[发明专利]超临界和超超临界汽轮机高压阀壳组件

说明书

本发明提供一种汽轮机高压主汽调节联合阀的阀壳组件，包括：阀壳(10)，具有进汽孔口(110)、排汽孔口(120)、阀杆安装孔口(130)和联络孔口(140)；和设置在所述进汽孔口(110)、排汽孔口(120)、阀杆安装孔口(130)和联络孔口(140)的至少一个中的接头组件，其中所述接头组件包括：进汽连管插接件(150)、排汽连管插接件(160)、联络连管插接件(180)、密封阀套插接件(170)、楔形密封环(152、162、182、172)和螺栓预紧机构；其中所述接头组件借助螺栓预紧与阀壳(10)密封相接；本发明的阀壳组件尤其适用于超临界和超超临界汽轮机高压主汽调节联合阀。

技术领域

本发明涉及汽轮机领域，尤其涉及汽轮机高压主汽调节联合阀的阀壳组件。该阀壳组件尤其适用于超临界和超超临界汽轮机高压主汽调节联合阀。

背景技术

汽轮机是火力发电站和核电站中的关键能源动力设备，高压主汽阀、高压调节阀或高压主汽调节联合阀是电站汽轮机的重要通流设备，是重要的能量输入调节和控制设备。

来自锅炉或核反应堆的高温高压主蒸汽，在进入汽轮机膨胀作功之前，首先经过高压主汽阀，然后经过高压调节阀，按照设定的压力、温度和流量进入汽轮机，在汽轮机各级动、静叶轮构成的汽流通道内逐级膨胀做功，将巨大的热能转换为旋转机械能，再由发电机将机械能转换为巨大的电能输出。

高压主汽阀和高压调节阀位于高温高压主蒸汽流动路径的咽喉要道，承担着重要的功能和职责。一方面，高压主汽阀和高压调节阀在紧急事故状态下，均各自具有快速关闭功能，利用双重保险措施截断主蒸汽，确保汽轮机不发生超速事故，平稳、安全停机。另一方面，高压调节阀在工作状态时的开启程度经常处于变动之中，利用在不同的开启程度时产生的绝热节流阻力效应，不断调节高温高压主蒸汽的进汽参数，保证汽轮机按需要实现启动、升速、工况调节、稳定运转、降速或停机。由此可见，高压主汽阀和高压调节阀在长期连续高温高压运行工况下，必须随时处于灵活、完好、可控、可靠的最佳工作状态。

电站汽轮机按主蒸汽参数划分，通常分为高压、超高压、亚临界、超临界和超超临界，汽轮机的功率等级也依次增大。目前火力发电和核电机组均已达1000MW(即百万千瓦)等级。超超临界汽轮机的主蒸汽压力己达28MPa左右，温度已达600℃左右。超超临界汽轮机对结构、材料、制造工艺等技术环节，均提出了更高的标准和要求，诸多技术难点都有待努力一一克服。

高压主汽阀、高压调节阀或高压主汽调节联合阀，是大型电站汽轮机特别是超临界和超超临界汽轮机的关键、重要的配套设备之一。现有的主汽和调节阀门配置的总体布局、阀门匹配、结构特征大致如下:

(1)独立阀。高压主汽阀与高压调节阀各自独立制造和装配，各阀在电厂安装现场利用管道相匹配联接，管道全部在电厂现场焊接。每个独立阀的功能单一，每台汽轮机配置多个由独立阀组成的阀组，通常是一主一调成一组，每台汽轮机配四组。每个独立阀各自配备一个阀门电调操纵机构，一对一的进行独立驱动及操控。

(2)联合阀。高压主汽阀与高压调节阀共用一个阀壳，各阀的内部腔体各自独立并通过孔道相连通，联合阀整体制造和装配不必到电厂现场再拼装焊接管道。各阀均各自配备一个阀门驱动机构，一对一地进行独立驱动及操控，从而例如分别开启或截断主汽阀腔排汽孔口和调节阀腔排汽孔口。共用阀壳但不共用腔体的联合阀，通常是一主一调或一主二调匹配，每台汽轮机配四个或两个联合阀。例如，CN2782938Y公开一种电站汽轮机高压主汽调节阀，由一个高压主汽阀和两个高压调节阀组合构成；高压主汽阀与高压调节阀共用一个阀壳，阀壳的腔室由各自独立的一个高压主汽阀腔室和两个高压调节阀腔室串接而成，各腔室由通道相连通，其中该高压主汽阀和两个高压调节阀在各自的腔室内与各自的阀座相配合以通断排汽或调节各自腔室的排汽参数。CN 103470317 A类似地公开了一种汽轮机联合阀门结构，包括一主汽阀、一主汽调节阀和一补汽阀，其中。主汽阀的主蒸汽出汽口与主汽调节阀的主调阀进汽口通过一主连接管连通。在这种汽轮机联合阀门结构中，从主蒸汽入口经主汽阀和主汽调节阀至主出汽口的蒸汽流动路径折转了两次90°。