汽轮机制造技术

本实用新型专利技术涉及动力机械领域，公开了一种汽轮机，该汽轮机包括转子(10)，所述转子(10)的外部设置有进汽分流环(20)，所述进汽分流环(20)上设置有用于使再热蒸汽通过以吹拂所述转子(10)表面的通汽孔(21)。在本实用新型专利技术中，采用在进汽分流环上开设通汽孔的方式达到使转子表面冷却的目的，结构简单，且不引入额外的低温冷却汽源，因此也不需要增加额外的控制系统。而且，由于本实用新型专利技术是通过系统中原有的蒸汽对转子表面进行冷却的，因此减小了蒸汽的损失，对机组效率影响小，而且能够避免转子弯曲，提高转子使用寿命，保证机组安全稳定运行。另外，本实用新型专利技术主要适用于对汽轮机的中压转子的冷却。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及动力机械领域，具体地，涉及一种汽轮机。
技术介绍
汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械。汽轮机本体由转子和静子两部分组成，其中静子包括汽缸，而汽缸通常分为高压、中压以及低压汽缸，高、中压缸一般为双层缸结构，即分为内杠和外缸。转子包括主轴、叶轮(用于安装动叶片并将动叶片的转矩传递给主轴)、动叶栅、联轴器(连接汽轮机的各转子及发动机转子，并传递转子上的扭矩)。汽轮机叶片包括动叶片和静叶片(又称喷嘴叶片)，动叶片安装在转子叶轮(冲动式汽轮机)或转鼓(反动式汽轮机)上，接受喷嘴叶栅射出的高速汽流，把蒸汽的动能转换成机械能，使转子旋转。汽轮机的转子长期在高温下运行(例如，对于大功率的汽轮机，为了提高机组的热效率，亚临界机组的主蒸汽温度和再热蒸汽温度可达到540℃，超临界机组和超超临界机组的主蒸汽温度和再热蒸汽温度可达到600℃)，这种高温环境会导致材料的力学性能有所下降，具体地，会使转子材料的残余应力随着运行时间的增加而发生塑性变形，尤其是容易发生局部超温(所谓超温是指运行中锅炉出口蒸汽温度或受热面管管壁温度超过其规定值的现象)现象，在局部超温状态下，会加剧应力蠕变速度，从而造成转子发生弯曲，影响机组安全稳定运行。为了克服上述缺陷，传统的是通过增加额外的冷却系统对转子局部超温的位置进行冷却，一般地，该冷却系统是从其他汽源引入冷却蒸汽，以进入进汽分流环吹拂转子中间部分，从而降低转子温度。然而，上述冷却方式由于需要增加额外的用于引入低温冷却汽体的冷却汽源管路，从而会增加汽轮机结构的复杂度，而且，低温冷却汽体需引自压力更高的蒸汽段且引入的低温冷却蒸汽需要增加额外的控制系统，这样会降低机组的出力能力且很难根据机组工况变化实现最优量化调节。另外，对低温冷却汽体的温度控制很难达到与转子温度相匹配，过低的冷却汽体温度同样会导致转子的热应力发生变化。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种汽轮机，以克服现有技术中存在的结构复杂、降低机组的出力能力以及引入的低温冷却汽体的温度控制很难达到与转子温度相匹配的问题。为了实现上述目的，本技术提供一种汽轮机，该汽轮机包括转子，所述转子的外部设置有进汽分流环，所述进汽分流环上设置有用于使再热蒸汽通过以吹拂所述转子表面的通汽孔。优选地，所述进汽分流环具有中心孔以及从所述中心孔延伸的多个安装部。优选地，所述通汽孔为多个，并分别围绕所述转子的外圆周设置。优选地，多个所述通汽孔均匀的设置在所述进汽分流环上。优选地，所述通汽孔为6-8个。优选地，多个所述通汽孔的中心轴线与所述转子的表面相切。优选地，多个所述通汽孔的出汽方向与所述转子的旋转方向相同。优选地，所述通汽孔为阶梯孔，该通汽孔包括靠近所述转子的第一孔段和远离所述转子的第二孔段，所述第一孔段的直径大于所述第二孔段的直径。优选地，所述通汽孔为锥形孔，且沿着远离所述转子的方向，所述通汽孔的直径逐渐减小。优选地，所述转子为所述汽轮机的中压转子，所述汽轮机包括用于引入再热蒸汽的进汽插管，该进汽插管与汽轮机的中压内缸连通，所述进汽分流环通过所述安装部安装在所述中压内缸中，所述中压内缸中对称设置有正向第一级静叶、反向第一级静叶以及分别与所述正向第一级静叶、反向第一级静叶对应的正向第一级动叶、反向第一级动叶。在本技术中，采用在进汽分流环上开设通汽孔的方式达到使转子表面冷却的目的(具体地是利用了再热蒸汽的温度小于转子表面的温度的原理而实现了对转子表面冷却的目的)，结构简单，且不引入额外的低温冷却汽源，因此也不需要增加额外的控制系统。而且，由于本技术是通过系统中原有的蒸汽对转子表面进行冷却的，因此减小了蒸汽的损失，对机组效率影响小，而且能够避免转子弯曲，提高转子使用寿命，保证机组安全稳定运行。另外，本技术主要适用于对汽轮机的中压转子的冷却。本技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本技术，但并不构成对本技术的限制。在附图中：图1是本技术的具体实施方式提供的汽轮机的局部剖视图(图中只示出了转子和进汽分流环)。图2是本技术的具体实施方式提供的汽轮机的部分结构的示意图。附图标记说明10：转子；20：进汽分流环；21：通汽孔；21a：第一孔段；21b：第二孔段；22：中心孔；23：安装部；30：进汽插管；40：中压内缸；51：正向第一级静叶；52：反向第一级静叶；61：正向第一级动叶；62：反向第一级动叶。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。在本技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。基于现有技术中的汽轮机，本技术中提供的汽轮机对于转子的冷却不需要像现有技术一样增加额外的低温冷却汽源，因此能够解决现有技术中的缺陷，下文将参考附图对本技术提供的汽轮机进行详细的描述。如图1所示，本技术提供的汽轮机包括转子10，该转子10的外部设置有进汽分流环20，其中，所述进汽分流环20上设置有用于使再热蒸汽通过以吹拂转子10表面的通汽孔21。需要说明的是，所谓再热蒸汽就是通过再热器的蒸汽，具体地，过热蒸汽进入汽轮机做完功后，蒸汽的压力温度下降，为了循环利用，把这一部分蒸汽引回至锅炉的再热器，进行加热，提高蒸汽品性，从而再次做功，引回锅炉的再热器进行加热的这一部分蒸汽称为再热蒸汽。在本技术中，采用在进汽分流环20上开设通汽孔21的方式达到使转子10表面冷却的目的(具体地是利用了再热蒸汽的温度(一般为540度左右)小于转子表面的温度(一般为600度左右)的原理而实现了对转子表面冷却的目的)，结构简单，且不引入额外的低温冷却汽源，因此也不需要增加额外的控制系统。而且，由于本技术是通过系统中原有的蒸汽(即再热蒸汽)对转子表面进行冷却的，因此减小了蒸汽的损失，对机组效率影响小，而且能够避免转子弯曲，提高转子使用寿命，保证机组安全稳定运行。另外，本技术主要适用于对汽轮机的中压转子的冷却。其中，进汽分流环21的作用是将再热蒸汽与转子10隔开，从而防止大量的再热蒸汽直接吹向高速运动的转子，而使转子表面的温度再次升高。如图1所示，所述进汽分流环20具有中心孔22以及从中心孔22延伸的多个安装部23，所述转子10位于中心孔22中，可以理解的是，所述转子10与进汽分流环20之间具有间隙。具体地，为了提高对转子10表面的冷却效率，所述通汽孔21为多个，并分别围绕转子10的外圆周设置。也可以说，多个通汽孔21围绕进汽分流环20的中心孔22设置。进一步地，多个通汽孔21均匀的设置在进汽分流环20上，从而使进汽分流环20的结构紧凑，同时，也能够避免由于在进汽分流环20上设置多个通汽孔而对进汽分流环20的结构强度造成影响。需要说明的是，通汽孔21的数量可以根据转子10的直径、进汽分流环20的外形尺寸以及通过通汽孔21进入进汽分流环20中的再热蒸汽占总的再热蒸汽量的百分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽轮机，该汽轮机包括转子(10)，所述转子(10)的外部设置有进汽分流环(20)，其特征在于，所述进汽分流环(20)上设置有用于使再热蒸汽通过以吹拂所述转子(10)表面的通汽孔(21)。

【技术特征摘要】
1.一种汽轮机，该汽轮机包括转子(10)，所述转子(10)的外部设置有进汽分流环(20)，其特征在于，所述进汽分流环(20)上设置有用于使再热蒸汽通过以吹拂所述转子(10)表面的通汽孔(21)。2.根据权利要求1所述的汽轮机，其特征在于，所述进汽分流环(20)具有中心孔(22)以及从所述中心孔(22)延伸的多个安装部(23)。3.根据权利要求2所述的汽轮机，其特征在于，所述通汽孔(21)为多个，并分别围绕所述转子(10)的外圆周设置。4.根据权利要求3所述的汽轮机，其特征在于，多个所述通汽孔(21)均匀的设置在所述进汽分流环(20)上。5.根据权利要求3所述的汽轮机，其特征在于，所述通汽孔(21)为6-8个。6.根据权利要求2所述的汽轮机，其特征在于，多个所述通汽孔(21)的中心轴线与所述转子(10)的表面相切。7.根据权利要求6所述的汽轮机，其特征在于，多个所述通汽孔(21)的出汽方向与所述转子(10)的旋转方向相同。8.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘铁臣，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司，北京国华电力有限责任公司，绥中发电有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京;11