[发明专利]汽轮机

说明书

本发明属于汽轮机的范围，可用于驱动发电机的大功率汽轮机。

本发明的基本任务是建造这样一种汽轮机，在这种汽轮机中，调节阀室的安装方式可使作用于室壁上的压力差和温度差得以减小，从而延长阀室的使用期限，缩短汽轮机的起动时间，以及避免在阀室和喷嘴汽室之间存有大量的蒸汽，从而防止在甩负荷时发生事故状态。

汽轮机含装有工作叶轮的转子，该转子安装在包容它的固定汽缸内。高温高压蒸汽通过管道进入汽缸。进入的蒸汽作用于工作叶轮的叶片上，驱动汽轮机的转子作旋转运动。供给汽缸的蒸汽流量借助安装在调节阀室内的阀门进行调节。

在实践中，汽轮机常常采用双汽缸结构：包容转子或转子一部分的内汽缸和包容内汽缸的外气缸。类似的结构用于回流式的大功率汽轮机，这时蒸汽首先推动装在内汽缸里具有较小直径的一部分工作叶轮，然后推动位于内汽缸外面，且装在外汽缸内的具有较大直径的其余的工作叶轮上。在必须将大直径的排汽管连接在外汽缸上的情况下，也采用双汽缸结构。通常双汽缸结构，用于工作在蒸汽具有超临界参数〔压力为24MПa（兆帕），温度为540℃〕的汽轮机上，因为这种结构比单汽缸结构能够减小作用在汽轮机汽缸壁上的温度差和压力差。

有这样一种汽轮机（参看“汽轮机的构造及其零件的强度计算”一书的222页，著者Г.С.ЖИРИЧКИЙ，1960年国家动力出版社），其中含装有工作叶轮的转子;包容转子上部分具有较较小直径的工作叶轮的内汽缸;包容内汽缸的外汽缸，后者还包容转子上位于内汽缸以外的其它具有较大直径的工作叶轮。在内汽缸中装有供给蒸汽的喷嘴汽室。内外汽缸之间用进汽套管相连接。用来调节蒸汽供给量的调节阀门的阀室安装在外汽缸的外面，并且通过进汽套管与喷嘴室的进汽管相连接。

在采用这种汽轮机结构的情况下，阀室将在大温度差和大压力差的条件下进行工作，这是由于阀室内的温度和压力是由蒸汽参数决定的，而阀室外面的温度和压力是由存在于外汽缸外面的温度和压力决定的，一般这种温度为50℃，压力为0.1MПa。在这种情况下，阀室壁内将产生很大的机械应力和热应力，这样将降低阀室的可靠性，并且缩短其使用期限。同时，更换阀室必须停机，而由于汽轮机停机，会导致发电不足，并造成巨大的经济损失。加厚阀室壁也不适宜，因为阀室是铸件，这样在制造过程中会增加其出现缺陷的概率。此外，在这种情况下，将增加制造阀室的劳动量和金属用量，同时还会增加汽轮机加热和进入稳定工况的时间，这也将导致电能的损失。如未将阀室从外面直接装在外汽缸上，则会显著增加汽轮机的高度，导致增大机房的尺寸。此外，把阀室装在汽轮机的汽缸上，将难以对阀室进行技术维护。

另外有一种汽轮机（SU，A，362938），其中含有包容转子上部分较小直径工作叶轮的内汽缸;包容内汽缸和转子上其它具有较大直径工作叶轮的外汽缸;安装在内汽缸里的喷嘴室;安装在外汽缸外面，并且距外汽缸有一段距离的阀室，该阀室通过一条从外汽缸外面穿过的供汽管道与喷嘴室的进汽管相连接，最后还有安装在内外汽缸之间的进汽套管。

阀室与外汽缸之间的管道长度为7～10m。阀室这样安装可以避免显著增加汽轮机的外形尺寸，因而也可避免扩大机房的尺寸，并且还容易对阀室进行技术维护。此外，由于阀室的加热时间稍有缩短，所以汽轮机的启动时间也可减少一些。

但是，在这种情况下，阀室也在大压力差和大温度差的条件下进行工作，如上所述，这会导致降低阀室的可靠性和缩短其使用期限。此外，在阀室和喷嘴之间的进汽管道内存有大量的蒸汽，这对“汽轮机甩负荷超速时间”（“Время    Турбины”）有不良影响，在甩掉负荷关闭阀门之后，会加速转子旋转，可能导致事故状态。

本发明的基本任务是建造这样一对汽轮机，在这种汽轮机中，阀室的安装方式可使作用于阀壁上的压力差和温度差得以减小，从而延长阀室的使用期限，缩短汽轮机的起动时间，以及避免在阀室和喷嘴室之间存有大量的蒸汽，从而防止在甩掉负荷时发生事故状态。

所提出的任务是这样解决的：根据本发明，将调节汽阀室布置在汽轮机的内外汽缸之间，并与外汽缸是固定连接。该汽轮机含装有工作叶轮的转子;至少包括部分工作叶轮的内汽缸;包容内汽缸的外汽缸;安装在内汽缸里用于向内汽缸供给蒸汽的喷嘴室;以及用于调节进入内汽缸蒸汽量的阀室，后者与喷嘴室进汽管呈动连接。