一种双转速抽凝背式汽轮机的制作方法

本实用新型涉及汽轮机领域，具体地涉及一种双转速抽凝背式汽轮机。

背景技术：

作为火力发电的核心装备，汽轮机的技术和产品将以提高效率为目标，在高温材料的研制及相关先进技术的基础上迎来了一个全新的发展。新一代火电技术发展的重点是推进新产品的设计技术，制造加工工艺以及热力系统的优化，涉及到蒸汽参数的提升、通道优化、冷端优化等等领域。

传统的供热式汽轮机为背压式汽轮机、抽凝式汽轮机。因此，为了满足能源单位供热最大化的需求，要求汽轮机能满足凝汽、抽汽、背压三种方式运行。热负荷较低时，汽轮机抽汽量能满足热负荷需求，机组可以采用抽凝方式运行。随着热负荷需求的持续上升，即当机组热负荷超过机组设计最大抽汽量时，汽轮机组可通过自动离合器将低压部分解列，高压部分背压方式运行，这样高压部分排汽便可全部用于满足热负荷需求；而当热负荷持续降低时，汽轮机组可通过自动离合器将低压部分并列，汽轮机组可以采用背压方式、抽凝方式、纯凝方式运行。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种双转速抽凝背式汽轮机，以解决凝汽、抽汽、背压三种方式运行的要求。

为了实现上述目的，作为本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种双转速抽凝背式汽轮机，包括转动连接的低压汽轮机、汽轮发电机和高压汽轮机，其中低压汽轮机通过低压联轴器与同步离合器相连接，同步离合器与短轴相连接，短轴与汽轮发电机一端直接刚性连接。高压汽轮机通过高速段联轴器与齿轮减速箱相连接，齿轮减速箱输出端通过低速段联轴器与汽轮发电机另一端连接。

优选地，所述双转速抽凝背式汽轮机还包括低压机前轴承箱、低压机后轴承箱、高压机前轴承箱、高压机后轴承箱，均采用落地结构安装在机架上，低压汽轮机通过前段下猫爪支撑在低压机前轴承箱上，低压汽轮机排汽缸采用落地结构安装在基础上，高压汽轮机通过上猫爪支撑在高压机前轴承箱和高压机后轴承箱上。

优选地，低压汽轮机与汽轮发电机同转速，高压汽轮机与汽轮发电机转速不同，高压汽轮机转速通过齿轮减速箱变速后与汽轮发电机同转速。

优选地，低压汽轮机为单流程缸，高压汽轮机为内部反流冷却的分流缸，低压汽轮机转子通过低压机前轴承箱和低压机后轴承箱内的径向轴承支承，高压汽轮机转子通过高压机前轴承箱和高压机后轴承箱内的径向轴承支承。

优选地，抽凝背式汽轮机的主汽调节联合阀座在高压汽轮机的外缸上方，主汽调节联合阀与在高压汽轮机的外缸采用焊接结构，主汽调节联合阀与主蒸汽导汽管法兰连接。

优选地，抽凝背式汽轮机的中压主汽调节联合阀位于低压汽轮机下方。

优选地，高压汽轮机向下排汽，低压汽轮机下部进汽，低压汽轮机和高压汽轮机之间设置中低压联通管。

优选地，低压汽轮机、高压汽轮机均为水平中分面结构，低压汽轮机、高压汽轮机的汽缸上下半均通过双头螺栓连接。

优选地，低压汽轮机与低压机前轴承箱下半部设置有垂直推拉梁，垂直推拉梁与轴承箱轴向固定，高压汽轮机与高压机前轴承箱、高压机后轴承箱下半部设置有垂直推拉梁，垂直推拉梁与轴承箱轴向固定。

优选地，低压汽轮机的低压转子与同步离合器转子、短轴、汽轮发电机转子、低速段联轴器、齿轮减速箱低速轴组成低速轴系，高压汽轮机的高压转子与齿轮减速箱高速轴、高速段联轴器组成高速轴系。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

(1)本实用新型的一种双转速抽凝背式汽轮机充分利用了多级反动式技术优势，效率提高2.5～4％；

(2)高压汽轮机采用高转速，在小容积流量条件下，可以降低通流根径，提高叶片高度，提高汽轮机效率；

(3)高压汽轮机采用双层汽缸结构，减少汽缸漏汽、轴向定位面漏汽；

(4)高压汽轮机高压内缸和隔板套内所有静叶均采用装配式结构，可以保证制造精度；

(5)低压汽轮机采用常规转速，叶片高度高，可以采用通用成熟的结构库，缩短设计工期；

(6)本实用新型对通流汽封间隙进行调整，高压汽轮机采用小间隙镶片式汽封；

(7)主汽调节阀座在外缸上，可以减少有害容积，降低甩负荷转子飞升率；

(8)低压机前轴承箱、低压机后轴承箱、高压机前轴承箱、高压机后轴承箱均为落地结构，运行对汽轮机中心标高影响小；

(9)高低压联通管上设置抽汽阀，旁路启动系统，配合同步离合器，可实现纯凝、抽凝、背压三种运行方式，满足“供热量最大化”要求。

附图说明

图1为本实用新型的汽轮机整体结构示意图；

图2为本实用新型中的高压汽轮机的结构示意图；

【附图标记说明】：

1-低压机前轴承箱；2-低压汽轮机；3-低压机后轴承箱；4-低压联轴器；5-同步离合器；6-短轴；7-汽轮发电机；8-低速段联轴器；9-齿轮减速箱；10-高速段联轴器；11-高压机前轴承箱；12-高压汽轮机；13-高压机后轴承箱；14-高压内缸；15-隔板套；16-高压外缸。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚地说明，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型提供了一种双转速抽凝背式汽轮机，包括低压机前轴承箱1、低压汽轮机2、低压机后轴承箱3、低压联轴器4、同步离合器5、短轴6、汽轮发电机7、低速段联轴器8、齿轮减速箱9、高速段联轴器10、高压机前轴承箱11、高压汽轮机12、高压机后轴承箱13。

低压机前轴承箱1、低压机后轴承箱3、高压机前轴承箱11、高压机后轴承箱13均采用落地结构安装在机架上，低压汽轮机2通过前段下猫爪支撑在低压机前轴承箱1上，低压汽轮机2的排汽缸采用落地结构安装在基础上，高压汽轮机12通过上猫爪支撑在高压机前轴承箱11和高压机后轴承箱上13。

低压汽轮机2转子、高压汽轮机12转子均为双支撑结构。低压汽轮机2通过低压联轴器4与同步离合器5相连接，同步离合器5与短轴6相连接，短轴6与汽轮发电机7一端直接刚性连接。高压汽轮机12通过高速段联轴器10与齿轮减速箱9相连接，齿轮减速箱9输出端通过低速段联轴器8与汽轮发电机7另一端连接。

低压汽轮机2、高压汽轮机12均为水平中分面结构，低压汽轮机2、高压汽轮机12的汽缸上下半均通过双头螺栓连接。

低压汽轮机2为单流程缸，高压汽轮机12为内部反流冷却的分流缸，低压汽轮机2转子通过低压机前轴承箱和低压机后轴承箱内的径向轴承支承，高压汽轮机12转子通过高压机前轴承箱和高压机后轴承箱内的径向轴承支承。

如图2所示，所述的高压汽轮机12包含有高压内缸14，隔板套15，高压外缸16，高压内缸14与高压蒸汽室铸为一体，高压蒸汽室为全周进汽，在上半有两个进汽口，垂直方向布置，与两个调节阀出汽口相连。

高压外缸16与高压内缸14、隔板套15形成不同方向的流道，高压外缸16与高压内缸14形成的流道蒸汽反向转折后冷却高压内缸14，并进入隔板套14。

高压汽轮机12的高压内缸14和隔板套15内所有静叶均采用装配式结构。

采用双层缸结构可以改善汽缸的热应力分布，提高机组对负荷变化的适应性。高压汽轮机的高压外缸16、高压内14缸、隔板套15设计为水平中分面结构，用双头螺栓将汽缸上下半连接起来，并通过高压外缸16上半伸出的猫爪支撑在高压汽轮机12的两个轴承箱的支座上。

抽凝背式汽轮机的主汽调节联合阀座在高压汽轮机12的高压外缸16上方，主汽调节联合阀与在高压汽轮机12的高压外缸16采用焊接结构，主汽调节联合阀与主蒸汽导汽管法兰连接。

抽凝背式汽轮机的中压主汽调节联合阀位于低压汽轮机2下方。高压汽轮机12与汽轮发电机7转速不同，高压汽轮机12转速通过齿轮减速箱9变速后与汽轮发电机7同转速；

低压汽轮机2与汽轮发电机7同转速，低压汽轮机2通过同步离合器5、短轴6与汽轮发电机7相连接；

高压汽轮机12向下排汽，低压汽轮机2下部进汽，低压汽轮机2和高压汽轮机12之间设置中低压联通管，中低压联通管上设置旁路启动系统，配合同步离合器5，可平稳快速地并入和脱开低压汽轮机；高低压联通管上设置抽汽阀，旁路启动系统，配合同步离合器，可实现纯凝、抽凝、背压三种运行方式，满足“供热量最大化”要求；

低压汽轮机2与低压机前轴承箱1下半部设置有垂直推拉梁，垂直推拉梁与轴承箱轴向固定，高压汽轮机12与高压机前轴承箱11、高压机后轴承箱13下半部设置有垂直推拉梁，垂直推拉梁与轴承箱轴向固定。

低压汽轮机2的低压转子与同步离合器5转子、短轴6、汽轮发电机7的转子、低速段联轴器8、齿轮减速箱9的低速轴组成低速轴系，高压汽轮机12的高压转子与齿轮减速箱9的高速轴、高速段联轴器10组成高速轴系。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果作了进一步地详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。