[发明专利]汽轮机汽缸结构

说明书

技术领域

本发明涉及汽轮机技术领域，尤其涉及一种汽轮机汽缸结构。

背景技术

汽轮机的汽缸作为一种在高温、高压蒸汽环境中高速旋转工作的电站设备，由于其工作环境恶劣，且复杂多变，因此要求在其服役期内定期、有计划地揭缸，以对汽缸及其内部的高温、高压部件进行维护、检修及寿命评估等。

为优化汽缸进汽腔的流场分布，减少高品质、高品位蒸汽能量损失与耗散，并对汽缸通流下游产生积极影响，目前水平中分面汽缸左、右侧进汽口采用高低错位布置切向进汽的方式。如图1所示，现有水平中分面汽缸包括外缸和内缸，外缸包括在水平中分面处连接的外缸上半01和外缸下半02，内缸包括内缸上半03和内缸下半04，内缸与转子之间构成进汽腔室，外缸与内缸之间构成排汽腔室。外缸上半01和内缸上半03上对应地开设有上进汽口，外缸下半02和内缸下半04上对应地开设有下进汽口，上进汽口和下进汽口相对汽缸的中心成对称分布。在上进汽口和下进汽口处分别安装有上进汽阀门05和下进汽阀门06，上进汽阀门05与外缸上半01、下进汽阀门06与外缸下半02分别通过法兰和螺栓实现连接，将排汽腔室密封；上进汽阀门05内的上进汽连接管道07的一端与内缸上半03相连通，形成上进汽通道，下进汽阀门06内的下进汽连接管道08与内缸下半04相连通，形成下进汽通道。蒸汽输送管道分别与上进汽阀门05内的上进汽连接管道07和下进汽阀门06内的下进汽连接管道08相连通，由蒸汽输送管道经上进汽连接管道07和下进汽连接管道08向进汽腔室内输送蒸汽。

这种结构的汽缸在进行揭缸检修维护时，对于高位布置的上进汽口，需要先解除上进汽阀门05内上进汽连接管道07与蒸汽输送管道及内缸上半03的连接、上进汽阀门05与外缸上半01的连接后，再解除外缸上半01与外缸下半02在水平中分面处的连接，实现上半缸体的揭缸。实际工程中揭缸的方法主要有以下两种。

一种方法是针对蒸汽输送管道与上进汽阀门05内上进汽连接管道07焊接的情况，先对蒸汽输送管道与上进汽连接管道07进行现场切割，实现上进汽阀门05与蒸汽输送管道的分离，然后依次解除上进汽阀门05与外缸上半01、外缸上半01与外缸下半02的螺栓连接，实现揭缸。该方法的不足之处在于，增加了蒸汽输送管道现场切割、汽缸检修完毕后的重新焊接以及焊缝质量检验等工作环节，在机组寿命周期内频繁地对蒸汽输送管道进行切割和焊接，不利于机组的安全稳定运行，同时增加了电厂对机组的维护、检修成本。

另一方法是将蒸汽输送管道与上进汽阀门05内上进汽连接管道07的连接方式由焊接改为法兰连接，其揭缸工序与第一种方法相同。该方法规避了蒸汽输送管道的现场切割和焊接，但由于蒸汽输送管道管径较大，其工作环境温度高，管道承压大，长期高温运行后密封面螺栓易出现应力松弛等问题，增加了法兰连接区域密封泄露的风险。

上述两种揭缸方法均需要解除蒸汽输送管道与上进汽阀门05的连接，揭缸工序复杂，导致揭缸维修周期长、机组检修维护成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够在不破坏蒸汽输送管道与进汽阀门连接完整性的前提下实现揭缸的汽轮机汽缸结构，以克服现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种汽轮机汽缸结构，包括外缸和设于外缸内部的内缸，外缸包括在水平中分面处连接的外缸上半和外缸下半，内缸包括在水平中分面处连接的内缸上半和内缸下半，外缸上半和内缸上半上对应地开设有上进汽口，上进汽口处设有上进汽阀门和进汽插管，进汽插管的一端设有与上进汽阀门可拆卸连接的第一法兰，且另一端插入外缸上半内与内缸上半可拆卸地连接，在进汽插管的外圆周上设有与外缸上半可拆卸连接的第二法兰。

优选地，进汽插管插入外缸上半内的一端端面上沿周向设有一环形插接件，内缸上半在上进汽口处沿周向设有一环形插接座，环形插接座朝向进汽插管的一面上沿周向开设有环形插接槽，环形插接件插设于环形插接槽中并与环形插接槽间隙配合；在进汽插管与上进汽阀门之间设有一垫片，垫片的厚度不小于环形插接件插入环形插接槽内的长度。

优选地，环形插接件的断面形状呈L形，L形的环形插接件包括与进汽插管的端面相连接的连接部和与环形插接槽相配合的插接部，连接部与插接部相垂直。

优选地，进汽插管插入外缸上半内的一端与一环形固定件相连接，环形固定件远离进汽插管的一端外周面上沿径向延伸出环形凸缘，连接部卡接于进汽插管的端面与环形凸缘之间。