[發明專利]一種汽輪機整體式雙層低壓內缸

有效

• 申請號: 201610275510.9
• 申請日: 2016-04-29
• 公開（公告）號: CN105863750B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 劉金芳;史宣平;方宇;劉東旗;范小平;張曉東;章艷;陳鐵寧;魏小龍;羅方;朱志堅;薛軍
• 申請（專利權）人: 東方電氣集團東方汽輪機有限公司
• 主分類號: F01D25/26
• 分類號: F01D25/26;F01D25/30
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所(普通合伙)51106
• 代理人: 劉克勤,謝天府

技術領域

本發明涉及汽輪機低壓內缸結構，具體地講是一種汽輪機整體式雙層低壓內缸。

背景技術

隨著汽輪機向高參數、大容量發展，低壓內缸尺寸越來越大，其剛性、汽密性要求越來越高，但目前傳統低壓內缸存在結構復雜、汽密性差，易變形漏汽、可靠性差等問題。具體介紹如下：

1、在裝配式進汽室單層低壓內缸結構中，其進汽室與低壓內缸的徑向配合面采用鍵連接，連接部設有徑向和軸向熱膨脹間隙；進汽室與低壓內缸的其它連接部位采用活動連接件連接；進汽室由搭子支撐于低壓內缸上。該結構進汽部分徑向和軸向配合面間隙始終存在，引起進汽泄露，同時進汽部分中分面法蘭內外壁溫差為進汽溫度與低壓排汽溫度之差，即使以0.6MPa.a、300℃低壓進汽，5kPa.a排汽背壓對應排汽溫度約33℃，則工作溫差260℃以上，加之內外壁壓差約0.6 MPa.a，使低壓進汽部分水平中分面法蘭內外壁熱應力大；而對1.0 MPa.a、375℃低壓進汽機組則熱應力更大，使機組運行一段時間后即出現變形漏汽，后續相鄰抽汽超溫，經濟性惡化。每側布置抽汽口開孔多，對主流擾流大，影響機組經濟性；同時內缸下半進汽通道占用中心線附近空間，使低壓內缸下半抽口布置空間減少，抽口布置緊張密集，排管困難。

2、在單層整體式低壓內缸結構中，將低壓內缸和進汽室焊接或鑄造為一體，原裝配式結構進汽部分徑向和軸向配合面間隙存在引起進汽泄露問題得到解決，但進汽部分中分面法蘭內外壁熱應力大，引起變形漏汽，后續抽汽超溫、經濟性惡化和抽口開孔多、布置緊張密集、排管困難問題仍未解決。

3、在進汽部分帶隔熱設計低壓內缸中，在低壓內缸進汽室區域設置隔熱夾層，隔熱夾層由上下部分組成獨立腔室，上半分左、右腔室，下半為整體腔室，引低壓二級后抽汽進入夾層內，經低壓二級后抽汽口流出，腔室低點設疏水孔與二級后抽汽腔室相通，隔熱夾層內設撐筋，該設計可緩解低壓進汽部分溫差大、變形漏汽問題；但存在結構復雜、引汽疏水系統復雜、解決了汽缸變形漏汽卻帶來級間串汽泄漏、影響經濟性等新問題；同時抽口開孔密集、布置緊張、排管困難問題仍得不到解決。

以上三種結構均具有較為明顯的結構缺點，無法滿足大型機組長期高效、可靠運行需求。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述大型機組低壓內缸存在的技術問題，提供一種汽輪機整體式雙層低壓內缸，不僅解決了大型機組低壓內缸變形漏汽的問題，還解決了低壓抽汽口布置的問題，提高了機組持久運行的可靠性和經濟性。

實現本發明的技術方案是：一種汽輪機整體式雙層低壓內缸，包括外內缸、內內缸、進汽室和隔板套；所述外內缸、內內缸、進氣室和隔板套鑄造或焊接為一體；所述進汽室兩側布置有若干回熱抽汽腔室和相應的回熱抽汽口；所述進汽室有進汽口和進汽環形通道；所述進汽環形通道至外內缸的低壓一回熱抽汽口間有一圈完整的內內缸，形成蒸汽向兩端膨脹流動通道。

作為特例一：所述低壓內缸布置有二級回熱抽汽腔室，其沿低壓進汽中心線左右對稱；所述內內缸自身左、右兩側構成低壓一抽回熱抽汽腔室；內內缸左、右段與隔板套均在低壓二回熱抽汽口處斷開，構成左右低壓二抽回熱抽汽腔室。

所述低壓內缸在水平中分面處分上半和下半；所述上半包括含進汽口的內內缸上半、左隔板套上半、右隔板套上半、外內缸上半、水平法蘭上半；所述進汽口與內內缸上半采用整體鑄造，隔板套采用鑄造，它們與外內缸上半、水平法蘭采用焊接結構，內內缸上半貫穿外內缸上半；所述下半包括內內缸下半、左隔板套下半、右隔板套下半、外內缸下半、水平法蘭下半、低壓一回熱抽汽口、低壓二回熱抽汽口；內內缸下半、隔板套均采用鑄造，它們與外內缸下半、水平法蘭采用焊接結構。

作為特例二：所述低壓內缸布置有三級回熱抽汽室，其沿低壓進汽中心線左右不對稱，所述內內缸自身左、右兩側構成低壓一抽回熱抽汽腔室；內內缸左段與左隔板套在低壓二回熱抽汽口處斷開，內內缸右段與右隔板套在低壓三回熱抽汽口處斷開，分別構成低壓二、三抽回熱抽汽腔室。

所述低壓內缸在水平中分面處分上半和下半；所述上半包括含進汽口的內內缸上半、左隔板套上半、右隔板套上半、外內缸上半、水平法蘭上半；所述進汽口與內內缸上半采用整體鑄造，隔板套采用鑄造，它們與外內缸上半、水平法蘭采用焊接結構，內內缸上半貫穿外內缸上半；所述低壓內缸下半包括內內缸下半、左隔板套下半、右隔板套下半、外內缸下半、水平法蘭下半、低壓一回熱抽汽口、低壓二回熱抽汽口，內內缸下半、隔板套均采用鑄造，它們與外內缸下半、水平法蘭采用焊接結構。