专利名称：大功率发电机组给水泵汽轮机的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽轮机，具体涉及一种用于大功率发电机组给水泵的汽轮机。肖蹄*给水泵是电站锅炉给水系统的主要部件之一，它把除氧器水箱中的凝结 水加压后通过各级加热器再进入锅炉。传统的给水泵用电驱动，在电厂自用 电中占很大比重，随着机组逐步向高参数、大容量发展，给水泵的功耗也相 应增加，经济性问题日益突出，故现代大型机组的给水泵改为用汽轮机驱 动。与电动泵相比，汽动泵可降低机组运行成本，但汽轮机的占地面积比电 机大很多，又增加了电厂的基建投资。因此，如何使给水泵汽轮机的结构更 加紧凑，减少占地面积，增强产品的竞争力，是汽轮机制造商普遍关注的问 题。就给水泵汽轮机本身而言，如何进一步提高其效率和可靠性，也是产品 竞争力的重要因素。糊赠本发明的目的，是提供一种结构紧凑、效率高、可靠性高的给水泵汽轮机。本发明的技术解决方案是一种大功率发电机组给水泵汽轮机，包括汽缸、转子、主进汽阀、轴承 箱、盘车装置；所述汽缸是上、下分半结构，具有喷嘴室和多个周向布置的所述蒸汽室具有多个相对独立的蒸汽流道，每一个蒸汽流道对应一个喷嘴组；属于位于汽缸下半喷嘴组的蒸汽流道，穿过汽缸中分面法兰与位于汽 缸下半的喷嘴组连通。这样，提高了部分进汽度，高达73.61%以上，大幅度减小机组的径向尺寸。所述中分面法兰上具有蒸汽流道的密封结构，该密封结构是复合材料密 封圈，或带压縮弹簧的金属密封环。所述主进汽阀采用角阈，以縮小汽轮机的横向尺寸。所述汽缸的排汽口是倒漏斗结构，漏斗的小头连接排汽口，以縮小汽轮 机的轴向尺寸。上述技术措施使本汽轮机的结构非常紧凑，以1000MW机组配套的给水泵 汽轮机为例，其长宽尺寸分别为3966mm、 3960ran,比现有的600丽机组配套的 给水泵汽轮机(其长宽尺寸分别为3966mm、 4105mm)还小，大幅度縮小了机 组的占地面积。所述喷嘴组的静叶片采用后加载层流叶型，所述转子的动叶片采用高负 载叶型，除调节级以外，其它各级动叶片均具有叶冠，其中，末级动叶片采 用专利申请号为200710049979.1的新型叶片。这种动、静叶片组合构成的通 流子午流道非常光顺，使本机在额定工况下的内效率高达83.4%，达到目前世 界先进水平。所述盘车装置采用专利申请号为200710050278.X的新型装置。盘车转速 可达120r/min,该盘车装置为轴向自动啮合自动脱开型盘车装置，动作灵 敏、可靠，提高了本机的可靠性。所述轴承箱配置的轴承采用前沿开槽的推力轴承。该轴承设计比压超过 到1.8MPa，远大于普通轴承允许的比压，这种轴承的用油量只有普通推力轴 承的50%，这可以减小油系统负荷，提高汽轮机的经济性。關翻图l是本给水泵汽轮机的装配全图。图2是蒸汽室与喷嘴组的配合结构示意图。 图3-1、图3-2是图2(两种形式)的A-A视图，艮P-图3-1是汽缸中分面法兰密封结构之一示意图； 图3-2是汽缸中分面法兰密封结构之二示意图。 图4是主进汽阀与汽缸的配合结构示意图。 图5是本给水泵汽轮机的通流子午流道型线图。 图6是汽缸排汽口结构图。
具体实施方式
参见图l:本汽轮机为单缸、单轴、冲动式、纯凝汽、高排冷端蒸汽外切换型式，主要包括高速盘车装置l、前轴承箱2、前挠性支撑3、调节阓4、主 汽阀5、汽缸6、后挠性支撑7、基架8，汽缸6内布置有转子10。汽缸6通过后 挠性支撑7支撑于基架8上，汽缸6分为前、后两部分，都是上、下分半结构， 前部采用铸造结构，后部采用钢板焊接结构，前、后两部分具有相互适配的 垂直法兰，用螺栓连接成整体。转子10的一端连接被驱动的水泵9，另一端连 接高速盘车装置l。高速盘车装置1通过垂直法兰安装在前轴承箱2机头侧，前 轴承箱2通过下部的前挠性支撑3支撑于基架8上。调节阀4布置在汽缸前部的 蒸汽室上，主汽阀5布置在汽缸前部侧面。参见图2，本汽轮机的特点之一是改进了汽缸6内喷嘴室11的布置位置 和结构。对于上部进汽的汽轮机，喷嘴组往往仅布置在汽缸上半，要通过更 多的汽体只有加大汽缸直径。本汽轮机将调节阀腔室11布置在汽缸6的上半， 在调节阀腔室ll与每一喷嘴组间都有独立的汽流通道相连，有两路汽流穿过 汽缸中分面法兰14与位于汽缸下半的喷嘴组12连通。本例中，喷嘴组12共有 五个(即:12-1、 12-2、 12-3、 12-4、 12-5)，其中三个12-1、 12-2、 12-3 布置在汽缸上半，另两个12-4、 12-5布置在汽缸下半。喷嘴组12-4、 12-5的 蒸汽流道13分别穿过汽缸水平中分面法兰14 ，将喷嘴组12-4、 12-5与调节阈腔室11连通，这大大增加了喷嘴的部分进汽度，达到缩小汽缸径向尺寸的目 的。另外，汽缸的排汽口16是倒漏斗结构，漏斗的小头连接排汽口，使汽轮 机的轴向尺寸被控制到最小值。如图6所示。参见图3-1、 3-2:为避免蒸汽流道13与法兰14的结合部漏汽，在法兰14 密封面上设有密封圈15，该密封圈15可用金属缠绕垫片，如图3-l所示，也可 用带有压缩弹簧的金属密封圈，如图3-2所示。另外，传统的主汽阀5采用直通阔，使得汽轮机的横向尺寸大，本汽轮机 改用角阀，参见图4，主汽阀5的进、出口呈直角，縮短了汽轮机的横向尺 寸。本汽轮机的特点之二是采用最先进的通流技术，提高汽轮机的效率。 主要技术手段是，静叶片采用后加载层流叶型，动叶片采用高负载叶型，除 调节级以外，其它各级动叶片均具有叶冠，其中，末级动叶片采用新型叶 片，该叶片是为本汽轮机专门研发的，已经另案申请专利，专利申请号为 200710049979.1。参见图5，由这些动、静叶片组合构成的通流子午流道非常 光顺，使本机在额定工况下的内效率高达83.4%，达到目前世界先进水平。本汽轮机的特点之三是改进了与本汽轮机配套的高速盘车装置l。以往 的盘车装置转速太低，盘车可靠性很低，经常要数次启动才能成功，有的用 户千脆弃置不用，不盘车直接启动，冲击很大，给水泵、汽轮机容易损坏， 维修量大，使用寿命短。申请人专门研发出一种高速盘车装置，该盘车装置 为轴向自动啮合自动脱开型盘车装置，盘车转速可达120r/min，可靠性极 高，盘车成功率100%，完全满足使用要求。该装置已经另案申请专利，专利 申请号为200710050278. X。本汽轮机的特点之四推力轴承采用前沿开槽的推力轴承。该轴承设计 比压超过到1.8MPa，远大于普通轴承允许的比压，这种轴承的用油量只浸泡 式推力轴承的50%，这可以减小油系统负荷，提高汽轮机的经济性。
权利要求
1.一种大功率发电机组给水泵汽轮机，包括汽缸、转子、主进汽阀、轴承箱和盘车装置；所述汽缸是上、下分半结构，具有喷嘴室和多个周向布置的喷嘴组；其特征在于所述蒸汽室布置在汽缸上半。
2. 根据权利要求l所述的大功率发电机组给水泵汽轮机，其特征在于所 述蒸汽室具有多个相对独立的蒸汽流道，每一个蒸汽流道对应一个喷嘴组； 属于位于汽缸下半喷嘴组的蒸汽流道，穿过汽缸中分面法兰与位于汽缸下半 的喷嘴组连通。
3. 根据权利要求2所述的大功率发电机组给水泵汽轮机，其特征在于所 述中分面法兰上具有蒸汽流道的密封结构，该密封结构是复合材料密封圈， 或带压縮弹簧的金属密封环。
4. 根据权利要求1所述的大功率发电机组给水泵汽轮机，其特征在于所 述主进汽阀采用角阀。
5. 根据权利要求1所述的大功率发电机组给水泵汽轮机，其特征在于所 述汽缸的排汽口是倒漏斗结构，漏斗的小头连接排汽口。
6. 根据权利要求1所述的大功率发电机组给水泵汽轮机，其特征在于所 述喷嘴组的静叶片采用后加载层流叶型；所述转子的动叶片采用高负载叶 型，除调节级以外，其它各级动叶片均具有叶冠，其中，末级动叶片采用专利申请号为200710049979. l的新型叶片。
7. 根据权利要求1所述的大功率发电机组给水泵汽轮机，其特征在于所 述盘车装置采用专利申请号为200710050278.X的新型装置。
8. 根据权利要求1所述的大功率发电机组给水泵汽轮机，其特征在于所 述轴承箱配置的轴承采用前沿开槽的推力轴承。
全文摘要
本发明涉及一种用于大功率发电机组给水泵的汽轮机，包括汽缸、转子、主进汽阀、轴承箱、盘车装置；所述汽缸是上、下分半结构，具有喷嘴室和多个周向布置的喷嘴组；特点是蒸汽室布置在汽缸上半；喷嘴室具有多个相对独立的腔室，腔室的数量与喷嘴组的数量相同，蒸汽室通过蒸汽流道与对应的喷嘴组连通；属于位于汽缸下半喷嘴组的蒸汽流道，穿过汽缸中分面法兰与位于汽缸下半的喷嘴组连通；汽缸的排汽口是倒漏斗结构；主进汽阀采用角阀；喷嘴组的静叶片采用后加载层流叶型，转子的动叶片采用高负荷叶型，除调节级以外，其它各级动叶片均具有叶冠，其中，末级动叶片为新型线叶片；盘车装置转速120r/min。
文档编号F01D11/00GK101245712SQ20071005104
公开日2008年8月20日 申请日期2007年12月29日 优先权日2007年12月29日
发明者吴其林, 健 张, 琼 张, 张元林, 张志英, 潘家成, 王为民 申请人:东方电气集团东方汽轮机有限公司