一种提供抽汽回热的高压汽轮机的制作方法

本实用新型涉及汽轮机制造领域，特别是一种提供抽汽回热的高压汽轮机。

背景技术：

现有火电厂是采用蒸汽轮机或燃气轮机为原动机，利用燃料在燃烧时加热水生成蒸汽，将燃料的化学能转变成热能，蒸汽压力推动汽轮机旋转，将热能转换成机械能，然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。

然而，火电厂并不总是满负荷状态，由于电网季节性/周期性需要，汽轮机组经常处于低负荷运行，锅炉给水温度过低，降低了锅炉效率，也降低了电厂整体效率。如在100％tha(热耗率保证工况)负荷下，锅炉给水温度300.5摄氏度，50％tha负荷下，锅炉给水温度259.2摄氏度。可以看出在低负荷工况时，锅炉给水温度偏低，降低了锅炉效率，因此可以通过增加一个高温汽源来加热锅炉给水，使低负荷工况下，锅炉给水温度也能达到300.5摄氏度。

为灵活快速调整电厂运行状态，提高机组在低负荷的效率，人们考虑在低负荷运行时，高压汽轮机增加一级抽汽，再次加热锅炉给水的方案。在现有的具有筒式内缸的高压汽轮机中，高压筒式内缸结构紧凑，增加一级抽汽比较困难。因此，在一些解决方案中，在高压汽轮机原有的筒式内缸不变的情况下，将高压外缸的轴向长度增加，高压外缸上添加隔板套，并在外缸下部增加抽汽口，利用抽汽回热并再次加热锅炉给水。

然而，上述结构增大了汽轮机外缸和转子长度，细长转子挠曲增加，径向间隙增大，致使效率降低，增大轴系震动风险。运行平台的轴向长度增加也会因此增加，加大了扩建厂房成本。并且抽取的蒸汽在原排汽口之后，蒸汽温度偏低，很难达直接加热锅炉前给水。如果想要利用此抽汽，须重新布置一次和二次抽汽，加热给水所需蒸汽的流量加大，管路成本提高。

技术实现要素：

本实用新型克服了上述缺点，提供了一种回热效率高、结构紧凑的提供抽汽回热的高压汽轮机。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种提供抽汽回热的高压汽轮机，包括外缸、筒式内缸和若干级叶片，所述筒式内缸上具有过载腔室和一次抽汽腔室，在所述筒式内缸上、所述过载腔室和所述一次抽汽腔室之间，还设置有0#抽汽腔室，所述0#抽汽腔室包括连通的环形主体和抽汽管口，所述抽汽管口连接有抽汽阀，在所述汽轮机运行在30％tha负荷以上、80％tha负荷以下时，所述抽汽阀打开。

进一步的，所述0#抽汽腔室的抽汽管口可由所述外缸的上部引出，所述0#抽汽腔室的底部设置有疏水装置。

进一步的，所述0#抽汽腔室可以红套方式装配在所述高压筒式内缸上，红套过盈量为千分之0.8～1.2。

进一步的，所述汽轮机包括至少20级叶片，所述0#抽汽腔室，可设置于第12级叶片之后的对应位置。

进一步的，所述0#抽汽腔室，可由锻钢材质的环形主体和钢管制成的抽汽管口焊接而成，所述环形主体壁厚为大于或等于20mm。

本实用新型在保持原有高压汽轮机的轴向长度不变的条件下，在筒式内缸中部又增加0#抽汽腔室，并在30％tha负荷以上、80％tha负荷以下时打开抽汽阀，抽取一次抽汽腔室之前的蒸汽，来再次加热锅炉给水，因此能够有效利用0#抽汽腔室位置处的高温蒸汽，而且，由于所述0#抽汽腔室抽取的蒸汽，与之前若干次抽汽加热后的的锅炉给水温差小，换热效率高，大幅度减少有用能的损失，降低汽轮发电机组热耗。因此，本实用新型通过合理分配抽汽位置，使得安装成本，热效率和运行成本之间平衡。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型公开了一种提供抽汽回热的高压汽轮机，下面结合具体实施例，对本实用新型内容加以详细描述。

如图1中所示，本实用新型一种优选实施例的结构示意图，高压汽轮机为双层缸结构，包括转子1、外缸3、筒式内缸2、红套环4、5、6、7、9、11、13，以及设置在所述转子1上及筒式内缸2中的若干级叶片(图中未标示)，所述筒式内缸2是分为左右两半的筒式结构，中分面没有螺栓，由7个红套环4、5、6、7、9、11、13以红套装配的方式装配在所述筒式内缸2，所述筒式内缸2上具有过载腔室b和一次抽汽腔室d。在所述过载腔室b之后，所述一次抽汽腔室d之前，还设置有0#抽汽腔室c。其中，所述“前”、“后”是指沿汽轮机轴向，自进气方向至出气方向的相对位置，即进气侧为前、出气侧为后。所述0#抽汽腔室c包括环形主体8和抽汽管口81，所述环形主体8两侧面贴紧红套环7和红套环9，紧凑布置，以减少轴向位置占用。所述抽汽管口81连接有抽汽阀(未在图中标示)，在所述汽轮机运行在30％tha负荷以上、80％tha负荷以下时，所述抽汽阀打开，释放/抽取高温蒸汽。

所述汽轮机包括至少20级叶片，所述0#抽汽腔室，设置于第12级叶片之后，即占用原第13级叶片的对应位置。通过利用第12级后抽取的蒸汽来再次加热锅炉给水，由于抽取的蒸汽温度高达485～465摄氏度，能够被锅炉给水有效地再次利用，使锅炉给水温度提高到300.5摄氏度，即与100％tha负荷时相同的温度，因此大幅度减少有用能的损失，有效降低汽轮发电机组热耗，以提高整个电厂在低负荷的效率。通常，高压汽轮机利用一次、二次抽汽、出气端排气等获得的蒸汽，进入锅炉给水的若干个加热器进行换热，所述0#抽汽腔室，是抽取一次抽汽腔室之前的蒸汽，不但能够有效利用0#抽汽腔室位置处的高温蒸汽，而且，由于所述0#抽汽腔室抽取的蒸汽，与之前若干次抽汽加热后的锅炉给水温差小，换热效率高，能够大幅度减少有用能的损失，降低汽轮发电机组热耗。

所述0#抽汽腔室c的抽汽管口81由汽轮机外缸3的上部引出，在所述高压外缸3上外接反法兰83，其法兰面可以与过载腔室b外接法兰面持平。所述0#抽汽腔室c的抽汽管口81向上倒挂于高压外缸3，抽汽管口81外侧与外缸之间套装有密封环组84，将0#抽汽腔室c和排汽腔室分隔。所述0#抽汽腔室c下部设有疏水装置82，疏水流入高压外缸3，以保证在任何运行工况下所述0#抽汽腔室c内无积水。所述0#抽汽腔室，由锻钢材质的环形主体8和钢管制成的抽汽管口81焊接而成，所述环形主体8采用薄壁设计，最薄处壁厚可以为20mm，既满足腔室强度要求，又满足运行寿命的要求，且尽量小的占用轴向空间。所述0#抽汽腔室c以红套方式装配在高压筒式内缸2上，由于0#抽汽腔室的环形主体8和高压筒式内缸2处于不同的蒸汽包围下，其温度随周围蒸汽的变化而变化，考虑了汽轮机各个运行工况时蒸汽的温度变化，红套过盈量设定为千分之0.8到千分之1.2，其中，红套过盈量＝(筒式内缸2外径-环形主体8内径)/筒式内缸2外径，使得在任何工况环形主体8与筒式内缸2之间的红套装配面都能紧密贴合。此外，所述0#抽汽腔室c的侧面配有止动键和销钉(图中未标示)，为所述0#抽汽腔室c提供定位和导向，也防止汽轮机运行时所述0#抽汽腔室c在所述筒式内缸2的圆周方向上旋转，所述止动键和销钉的结构和安装方式与一次抽汽腔室的止动键和销钉基本一致，不再赘述。

以上对本实用新型所提供的一种提供抽汽回热的高压汽轮机进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。