[发明专利]蒸汽管道及发电系统

说明书

本发明涉及发电设备领域，公开了一种蒸汽管道及发电系统，所述蒸汽管道包括直线管段(1)和与所述直线管段(1)的端部连通的具有多圈螺旋状结构的弹簧管段(2)，所述弹簧管段(2)的中心轴线方向与所述直线管段(1)的延伸方向一致，并且所述弹簧管段(2)能够沿所述直线管段(1)的延伸方向伸缩变形。本发明的蒸汽管道及发电系统，在满足应力要求的前提下能够降低管道内的阻力和减少蒸汽管道用量，同时结构简单，方便制造和安装，有利于成本的降低。

技术领域

本发明涉及发电设备领域，具体地涉及一种蒸汽管道及发电系统。

背景技术

传统发电系统中的汽轮发电机组布置在相对较低的位置，汽轮机的连接蒸汽管道的第一接口与锅炉的连接蒸汽管道的第二接口之间的高度落差较大，为了补偿因热膨胀等引起的位移变化，需要合理布置蒸汽管道和用于固定管道的支吊架，管路设计难度较高，并且为了降低运行中该段管道的力矩，以使应力在允许范围，确保系统能够正常运行，往往对蒸汽管道进行转弯回折设计，导致管道用量以及管道内的阻力较大，不利于降低成本。

例如，申请号为201710268345.9的中国专利申请公开了一种机炉紧凑布置的管道连接系统，至少包括具有锅炉受热面、锅炉出口联箱的锅炉、高位汽轮机以及连接锅炉出口联箱与高位汽轮机之间的管道系统，所述锅炉出口联箱贴靠所述高位汽轮机，与所述锅炉出口联箱相连接的所述锅炉受热面管束(受热面管排炉外段)布置成包括水平段和垂直段的L型。并且在该申请中指出，锅炉出口联箱机炉之间系统的热膨胀、热应力均由连接在锅炉出口联箱上的管束来吸收。由于锅炉受热面管束的水平段和垂直段的连接部位必然会形成转弯回折设计，导致管道用量加大，且使管道内的阻力增大。

再如，申请号为00108362.7的中国专利申请公开了一种锅炉悬吊装置，在其说明书部分第二段公开了以下特征“通常把用于在热电厂中产生蒸汽的锅炉悬吊在钢架上。这些钢架具有侧面支撑和水平横梁。锅炉固定悬吊在水平横梁的不同点上。锅炉供暖时，锅炉将通过上固定点向下产生膨胀。由于这种膨胀的原因，在垂直方向上活汽管道与锅炉相连接的接点位置将发生变化。为了使与汽轮机相连接的活汽管道伴随锅炉的热膨胀而产生顺应的和相应的变化，需在活汽管道上设置多个用于膨胀的拱形件。”由于这里的“拱形件”为类似U形的结构，其调节管系膨胀的问题依靠的仍然是弯曲回折设计，并且由于该结构变形有限，因此需要设置多个拱形件，并且由于需要在高温和高压的环境下变形工作，对材质要求较高，加工工艺相当复杂，导致活汽管道非常昂贵。另外，在该申请的说明书部分第十二段公开了以下特征“图1中示意性地示出了锅炉，该锅炉带有装在锅炉骨架上的本发明的锅炉悬吊装置。人们利用这种锅炉生产例如热电厂中的蒸汽。与本发明相应的是将锅炉以液压形式悬挂到锅炉骨架的上部横梁上。液压式锅炉悬吊装置包括多个汽缸，这些汽缸以水平和垂直方式设置在横梁和锅炉上。垂直设置的液压汽缸起的作用是，抵制锅炉的向下的热膨胀。在图l中用箭头示出了通过补偿后实现的膨胀方向。此外，水平方向上产生的锅炉膨胀是通过水平设置的液压汽缸跟踪的。借助于图l中未示出的应变计或压力传感器可以按垂直和水平方式实现热膨胀补偿，所述的应变计或压力传感器设置在锅炉的上部表面上或设在锅炉的上部表面和锅炉骨架之间，并且通过同样未示出的有效连接装置与液压汽缸相连接。”这样通过液压汽缸可补偿锅炉膨胀和收缩时产生的位移变化，但并不能补偿活汽管道(相当于本申请中的蒸汽管道)膨胀和收缩时产生的位移变化，导致活汽管道内的应力较大，存在一定安全隐患。

因此，存在设计一种结构简单且在满足应力要求的前提下能够减少管道用量和降低管道内的阻力的蒸汽管道的需要。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的管道结构复杂且管道用量和管道内的阻力较大的问题，提供一种蒸汽管道，该蒸汽管道结构简单且在满足应力要求的前提下能够减少管道用量和降低管道内的阻力。

本发明的另一目的是为了提供一种包括上述蒸汽管道的发电系统。