[发明专利]可调抽汽汽轮机通流结构及其设计方法

说明书

本申请涉及汽轮机技术领域，尤其是涉及一种可调抽汽汽轮机通流结构及其设计方法。该可调抽汽汽轮机通流结构的设计方法包括以下步骤：可调抽汽汽轮机通流结构包括前端均与抽汽点相连通的第一溢流阀、第二溢流阀和抽汽点后方第一预定数量的膨胀级，抽汽点后最上游第二预定数量膨胀级为第一级组，将第一级组后所有膨胀级作为第二级组；第一溢流阀和第二溢流阀的后端分别与第一级组和第二级组的前端相连通，第一溢流阀和第二溢流阀的最大流量均小于第二溢流量；计算第一预定数量、第二预定数量以及每个膨胀级的几何参数。该可调抽汽汽轮机通流结构由该设计方法设计而成。该可调抽汽汽轮机通流结构及其设计方法，提高装置运行的时间加权平均效率。

技术领域

本申请涉及汽轮机技术领域，尤其是涉及一种可调抽汽汽轮机通流结构及其设计方法。

背景技术

带有可调抽汽的汽轮机广泛应用于工业领域，在对外提供动力的基础上，还能够对外提供稳定压力的蒸汽，该恒定压力的蒸汽可供热电联产、石油化工、纺织食品等行业使用，因其做到了能量的分级利用，增加了整个流程的经济性。

目前，可调抽汽汽轮机在抽汽点后由单组调节阀来控制流入下一级的流量，以维持抽汽口的压力，为满足所有运行工况溢流量的要求，抽汽后的汽轮机通流部分通常是按照最大溢流工况而设计。

如图1和图2所示，示出了一种现有的可调抽汽汽轮机通流结构，抽汽前级组的流量为M_总′，抽汽点的抽汽量为M_抽N′，采用单组调节阀1’将溢流蒸汽引入抽汽点后级组的前端，其中，图1是可调抽汽汽轮机在最大溢流工况运行的汽流分配示意图，当可调抽汽汽轮机以最大溢流工况运行的情况下，抽汽点的溢流量为M_N′，调节阀1’全部开启(以无填充的调节阀1’表示)，因而调节阀1’的最大开度按照最大溢流工况设计，然而结合图2给出的可调抽汽汽轮机在最大溢流工况运行的汽流分配示意图，可以知道，当可调抽汽汽轮机以额定工况溢流量运行的情况下，抽汽点的溢流量为M_K′，M_K′小于M_N′，需要将调节阀1’的开度根据抽汽点的溢流量调节至部分开启(以有填充的调节阀1’表示)。

有鉴于此，抽汽点的压力在额定工况和最大溢流工况相同且均等于P₀′，也就是调节阀1’的前端压力在两种工况下相等的前提下，结合根据弗留格尔原理，可以知道，调节阀1’的后端压力(等于抽汽点后级组的前端压力)在额定工况的数值P_1K′小于在最大溢流工况的数值P_1N′，因而调节阀1’的前后压差在额定工况相较于最大溢流工况增大，导致高品质的蒸汽在额定工况被白白节流浪费，机组效率随之降低。

综上所述，从时间维度看，由于最大溢流工况点往往持续时间较短，其余较长的时间段内以额定工况运行，所以整套装置的时间加权平均效率不高。

发明内容

本申请的目的在于提供一种可调抽汽汽轮机通流结构及其设计方法，以在一定程度上解决现有技术中存在的可调抽汽汽轮机通流结构的时间加权平均效率不高的技术问题。

本申请提供了一种可调抽汽汽轮机通流结构，包括以下步骤：

将可调抽汽汽轮机通流结构配置为包括第一溢流阀、第二溢流阀和位于抽汽点的后方的膨胀级，所述可调抽汽汽轮机通流结构包括的膨胀级的总数为第一预定数量；

将所述抽汽点在额定工况的溢流量定义为第一溢流量M_K，将所述抽汽点在最大溢流工况的溢流量定义为第二溢流量M_N；

将所述抽汽点后的位于最上游的第二预定数量的膨胀级定义为第一级组，将所述第一级组后的所有膨胀级定义为第二级组，所述第二预定数量小于所述第一预定数量；