汽轮机通流面积调整机构及汽轮的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种汽轮机通流面积调整机构，属于汽轮机【技术领域】，包括汽缸，所述汽缸内安装有隔板，所述隔板上具有若干静叶片，相邻两所述静叶片之间均形成汽道，所述汽缸上设有移动挡板，所述移动挡板的上端设有阀杆，所述阀杆的轴向与所述隔板的径向一致，所述阀杆的上端穿出所述汽缸且与锁定装置连接；所述汽缸的外部设有用于调整所述阀杆位置的调整套筒垫块；所述锁定装置和调整套筒垫块的外侧设有密封装置，所述密封装置固定安装在所述汽缸的外表面上。本发明还公开了一种应用汽轮机通流面积调整机构的汽轮机。本发明实施例根据汽轮机运行工况情况通过移动挡板来调节其通流面积，提高了汽轮机的运行效率；同时结构简单，成本低。
【专利说明】汽轮机通流面积调整机构及汽轮机
【技术领域】
[0001]本发明属于汽轮机【技术领域】，尤其涉及一种汽轮机通流面积调整机构及汽轮机。
【背景技术】
[0002]汽轮机是将蒸汽的热能转换成机械功的外燃回转式机械。来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。
[0003]现有汽轮机设计一般是根据国家标准参数或者是根据业主蒸汽参数和使用要求，对汽轮机进行设计，汽轮机主机设计主要就是确定通流参数等。就目前情况而言，汽轮机设计制造之后，其汽流通流面积就确定了，在运营过程或者是检修中无法调整。在汽轮机特别是阶段性功率变化较大的情况，例如冬季供暖满负荷运行，夏季仅供工厂用汽半负荷或者是低于半负荷运行，或者周期性满负荷半负荷运行的汽轮机，因通流面积是按照经济工况或者额定工况设计，且在运行过程或者停机过程等汽轮机的整个使用周期直到报废期间不可调整，导致在半负荷或低负荷运行情况下，仍然是按照满负荷通流面积运行，相对于满负荷时汽轮机的效率会低约10个百分点，汽轮机效率较低，影响汽轮机的经济性，与当前节能减排高效背道而驰。
[0004]因此，急需发明设计一种能够调节通流面积的汽轮机，提高在半负荷或者其他低于额定负荷情况下运行时的效率。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是:提供一种汽轮机通流面积调整机构，以解决因汽轮机的通流面积无法调整，在汽轮机半负荷或低负荷运行情况下，汽轮机效率较低，影响汽轮机的经济性的技术问题。
[0006]作为同一种技术构思，本发明所要解决的另一个技术问题是:提供一种汽轮机，以解决因汽轮机的通流面积无法调整，在汽轮机半负荷或低负荷运行情况下，汽轮机效率较低，影响汽轮机的经济性的技术问题。
[0007]为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是:汽轮机通流面积调整机构，包括汽缸，所述汽缸内安装有隔板，所述隔板上具有若干静叶片，相邻两所述静叶片之间均形成汽道，所述汽缸上设有用于截止所述汽道的移动挡板，所述移动挡板的上端设有阀杆，所述阀杆的轴向与所述隔板的径向一致，所述阀杆的上端穿出所述汽缸且与锁定装置连接；所述汽缸的外部设有用于调整所述阀杆位置的调整套筒垫块；所述锁定装置和调整套筒垫块的外侧设有密封装置，所述密封装置固定安装在所述汽缸的外表面上。
[0008]作为一种改进，所述锁定装置包括两半圆环垫块和圆环垫块，所述阀杆的上端设有环形凹槽，所述阀杆上位于所述环形凹槽的上方形成止挡部，两所述半圆环垫块对应所述环形凹槽设置，所述圆环垫块对应所述止挡部设置。
[0009]作为进一步的改进，所述密封装置包括盖罩螺母，所述汽缸上设有凸台，所述凸台与盖罩螺母之间螺纹连接，所述调整套筒垫块、两半圆环垫块和圆环垫块均设置在所述盖罩螺母内。
[0010]作为进一步的改进，所述移动挡板与所述隔板相抵且位于所述汽道的进汽端。
[0011]作为进一步的改进，所述移动挡板呈环扇形。
[0012]为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是:汽轮机，包括汽轮机通流面积调整机构，所述汽轮机通流面积调整机构包括汽缸，所述汽缸内安装有隔板，所述隔板上具有若干静叶片，相邻两所述静叶片之间均形成汽道，所述汽缸上设有用于截止所述汽道的移动挡板，所述移动挡板的上端设有阀杆，所述阀杆的轴向与所述隔板的径向一致，所述阀杆的上端穿出所述汽缸且与锁定装置连接；所述汽缸的外部设有用于调整所述阀杆位置的调整套筒垫块；所述锁定装置和调整套筒垫块的外侧设有密封装置，所述密封装置固定安装在所述汽缸的外表面上。
[0013]作为一种改进，所述锁定装置包括两半圆环垫块和圆环垫块，所述阀杆的上端设有环形凹槽，所述阀杆上位于所述环形凹槽的上方形成止挡部，两所述半圆环垫块对应所述环形凹槽设置，所述圆环垫块对应所述止挡部设置。
[0014]作为进一步的改进，所述密封装置包括盖罩螺母，所述汽缸上设有凸台，所述凸台与盖罩螺母之间螺纹连接，所述调整套筒垫块、两半圆环垫块和圆环垫块均设置在所述盖罩螺母内。
[0015]作为进一步的改进，所述移动挡板与所述隔板相抵且位于所述汽道的进汽端。
[0016]作为进一步的改进，所述移动挡板呈环扇形。
[0017]采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是:由于所述汽缸内安装有隔板，所述隔板上设计了汽道，所述汽缸上设有用于截止所述汽道的移动挡板，所述移动挡板的上端设有阀杆；所述汽缸的外部设有用于调整所述阀杆位置的调整套筒垫块；因而可以根据汽轮机运行的工况情况，通过移动挡板来调节汽轮机的通流面积，从而保证在每个工况下，汽轮机都在设计的通流面积下运行，这样汽轮机效率会比在满负荷设计通流面积下运行高8-10%，提高了经济性；同时结构简单，成本低。
[0018]由于所述移动挡板呈环扇形，与汽轮机通流面积形状一致，便于制造，提高移动挡板运动前后对汽轮机通流面积调整的准确性。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明实施例的结构示意图；
[0020]图2是图1中A-A剖视图；
[0021]图3是图2中移动挡板截止汽道的工作状态示意图；
[0022]图4是图2中B处的局部放大示意图；
[0023]图5是图3中C处的局部放大示意图；
[0024]图中:1、前汽缸，16、凸台，2、后汽缸，3、主轴，4、前汽封，5、后汽封，6、复速级叶轮，
7、第一级叶轮，8、第二级叶轮，9第一级隔板，91、静叶片，92、汽道，10、第二级隔板，101、第二级隔板汽道，11、移动挡板，12、阀杆，121、环形凹槽，122、止挡部，13、锁定装置，131、半圆环垫块，132、圆环垫块，14、调整套筒垫块，15、密封装置，151、盖罩螺母，17、垫块。【具体实施方式】
[0025]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0026]如图1至图5共同所示，一种汽轮机通流面积调整机构，包括前汽缸I和后汽缸2，前汽缸I和后汽缸2内安装有主轴3，主轴3与前汽缸I之间安装有前汽封4，主轴3和后汽缸2之间安装有后汽封5，主轴3上由前向后依次安装有复速级叶轮6、第一级叶轮7和第二级叶轮8，第一级叶轮7和复速级叶轮6之间设有第一级隔板9，第一级隔板9安装于前汽缸I的隔板槽内，第一级叶轮7和第二级叶轮8之间设有第二级隔板10，第二级隔板10安装于前汽缸I的隔板槽内。
[0027]第一级隔板9上具有若干静叶片91，相邻两静叶片91之间均形成汽道92，前汽缸I上设有用于截止汽道92的移动挡板11，移动挡板11的上端设有阀杆12，阀杆12的轴向与第一级隔板9的径向一致，阀杆12的上端穿出前汽缸I且与锁定装置13连接；前汽缸I的外部设有用于调整阀杆12位置的调整套筒垫块14 ;锁定装置13和调整套筒垫块14的外侧设有密封装置15，密封装置15固定安装在前汽缸I的外表面上。优选的，锁定装置13包括两个半圆环垫块131和圆环垫块132，阀杆12的上端设有环形凹槽121，阀杆12上位于环形凹槽121的上方形成止挡部122，两个半圆环垫块131对应环形凹槽121设置，圆环垫块132对应止挡部122设置。
[0028]优选的，密封装置15包括盖罩螺母151，前汽缸I上设有凸台16，凸台16与盖罩螺母151之间螺纹连接，调整套筒垫块14、两个半圆环垫块131和圆环垫块132均设置在盖罩螺母151内。
[0029]优选的，移动挡板11与第一级隔板9相抵且位于汽道92的进汽端。
[0030]当需要打开汽道92时，将调整套筒垫块14套装在阀杆12上，且位于两个半圆环垫块131的下方；当需要截止汽道92时，将调整套筒垫块14设置在圆环垫块132上方。调整时，打开盖罩螺母151，调整调整套筒垫块14与移动挡板11的相对位置，从而调整移动挡板11与第一级隔板9的位置，来实现汽轮机通流面积的调整。调整时，不需要打开汽缸中分面螺栓，可实现第一级隔板9通流面积全开和部分开的调整。
[0031]为了便于制造和安装，盖罩螺母151内设有垫块17。
[0032]为了便于制造，提高移动挡板11运动的准确性，移动挡板11呈环扇形，移动挡板11设有三个(移动挡板的个数和尺寸可根据工况需要计算确定)，三个移动挡板11呈半环形排列，可以通过调节不同移动挡板11的位置，来实现多种通流面积的调整；当然，移动挡板11的形状也可以为扇形等等，在此不再赘述。
[0033]相应的，第二级隔板10上设有第二级隔板汽道101，第二级隔板汽道101的进汽端也设有第二级移动挡板，其结构与上述移动挡板11的结构相同，在此不再赘述。
[0034]使用时，可以根据汽轮机运行的工况情况，进行计算各种工况下需要的通流面积，从而设计相应的调整机构。上述【具体实施方式】图示中移动挡板11的个数与环扇型面积大小根据具体使用情况计算确定，为了便于调整，调整机构优先布置在汽缸上半，当上半布置满后，可根据计算需要布置到下半。当汽轮机满负荷运行时，需要最大通流面积，这时候调整到最大。当需要半负荷时，通流面积调整到原来的一半。本调整过程可以在不开缸不停机的情况下进行，非常方便，节省了时间，充分保证经济性。
[0035]本发明实施例提供的汽轮机通流面积调整机构，可以根据汽轮机运行的工况情况，通过移动挡板来调节汽轮机的通流面积，从而保证在每个工况下，汽轮机都在设计的通流面积下运行，这样汽轮机效率会比在满负荷设计通流面积下运行高8-10%，提高了经济性；同时结构简单，成本低。
[0036]本发明实施例还提供了 一种应用该汽轮机通流面积调整机构的汽轮机。
[0037]本发明实施例提供的汽轮机，可以根据汽轮机运行的工况情况，通过移动挡板来调节汽轮机的通流面积，从而保证在每个工况下，汽轮机都在设计的通流面积下运行，这样汽轮机效率会比在满负荷设计通流面积下运行高8-10%，提高了经济性；同时结构简单，成本低。
[0038]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.汽轮机通流面积调整机构，包括汽缸，所述汽缸内安装有隔板，所述隔板上具有若干静叶片，相邻两所述静叶片之间均形成汽道，其特征在于，所述汽缸上设有用于截止所述汽道的移动挡板，所述移动挡板的上端设有阀杆，所述阀杆的轴向与所述隔板的径向一致，所述阀杆的上端穿出所述汽缸且与锁定装置连接；所述汽缸的外部设有用于调整所述阀杆位置的调整套筒垫块；所述锁定装置和调整套筒垫块的外侧设有密封装置，所述密封装置固定安装在所述汽缸的外表面上。
2.根据权利要求1所述的汽轮机通流面积调整机构，其特征在于，所述锁定装置包括两半圆环垫块和圆环垫块，所述阀杆的上端设有环形凹槽，所述阀杆上位于所述环形凹槽的上方形成止挡部，两所述半圆环垫块对应所述环形凹槽设置，所述圆环垫块对应所述止挡部设置。
3.根据权利要求2所述的汽轮机通流面积调整机构，其特征在于，所述密封装置包括盖罩螺母，所述汽缸上设有凸台，所述凸台与盖罩螺母之间螺纹连接，所述调整套筒垫块、两半圆环垫块和圆环垫块均设置在所述盖罩螺母内。
4.根据权利要求3所述的汽轮机通流面积调整机构，其特征在于，所述移动挡板与所述隔板相抵且位于所述汽道的进汽端。
5.根据权利要求4所述的汽轮机通流面积调整机构，其特征在于，所述移动挡板呈环扇形。
6.汽轮机，其特征在于，具有权利要求1至5中任一权利要求所述的汽轮机通流面积调整机构。
【文档编号】F01D17/00GK103742206SQ201410035024
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2014年1月24日 优先权日:2014年1月24日
【发明者】李连伟, 王光健, 史正武, 袁红平 申请人:山东青能动力股份有限公司