背压改造汽轮机用低压缸冷却装置的制作方法

本实用新型涉及一种低压缸冷却装置，属于汽轮机技术领域。

背景技术：

背压机是以热负荷来调整发电负荷的发电机组，在众多的汽轮发电机组中，背压机由于消除了凝汽器的冷源损失，在热力循环效率方面是最高的，从而降低了发电煤耗、节约能源，故而得以广泛应用。

目前由于冬季供热面积不断增大，需要增加供热能力，各大电厂的机组均进行了背压机改造，改造方式为在冬季工况时将原纯凝或抽凝机组改造成背压机，中压排汽完全由排汽短管抽出去热网加热器换热供暖，此时低压缸内的转子会与低压缸内的蒸汽或空气产生摩擦鼓风发热，若不采取合理的低压缸冷却方式，则鼓风发热会造成转子变形、轴系标高变化等问题，严重时能够导致汽轮机组轴系振动、低压缸动静胀差超差，严重可引起机组停机，影响机组安全稳定运行。

技术实现要素：

本实用新型目的是为了解决在汽轮机进行背压改造时低压汽缸内部产生鼓风发热，影响安全稳定运行的问题，提供了一种背压改造汽轮机用低压缸冷却装置。

本实用新型所述背压改造汽轮机用低压缸冷却装置，包括冷却蒸汽管道、电动闸阀、压力调节阀、减温阀组、疏水阀、截止阀和疏水管道；

冷却蒸汽管道的蒸汽进口与汽轮机的中压排汽短管连通，冷却蒸汽管道的蒸汽出口与低压缸进汽口连通，冷却蒸汽管道上依次设置有电动闸阀、压力调节阀和减温阀组，减温阀组的冷凝水入口连接凝结水泵，在电动闸阀和压力调节阀之间设置有一号疏水管道，减温阀组处的冷却蒸汽管道上设置有二号疏水管道，低压缸进汽口前端的冷却蒸汽管道上设置有三号疏水管道，一号疏水管道、二号疏水管道和三号疏水管道上均设置有疏水阀，疏水阀和冷却蒸汽管道之间均设置有截止阀，低压缸进汽口前端设置有压力测点和温度测点。

优选的，汽轮机的中压排汽短管通过冷却蒸汽引出管与冷却蒸汽管道连通，冷却蒸汽管道与冷却蒸汽引出管之间通过第一冷却蒸汽管道法兰连接。

优选的，冷却蒸汽管道的蒸汽出口通过低压侧冷却蒸汽进汽管与低压缸进汽口连通，冷却蒸汽管道与低压侧冷却蒸汽进汽管之间通过第二冷却蒸汽管道法兰连接。

优选的，低压侧冷却蒸汽进汽管与低压缸进汽口之间通过低压缸进汽口法兰连接。

本实用新型的优点：本实用新型提出的背压改造汽轮机用低压缸冷却装置，从中压排汽短管中引出一部分蒸汽，经过减压和减温到需要的参数后，进入低压缸内，带走低压缸内部的鼓风热量。在低压缸进汽口位置设置有温度测点和压力测点，监测进入低压缸的蒸汽参数。在蒸汽冷却管道上设置有疏水管路，引出管道内的积水。

本实用新型提出的背压改造汽轮机用低压缸冷却装置不需要改动汽轮机的疏水系统和轴封系统，因此，电厂原有系统需要的改动量很少，降低了电厂的改造成本。

经过实验，汽轮机背压机组改造后，在冬季工况运行时，采用本实用新型提出的背压改造汽轮机用低压缸冷却装置，低压缸内部的温度能够低于设计报警值80℃，低压缸的胀差合理，轴承标高不变，机组振动的数据能够满足参数要求。

附图说明

图1是本实用新型所述背压改造汽轮机用低压缸冷却装置的结构示意图；

图2是本实用新型所述减温阀组的结构示意图；

图3是冷却蒸汽管道与汽轮机的中压排汽短管连接的结构示意图；

图4是冷却蒸汽管道与低压缸进汽口连接的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动的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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述背压改造汽轮机用低压缸冷却装置，包括冷却蒸汽管道1、电动闸阀2、压力调节阀3、减温阀组4、疏水阀5、截止阀6和疏水管道；

冷却蒸汽管道1的蒸汽进口与汽轮机的中压排汽短管12连通，冷却蒸汽管道1的蒸汽出口与低压缸进汽口连通，冷却蒸汽管道1上依次设置有电动闸阀2、压力调节阀3和减温阀组4，减温阀组4的冷凝水入口连接凝结水泵，在电动闸阀2和压力调节阀3之间设置有一号疏水管道7-1，减温阀组4处的冷却蒸汽管道1上设置有二号疏水管道7-2，低压缸进汽口前端的冷却蒸汽管道1上设置有三号疏水管道7-3，一号疏水管道7-1、二号疏水管道7-2和三号疏水管道7-3上均设置有疏水阀5，疏水阀5和冷却蒸汽管道1之间均设置有截止阀6，低压缸进汽口前端设置有压力测点8和温度测点9。

具体实施方式二：下面结合图3说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，汽轮机的中压排汽短管12通过冷却蒸汽引出管10与冷却蒸汽管道1连通，冷却蒸汽管道1与冷却蒸汽引出管10之间通过第一冷却蒸汽管道法兰11连接。

具体实施方式三：下面结合图4说明本实施方式，本实施方式对实施方式一或二作进一步说明，冷却蒸汽管道1的蒸汽出口通过低压侧冷却蒸汽进汽管15与低压缸进汽口连通，冷却蒸汽管道1与低压侧冷却蒸汽进汽管15之间通过第二冷却蒸汽管道法兰13连接。

再进一步的，低压侧冷却蒸汽进汽管15与低压缸进汽口之间通过低压缸进汽口法兰14连接。

下面结合图1-图4说明本实用新型的工作原理：图1是本实用新型所述背压改造汽轮机用低压缸冷却装置的结构示意图，背压机组在冬季工况启机时，电动闸阀2一直处于开启状态，从中压排汽引入一部分蒸汽进入冷却蒸汽管道1，需要进入低压缸的冷却蒸汽的流量和压力通过压力调节阀3进行调节控制，将蒸汽压力调整到所需范围内。然后由减温阀组4进行降温，图2是减温阀组4的结构示意图，冷凝水入口连接凝结水泵，凝结水经有减温阀组4转变为雾状水珠，与冷却蒸汽管道1内的蒸汽混合后蒸发，降低蒸汽的温度。在低压缸进汽口前端设置有压力测点8和温度测点9，监测进入低压缸的蒸汽的压力和温度参数。由于冷却蒸汽的温度参数一般比较低，因此，背压机组在冬季工况运行时，会在冷却蒸汽管道1内形成积水，需要及时引出，因此设置疏水管道、疏水阀5和截止阀6引出管道内的积水，在低压缸冷却装置投入运行时，疏水阀5和截止阀6一直处于开启状态。

图3是冷却蒸汽管道与汽轮机的中压排汽短管连接的结构示意图，图4是冷却蒸汽管道与低压缸进汽口连接的结构示意图，在冬季工况下运行时，机组改造为背压机组，原机组的连通管取消，用汽轮机的中压排汽短管12与中压外缸连接，汽轮机的中压排汽短管12上设置有冷却蒸汽引出管10，冷却蒸汽管道1与冷却蒸汽引出管10之间通过第一冷却蒸汽管道法兰11连接，第一冷却蒸汽管道法兰11包括法兰、反法兰和螺母、螺栓、垫片等相关连接件，冷却蒸汽引出管10与第一冷却蒸汽管道法兰11中的法兰直接插焊，冷却蒸汽管道1与第一冷却蒸汽管道法兰11中的反法兰直接插焊，两侧焊好后，用第一冷却蒸汽管道法兰11将两侧法兰把紧连接。冷却蒸汽管道1的蒸汽出口通过低压侧冷却蒸汽进汽管15与低压缸进汽口连通，冷却蒸汽管道1与低压侧冷却蒸汽进汽管15之间通过第二冷却蒸汽管道法兰13连接，第二冷却蒸汽管道法兰13包括法兰、反法兰和螺母、螺栓、垫片等相关连接件，低压侧冷却蒸汽进汽管15与低压缸进汽口之间通过低压缸进汽口法兰14连接。

本实用新型应用时，原机组的高、中压通流、前、中、后轴承箱及轴承、阀门位置、各管路接口位置等均不变，仅对低压通流进行光轴改造。冬季供暖期时，将低压转子换成背压光轴转子，原连通管取消，中压排汽侧接口以抽汽短管形式将中排蒸汽引出至热网供暖，低压进汽位置用堵板与进汽口连接，并在堵板上留有冷却蒸汽接口；冷却蒸汽从中压侧抽汽短管上引出，经过减温减压后进入低压缸，冷却背压光轴转子。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本实用新型，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本实用新型的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。