[发明专利]一种提高空冷汽轮机组效率的喷嘴装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种空冷汽轮机，尤其涉及一种空冷汽轮机组喷嘴装置。

背景技术

汽轮机中喷嘴的作用是将蒸汽的热能转变为动能，并使汽流按一定的方向进入调节级；喷嘴固定在蒸汽室上，引导汽流按一定的方向流入动叶汽道，是汽轮机实现能量转换的主要静止部件。大功率汽轮机大都采用喷嘴配汽方式，现有汽轮机的喷嘴配汽方式为：四个高压调节阀分别通过管道与第一蒸汽室12、第二蒸汽室14、第三蒸汽室16和第四蒸汽室18连接，每个蒸汽室后面连接有若干个喷嘴20，所有的喷嘴20围绕汽轮机轴22均匀分布，每个蒸汽室上的喷嘴20数量相同，如图5和图6所示。蒸汽从高压调节阀流入，经过蒸汽室和喷嘴流动到动叶片21上，对动叶片产生冲击力，带动汽轮机轴22旋转，如图7所示。汽轮机的负荷是由通过高压调节阀的蒸汽流量决定的，而蒸汽流量是由高压调节阀的开度控制的。通常高压调节阀在三阀点状态下通过的蒸汽流量为额定负荷所需的蒸汽流量(以下简称额定负荷流量)。三阀点是指四个阀门中的三个全开、第四个关闭的工作状况，此时节流损失非常小，机组经济性好，并且可通过开启第四个阀门实现过载运行。阀门全开时的通流能力取决于后面连接的喷嘴数。由于每个高压调节阀后连接的喷嘴数量一样，所以它们全开时的通流能力相同，因此任意三个阀门组成的三阀点通过的蒸汽流量都相等，按通流能力来定义，此时只有一种三阀点。目前空冷机组高压调节阀的三阀点按照冬季工况(背压为15kpa)设计，即高压调节阀的三阀点对应背压15kpa时的额定负荷流量，由于空冷机组受气候影响较大，当运行在夏季工况时(背压为35kpa)，额定负荷流量远大于冬季工况时的额定负荷流量，即机组带相同的额定负荷，夏季时所需的蒸汽流量远大于冬季时所需的蒸汽流量。然而，阀门在同开度下通过的流量在夏季和冬季基本一致，因此在夏季工况下，三阀点通过的蒸汽流量仍为冬季额定负荷流量，小于夏季额定负荷流量。只有把第四个阀门也部分打开，才能增加蒸汽流量，达到夏季额定负荷流量。此设计的问题在于：夏季时在额定负荷下，部分打开的第四个阀门存在着较大的节流损失，影响机组的效率。

发明内容

本发明的目的是为解决现有空冷汽轮机组的喷嘴配汽方式导致夏季工况时节流损失大、影响机组效率的问题，提供一种提高空冷汽轮机组效率的喷嘴装置。

本发明的技术方案一由蒸汽室、第一高压调节阀、第二高压调节阀、第三高压调节阀、第四高压调节阀、蒸汽管道和数个喷嘴组成，蒸汽室划分为四个蒸汽室，即左上方蒸汽室、右上方蒸汽室、左下方蒸汽室和右下方蒸汽室，第一高压调节阀通过蒸汽管道与左上方蒸汽室连接，第二高压调节阀通过蒸汽管道与右上方蒸汽室连接，第三高压调节阀通过蒸汽管道与左下方蒸汽室连接，第四高压调节阀通过蒸汽管道与右下方蒸汽室连接，左上方蒸汽室的横截面面积等于右下方蒸汽室的横截面面积，右上方蒸汽室的横截面面积等于左下方蒸汽室的横截面面积，左上方蒸汽室的横截面面积小于右上方蒸汽室的横截面面积，蒸汽室的背面装有数个沿蒸汽室圆周均布的喷嘴，左上方蒸汽室上的喷嘴的数量等于右下方蒸汽室上的喷嘴的数量，右上方蒸汽室上的喷嘴的数量等于左下方蒸汽室上的喷嘴的数量。

本发明的技术方案二由蒸汽室、第一高压调节阀、第二高压调节阀、第三高压调节阀、第四高压调节阀、蒸汽管道和数个喷嘴组成，蒸汽室划分为四个蒸汽室，即左上方蒸汽室、右上方蒸汽室、左下方蒸汽室和右下方蒸汽室，第一高压调节阀通过蒸汽管道与左上方蒸汽室连接，第二高压调节阀通过蒸汽管道与右上方蒸汽室连接，第三高压调节阀通过蒸汽管道与左下方蒸汽室连接，第四高压调节阀通过蒸汽管道与右下方蒸汽室连接，左上方蒸汽室的横截面面积等于右下方蒸汽室的横截面面积，右上方蒸汽室的横截面面积等于左下方蒸汽室的横截面面积，左上方蒸汽室的横截面面积大于右上方蒸汽室的横截面面积，蒸汽室的背面装有数个沿蒸汽室圆周均布的喷嘴，左上方蒸汽室上的喷嘴的数量等于右下方蒸汽室上的喷嘴的数量，右上方蒸汽室上的喷嘴的数量等于左下方蒸汽室上的喷嘴的数量。

本发明的有益效果是：本发明实现了高压调节阀有两种三阀点状态，分别对应夏季和冬季气候条件下的额定负荷流量，在不改变机组冬季额定工况效率的前提下，降低了在夏季额定工况时的节流损失，提高了空冷机组的整体效率。

附图说明