[實(shí)用新型]一種分體式300MW級(jí)汽輪機(jī)噴嘴組

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420361307.X
• 申請日: 2014-07-02
• 公開（公告）號(hào): CN203978514U
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖官和;王寶玉;趙玉柱;李恩峰;鄒曉輝;王艷;楊存;王斌;薛飛
• 申請（專利權(quán)）人: 北京龍威發(fā)電技術(shù)有限公司;華電電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): F01D9/04
• 分類號(hào): F01D9/04
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型直接應(yīng)用于某型號(hào)300MW級(jí)汽輪機(jī)的提高調(diào)節(jié)級(jí)效率和高壓缸效率、降低機(jī)組煤耗、尤其是改善機(jī)組在部分負(fù)荷工況下經(jīng)濟(jì)性的節(jié)能改造項(xiàng)目上。?

背景技術(shù)

調(diào)節(jié)級(jí)是蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)做功的第一級(jí)，由噴嘴組和其后緊鄰的動(dòng)葉組成。調(diào)節(jié)級(jí)的做功特點(diǎn)是功率份額大，且隨著機(jī)組負(fù)荷的降低其功率份額增加，對機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的影響增大。國產(chǎn)某型號(hào)300MW級(jí)汽輪機(jī)，額定工況下其調(diào)節(jié)級(jí)功率占高壓缸功率份額的18％，調(diào)節(jié)級(jí)效率降低10％將導(dǎo)致高壓缸效率降低1.8％，機(jī)組發(fā)電煤耗增加1.08g/kWh；當(dāng)工況為80％額定負(fù)荷時(shí)，其調(diào)節(jié)級(jí)效率占高壓缸功率份額的25％，調(diào)節(jié)級(jí)效率降低10％將導(dǎo)致高壓缸效率降低2.5％，機(jī)組發(fā)電煤耗增加1.5g/kWh。?

據(jù)調(diào)研，該型號(hào)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)實(shí)際運(yùn)行效率額定工況下一般為45％左右，較設(shè)計(jì)值65％偏低20％左右，使高壓缸效率偏低3.6％左右，部分負(fù)荷工況下調(diào)節(jié)級(jí)效率偏離設(shè)計(jì)值更多導(dǎo)致機(jī)組經(jīng)濟(jì)性更差。分析認(rèn)為原噴嘴組的葉頂汽封齒僅為2道、數(shù)量較少、噴嘴組與噴嘴室的密封結(jié)構(gòu)不合理、各噴嘴組弧段的汽道數(shù)量分配不合理、噴嘴組通流面積設(shè)計(jì)不合理是導(dǎo)致機(jī)組經(jīng)濟(jì)性差的主要原因，另外原汽封齒為鉚點(diǎn)結(jié)構(gòu)，由于鉚點(diǎn)不牢易導(dǎo)致汽封齒滑落，滑落的汽封齒進(jìn)入動(dòng)葉汽道對機(jī)組的安全性造成影響。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型提供了某型號(hào)300MW級(jí)汽輪機(jī)噴嘴組改造方案，以提高調(diào)節(jié)級(jí)效率和高壓缸效率，降低機(jī)組煤耗，尤其改善機(jī)組在部分負(fù)荷工況下的經(jīng)濟(jì)性。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種分體式300MW級(jí)汽輪機(jī)噴嘴組，是由經(jīng)紫銅電極EDM電火花加工而成的噴嘴組及其外環(huán)處鑲嵌的汽封體組成，主要包括噴嘴組、汽封片、填片、鎖緊片、異形汽封片、塞緊片、定位銷、動(dòng)葉圍帶、動(dòng)葉葉根、堆焊區(qū)、噴嘴室等，其特征是：在噴嘴組外環(huán)處設(shè)計(jì)有鑲嵌槽，將新設(shè)計(jì)的汽封體鑲嵌在鑲嵌槽內(nèi)，在汽封體的內(nèi)環(huán)處加工汽封槽，安裝鑲嵌式葉頂汽封齒結(jié)構(gòu)；該種噴嘴組與汽封體為分體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以在滿足機(jī)組運(yùn)行安全的前提下，將噴嘴組與汽封體設(shè)計(jì)為不同的材質(zhì)，以節(jié)省貴重金屬，同時(shí)實(shí)現(xiàn)汽封體軸向加長以增加汽封齒數(shù)量的要求；汽封體內(nèi)環(huán)處共5道鑲嵌式葉頂汽封齒，由汽封片、填片、鎖緊片組成；鑲嵌于噴嘴組內(nèi)環(huán)上的動(dòng)葉葉根汽封共2道汽封齒，由于結(jié)構(gòu)限制，該處汽封槽設(shè)計(jì)為寬度較窄的異形槽結(jié)構(gòu)，汽封齒由異形汽封片、塞緊片組成；所述噴嘴組一圈共布置112個(gè)汽道，由于噴嘴室的四弧段為非均分結(jié)構(gòu)，為了與噴嘴室結(jié)構(gòu)匹配，噴嘴組的四弧段也為非均分結(jié)構(gòu)，從噴嘴組出汽側(cè)向進(jìn)汽側(cè)看，上半噴嘴組左側(cè)噴嘴組弧段布置33個(gè)汽道，上半噴嘴組右側(cè)噴嘴組弧段布置23個(gè)汽道，下半噴嘴組左右兩側(cè)噴嘴組弧段各布置28個(gè)汽道；根據(jù)該型汽輪機(jī)所在發(fā)電廠的不同負(fù)荷率情況，所述噴嘴組的通流面積優(yōu)化設(shè)計(jì)為N，N大于等于185cm²小于等于200cm²，該通流面積可以在滿足汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥門全開工況進(jìn)汽量要求的前提下，提高部分負(fù)荷工況下調(diào)節(jié)閥門的開度，減少調(diào)節(jié)閥門節(jié)流損失，提高調(diào)節(jié)級(jí)效率和高壓缸效率；噴嘴組與噴嘴室由定位銷實(shí)現(xiàn)徑向定位，在每一噴嘴組弧段兩端位置設(shè)計(jì)有20mm寬的堆焊區(qū)，該堆焊區(qū)可以保證噴嘴組與噴嘴室的軸向間隙為0.02-0.04mm，實(shí)現(xiàn)噴嘴組與噴嘴室的軸向密封。?

本實(shí)用新型的有益效果是，使汽輪機(jī)達(dá)到提高調(diào)節(jié)級(jí)效率和高壓缸效率，降低機(jī)組煤耗，尤其改善機(jī)組在部分負(fù)荷工況下的經(jīng)濟(jì)性的目的。?

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。?

圖1是本實(shí)用新型的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。?

圖2是本實(shí)用新型的出汽側(cè)視圖，箭頭所指方向?yàn)檗D(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向。?

圖3是本實(shí)用新型所采用的堆焊區(qū)示意圖。?

圖中1.噴嘴組，2.汽封體，3.汽封片，4.填片，5.鎖緊片，6.異形汽封片，7.塞緊片，8.定位銷，9.動(dòng)葉圍帶，10.動(dòng)葉葉根，11.堆焊區(qū)，12.噴嘴室，13.噴嘴組汽道。?

具體實(shí)施方式