汽轮机及发电装置的制作方法

本实用新型涉及动力机械技术领域，尤其是涉及一种汽轮机，以及一种具有该汽轮机的发电装置。

背景技术：

汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械。又称蒸汽透平。主要用作发电用的原动机，也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要。

近年来，由于各种燃料价格上涨，为提高能源利用效率，用户对汽轮发电机组内效率的要求随之不断提高，小容量汽轮机开始朝着高进汽参数、高效率的方向发展。当前，常规转速直联式机组逐渐难以满足用户对机组效率、节能降耗的需求。

目前，国内传统的小容量汽轮机产品的效率普遍较低，在推动能源绿色低碳发展和结构转型的大形势下，该类产品亟需革新和提升水平。用户改造和新建电厂对能源动力设备的节能高效需求十分迫切，高效的高参数汽轮机因其产品技术优势将成为最优解决途径，形成引导用户消费的理念，从而产生巨大的市场前景。

目前小容积流量背压机组主要存在的问题是：机组容积流量小，机组中部分进汽度的级数较多，从而导致部分进汽损失大，机组的效果较低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种汽轮机，以解决现有技术中的汽轮机效率较低的技术问题。

本实用新型提供的汽轮机，包括气缸、隔板套、隔板和转子；

所述隔板套固定在所述气缸的内壁上，所述隔板套的内壁上设有多个隔板安装槽，所述隔板分别设置在所述隔板安装槽中，相邻的所述隔板之间形成腔体；

所述转子包括收缩部，所述收缩部设置在所述气缸内并穿过所述隔板；所述收缩部上设有多个动叶片，多个所述动叶片分别设置在各个腔体内。

进一步地，所述汽轮机还包括静叶片，所述静叶片设置在所述隔板上。

进一步地，所述动叶片和所述静叶片的端部均设有延伸部。

进一步地，所述动叶片的高度大于或等于22mm，所述静叶片的高度大于或等于20mm。

进一步地，所述静叶片的根部直径为760mm。

进一步地，所述汽轮机还包括前汽封和后汽封；

所述前汽封和所述后汽封分别设置在所述气缸的两端；且所述前汽封和所述后汽封与所述气缸之间分别设有弹簧片。

进一步地，所述气缸上还设有两个调节阀，两个所述调节阀对称设置，且每个所述调节阀均设有预启阀。

进一步地，所述气缸内设有两个喷嘴室，每个所述喷嘴室分别与一个喷嘴组连接。

进一步地，所述转子为整锻转子。

本实用新型提供的发电装置，包括本实用新型所述的汽轮机。

本实用新型提供的汽轮机，包括气缸、隔板套、隔板和转子；所述隔板套固定在所述气缸的内壁上，所述隔板套的内壁上设有多个隔板安装槽，所述隔板分别设置在所述隔板安装槽中，相邻的所述隔板之间形成腔体；所述转子包括收缩部，所述收缩部设置在所述气缸内并穿过所述隔板；所述收缩部上设有多个动叶片，多个所述动叶片分别设置在各个腔体内。其中，转子包括收缩部，收缩部设置在气缸内，使位于气缸内的转子的直径减小，由于静叶片与转子之间需要保持适合的距离，在气缸内的转子直径减小后，静叶片的根部直径也减小，使部分进汽度下降，能够减少部分进汽隔板的级数，从而使隔板数量减少，用于做有用功的蒸汽量将增加，提高蒸汽的利用率，能很好的提高机组效率，并降低了设计、生产和安装的难度，能很好的降低企业成本、缩短生产周期，提高汽轮机效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的汽轮机的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的汽轮机中的隔板的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的汽轮机中的前汽封的结构示意图。

图标：1－气缸；2－隔板套；3－隔板；4－转子；5－动叶片；6－静叶片；7－前汽封；8－后汽封；9－隔板汽封；10－弹簧片。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供了一种汽轮机及发电装置，下面给出多个实施例对本实用新型提供的汽轮机及发电装置进行详细描述。

实施例1

本实施例提供的汽轮机，如图1至图3所示，包括气缸1、隔板套2、隔板3和转子4；所述隔板套2固定在所述气缸1的内壁上，所述隔板套2的内壁上设有多个隔板3安装槽，所述隔板3分别设置在所述隔板3安装槽中，相邻的所述隔板3之间形成腔体；所述转子4包括收缩部，所述收缩部设置在所述气缸1内并穿过所述隔板3；所述收缩部上设有多个动叶片5，多个所述动叶片5分别设置在各个腔体内。

其中，转子4包括收缩部，收缩部设置在气缸1内，使位于气缸1内的转子4的直径减小，由于静叶片6与转子4之间需要保持适合的距离，在气缸1内的转子4直径减小后，静叶片6的根部直径也减小，这会使部分进汽度下降，能够减少部分进汽隔板3的级数，从而使隔板3数量减少，用于做有用功的蒸汽量将增加，提高蒸汽的利用率，能够提高汽轮机效率。

并且，转子4和静叶片6的根部直径减小，使得转子4体积变小，能降低汽轮机本体重量10％左右，能够降低了设计、生产和安装的难度，能够降低成本，缩短生产周期。

并且，转子4的直径减小能够使温度分布更均匀，还能够使汽轮机布置紧凑，节约材料的同时也减少了汽轮机的布置空间，为其它辅助设备的布置提供方便。

进一步地，所述汽轮机还包括静叶片6，所述静叶片6设置在所述隔板3上。并且，所述动叶片5和所述静叶片6的端部均设有延伸部，从而适当增大动叶片5和静叶片6的高度，在一定程度上减少端部二次流损失。

本实施例中，所述动叶片5的高度大于或等于22mm，所述静叶片6的高度大于或等于20mm，所述静叶片6的根部直径为760mm。

进一步地，所述汽轮机还包括前汽封7和后汽封8；所述前汽封7和所述后汽封8分别设置在所述气缸1的两端；且所述前汽封7和所述后汽封8与所述气缸1之间分别设有弹簧片10，前汽封7和后汽封8分别套设在转子4上。

由于转子4和静叶片6的根部直径减小，能够降低前汽封7和后汽封8的直径，减少前汽封7和后汽封8漏气量，提高汽轮机的机组效率。

此外，汽轮机还可以设置隔板汽封9，由于转子4和静叶片6的根部直径减小，隔板汽封9的直径也相应减小，能够减少隔板汽封9漏气量，提高汽轮机的机组效率。

前汽封7、后汽封8和隔板汽封9可以与转子4之间存在适合的间隙，并且通过弹簧片10来保护转子4和前汽封7、后汽封8或隔板汽封9摩擦时起到保护作用。

进一步地，所述气缸1上还设有两个调节阀，两个所述调节阀对称设置，且每个所述调节阀均设有预启阀。

新蒸汽由一根主蒸汽管进入主汽阀后由两根分蒸汽管分别引入两个调节阀进入汽轮机做功，而常规机组是四个调节阀。本实施例提供的汽轮机的调节阀设计合理，调节阀提升力较小。每个调节阀都带有预启阀。启动时两个预启阀全部开启，不仅能减少调节阀的提升力，而且使汽缸全周进汽受热均匀。

进一步地，所述气缸1内设有两个喷嘴室，每个所述喷嘴室分别与一个喷嘴组连接。

喷嘴组采用耐热合金钢焊接结构，焊接加工后汽道型线部分进行氮化处理。喷嘴组分为2组，分别装于前汽缸两个喷嘴室内，喷嘴组其中一端用定位销固定在喷嘴室上，另一端可以自由膨胀，在喷嘴组各弧段间留有足够的膨胀间隙。

进一步地，所述转子4为整锻转子4。轴上推力盘、汽机端联轴器均与轴整锻为一体，可不揭缸进行动平衡。

本实施例提供的汽轮机，根据进汽参数采用凸轮配汽的方式调节主汽阀的进汽，而后通过喷嘴组使蒸汽进入汽缸内做功，本通流设计采用冲动式结构。蒸汽进入汽轮机的级后首先在隔板3内将热能转化为动能，汽流速度增加，然后在动叶片5中将其动能转变为机械能，使汽轮机转子4转动，从而完成蒸汽的做功。本通流设计中隔板3全部采用长短叶片，转子4采用整锻转子4的形式，隔板3安装在隔板套2之内，动叶片5安装在转子4体上，通过末叶销钉固定。

动叶片5和静叶片6采用三维叶片，具有较好的通流性能，可以较好地引导蒸汽做功。降低转子4和静叶片6根部直径，与做功蒸汽的流量相匹配，使得汽轮机前几级中部分进汽隔板3的数量减少，充分利用进入汽轮机内的蒸汽，提高效率。

由于转子4和静叶片6根部直径的降低，使得整个汽轮机的推力降低，为平衡推力，将前汽封7和后汽封8的节径也同时降低，这样不仅保证了整个汽轮机推力的平衡，而且由于前汽封7和后汽封8直径的降低，使得前汽封7和后汽封8的漏气面积减小，减小前汽封7和后汽封8的漏汽。

本实施例提供的汽轮机在设计时，首先根据协议和热力计算方案，确认能使用小节径方案后，根据进汽量选择汽缸的进汽方式和高压喷嘴的布置，确认抽汽和回热口的位置，在该位置必须留下足够的通流间隙供抽汽所用，而后根据总级数和抽汽口位置布置隔板套2和隔板3。级间必须留下通流间隙以防止隔板3因前后压差的变形而与转子4产生摩擦，级间间隙根据压力和级数的不同会选取不同的值。对于隔板汽封9和前后汽封8设计时都留有一定间隙且汽封圈中有弹簧片10来保护转子4和汽封圈摩擦时起到保护作用而后根据计算的通流数据绘制通流图，绘制通流图时要充分理解和考虑技术协议中的特殊要求，如机组排汽方式、不揭缸动平衡、高速动平衡等等。

最后是机组强度的校核，校核的主要内容有叶片频率、转子4临界转速、隔板3挠度以及轴承比压校核。通过强度校核，本通流设计完全符合汽轮机强度要求。

本实施例提供的汽轮机，包括气缸1、隔板套2、隔板3和转子4；所述隔板套2固定在所述气缸1的内壁上，所述隔板套2的内壁上设有多个隔板3安装槽，所述隔板3分别设置在所述隔板3安装槽中，相邻的所述隔板3之间形成腔体；所述转子4包括收缩部，所述收缩部设置在所述气缸1内并穿过所述隔板3；所述收缩部上设有多个动叶片5，多个所述动叶片5分别设置在各个腔体内。转子4包括收缩部，收缩部设置在气缸1内，使位于气缸1内的转子4的直径减小，由于静叶片6与转子4之间需要保持适合的距离，在气缸1内的转子4直径减小后，静叶片6的根部直径也减小，这会使部分进汽度下降，能够减少部分进汽隔板3的级数，从而使隔板3数量减少，用于做有用功的蒸汽量将增加，提高蒸汽的利用率，能够提高汽轮机效率。

实施例2

本实施例提供的发电装置，包括实施例1提供的汽轮机。其中，转子4包括收缩部，收缩部设置在气缸1内，使位于气缸1内的转子4的直径减小，由于静叶片6与转子4之间需要保持适合的距离，在气缸1内的转子4直径减小后，静叶片6的根部直径也减小，使部分进汽度下降，能够减少部分进汽隔板3的级数，从而使隔板3数量减少，用于做有用功的蒸汽量将增加，提高蒸汽的利用率，能很好的提高机组效率，并降低了设计、生产和安装的难度，能很好的降低企业成本、缩短生产周期，提高汽轮机效率，从而提高发电装置的效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。