[实用新型]用于汽轮机双转子互换循环水供热的低压隔板

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽轮机低压隔板技术领域，尤其涉及用于汽轮机双转子互换循环水供热的低压隔板。

背景技术

专利号为ZL201020608575.9的中国实用新型专利公开了一种汽轮机新型低压级直焊式静叶隔板。该实用新型涉及一种汽轮机新型低压级直焊式静叶隔板，其强度高、结构简单、通用性强,相对于传统的应用于汽轮机低压级的铸造隔板,采用本结构的静叶焊接隔板比铸造隔板静叶片出汽边位置度更高,静叶栅流道表面粗糙度更小,叶栅沿圆周方向分布更均匀。它主要由隔板体、隔板内环筒体、静叶及隔板外环组成,所述隔板体与隔板内环筒体为分体式,隔板体与隔板内环筒体成T形结构,两者直接焊接连接;静叶片与隔板外环和隔板内环也是直接焊接连接。该实用新型的缺点是隔板体与隔板内环筒体为分体式，增加了机械加工难度且加大了机械加工累积误差。

实用新型内容

针对上述各种供热技术的缺陷，“低压缸双背压双转子互换”即“纯凝-背压双运行模式”供热技术是一种冷源损失最小、发电负荷与锅炉吸热量比例较高、同时满足大规模供热需求的供热模式。该供热技术实现了“供热期内低真空循环水供热工况汽轮机冷源损失降低为零，非供热期纯凝运行工况下机组热耗率不高于原纯凝设计工况下的热耗水平”的目标，达到大幅度降低机组煤耗的目的。

“低压缸双背压双转子互换”循环水供热技术需要在供热运行工况时使用新设计的动静叶片级数相对减少的高背压低压转子，凝汽器运行高背压（30～45kPa），对应排汽温度提高至80℃左右，进行循环水供热；在非采暖期，再将原纯凝转子恢复，排汽背压恢复至4.9kPa，完全恢复至原纯凝机组运行工况。这样，机组即实现了“纯凝-背压”的“双运行模式”。

本次低压缸双背压双转子互换循环水供热改造的主要项目包括中低压连通管抽汽供热改造、低压缸通流部分改造和热力系统（含凝汽器）改造三个部分。其核心改造内容有：纯凝工况下2×6级低压转子供热期更换为高背压工况下专用的2×4级低压转子，低压缸隔板、导流环等部件相应进行改造。凝汽器铜管更换成不锈钢管，中-低及低-发对轮改为液压拉伸螺栓连接，重新设计加装低压缸低负荷喷水系统。

低压通流部分中，新转子采用的先进技术措施即新型优化高效静叶叶型，新设计的低压共2×4个压力级隔板静叶片均采用新型优化高效新叶型，提高了级效率，增加攻角范围以改善变工况性能。采用新型动叶叶型，使汽道上下流速分布合理，减少了动叶损失。各级动叶片采用自带围带整圈连接，动叶围带加工为内斜外平结构，使子午面形成光顺通道。除末级动叶外，动叶顶部采用疏齿式可调汽封代替原设计有两道汽封齿的高低齿汽封，以减少漏汽损失。新设计隔板全部采用焊接钢隔板。焊接钢隔板材质好、叶栅部分加工精度高，能保证静叶栅达到设计气动热力性能，并可延长隔板使用寿命。新低压转子为整锻无中心孔转子，通流级数为2×4级，所有叶轮均采用等强度设计。转子材料为30Cr2Ni4MoV。减级后转子重量减轻，为维持低压转子及轴系临界转速和低压前、后轴承载荷基本不变，在保持低压转子前、后轴承处轴颈、后汽封处轴颈等与原机组部件配合尺寸不变的前提下，将低压正反2×4级隔板汽封直径增大至φ960mm，转子重量约16.01t（图纸标注），低压转子一阶临界转速计算值为2221r/min。低压部分正反向共8付隔板，采用直焊式结构，静叶全部采用弯扭叶型，静叶出汽边修薄到0.38mm，低压隔板、轴端采用直平齿汽封，叶顶采用梳齿汽封。末级隔板外环设置有除湿结构，汽流中的小水滴在离心力的作用下落入去湿槽中，绕过末级动叶，直接进入排汽口，可有效减轻末级动叶的水蚀现象。所有隔板中分面采用螺栓紧固，检修时内缸不用吊出。最后两级隔板采用平滑过渡的导流环代替，做功后的蒸汽通过排汽导流环2套进入凝汽器。

考虑低压缸排汽温度升高，低压缸水平中心将抬高，容易引起汽封与转子碰磨，因此汽封设计为下半部椭圆形式，下间隙放大。

优化动叶片叶型设计，采用目前较为先进的三维扭叶片，动叶片自带内斜外平围带，构成高效光滑子午面流道，使汽道上下流速分布合理，减少了动叶损失。根据气动计算结果确定末级叶片名义叶高尺寸250mm。

根据现代汽轮机的设计思想，采用了粗壮可靠的大刚性叶根，强度设计时直接考核相对动应力，引入调频和不调频叶片的动强度安全准则。

本机组动叶轴向宽度大，叶片和叶根刚性好，低压第1级为外包倒T型叶根，低压2、3、4级为双倒T型叶根。