[发明专利]热电联供汽轮机

说明书

技术领域

本发明涉及大型热电联供汽轮机，是一种250～400MW等级三抽可调供热抽汽凝汽式汽轮机。

背景技术

既发电又向外界热网用户提供蒸汽的汽轮机称为热电联供汽轮机。根据结构和运行方式的不同，热电联供汽轮机可以分为调节抽汽凝汽式汽轮机和背压式汽轮机；根据热用户性质不同，供热抽汽大致有供暖抽汽和工业抽汽两种。

目前，大型供热抽汽凝汽式汽轮机仅有单抽或双抽可调整供热抽汽凝汽式汽轮机，只能提供最多两种压力参数的蒸汽，需用三种压力蒸汽的热用户，通常由一台双抽可调整供热抽汽凝汽式汽轮机加上一台小型背压式汽轮机(或小锅炉)组合来实现。这种配置占用电厂的土地面积相对较大，增加了电厂的建设费用，而且，配用的小型背压式汽轮机(或小锅炉)的经济性差，环境污染大。另外，两台机组同时运行，也增加了电厂的管理成本。有些电厂在一台供热抽汽凝汽式汽轮机上，采用两级可调整抽汽，再加上一级非调整抽汽来满足用户的要求，非调整抽汽的蒸汽压力不能保证为稳定值，降低了供热蒸汽的品质。

发明内容

本发明的目的，是提供一种无需另配小型背压式汽轮机或小锅炉，就可以直接提供三种压力参数蒸汽的热电联供汽轮机，该机具有三级可调整抽汽，且为凝汽式汽轮机。

本发明的技术解决方案是：

一种热电联供汽轮机，包括顺序布置的前轴承箱、高压缸、高中压间轴承箱、中压缸、中低压间轴承箱、低压缸及盘车箱，缸内布置有转子；高中压间轴承箱内布置有推力轴承；中压缸排汽口与低压缸进汽口之间有连通管连接；低压缸的出口设有凝汽器；中压缸上设有供热抽汽口；所述供热抽汽口共有三个供热抽汽级，每一供热抽汽级都设有抽汽调节装置。

所述三个抽汽级都是工业抽汽，抽汽压力分别为：一级工业抽汽压力3.5MPa，二级工业抽汽压力2.5MPa，三级工业抽汽压力1.5MPa；或

所述三个抽汽级中，两个是工业抽汽级，抽汽压力为3.5MPa、2.5MPa、1.5MPa中任意两种，另一抽汽级是供暖抽汽级，抽汽压力0.5MPa。

所述抽汽调节装置分别为：一级工业抽汽采用中压调节阀，二级工业抽汽采用供热抽汽调节阀，三级工业抽汽采用旋转隔板，供暖抽汽级采用供热碟阀。

上述技术方案可实现三级抽汽，但因抽汽流量大增，也带来一系列新的问题，必须采取相应技术手段解决，这些问题及技术解决方案是：

-因抽汽流量增大，低压缸部件及其中的叶片将产生过热现象；技术解决方案是，将中压调节阀、供热抽汽调节阀、旋转隔板、供热碟阀的漏汽间隙加大，使该漏汽间隙的通流面积满足如下要求：

最小冷却蒸汽流量≈设计工况蒸汽流量10％。

-因抽汽流量增大，转子的轴向推力增大；技术解决方案是，高中压间轴承箱内的推力轴承，采用主、负推力面面积相同的轴承。

-实现三级抽汽之后，抽汽管道的总容积很大，当机组甩负荷时，管道内的余汽倒流进入汽轮机，将引起超速事故；技术解决方案是，抽汽管道上增设止逆阀、快关阀、以及安全阀。

-因抽汽流量增大，系统的补水量很大，带进大量溶解氧，仅靠现有的高压除氧器不能胜任，氧含量将超标；技术解决方案是，在凝汽器的喉部增设真空除氧装置。

-抽汽热负荷变化大，对应抽汽口的前一级或两级的汽缸隔板和叶片受力增大；技术解决方案是，该一级或两级的汽缸隔板、叶片采用加强型隔板、叶片。

-因抽汽流量增大，中压缸应力增大，强度、刚性不足；技术解决方案是，中压缸用CrMoV材料替代CrMo钢制成。

本发明的有益技术效果是：

(1)在一台汽轮机上实现了3级可调整供热抽汽，结构紧凑、占地面积小、效率高、经济性好、环境污染小、电厂操作管理方便、电厂建设费用低。

(2)3级供热抽汽集中布置在汽轮机中压部分，高、低压部分通用250～400MW汽轮机，机组通用性好，通过中压部分不同的设计方法，可以实现3级工业抽汽或者2级工业抽汽加1级采暖抽汽，工业抽汽有三种压力等级，分别为3.5MPa，2.5MPa，1.5MPa，采暖抽汽压力为0.5MPa。根据上述供热抽汽压力任意组合成三级抽汽，可以实现4种抽汽供热方案，满足各种用户的需要。

(3)采用以热定电的原则设计，即将纯冷凝工况作为设计工况，使机组在非供热抽汽运行工况时热效率高，电厂设备与同容量同型式的凝汽式汽轮机在结构上有很大的通用性，有利于组织生产和管理，可缩短设计、制造和建设周期，降低造价，且主辅机配管也可通用。

下面以330MW汽轮机为例，详细说明本发明。

附图说明