一种提高单级大功率烟机效率的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种提高单级大功率烟机效率的装置，其特征是：至少包括：烟机、轴流风机、齿轮箱、电机，烟机、轴流风机、齿轮箱、电机分别固定在底座上，烟机、轴流风机、齿轮箱、电机依次从左向右同轴连接；烟机的转子组件输出通过齿轮箱与电机轴连接。本实用新型专利技术具有安全可靠、效率高等特点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及石化炼油厂催化、裂化中的烟气能量回收设备—烟气轮机，特别是一种提高单级大功率烟机效率的装置。
技术介绍
国内以西航生产的TP型和兰炼生产的LY型轴向进气、径向排气、悬臂支撑式结构烟机为主流。目前国内单级烟机效率普遍维持在79％左右，与用户期望效率仍有差距。因此，在保证烟机安全可靠的工作前提下，优化和提高单级大功率烟机效率是亟待解决的重要课题。国内两大厂家在优化和提高单级大功率烟机效率方面都进行了积极的探索。西航生产的TP型烟机完全按照用户提供的烟气参数和工作状况进行设计研制，气动结构和强度储备更加合理、安全可靠。尤其在近期研制的TP18（功率1100KW）和TP11（功率1700KW）单机大功率烟机，把成熟的航空发动机设计和制造技术及结构形式应用于该设备，并按军品严控了特殊精密过程的技术状态和关重特性，使其效率提高到84%，在线运行多个周期，安全可靠，受到了用户的极大关注和赞誉。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种安全可靠、效率高的一种提高单级大功率烟机效率的装置。本技术的目的是这样实现的，一种提高单级大功率烟机效率的装置，其特征是：至少包括：烟机、轴流风机、齿轮箱、电机，烟机、轴流风机、齿轮箱、电机分别固定在底座上，烟机、轴流风机、齿轮箱、电机依次从左向右同轴连接；烟机的转子组件输出通过齿轮箱与电机轴连接。所述的烟机包括：底座、冷却管、导流锥、进气机壳、热电偶、静叶、静叶轮盘、入口法兰、扩压器、出口法兰、轴端密封、轴承箱盖、检测探头、后轴承部件、转子组件、回油口、轴承箱座、前轴承部件、进油口、轴承密封；底座为钢板焊接件，与入口法兰两侧的焊接支耳、轴承箱座底板通过螺栓连接固定；底座支承入口法兰、扩压器、出口法兰焊接形成的排气机壳及轴承箱座的重量，使烟机本体的中心标高不变；进气机壳是烟气入口通道；导流锥焊接在进气机壳内；导流锥外型成二次抛物线形，内部中空，导引烟气分布均匀，并流向静叶、动叶；导流锥顶面对着入口烟气，而导流锥底部对着静叶轮盘；静叶轮盘安置在导流锥之后，用螺栓紧固在进气机壳后端部，它与进气机壳之间留有热膨胀间隙；静叶轮盘上安装有由高温合金棒材模锻成型加工的静叶，叶片表面喷涂有高温耐磨涂层；轴承箱座和轴承箱盖采用钢板焊接成水平剖分结构的箱体，用螺栓连接成为整体；箱体内部由前轴承部件、后轴承部件、转子组件组成；轴承箱座外部焊接有轴承润滑油进油口、回油口、轴承箱盖左端装有轴端密封和轴承密封，右端装有检测探头。所述的入口法兰、扩压器、出口法兰均匀由不锈钢板焊形成壳体，在壳体外表面焊有加强筋形成排气壳体，是烟气出口通道；入口端法兰两侧焊接有两个支耳与在底座上的两个支座通过螺栓连接固定，入口端法兰的法兰安装边与进气机壳右端法兰安装边通过螺栓连接固定；烟气进入进气机壳，经过入口法兰，从排气机壳顶上出口法兰排出。所述的导流锥内安装了一条冷却管，冷却蒸汽通过冷却管径向进入导流锥，再转折成轴向喷射到静叶轮盘上，然后蒸汽穿过轮盘的轴向通孔导引至冷却动叶轮盘。所述的进气机壳上表面安装了一个带有承插管的热电偶，该承插管以约60°斜插穿过导流锥延伸到静叶轮盘。所述的前轴承部件由径向轴承和油封组成；后轴承部件由径向轴承和止推轴承及油封组成；径向轴承用于承受转子组件径向质量载荷和振动载荷，而轴向止推轴承主要承受气体流经转子组件时气流速度在轴向发生动量变化而产生的轴向力。所述的轴承密封是水平剖分式密封环组成，下半环与轴承箱座焊接成为一体，上半环与轴承箱盖左端面及轴承箱座水平剖分面用螺栓和定位销固定连接，轴承密封采用油封和气封两级密封对前轴承部件的径向轴承进行密封轴。所述的轴端密封是水平剖分式不锈钢密封环组成，下半环与排气机壳焊接成为一体，上半环可拆卸，它的中分面和下半环中分面螺栓连接形成整体密封机构。所述的烟机前轴承部件、后轴承部件的轴承润滑、冷却所需要的润滑油从进油口由进油管分别进入前、后端径向轴承和止推轴承，回流至轴承箱座，由回油口排出。所述的转子组件包括：转子轴、动叶轮盘、动叶、拉杆螺栓；转子轴由合金钢锻造，动叶轮盘为实心结构，动叶轮盘开有枞树形叶根榫槽与带枞树形叶根的动叶配合，并用锁紧片将动叶锁紧固定在轮盘的榫槽内，且保留0.10~0.25mm的热膨胀间隙；动叶由高温合金棒材模锻成型，并在叶形表面喷涂耐高温磨损涂层；拉紧螺栓将动叶轮盘和转子轴联结固定。本技术的特点是：1.采用炼厂提供的过热蒸汽（0.98MPa、250℃）进行轮盘冷却和封严。蒸汽通过冷却管，径向进入导流锥，再转折成轴向喷射到静叶轮盘上，然后蒸汽穿过轮盘的轴向通孔导引至冷却动叶轮盘，降低轮盘和静叶、动叶工作温度。同样设置压差变送器、调节阀检测以及低压报警装置，保持蒸汽压力为0.8MPa。2.采用迷宫式结构多级密封的轴端密封和轴承密封，轴端密封采用蒸汽和压缩空气两级迷宫密封，蒸汽封烟气，压缩空气封蒸汽，保证烟气不外泄。轴承密封采用油封和气封两级密封对前轴承部件的径向轴承进行密封。油封保证润滑油不泄漏；气封防止润滑油漏出与排气机壳接触引起火灾。通过设置压差变送器和调节阀检测，保持蒸汽压比烟气压高出0.007MPa，压缩空气压力保持在0.004MPa，并设有低压报警装置。3.采用通过轴承箱座外部焊接的进油口接入油管对烟机前轴承部件、后轴承部件的轴承进行润滑、冷却后回流至轴承箱座，由回油口排出。润滑油压力一般控制在0.15～0.18MPa，润滑油入口温度≤40-50℃。4.采用带有承插管的热电偶监测静叶轮盘的温度，该承插管以约60°斜插穿过导流锥延伸到静叶轮盘。这样，烟机工作时，控制静叶轮盘的盘前温度≤350℃。5.采用检测探头仪表监测系统保证烟机可靠运行。烟机的轴承箱座安装了检测探头，用于监测轴承温度、烟机进出口温度和转子轴的振动、位移、转速。保持正常工况下，前轴承部件的径向轴承温度≤95℃、后轴承部件的推力轴承温度≤100℃、烟机入口温度≤680℃、烟机出口温度≤520℃、转子轴的轴振动≤47μm、轴位移为0、正常工作转速5865r/min，并设置有报警并联锁停机系统。若转子轴的轴振动≥57μm，轴位移≥0.3mm，超出正常检测范围时烟机将会报警并联锁停机。附图说明下面结合实施例附图对本技术作进一步说明：附图1是对本技术实施例烟机、风机、电机联动示意图；附图2是对本技术实施例单级烟机转子组件结构示意图；附图3是对本技术实施例单级烟机结构示意图。图中，1.烟机；2.轴流风机；3.底座；4.齿轮箱；5.电机；101.底座；102.冷却管；103.导流锥；104.进气机壳；105.热电偶；106.静叶；107.静叶轮盘；108.入口法兰；109.扩压器；110.出口法兰；111.轴端密封；112.轴承箱盖；113.检测探头；114.后轴承部件；115.转子组件；115-1.转子轴；115-2.动叶轮盘；115-3.动叶；115-4.拉杆螺栓；116.回油口；117.轴承箱座；118.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高单级大功率烟机效率的装置，其特征是：至少包括：烟机（1）、轴流风机（2）、齿轮箱（4）、电机（5），烟机（1）、轴流风机（2）、齿轮箱（4）、电机（5）分别固定在底座（3）上，烟机（1）、轴流风机（2）、齿轮箱（4）、电机（5）依次从左向右同轴连接；烟机（1）的转子组件（115）输出通过齿轮箱（4）与电机（5）轴连接。

【技术特征摘要】
1.一种提高单级大功率烟机效率的装置，其特征是：至少包括：烟机（1）、轴流风机（2）、齿轮箱（4）、电机（5），烟机（1）、轴流风机（2）、齿轮箱（4）、电机（5）分别固定在底座（3）上，烟机（1）、轴流风机（2）、齿轮箱（4）、电机（5）依次从左向右同轴连接；烟机（1）的转子组件（115）输出通过齿轮箱（4）与电机（5）轴连接。
2.根据权利要求1所述的一种提高单级大功率烟机效率的装置，其特征是：所述的烟机（1）包括：底座（101）、冷却管（102）、导流锥（103）、进气机壳（104）、热电偶（105）、静叶（106）、静叶轮盘（107）、入口法兰（108）、扩压器（109）、出口法兰（110）、轴端密封（111）、轴承箱盖（112）、检测探头（113）、后轴承部件（114）、转子组件（115）、回油口（116）、轴承箱座（117）、前轴承部件（118）、进油口（119）、轴承密封（120）；底座（101）为钢板焊接件，与入口法兰（108）两侧的焊接支耳、轴承箱座（117）底板通过螺栓连接固定；底座（101）支承入口法兰（108）、扩压器（109）、出口法兰（110）焊接形成的排气机壳及轴承箱座（117）的重量，使烟机本体的中心标高不变；进气机壳（104）是烟气入口通道；导流锥（103）焊接在进气机壳（104）内；导流锥（103）外型成二次抛物线形，内部中空，导引烟气分布均匀，并流向静叶（106）、动叶（115-3）；导流锥（103）顶面对着入口烟气，而导流锥底部对着静叶轮盘（107）；静叶轮盘（107）安置在导流锥（103）之后，用螺栓紧固在进气机壳（104）后端部，它与进气机壳（104）之间留有热膨胀间隙；静叶轮盘（107）上安装有由高温合金棒材模锻成型加工的静叶（106），叶片表面喷涂有高温耐磨涂层；轴承箱座（117）和轴承箱盖（112）采用钢板焊接成水平剖分结构的箱体，用螺栓连接成为整体；箱体内部由前轴承部件（118）、后轴承部件（114）、转子组件（115）组成；轴承箱座（117）外部焊接有轴承润滑油进油口（119）、回油口（116）、轴承箱盖（112）左端装有轴端密封（111）和轴承密封（120），右端装有检测探头（113）。
3.根据权利要求2所述的一种提高单级大功率烟机效率的装置，其特征是：所述的入口法兰（108）、扩压器（109）、出口法兰（110）均匀由不锈钢板焊形成壳体，在壳体外表面焊有加强筋形成排气壳体，是烟气出口通道；入口端法兰（108）两侧焊接有两个支耳与在底座（101）上的两个支座通过螺栓连接固定，入口端法兰（108）的法兰安装边与进气机壳（104）右端法兰安装边通过螺栓连接固定；烟气进入进气机壳（104），经过入口...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建军，徐海明，赵俊峰，谈维涛，王焱，
申请(专利权)人：西安西航集团航空航天地面设备有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61