[发明专利]汽轮机低压内缸蒸汽内流隔热结构

说明书

技术领域

本发明涉及汽轮机设计领域，具体是一种超超临界汽轮机低压内缸的蒸汽内流隔热结构。

背景技术

超超临界汽轮机低压内缸进汽温度在393℃左右，排汽温度为33℃左右，进汽区域内外壁温差360℃左右，为控制低压内缸变形，现有的低压内缸进汽区域设计为装配式结构，如图1～3所示。如此设计，低压蒸汽由低压进汽口1进入进汽室6，进汽室6两端由进汽室端面板4与低压内缸3在径向配合连接、构成圆环柱形的进汽室6。需要注意的是：低压内缸3筒体内壁上、与进汽室端面板4连接处设计为凹槽，对应的进汽室端面板4顶部设计为与之配合的凸肩状，该凸肩4-1在凹槽内具有一定的径向滑动的自由度。如此，使得进汽室6能自由膨胀，对汽缸不产生热胀力，低压内缸3筒体外壁加装有隔热板，以减少内外壁温差。

由于现有的装配式结构的进汽室端面板4前后存在压差，而凸肩4-1的厚度较薄，刚性较差；由于前后压差产生的力作用在进汽室端面板4上、容易导致进汽室端面板4顶端的凸肩4-1变形，从而引起进汽室端面板4与低压内缸3之间的配合间隙增加，使得蒸汽从图2所示的泄漏点P泄露出去，影响机组效率。

但是，如果取消装配式结构、将该部分设计为整体式汽缸，则进汽室6与低压内缸3之间没有膨胀间隙；在机组运行情况下，在高温环境中进汽室6产生的热胀力将直接作用在低压内缸3上，导致低压内缸3变形大。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种汽轮机低压内缸蒸汽内流隔热结构，解决了装配式进汽室凸肩蒸汽泄漏隐患和整体式低压进汽室汽缸变形大的问题。

本发明所采用的技术方案是：

一种汽轮机低压内缸蒸汽内流隔热结构，所述低压内缸的进汽室顶部设置有低压进汽口，所述进汽室的两端面板与低压内缸为一整体，进汽室内装焊有1个条形弧板，该条形弧板垂直于低压内缸径向设置，条形弧板的两头装焊在低压内缸内壁上与低压进汽口底部的连接处、两侧装焊在进汽室的两端面板上，条形弧板与低压内缸内壁之间构成隔热夹层；所述隔热夹层内、进汽室的两端面板上开有若干个与低压2级后抽汽腔室相通的通流孔。

所述条形弧板具有两头圆滑过渡段和中间弧面段，且中间弧面段的型线是以低压内缸的径向截面中心为圆心的U形弧，该U形弧的直径小于低压内缸的通径、大于两端面板的内径。

所述条形弧板与低压内缸内壁之间设置有若干根支撑筋板。

本发明具有以下有益效果：

本发明的结构简单，设计先进、新颖。针对装配式进汽室凸肩漏汽问题，本发明取消了装配式进汽室，改进为整体式进汽室，消除了装配式进汽室凸肩漏汽问题，提高了机组效率；对于整体式低压内缸变形问题，通过新增设置的蒸汽内流隔热夹层来解决，具体是在低压内缸进汽区域上设置隔热夹层，引低压2级后250℃左右抽汽流入隔热夹层表面，使进汽区域内外壁温差由360℃减少为217℃左右，轴向温度梯度由143℃趋于一致；由于夹层隔热作用，进汽室和内缸筒体分别只承受一部分温差，热应力和热变形因温差减小而减小。

附图说明

图1 是原汽轮机低压内缸进汽室的结构示意图；

图2 是图1的A局部放大图；

图3是原汽轮机低压内缸的全剖结构示意图；

图4是本发明汽轮机低压内缸蒸汽内流隔热结构的结构示意图；

图5是本发明汽轮机低压内缸的全剖结构示意图；

图6是本发明汽轮机低压内缸的外形结构示意图

图中标号表示：1-低压进汽口、2-低压2级后腔室、3-低压内缸、4-进汽室端面板、4-1-凸肩、5-2级后抽汽口、6-进汽室、7-条形弧板、7-1-条形弧板上半左、7-2-条形弧板下半、7-3-条形弧板上半右、8-隔热夹层、8-1-隔热夹层上半左、8-2-隔热夹层下半、8-3-隔热夹层上半右、9-支撑筋板、10-通流孔、11-水平中分面筋板、12-疏水孔、Vz-低压蒸汽汽流方向、Vc-进入夹层的2级后抽汽汽流方向、P-泄露点。

具体实施方式

如图4～6所示，本发明是一种汽轮机低压内缸蒸汽内流隔热结构，所述低压内缸3的进汽室6顶部设置有低压进汽口1，进汽室6两端的低压2级后腔室2底部设置有2级后抽汽口5。