[發明專利]一種凝汽式低真空汽輪機和一種增壓器

有效

• 申請號: 201010133868.0
• 申請日: 2010-02-24
• 公開（公告）號: CN101825004A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 邢玉明
• 申請（專利權）人: 邢玉明
• 主分類號: F01K11/02
• 分類號: F01K11/02;F01K17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術領域

本發明屬于非變容式機器或發動機技術。

二、技術背景

正如欒忠興，徐立巍在東北電力大學報發表的《汽輪機低真空供熱的經濟性分析》 (ISSN：1005-2992(2003)04-0044-04)所述，利用凝氣潛熱供熱是提高電廠能源效率一條 重要途徑。凝汽式汽輪機的低真空運行是目前完全利用凝氣潛熱供熱的唯一方式。但是將 原有的高真空汽輪機組低真空運行存在如下問題：末缸5焓降減少出力下降、甚至末缸5 做副功，用減少末缸葉輪級數的方式雖能改善末缸5的效率和出力，但是機組整體效率下 降，末端的軸承熱脹造成軸偏心，加劇機組震動。低真空運行的凝汽式汽輪機的供熱溫度 仍然偏低，滿足不了90℃以上溫度的熱需求。現有技術對增加末缸5焓降，在不降低機組 效率和出力的前提下對原有高真空凝汽式汽輪機實施低真空改造缺乏措施。目前尚沒有一 種為中間缸4或末缸5增焓的裝置。

三、發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種專業的凝汽式熱電聯產汽輪機，其以低真空 運行，以凝汽器6循環水供熱時，汽輪機各級汽缸(首缸3、中間缸4、末缸5)的內效率 和出力接近高真空運行的單純發電各級汽缸內效率和出力。以增加中間蒸汽焓值的方式對 原本高真空汽輪機進行低真空改造，使得汽輪機各級汽缸的內效率和出力接近高真空單純 發電時高真空運行的各汽缸的內效率和出力，并能滿足90℃以上溫度的熱需求。增加中間 缸4或末缸5焓降，在不降低機組效率和出力的前提下對原有高真空凝汽式汽輪機實施低 真空改造。

本發明還提供2種為蒸汽增加焓值的裝置。

本發明采用的技術方案是：根據熱需求，在設計汽輪機時取凝汽器6汽側壓力在0.05 至0.12兆帕的某一值，通過合理配置汽缸數、汽缸內葉輪的級數和葉輪的直徑，使得汽輪 機在供熱所需的低真空參數運行時各級汽缸的內效率和出力率均大于0.4，末缸軸承13適 應凝汽器6汽側壓力在0.05至0.12兆帕的某一值，汽輪機以低真空運行時不發生軸偏心震 動。

本發明還可以以凝汽器6汽側高真空設計汽輪機，只是在末缸軸承13下設置升降裝置 12，凝汽器6適應供熱工況，增設增壓旁路8和增壓器10。單純發電時，機組以高真空運 行，首缸3、中間缸4、末缸5的內效率和出力為正常值。供熱時，用鍋爐1引來的新汽驅 動增壓器10為中間缸4或末缸5的進汽增壓增溫，增加中間缸4或末缸5的焓降，使得首 缸3、中間缸4、末缸5的內效率和出力仍然接近高真空單純發電時的內效率和出力，升降 裝置12降低末缸軸承13高度，避免轉子的偏心震動。

對已有單純發電的凝汽式汽輪機以增設增壓器10的方式進行熱電聯產改造，可以使首 缸3、中間缸4、末缸5在熱電聯產時的內效率和出力效率接近單純發電時的內效率和出力。 在末缸軸承13下設置升降裝置12，避免轉子的偏心震動。

對單純發電的凝汽式汽輪機增設增壓旁路8，將新汽引致末缸5進氣口，增加末缸5 進汽的壓力和溫度，也可以增加末缸5在低真空熱電聯產時的焓降、內效率和出力。在末 缸軸承13下設置升降裝置12，避免轉子的偏心震動。單純發電時用增壓調節器7關閉增 壓旁路8，恢復凝汽器6汽側的高真空。

按照這樣的思路，本發明可以制造3種機型：

機型1-常年供熱型：在熱負荷常年穩定的情況下，以供熱溫度和壓力為凝汽器6汽 側溫度和壓力參數設計汽輪機。相對于普通凝氣汽輪機，用減小低壓葉輪直徑、減少汽輪 機級數、減小葉輪直徑等方式設計生產汽輪機，使凝汽器6汽側的溫壓達到供熱參數(如 圖1所示)，使得熱電聯產汽輪機在凝汽器6汽側壓力在0.05至0.12兆帕的某一值時，首 缸3、中間缸4、末缸5的內效率高于0.4，出力率大于0.4。雖然這種機型相對于普通凝汽 式汽輪機沒有大的結構改變，但是以往熱電聯產都是采暖季節供熱，非采暖季節的夏秋季 單純發電，從現有的汽輪機理論到熱電廠都沒有這種機型，但是隨著中國專利申請號 200910146062.2所述的跨季節蓄熱供熱技術的出現，將一年四季的發電凝氣潛熱全部用于 供熱成為可能，這種機型正是滿足這種需求的專業凝汽式熱電聯產汽輪機。以凝汽器6汽 側低真空參數設計制造汽輪機，將使首缸3、中間缸4、末缸5在低真空下運行的焓降更加 合理，整機的效率更高，也使末缸軸承13和凝汽器6更加適應低真空供熱工況，避免葉輪 偏心引起的震動、避免凝結水與循環水的混合。