一种太阳能光热发电用超高压110MW汽轮机的制作方法

一种太阳能光热发电用超高压110mw汽轮机
技术领域
1.本实用新型涉及一种超高压汽轮机，具体涉及一种太阳能光热发电用超高压110mw汽轮机，属于汽轮机技术领域。


背景技术：

2.太阳能光热电站具有蒸汽品质低、光照变化频繁带来负荷波动大、启停频繁、年运行小时数有限和运行环境恶劣等特点。因此，太阳能光热电站用汽轮机应当具备高效、灵活和可靠性高的特点。
3.目前，我国的太阳能光热电站尚无110mw等级光热汽轮机，现有投入使用的大都是50mw和100mw等级光热汽轮机；110mw等级汽轮机的主要用途是：为钢厂并网发电、配套生物质或垃圾发电机组发电，其机组运行模式与常规火电机组近似。但现有110mw等级汽轮机在低负荷运行时循环效率较低、低负荷运行性能差，无法满足太阳能光热电站运行时频繁启停的要求，进而不能适用于太阳能光热电站作为发电用的原动机。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决目前110mw等级汽轮机在低负荷运行时循环效率较低、低负荷运行性能差，无法满足太阳能光热电站运行时频繁启停的要求，进而不能适用于太阳能光热电站作为发电用的原动机的问题。进而提供一种太阳能光热发电用超高压110mw汽轮机。
5.本实用新型的技术方案是：一种太阳能光热发电用超高压110mw汽轮机，包括高压缸、高压转子、第二轴承箱、中低压缸和中低压转子。
6.高压缸、第二轴承箱和中低压缸依次同轴布置；高压缸套装在高压转子上，高压转子的两端通过第一轴承箱和第二轴承箱支撑；中低压缸套装在中低压转子上，且中低压缸内部的端部同轴设置有第三轴承箱，中低压转子的两端通过第二轴承箱和第三轴承箱支撑；高压转子和中低压转子同轴连接，中低压缸的右端通过下缸猫爪与第二轴承箱连接，中低压缸的左端支撑在汽轮机运行平台的基础上。
7.本实用新型与现有技术相比具有以下效果：
8.1、本实用新型的高压缸3与中低压缸8分缸设计，通流长度不受轴承跨距限制，可以达到单缸通流级数的最优化设置，使高压缸3和中低压缸8获得更高的缸效率。
9.2、本实用新型无调节级设计，无部分进汽损失，同时避免了较大焓降落在效率不高的冲动式调节级，获得更高的缸效率。
10.3、本实用新型为反动式通流设计，高压缸3和中低压缸8均采用后加载叶型的小焓降叶片，有效提高低负荷性能。
11.4、本实用新型适用太阳能光热电站的蒸汽参数和运行模式，适应长期低负荷稳定运行。
12.5、本实用新型的中低压缸8分为中压区和低压区两部分，两部分的缸体设计为合
缸结构，单侧轴向排汽，节约空间，降低电厂建设成本。
附图说明
13.图1是本实用新型的纵剖面结构示意图；
14.图2是本实用新型布置示意图；
15.图3是本实用新型的俯视图。
16.图中：1-第一轴承箱，2-第一轴承，3-高压缸，4-高压转子，5-第二轴承箱，6-推力轴承，7-第二轴承，8-中低压缸，9-中低压转子，10-第三轴承，11-第三轴承箱，12-高压主汽调节联合阀，13-补汽阀，14-再热主汽调节联合阀。
具体实施方式
17.为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而非全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
18.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
19.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
20.具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的一种太阳能光热发电用超高压110mw汽轮机包括高压缸3、高压转子4、第二轴承箱5、中低压缸8和中低压转子9。
21.高压缸3、第二轴承箱5和中低压缸8依次同轴布置；高压缸3套装在高压转子4上，高压转子4的两端通过第一轴承箱1和第二轴承箱5支撑；第一轴承箱1内设置有第一轴承2，第一轴承2安装在高压转子4右端的轴身上，中低压缸8套装在中低压转子9上，且中低压缸8内部的端部同轴设置有第三轴承箱11，中低压转子9的两端通过第二轴承箱5和第三轴承箱11支撑；第三轴承箱11内设置有第三轴承10，第三轴承10安装在中低压转子9左端的轴身上；高压转子4的左端和中低压转子9的右端通过联轴器同轴连接；高压缸3的左右两端通过下缸猫爪分别与第二轴承箱5和第一轴承箱1连接，中低压缸8底座的左端支撑在汽轮机运行平台的基础上，中低压缸8的右端通过下缸猫爪与第二轴承箱5连接，第一轴承箱1的底座采用落地结构安装于汽轮机运行平台的基础上，中低压缸8左端面连接汽轮机排汽装置，第一轴承箱1的右端连接发电机。
22.本实施方式的高压缸3与中低压缸8分缸设计，通流长度不受轴承跨距限制，可以达到单缸通流级数的最优化设置，使高压缸3和中低压缸8获得更高的缸效率。
23.本实施方式在设计时采用无调节级设计，保证了汽轮机在运行时无部分进汽损失，同时避免了较大焓降落在效率不高的冲动式调节级，提高了缸效率。
24.本实用新型为反动式通流设计，高压缸3和中低压缸8均采用后加载叶型的小焓降
叶片，有效提高低负荷性能。
25.本实施方式的汽轮机排汽装置设置在中低压缸8的左端面，克服了常规汽轮机的中低压缸8正下方连接排汽装置，需要提高汽轮机运行平台高度来布置排汽装置及附属管道的问题，实现了汽轮机低位布置，节约空间。
26.具体实施方式二：结合图1和图3说明本实施方式，本实施方式还包括高压主汽调节联合阀12，高压主汽调节联合阀12安装在高压缸3长度方向的一侧面。高压主汽调节联合阀12的阀壳与高压缸3通过法兰连接，高压主汽调节联合阀12的阀体采用弹性支架浮动支撑在汽轮机运行平台的基础上。如此设置，通过调整高压主汽调节联合阀12的开度，以实现对高压缸3内的蒸汽流量进行溢流或补充的作用，有利于保障汽轮机满足太阳能光热电站运行时频繁启停的工况要求。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。
27.具体实施方式三：结合图1和图3说明本实施方式，本实施方式还包括再热主汽调节联合阀14，再热主汽调节联合阀14安装在中低压缸8长度方向的一侧面。再热主汽调节联合阀14的阀壳与中低压缸8通过短管法兰连接，再热主汽调节联合阀14的阀体采用弹性支架浮动支撑在汽轮机运行平台的基础上。如此设置，保障汽轮机启动或升负荷时，通过调整再热主汽调节联合阀14的开度，以实现控制中低压缸8内再热蒸汽的流量。有利于提高汽轮机的低负荷运行性能。其它组成和连接方式与具体实施方式一或二相同。
28.具体实施方式四：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的第二轴承箱5的底座采用落地结构安装于汽轮机运行平台的基础上。其他组成及连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
29.具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式的第二轴承箱5内同轴且并列设置有推力轴承6和第二轴承7，推力轴承6和第二轴承7安装在高压转子4左端的轴身上。其他组成及连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。
30.具体实施方式六：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的高压缸3采用双层缸结构，以适应汽轮机运行时高温工作的特点，保证缸体强度好、刚度好、热应力小，且高压缸3的内缸和外缸均为铸造缸；外缸的水平中分面为高窄法兰结构，采用螺栓连接高窄法兰结构，内缸为对半设计，采用圆筒式烘套环密封内缸的中分面，烘套环在安装前小于内缸的外径，通过加热膨胀，使烘套环内径大于内缸外径进行安装，如此设置，汽轮机运行时，内缸圆周方向的膨胀量大于烘套环圆周方向的膨胀量，所以烘套环能够一直紧箍内缸的外圆周面，保证了内缸的密封效果。
31.中低压缸8为双层缸结构，且内缸和外缸的水平中分面均为高窄法兰结构，采用螺栓连接高窄法兰结构；且中低压缸8内部分为中压区和低压区两部分，两部分的缸体设计为合缸结构，单侧轴向排汽。如此设置，节约空间，降低电厂建设成本。其他组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
32.具体实施方式七：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的中低压转子9为两段结构，其中一段为中压转子，另一段为低压转子，所述两段转子均为整锻转子，采用螺栓把紧。其他组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。
33.具体实施方式八：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的汽轮机为反动式汽轮机，汽轮机采用后加载叶型的小焓降叶片。如此设置，有效提高低负荷性能，满足汽轮机适用太阳能光热电站的蒸汽参数和运行模式，保障汽轮机在长期低负荷状态下稳定运
行。其他组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。
34.具体实施方式九：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的高压缸3通流为单流布置，所述中低压缸8通流为折流布置。其他组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。
35.具体实施方式十：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的高压主汽调节联合阀12包括补汽阀13，补汽阀13通过补汽导管与高压缸3连接，为汽轮机运行时补充主蒸汽流量。其他组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八或九相同。
36.具体实施方式十：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的太阳能光热电站换热装置的出汽端通过高压主汽调节联合阀12与高压缸3的进汽口连接，高压缸3的出汽口通过再热器和再热主汽调节联合阀14与中低压缸8的进汽口连接。其他组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八、九或十相同。
37.工作原理
38.本实用新型采用再热循环形式，通过水蒸汽膨胀推动转子旋转做功，将蒸汽的压力势能和热能转化为汽轮机的机械能，然后汽轮机带动发电机发电，将机械能转化为电能。
39.首先将各个部件按照具体实施方式一至具体实施方式九中的连接关系组装完毕。本实用新型在工作时蒸汽是按照以下顺序运动，水蒸汽经由高压主汽调节联合阀12进入高压缸3，进入高压缸3的水蒸汽通过反动式通流设计的压力级进行做功，做功后的水蒸气由高压缸3的外缸排出后进入再热器，再热后的水蒸汽经由再热主汽调节联合阀14进入中低压缸8，进入中低压缸8的水蒸汽首先经过中压区压力级，作功后绕流至低压区压力级继续做功，然后从排汽口进入排汽装置，完成整个做功过程。由于本实用新型的高压缸3与中低压缸8分缸设计，通流长度不受轴承跨距限制，可以达到单缸通流级数的最优化设置，使高压缸3和中低压缸8获得更高的缸效率；且在高压缸3和中低压缸8内均采用后加载叶型的小焓降叶片，有效提高了低负荷性能，进而使本实用新型适用太阳能光热电站的运行模式，长期低负荷稳定运行。
40.本实用新型已以较佳实施方式揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业技术人员，未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施案例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本实用新型技术方案范围。