一种快速启动汽轮机调阀结构的制作方法

1.本实用新型涉及汽轮机领域，更具体的说是涉及一种快速启动汽轮机调阀结构。


背景技术：

2.汽轮机调节汽阀的作用是通过调节进入汽轮机内的蒸汽流量,使其与汽轮机负荷相适应,符合运转要求。常规汽轮机调阀结构采用提板式结构,由调节阀、传动机构及油动机三部分组成，其中调节阀包括阀杆、阀梁、阀碟及阀座等；通常一台汽轮机配置4只或5只调阀，根据实际运行情况控制调阀开启的顺序及升程。此种调节结构较为复杂，装配及调整的要求较高，且受空间尺寸限制与不易满意汽轮机快速启动的要求。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种快速启动汽轮机调阀结构，该调阀结构能够满足机组快速启动的需求，同时能够在较大的蒸汽参数范围内稳定运行。
4.为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
5.一种快速启动汽轮机调阀结构，包括调阀壳体、阀座、阀杆以及阀盖，所述调阀壳体上包括有进汽口和出汽口，所述调阀壳体内包括有连通进汽口与出汽口的第一汽道以及连通进汽口与第一汽道的第二汽道，所述阀座位于第一汽道内，所述阀盖连接在调阀壳体上，所述阀杆一端穿过阀延伸至阀座内，所述阀杆的另一端设有执行机构，所述阀座上设有多组连通第一汽道与出汽口以及连通第一汽道与第二汽道的通汽窗口，所述阀杆上设有多组阀瓣，所述执行机构驱动所述阀杆运动，以使所述阀瓣阻挡或导通第一汽道内的蒸汽和第二汽道内的蒸汽流向出汽口。
6.进一步的，所述阀座包括上导向部和下导向部，所述上导向部和下导向部上均设有通汽窗口，所述阀杆上包括有两组阀瓣，所述阀杆包括初始状态和遮挡状态，当阀杆处于当初始状态时，所述阀瓣的上表面与对应的通汽窗口底部对齐，当阀杆处于遮挡状态时，所述阀瓣的上表面与对应的通汽窗口顶部对齐。
7.进一步的，所述通汽窗口包括上窗口和下窗口，所述上窗口与下窗口相通，所述上窗口为三角形，所述下窗口为矩形。
8.进一步的，所述阀杆由初始状态至遮挡状态时，阀杆的总行程为h，所述上窗口的高度与阀杆的总行程比为2:3，所述下窗口的高度与阀杆的总行程比为1:3，所述上窗口的两侧底角之间的直线距离与下窗口的底部两侧边之间的直线距离比为3:8，所述上窗口的区域面积与下窗口的区域面积比为3:8。
9.进一步的，所述上导向部的侧壁上和下导向部的侧壁上均包括有3组通汽窗口，所述上导向部上的每组通汽窗口和下导向部上的每组通汽窗口之间夹角为120
°
。
10.进一步的，位于阀盖内的阀杆上还套设有导向衬套和密封圈。
11.进一步的，所述阀盖一侧设有漏气接口，所述漏气接口向一侧延伸至阀杆处。
12.本实用新型的有益效果：控制阀杆上下移动来改变进入机组内的蒸汽流量，具体的为满足快速启动的要求，汽轮机在热备状态下调阀处于全开状态，汽轮机瞬间升速，执行机构动作根据控制要求改变调阀开度，为了使机组在较大蒸汽参数范围内稳定运行，调阀窗口下部设计成矩形增加机组的进汽量，满足机组低参数运行的需求；上部设计成三角形的目的在于，机组快速启动时调阀阀杆快速响应并向上移动并关至三角形区域，迅速控制进汽量，防止机组超速触发跳闸保护。
附图说明
13.图1是本实用新型的内部结构图；
14.图2是本实用新型中阀座的俯视图；
15.图3是图2的剖视图；
16.图4是本实用新型中通汽窗口的示意图；
17.图5是本实用新型中阀杆的结构图。
18.附图标记：1、调阀壳体；2、阀座；21、上导向部；22、下导向部；3、阀杆；31、阀瓣；4、阀盖；5、进汽口；6、出汽口；7、第一汽道；8、第二汽道；9、通汽窗口；91、上窗口；92、下窗口；10、导向衬套；11、密封圈；12、漏气接口；13、连接螺母。
具体实施方式
19.下面结合附图和实施例，对本实用新型进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
20.由于现有的调节结构较为复杂，装配及调整的要求较高，且受空间尺寸限制与不易满意汽轮机快速启动的要求，因此本实用新型设计这种快速启动汽轮机调阀结构，具体结构如图1所示，包括调阀壳体1、阀座2、阀杆3以及阀盖4，调阀壳体1上包括有进汽口5和出汽口6，调阀壳体1内包括有连通进汽口5与出汽口6的第一汽道7以及连通进汽口5与第一汽道7的第二汽道8(如图1可知，第一汽道7是竖直向下贯穿调阀壳体1底部的，第二汽道8位于第一汽道7的一侧)，阀座2位于第一汽道7内，阀盖4连接在调阀壳体1上(过盈配合)，阀杆3一端穿过阀延伸至阀座2内，阀杆3的另一端设有执行机构(阀杆3通过连接螺母13与下端的执行机构连接)，阀座2上设有多组连通第一汽道7与出汽口6以及连通第一汽道7与第二汽道8的通汽窗口9，阀杆3上设有多组阀瓣31，执行机构驱动阀杆3运动，以使阀瓣31阻挡或导通第一汽道7内的蒸汽和第二汽道8内的蒸汽流向出汽口6，其作用是执行机构在接到调速信号后，控制阀杆3上下移动来改变进入机组内的蒸汽流量，具体的为满足快速启动的要求，汽轮机在热备状态下调阀处于全开状态，汽轮机瞬间升速，执行机构动作根据控制要求改变调阀开度。
21.如图2和图3所示，具体的，阀座2包括上导向部21和下导向部22，上导向部21和下导向部22上均设有通汽窗口9，如图5所示，阀杆3上包括有两组阀瓣31(阀杆3中相对摩擦的部位进行了特殊的热处理。且此种调阀结构，阀杆3在动作过程中受到的气流力较为均衡，对阀杆3动作的稳定性较好)，阀杆3包括初始状态和遮挡状态，当阀杆3处于当初始状态时，
阀瓣31的上表面与对应的通汽窗口9底部对齐，当阀杆3处于遮挡状态时，阀瓣31的上表面与对应的通汽窗口9顶部对齐，其中初始状态即为全开状态，此时的通气窗口处于全开，最大量的蒸汽由进汽口5进入，分别经过第一汽道7和第二汽道8流向出汽口6，汽轮机瞬间升速，执行机构动作根据控制要求改变调阀开度，遮挡状态为阀杆3向上移动后，阀瓣31挡住了蒸汽，上导向部21处的阀瓣31将第一汽道7的蒸汽挡住，防止蒸汽从上导向部21的通汽窗口9流向出汽口6，下导向部22处的阀瓣31将第二汽道8的蒸汽挡住，防止第二汽道8内的蒸汽从下导向部22的通汽窗口9流向出气口。
22.如图2所示，上导向部21的侧壁上和下导向部22的侧壁上均包括有3组通汽窗口9，上导向部21上的每组通汽窗口9和下导向部22上的每组通汽窗口9之间夹角为120
°
，如图4所示，通汽窗口9包括上窗口91和下窗口92，上窗口91与下窗口92相通，上窗口91为三角形，下窗口92为矩形，由于汽轮机的蒸汽控制比较严谨，因此通汽窗口9的尺寸比例较为重要，具体的，阀杆3由初始状态至遮挡状态时，阀杆3的总行程为h，上窗口91的高度与阀杆3的总行程比为2:3，下窗口92的高度与阀杆3的总行程比为1:3，上窗口91的两侧底角之间的直线距离与下窗口92的底部两侧边之间的直线距离比为3:8，上窗口91的区域面积与下窗口92的区域面积比为3:8，其中h等于调阀阀杆3总行程，c＝2/3h，b＝3/8a，机组正常运行时蒸汽压力范围7.6bar～86bar，为了使机组在较大蒸汽参数范围内稳定运行，调阀窗口下部设计成矩形增加机组的进汽量，满足机组低参数运行的需求；上部设计成三角形的目的在于，机组快速启动时调阀阀杆3快速响应并向上移动并关至三角形区域，迅速控制进汽量，防止机组超速触发跳闸保护。
23.如图1所示，位于阀盖4内的阀杆3上还套设有导向衬套10，阀盖4一侧设有漏气接口12，漏气接口12向一侧延伸至阀杆3处，衬套下端填装柔性石墨制成的密封环，必要时可并通过压盖增加密封环的压紧力来阻止或减少阀杆3漏气，阀杆3漏气由阀盖4上的漏气接口12k经外管路引至漏汽管路。
24.以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。