(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 112343672 A(43)申请公布日 2021.02.09
(21)申请号 202011345567.4(22)申请日 2020.11.25
(71)申请人 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司
地址 150046 黑龙江省哈尔滨市香坊区三
大动力路345号(72)发明人 高志辉 徐鹏 徐鹏晶 杨莉
张丽艳 来庆秀 张子盈 姜阳洋 刘东瀛 巨春影 (74)专利代理机构 哈尔滨市松花江专利商标事
务所 23109
代理人 于歌(51)Int.Cl.
F01D 15/10(2006.01)F01D 25/16(2006.01)F01D 17/10(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图4页
F01K 11/02(2006.01)
CN 112343672 A(54)发明名称
高温超高压一次再热的50MW级凝汽式煤气发电汽轮机(57)摘要
高温超高压一次再热的50MW级凝汽式煤气发电汽轮机，属于汽轮机制造技术领域，本发明为解决现有50WM等级汽轮机缸效率低、循环效率低的问题。包括高中低压合缸模块、前轴承箱、后轴承箱和基架；前轴承箱支撑在基架上，高压缸调端支撑在前轴承箱上，高压缸下部与前轴承箱轴向固定，中压缸调端与高压缸固定连接，中压缸电端与低压排汽缸固定连接，低压排汽缸与后轴承箱固定连接，后轴承箱支撑在基架上；主蒸汽通过高压主汽调节联合阀进入高压缸，流经高压通流，然后由高压缸外缸下部的排汽管道流出；蒸汽经过锅炉再热后通过再热主汽调节联合阀进入中压缸，流经中低压通流，然后由低压排汽缸下部排汽口排出至凝汽器。用于50MW等级汽轮机。
CN 112343672 A
权 利 要 求 书
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1.高温超高压一次再热的50MW级凝汽式煤气发电汽轮机，其特征在于，它包括高中低压合缸模块、前轴承箱(3)、后轴承箱(7)和基架(2)；
所述高中低压合缸模块包括高压缸(4)、中压缸(5)和低压排汽缸(6)；前轴承箱(3)采用落地结构支撑在基架(2)上，高压缸(4)的调端支撑在前轴承箱(3)上，高压缸(4)的下部与前轴承箱(3)轴向固定，中压缸(5)的调端与高压缸(4)固定连接，中压缸(5)的电端与低压排汽缸(6)固定连接，低压排汽缸(6)与后轴承箱(7)固定连接，后轴承箱(7)支撑在基架(2)上；
主蒸汽通过高压主汽调节联合阀进入高压缸(4)，流经高压通流，然后由高压缸(4)外缸下部的排汽管道流出；蒸汽经过锅炉再热后通过再热主汽调节联合阀进入中压缸(5)，流经中低压通流，然后由低压排汽缸(6)下部排汽口排出至凝汽器。
2.根据权利要求1所述的高温超高压一次再热的50MW级凝汽式煤气发电汽轮机，其特征在于，它还包括转子(1)、推力支撑轴承(8)和后轴承(9)；
所述转子(1)为整锻转子，转子(1)的调端支撑在推力支撑轴承(8)上，转子(1)的电端支撑在后轴承(9)上，转子(1)的输出轴通过联轴器连接发电机；
所述推力支撑轴承(8)设置在前轴承箱(3)上，所述后轴承(9)设置在后轴承箱(7)上。3.根据权利要求1所述的高温超高压一次再热的50MW级凝汽式煤气发电汽轮机，其特征在于，它还包括盘车装置；
所述盘车装置设置在后轴承箱(7)上，用于汽机起停盘车。
4.根据权利要求1所述的高温超高压一次再热的50MW级凝汽式煤气发电汽轮机，其特征在于，所述高压缸(4)的调端通过下猫爪支撑在前轴承箱(3)上。
5.根据权利要求1所述的高温超高压一次再热的50MW级凝汽式煤气发电汽轮机，其特征在于，所述高压缸(4)的下部通过设置定中心梁(10)与前轴承箱(3)轴向固定。
6.根据权利要求1所述的高温超高压一次再热的50MW级凝汽式煤气发电汽轮机，其特征在于，所述高压缸(4)采用双层缸结构。
7.根据权利要求1所述的高温超高压一次再热的50MW级凝汽式煤气发电汽轮机，其特征在于，所述中压缸(5)的调端与高压缸(4)通过垂直法兰固定连接；
所述中压缸(5)的电端与低压排汽缸(6)通过垂直法兰固定连接。
8.根据权利要求1所述的高温超高压一次再热的50MW级凝汽式煤气发电汽轮机，其特征在于，所述高压通流反向布置，中低压通流正向布置。
9.根据1-8中任一项权利要求所述的高温超高压一次再热的50MW级凝汽式煤气发电汽轮机，其特征在于，它采用6级回热，其中，第1级、第2级、第3级和第4级回热在高压缸(4)，第5级和第6级回热在中压缸(5)；
其中第3级回热为除氧器。
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说 明 书
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高温超高压一次再热的50MW级凝汽式煤气发电汽轮机
技术领域
[0001]本发明涉及一种高温超高压一次再热的50MW级凝汽式煤气发电汽轮机，属于汽轮机制造技术领域。
背景技术
[0002]汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械，来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，便构成了不同工作原理的汽轮机。[0003]汽轮机按热力特性，包括凝汽式汽轮机、背压式汽轮机、抽汽式汽轮机、抽汽背压式汽轮机和多压式汽轮机。
[0004]现役的50MW等级汽轮机成型设计很早，普遍存在主汽参数低、系统设计和结构设计不合理、成本高等问题，机组循环效率低。不但能源利用率低，而且污染排放量大。发明内容
[0005]本发明目的是为了解决现有50WM等级汽轮机缸效率低、循环效率低的问题，提供了一种高温超高压一次再热的50MW级凝汽式煤气发电汽轮机。
[0006]本发明所述一种高温超高压一次再热的50MW级凝汽式煤气发电汽轮机，它包括高中低压合缸模块、前轴承箱、后轴承箱和基架；[0007]所述高中低压合缸模块包括高压缸、中压缸和低压排汽缸；[0008]前轴承箱采用落地结构支撑在基架上，高压缸的调端支撑在前轴承箱上，高压缸的下部与前轴承箱轴向固定，中压缸的调端与高压缸固定连接，中压缸的电端与低压排汽缸固定连接，低压排汽缸与后轴承箱固定连接，后轴承箱支撑在基架上；[0009]主蒸汽通过高压主汽调节联合阀进入高压缸，流经高压通流，然后由高压缸外缸下部的排汽管道流出；蒸汽经过锅炉再热后通过再热主汽调节联合阀进入中压缸，流经中低压通流，然后由低压排汽缸下部排汽口排出至凝汽器。[0010]优选的，它还包括转子、推力支撑轴承和后轴承；[0011]所述转子为整锻转子，转子的调端支撑在推力支撑轴承上，转子的电端支撑在后轴承上，转子的输出轴通过联轴器连接发电机；[0012]所述推力支撑轴承设置在前轴承箱上，所述后轴承设置在后轴承箱上。[0013]优选的，它还包括盘车装置；
[0014]所述盘车装置设置在后轴承箱上，用于汽机起停盘车。[0015]优选的，所述高压缸的调端通过下猫爪支撑在前轴承箱上。[0016]优选的，所述高压缸的下部通过设置定中心梁与前轴承箱轴向固定。[0017]优选的，所述高压缸采用双层缸结构。[0018]优选的，所述中压缸的调端与高压缸通过垂直法兰固定连接；[0019]所述中压缸的电端与低压排汽缸通过垂直法兰固定连接。
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优选的，所述高压通流反向布置，中低压通流正向布置。
[0021]优选的，它采用6级回热，其中，第1级、第2级、第3级和第4级回热在高压缸(4)，第5级和第6级回热在中压缸；
[0022]其中第3级回热为除氧器。[0023]本发明的优点：本发明提出的一种高温超高压一次再热的50MW级凝汽式煤气发电汽轮机，高中低压合缸模块采用高、中、低压合缸设计，低压排汽缸单侧向下排汽。缩短轴系长度，在保证机组具有高循环效率、高安全性的前提下，最大限度的缩短机组长度，最大限度收缩机组所占空间，减少机组占地面积，节约空间、降低电厂建设成本。附图说明
[0024]图1是本发明所述高温超高压一次再热的50MW级凝汽式煤气发电汽轮机的纵剖面结构示意图；
[0025]图2是本发明所述高温超高压一次再热的50MW级凝汽式煤气发电汽轮机的机组布置图；
[0026]图3是图2的俯视图；[0027]图4是图2的向视图。
具体实施方式
[0028]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0029]需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0030]具体实施方式一：下面结合图1-图4说明本实施方式，本实施方式所述高温超高压一次再热的50MW级凝汽式煤气发电汽轮机，它包括高中低压合缸模块、前轴承箱3、后轴承箱7和基架2；
[0031]所述高中低压合缸模块包括高压缸4、中压缸5和低压排汽缸6；[0032]前轴承箱3采用落地结构支撑在基架2上，高压缸4的调端支撑在前轴承箱3上，高压缸4的下部与前轴承箱3轴向固定，中压缸5的调端与高压缸4固定连接，中压缸5的电端与低压排汽缸6固定连接，低压排汽缸6与后轴承箱7固定连接，后轴承箱7支撑在基架2上；[0033]主蒸汽通过高压主汽调节联合阀进入高压缸4，流经高压通流，然后由高压缸4外缸下部的排汽管道流出；蒸汽经过锅炉再热后通过再热主汽调节联合阀进入中压缸5，流经中低压通流，然后由低压排汽缸6下部排汽口排出至凝汽器。[0034]本实施方式中，所述高中低压合缸模块采用高、中、低压合缸设计，低压排汽缸单侧向下排汽。缩短轴系长度，在保证机组具有高循环效率、高安全性的前提下，最大限度的缩短机组长度，最大限度收缩机组所占空间，减少机组占地面积，节约空间、降低电厂建设成本。
[0035]本实施方式中，前轴承箱3落地布置，后轴承箱7与低压排汽缸6采取坐缸式设计以
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节约轴系长度。
[0036]本实施方式中，机组采用全周进汽，阀门与汽缸通过导汽管设计，既能吸收汽缸和阀门间热膨胀又方便汽机现场布置，最大限度降低电厂设计成本。最大限度减小进汽损失，且避免了较多的焓降落在效率不高的冲动式调节级，这些焓降分布在小焓降反动式压力级上，可以获得更高的级效率。[0037]本实施方式中，高、中压全部静叶、动叶采用预扭装配式结构，与传统焊接隔板相比，装配式结构没有焊缝，避免焊接变形，更好地保证了通流精度。[0038]进一步的，它还包括转子1、推力支撑轴承8和后轴承9；[0039]所述转子1为整锻转子，转子1的调端支撑在推力支撑轴承8上，转子1的电端支撑在后轴承9上，转子1的输出轴通过联轴器连接发电机；[0040]所述推力支撑轴承8设置在前轴承箱3上，所述后轴承9设置在后轴承箱7上。[0041]本实施方式中，所述转子1为整锻转子，采用分段热处理工艺，既满足了高温段的高温强度要求，又满足了低温段的高强度和低脆性转变温度值的性能。汽轮机采用常规转速设计，通过联轴器输出至发电机。[0042]再进一步的，它还包括盘车装置；[0043]所述盘车装置设置在后轴承箱7上，用于汽机起停盘车。[0044]再进一步的，所述高压缸4的调端通过下猫爪支撑在前轴承箱3上。[0045]再进一步的，所述高压缸4的下部通过设置定中心梁10与前轴承箱3轴向固定。[0046]再进一步的，所述高压缸4采用双层缸结构。[0047]本实施方式中，高压缸4采用双层缸结构，能够适应机组的高温工作环境特点，保证缸体强度好、刚度好、热应力小，高压缸4的内、外缸均为铸件，采用高窄法兰结构，以适应机组快速启动的需要。[0048]再进一步的，所述中压缸5的调端与高压缸4通过垂直法兰固定连接；[0049]所述中压缸5的电端与低压排汽缸6通过垂直法兰固定连接。[0050]再进一步的，所述高压通流反向布置，中低压通流正向布置。[0051]本实施方式中，高压通流反向布置，中低压通流正向布置，能够优化结构平衡轴向推力。
[0052]再进一步的，它采用6级回热，其中，第1级、第2级、第3级和第4级回热在高压缸4，第5级和第6级回热在中压缸5；[0053]其中第3级回热为除氧器。[0054]本发明中，机组的绝对死点设计在低压排汽缸6后凝汽器中心线交点处，为整个机组的膨胀绝对死点。转子1的相对膨胀死点设计在前轴承箱3的推力支撑轴承8处。运行期间高压缸4、中压缸5和低压排汽缸6向调端膨胀，汽缸通过定中心梁10推动前轴承箱3滑动，汽轮机的转子1以推力支撑轴承8为基点向电端膨胀。[0055]本发明中，高压缸4和中压缸5均为铸件，高压缸4和中压缸5进汽方式均采用切向进汽保证进汽效率。[0056]本发明中，低压排汽缸6采用钢板拼焊结构，优化排汽缸倒流环型线设计，降低压损，提高汽机效率。
[0057]虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实
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施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。
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