[實用新型]帶有格柵渦阻裝置的汽輪機低壓排汽缸

有效

• 申請號: 201520182691.1
• 申請日: 2015-03-27
• 公開（公告）號: CN204492907U
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發明（設計）人: 李勇;楊駿;陳鑫;叢星亮;吳鴻韜;吳萬范
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網安徽省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: F01D25/30
• 分類號: F01D25/30
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

技術領域

本實用新型涉及汽輪機低壓排汽缸，特別涉及一種帶有格柵渦阻裝置的汽輪機低壓排汽缸。

背景技術

汽輪機低壓排汽缸是連接末級葉柵和凝汽器的汽流通道，其主要作用是將末級軸向排汽很好的組織引導到凝汽器中去，同時對汽流擴壓，將末級排汽的余速動能轉化成壓力能。在凝汽器壓力給定的條件下，排汽缸通過降低汽輪機末級葉片的出口靜壓，增加汽輪機組的可用焓降，從而提高機組的熱效率。相關研究結果已經表明，如果把由排汽系統造成能量損失降低10％，則可使整個蒸汽透平的效率增加0.15％左右。

相關研究結果已經表明，如果把由排汽系統造成能量損失降低10％，則可使整個蒸汽透平的效率增加0.15％左右。

排汽缸內部結構復雜，一般包括由內外導流環形成的從軸向到徑向的擴壓器、排汽缸壁面圍成的渦殼，以及為了固定排汽缸而采用的一些輔助結構，包括加強筋、支撐柱、導流板等結構。排汽缸復雜的內部構造使汽流經歷了由軸向到徑向的90°折轉，產生強烈的周向和徑向壓力梯度，形成大尺度的旋渦，旋渦運動是排汽缸內三維運動的主要特征，也是造成排汽缸內氣動損失主要因素。

實用新型內容

本實用新型是為避免上述現有技術所存在的不足，提供一種帶有格柵渦阻裝置的汽輪機低壓排汽缸，以削弱低壓排汽缸內的旋渦運動，從而改善低壓排汽缸的氣動性能和出口汽流速度的不均勻性，減弱缸體的振動。

本實用新型為解決技術問題采用如下技術方案：

本實用新型帶有格柵渦阻裝置的汽輪機低壓排汽缸的結構特點是：在汽輪機低壓排汽缸的排汽蝸殼中、處在排汽蝸殼出口處橫斷面上設置有格柵渦阻裝置，所述格柵渦阻裝置是由橫向擾流肋板和縱向擾流肋板構成的m×n個寬度為i、長度為j的單元柵格。

本實用新型帶有格柵渦阻裝置的汽輪機低壓排汽缸，其結構特點也在于：

所述格柵渦阻裝置的材質與汽輪機凝汽器材質相同。

所述格柵渦阻裝置整體焊接在排汽缸的排汽蝸殼中，所述格柵渦阻裝置的安置位置距離所述排汽缸的排汽蝸殼的出口為200-300mm。

將構成所述單元柵格的橫向擾流肋板和縱向擾流肋板在迎著蒸汽流動方向的前端面上、位于前端面的兩側邊設置為45°倒角。

與已有技術相比，本實用新型有益效果體現在：

1、本實用新型可以有效削弱上游蝸殼產生的渦流和流線畸變，減少通道內旋渦運動引起的能量耗散，提高排汽缸的靜壓回復能力，從而提高汽輪機組的整體效率；

2、本實用新型中格柵渦阻裝置同時也具有整流作用，可以降低低壓排汽缸出口汽流的不均勻程度，提高排汽的垂直度，將低壓排汽缸出口即凝汽器入口汽流梳理的比較均勻穩定，減弱橫向流動對缸體的沖擊，降低凝汽器和低壓缸的振動。

附圖說明

圖1為本實用新型中低壓排汽缸和凝汽器剖面示意圖；

圖2為本實用新型中格柵渦阻裝置結構圖；

圖中標號：1低壓缸內缸，2動葉，3低壓缸轉子，4靜葉，5排汽蝸殼，6格柵渦阻裝置，7凝汽器，8單元柵格，9a橫向擾流肋板，9b縱向擾流肋板。

具體實施方式

參見圖1和圖2，本實施例中帶有格柵渦阻裝置的汽輪機低壓排汽缸的結構形式是：

低壓排汽缸中包括有低壓缸內缸1，固定在低壓缸內缸1上的靜葉4、低壓缸轉子3，安裝在低壓缸轉子上的動葉2，以及由排汽缸壁面形成的排汽蝸殼5，排汽蝸殼出口處連接凝汽器7；本實施例中，在汽輪機低壓排汽缸的排汽蝸殼中、處在排汽蝸殼出口處橫斷面上設置有格柵渦阻裝置6，格柵渦阻裝置6是由橫向擾流肋板9a和縱向擾流肋板9b構成的m×n個寬度為i、長度為j的單元柵格8。

具體實施中，格柵渦阻裝置6的材質與汽輪機凝汽器材質相同，格柵渦阻裝置6的整體尺寸I×J與低壓排汽缸出口的通道尺寸相同，I＝m×i、J＝n×j格柵渦阻裝置6整體焊接在排汽缸的排汽蝸殼中，格柵渦阻裝置6的安置位置距離排汽缸的排汽蝸殼5的出口為200-300mm。

I為格柵渦阻裝置6的外框寬度，J為格柵渦阻裝置6的外框長度，D為排汽蝸殼出口的矩形橫斷面的流動特征長度，D＝2IJ/(I+J)；單元柵格8滿足流動特征長度d＝2ij/(i+j)≈0.13D；同時滿足i/j≈J/I，這樣橫縱柵格數比m/n≈(I/J)^2。

本實施例中，格柵渦阻裝置6為縱向型，即單元柵格8的縱向擾流肋長度大于橫向擾流肋長度，縱向是指與格柵渦阻裝置6的外框寬度相一致的方向；相對于方格型和和橫向型，縱向型格柵渦阻裝置總壓損失比較小，整流作用也比較好；設置格柵渦阻裝置6的厚度為1.5-2D。

本實施例中，將構成單元柵格8的橫向擾流肋板和縱向擾流肋板在迎著蒸汽流動方向的前端面上、位于前端面的兩側邊設置為45°倒角，其一是為了便于加工，其二是可以降低流動中的通道面積突變引起的局部損失。