀，以防止在未向主汽阀13内通入蒸汽前，汽轮机转子因受热不均匀而发生弯曲。
42.具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种5mw一体化布置汽轮发电机组进一步限定，在本实施方式中，所述汽轮机发电机组还包括二号调节阀12，
43.二号调节阀12布置在前汽缸5顶部，
44.蒸汽依次通过主汽阀13、一号调节阀17和二号调节阀12进入前汽缸5后，经排汽波纹节9向下排出。
45.本实施方式中，本技术采用两个调节阀相比一个调节阀调节特性更好，控制精度更高。
46.具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式二所述的一种5mw一体化布置汽
轮发电机组进一步限定，在本实施方式中，所述汽轮机发电机组还包括汽轮机控制柜11和发电机整流柜14，
47.汽轮机控制柜11和发电机整流柜14均设置在基座4上，且汽轮机控制柜11靠近前轴承箱2和前汽缸5设置，发电机整流柜14靠近发电机8设置；
48.汽轮机控制柜11，用于控制液压盘车1、主汽阀13、一号调节阀17和二号调节阀12动作，以保证汽轮机正常启动和停机；
49.发电机整流柜14，用于接收发电机8产生的电能，将所述电能与预设的电能比较，若所述电能符合预设的电能，则输出所述电能，若所述电能不符合预设的电能，则将所述电能调整成预设的电能后，再输出。
50.本实施方式中，汽轮机控制柜11：控制液压盘车、主汽阀、调节阀动作以保证汽轮机正常启动和停机。
51.发电机整流柜14：将发电机发出的不符合接受要求的电能进行调整电流和电压，使之符合接受要求。
52.具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种5mw一体化布置汽轮发电机组进一步限定，在本实施方式中，所述汽轮发电机组还包括发电机水冷器10，
53.发电机水冷器10布置在发电机8顶部，发电机水冷器10用于将发电机8上的热量带走。
54.具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种5mw一体化布置汽轮发电机组进一步限定，在本实施方式中，所述汽轮机发电机组还包括3个轴承，分别命名为一号轴承、二号轴承和三号轴承；
55.一号轴承位于前轴承箱2中，二号轴承位于中轴承箱7中，三号轴承位于后轴承箱16中，
56.一号轴承用于支撑汽轮机转子的一端，二号轴承用于支撑汽轮机转子的另一端，三号轴承用于支撑发电机转子的电端。
57.本实施方式中，3个轴承是为了支撑汽轮机转子和发电机转子。
58.具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式五所述的一种5mw一体化布置汽轮发电机组进一步限定，在本实施方式中，一号轴承、二号轴承和三号轴承均为可倾瓦结构。
59.具体实施方式七：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种5mw一体化布置汽轮发电机组进一步限定，在本实施方式中，前轴承箱2、前汽缸5和后汽缸6均采用铸钢结构。
60.具体实施方式八：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种5mw一体化布置汽轮发电机组进一步限定，在本实施方式中，所述汽轮机发电机组还包括凝汽器，
61.凝汽器，用于收集从排汽波纹节9排出的蒸汽。
62.本实施方式中，蒸汽由侧部进入主汽阀13和调节阀12，经过通流做工后由下部经排汽波纹节9排入凝汽器。
63.虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权
利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。