[發明專利]一種軸排式汽輪機轉子推力自平衡的結構和方法

在審

• 申請號: 202110677290.3
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113374533A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 曹寒;謝明江;侯明軍;尹明艷;楊靈;楊長柱;蘇鑫海;祁乃斌;徐超;劉曉燕;陳丹;董衛紅;鄒昆
• 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: F01D3/00
• 分類號: F01D3/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 劉磊

本發明公開了一種軸排式汽輪機低壓轉子推力自平衡結構和方法，屬于汽輪發電機組技術領域，包括內缸和外缸，所述內缸套設在所述外缸內的一側，并且所述內缸與所述外缸連通，所述內缸底部連接有進汽管道，所述內缸內設置有前段葉輪，所述外缸內的另一側設置有后段葉輪，所述內缸與所述外缸連通處遠離所述后段葉輪設置，使所述前段葉輪與所述后段葉輪受到的汽流方向相反。通過使前段葉輪與后段葉輪受到的汽流方向相反，使轉子受到的軸向力能夠抵消一部分，減小了軸承溫升，減小機組損耗，保證機組安全。

技術領域

本發明屬于汽輪發電機組技術領域，具體涉及一種軸排式汽輪機轉子推力自平衡的結構和方法。

背景技術

汽輪機在運行時，轉子會受到順汽流方向的軸向力，為避免過大的軸向力對設備造成損壞，在汽輪機組的設計階段，需要對機組的軸向推力進行計算，并通過調整轉子結構將軸向力控制在許可范圍內。

帶自同步離合器的汽輪機組布置主要有兩種型式，一種如圖1所示為帶短軸式，另一種如圖2所示為不帶短軸式。自同步離合器的設計可以實現低壓模塊的在線切除，低壓模塊切除后原進低壓缸的蒸汽可用于供熱需求，該種軸系布置結構提高了機組的供熱能力，但是離合器的存在，使高壓模塊和低壓模塊的推力需要實現單缸自平衡，對軸向排汽式低壓模塊的汽輪機這無疑是一項巨大的挑戰，如果推力較大，一方面會加大推力軸承的結構尺寸，軸承溫升較高，增加了機組損耗；另一方面會加大軸承箱變形量，影響機組安全。

發明內容

本發明的目的在于提供一種軸排式汽輪機轉子推力自平衡結構，解決現有技術中低壓模塊的推力無法實現單缸自平衡，如果推力較大，一方面會加大推力軸承的結構尺寸，軸承溫升較高，增加了機組損耗；另一方面會加大軸承箱變形量，影響機組安全等技術問題。

本發明公開了一種軸排式汽輪機轉子推力自平衡結構，包括內缸和外缸，所述內缸套設在所述外缸內的一側，并且所述內缸與所述外缸連通，所述內缸底部連接有進汽管道，所述內缸內設置有前段葉輪，所述外缸內的另一側設置有后段葉輪，所述內缸與所述外缸連通處遠離所述后段葉輪設置，使所述前段葉輪與所述后段葉輪受到的汽流方向相反。

工作原理：蒸汽通過進汽管道進入內缸，然后對前段葉輪產生指向汽流流動方向的作用力，再進入外缸，蒸汽進入外缸后流動方向改變，對后段葉輪產生指向轉子另一端的作用力，最后排出外缸。通過使前段葉輪與后段葉輪受到的汽流方向相反，使轉子受到的軸向力能夠抵消一部分，減小了軸承溫升，減小機組損耗，保證機組安全。

進一步的，所述前段葉輪的數量至少為兩個。

進一步的，所述前段葉輪的數量為三個。

進一步的，所述后段葉輪的數量至少為兩個。

進一步的，所述后段葉輪的數量為三個。

進一步的，所述前段葉輪和后段葉輪先接觸蒸汽的一側分別設置有隔板。

進一步的，用于帶自同步離合器的軸向排汽式汽輪發電機組。

進一步的，用于帶短軸式或不帶短軸式兩種軸系布置方式中。

進一步的，轉子兩個支撐位置之間設置有盤車。

一種軸排式汽輪機轉子推力自平衡的方法，使用上述結構使轉子推力自平衡。

本發明的有益效果為：

1.通過使前段葉輪與后段葉輪受到汽流方向相反，使轉子受到的軸向力能夠抵消一部分，減小了軸承溫升，減小機組損耗，保證機組安全；

2.總推力與部采用根本申請的結構相比減少約4/5。

附圖說明