集成式高速汽轮发电机组结构的制作方法

本发明涉及汽轮机发电领域，具体而言，涉及集成式高速汽轮发电机组结构。

背景技术：

汽轮机发电领域中，汽轮机和发电机之间连接结构复杂，且整体系统体积大，不满足在一些特定发电领域中对发电机组的体积小、重量轻的要求。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种集成式高速汽轮发电机组结构，以解决现有技术中的汽轮机发电体系连接结构复杂、整体系统体积大的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

一种集成式高速汽轮发电机组结构，其包括汽轮机和发电机；发电机为起发一体电机；汽轮机和发电机为同轴一体化结构，汽轮机的转子和发电机的转子为同轴一体化的一个同时伸入汽轮机内部和发电机内部的转子件；转子件包括转子体，转子体上设有两组沿轴向间隔的导磁套筒转子体通过与导磁套筒配合的磁悬浮支持轴承分别支撑于汽轮机和发电机上；转子件还包括连接于转子体上的动叶和连接于转子体上的电机转子组件；动叶位于汽轮机内，电机转子组件位于发电机内，且动叶和电机转子组件均位于两组导磁套筒之间。可选地，转子体靠近汽轮机的一端设有推力盘，推力盘轴向两侧设置有磁悬浮推力轴承，用于平衡机组轴向推力。

本实施例中的集成式高速汽轮发电机组结构通过同轴一体化的设置，使得两者共用的转子体实现悬浮支撑于汽轮机和发电机之间，减少了2个支持轴承，取消了联轴器及减速箱，结构紧凑、效率高、提高了机组可靠性。

在一种实施方式中，集成式高速汽轮发电机组结构具有公共底座，汽轮机和发电机均安装于公共底座之上。汽轮机的前部由挠性板支撑，后部由台板支撑，且汽轮机的死点位于台板处，以使机组运行时，通过挠性板变形吸收机组膨胀。同时，将死点设置在台板处，还能避免汽轮机的振动向发电机传递，引发发电机的不良振动，有利于对发电机的保护。

集成式高速汽轮发电机组结构还包括轴封加热器、凝汽器和射汽抽气器；汽轮机的排汽口连通凝汽器，以使在汽轮机内做完功的乏汽进入凝汽器进行放热变成凝水；射汽抽气器连通汽轮机端部轴封，将汽轮机端部的汽—气混合物抽入轴封加热器进行加热凝水，同时抽出凝汽器中的不凝结气体维持凝汽器的真空，凝汽器和射汽抽气器均通过筋板与公共底座组焊成一体。通过筋板12将公共底座9与凝汽器16、射汽抽气器13进行组焊，能够保证机组整体刚性。

本实施例中的公共底座包括平板和平板两侧的斜板，公共底座通过其平板支撑设置于凝汽器热井上，公共底座两侧斜板下布置有若干隔振器i；凝汽器热井被配置成能够通过设置于其下端面的若干隔振器ⅱ支撑于安装基础。采用两套隔振器(隔振器i、隔振器ii)进行支撑及减振，有效隔离机组振动。

在一种实施方式中，集成式高速汽轮发电机组结构还包括阀门，阀门通过阀门支架支撑连接于公共底座上，并位于汽轮机附近，阀门由全电动阀门驱动装置驱动，以调节汽轮机的新蒸汽进汽量，从而控制机组出力，匹配用户负载功率。

综合以上描述，本发明实施例中的集成式高速汽轮发电机组结构具有机组高度集成，体积小，连接关系简单的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例的集成式高速汽轮发电机组结构的结构示意图；

图2为汽轮机与发电机同轴一体化结构示意图。

图标：s1-集成式高速汽轮发电机组结构；1-阀门；2-汽轮机；3-台板；4-轴封加热器；5-发电机；6-阀门驱动装置；7-挠性板；8-阀门支架；9-公共底座；10-斜板；11-隔振器ⅰ；12-筋板；13-射汽抽气器；14-凝汽器热井；15-隔振器ⅱ；16-凝汽器；17-平板；18-磁悬浮推力轴承；19-推力盘；20-导磁套筒；21-磁悬浮支持轴承；22-动叶；23-转子体；24-电机转子组件；25-磁悬浮支持轴承；26-转子件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，本发明的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本发明的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“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发明中的具体含义。

实施例

参见图1、图2，本实施例中的一种集成式高速汽轮发电机组结构s1包括汽轮机2和发电机5；发电机5为起发一体电机；汽轮机2和发电机5为同轴一体化结构，汽轮机2的转子和发电机5的转子为同轴一体化的一个同时伸入汽轮机2内部和发电机5内部的转子件26；转子件26包括转子体23，转子体23上设有两组沿轴向间隔的导磁套筒20，转子件26通过与导磁套筒20配合的磁悬浮支持轴承21和磁悬浮支持轴承25分别支撑于汽轮机2和发电机5上；转子件26还包括连接于转子体23上的动叶22和连接于转子体23上的电机转子组件24；动叶22位于汽轮机2内，电机转子组件24位于发电机5内，且动叶22和电机转子组件24均位于两组导磁套筒20之间。可选地，转子体23靠近汽轮机2的一端设有推力盘19，推力盘19轴向两侧设置有磁悬浮推力轴承18，用于平衡机组轴向推力。

本实施例中的集成式高速汽轮发电机组结构s1通过同轴一体化的设置，使得两者共用的转子体23实现悬浮支撑于汽轮机2和发电机5之间，减少了两个支持轴承，取消了联轴器及减速箱，结构紧凑、效率高、提高了机组可靠性，且极大的缩减了机组轴向长度。

本实施例中，发电机5采用高速起发一体电机，在起动与停机阶段，发电机5可以作为盘车电机盘动转子低速转动，防止转子热弯曲，机组不需要再单独设置盘车系统，简化了系统结构。并且机组采用磁悬浮支持轴承21、磁悬浮支持轴承25，具有无机械接触，无磨损，长寿命，非常适用于高转速，无需润滑等优点。

在一种实施方式中，集成式高速汽轮发电机组结构s1具有公共底座9，汽轮机2和发电机5均安装于公共底座9之上。汽轮机2的前部由挠性板7支撑，后部由台板3支撑，且汽轮机2的死点位于台板3处，以使机组运行时，通过挠性板7变形吸收机组膨胀。同时，将死点设置在台板3处，还能避免汽轮机2的振动向发电机5传递，引发发电机5的不良振动，有利于对发电机5的保护。

本实施例中的集成式高速汽轮发电机组结构s1还包括轴封加热器4、凝汽器16和射汽抽气器13；汽轮机2的排汽口连通凝汽器16，以使在汽轮机2内做完功的乏汽进入凝汽器16进行放热变成凝水；射汽抽气器13连通凝汽器16，将汽轮机端部的汽—气混合物抽入轴封加热器进行加热凝水，同时抽出凝汽器16中的不凝结气体维持凝汽器16的真空；凝汽器16和射汽抽气器13均通过筋板12与公共底座9组焊成一体。通过筋板12将公共底座9与凝汽器16、射汽抽气器13进行组焊，能够保证机组整体刚性。

本实施例中的公共底座9包括平板17和平板17两侧的斜板10，公共底座9通过其平板17支撑设置于凝汽器热井14上，公共底座9两侧斜板10下布置有若干隔振器i11；凝汽器热井14被配置成能够通过设置于其下端面的若干隔振器ⅱ15支撑于安装基础。采用两套隔振器(隔振器i、隔振器ii)进行支撑及减振，有效隔离机组振动。

在一种实施方式中，集成式高速汽轮发电机组结构s1还包括阀门1，阀门1通过阀门1支架支撑连接于公共底座9上，并位于汽轮机2附近，阀门1由全电动阀门1驱动装置驱动，以调节汽轮机2的新蒸汽进汽量，从而控制机组出力，匹配用户负载功率。本实施例中的阀门1采用全电动驱动装置，取消了液压油系统，大幅减少机组辅助系统的尺寸、重量，提高机组自动化水平。且机组取消了润滑油系统及液压油系统，工作环境干净。

本实施例中的汽轮机2与发电机5采用高速直联，机组功率可为100～1000kw，转速可为6000～30000r/min，取消了减速箱等构件，结构紧凑、效率高、提高了机组可靠性。

综合以上描述，本发明实施例中的集成式高速汽轮发电机组结构s1具有机组高度集成，效率高、结构紧凑、无油系统等的有益效果，在小型高速汽轮发电机5组、有机工质发电等领域具有广阔的应用前景。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。