一种可实现纯凝与背压供热切换运行的汽轮机制造技术

本发明专利技术涉及汽轮机发电技术领域，公开一种可实现纯凝与背压供热切换运行的汽轮机，高压缸组包括高压转子和高压汽缸，低压缸组包括低压转子和低压汽缸；两转子的轴线重合，高压转子后端与低压转子前端可通过中间联轴器可拆卸固接，高压汽缸可单独投用，也可与低压汽缸串接同时投用，同时投用时，高压转子和低压转子旋向相同；高压汽缸连接高压进汽、排汽管，低压汽缸连接低压进汽、排汽管，高压排汽管连接热网加热器，低压排汽管连接凝汽器，低压进汽管与高压排汽管连接，高压排汽管上安装阀门，阀门位于低压进汽管与高压排汽管连接点和热网加热器之间，低压进汽管上安装阀门。可在采暖季节实现背压供热，也可以在非采暖季节实现纯凝发电。

【技术实现步骤摘要】
一种可实现纯凝与背压供热切换运行的汽轮机
本专利技术涉及汽轮机发电
，特别涉及一种可实现纯凝与背压供热切换运行的汽轮机。
技术介绍
在我国北方地区，季节性特征比较明显，冬季采暖周期在4～6个月，采暖供热的需求较大。目前，采暖供热越来越多地采用汽轮机热电联产技术，从汽轮机排出的低品位蒸汽进入热网加热器加热采暖循环水。对于汽轮机组来说，总体上可以分为背压机组、抽凝机组、纯凝机组等类型，承担采暖供热的汽轮机组可以是背压机组，背压排汽全部进入热网加热器进行供热，也可以是抽凝机组，采用合适参数的抽汽进入热网加热器进行供热。在同等蒸汽参数、蒸汽流量条件下，抽凝机组的供热能力低于背压机组，背压机组能实现最大热电比。因此采用背压机组进行采暖供热是相当合理和经济的方式。但是对于背压机组来说，采暖供热周期有限，在一年中的很长时间内，供热需求并不存在，背压排汽无处可用。因此针对背压采暖供热机组来讲，在非采暖供热周期内，要么只有停机，要么只有将背压排汽浪费掉，十分不经济。显然，若提出一种汽轮机实现方式，可以在采暖季进行背压方式运行，背压排汽进行采暖供热，同时还可以在非采暖季进行纯凝方式运行，将蒸汽全部进行发电，这将大幅提高采暖供热机组的运行范围，避免长时间停机，增大机组灵活性，为热电厂创造更大的经济效益。目前，解决这个问题的思路主要有两点。一是装备两台汽轮发电机组，分别是一台背压机和一台纯凝机。在采暖季，一台背压机进行供热，另一台纯凝机停机；在非采暖季，两台机组同时运行，背压机的排汽进入纯凝机做功发电。这种方式需要装备两台汽轮机，配套两台发电机，随着而来的汽封系统、润滑油系统、控制系统、基建厂房等都需要成倍增加，初期投资很大，经济效益有限。另一种思路是将汽轮机分为同轴的高压模块和低压模块，高低压模块间采用SSS离合器连接，在供暖季可以通过SSS离合器将低压模块解列，实现背压排汽供热，在非采暖季通过SSS离合器将低压模块串联，实现纯凝发电。这种方式需要增加一套SSS离合器，其售价较高，同时在整个轴系中增加SSS离合器后轴系变得复杂，稳定性降低。SSS离合器不具备传递推力的能力，高低压模块均需设计推力轴承，增加机组功耗。同时，在线解列涉及整个系统的操作十分复杂，对于电厂运行水平有较高的要求。总之，SSS离合器的方案从经济上和从复杂程度来讲不太适合小型热电联产电厂。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供了一种可实现纯凝与背压供热切换运行的汽轮机，能够方便快捷地切换高压汽缸单独工作或者高压汽缸和低压汽缸串接工作，仅需拆装中间联轴器即可实现，可以在采暖季节实现背压供热，将背压排汽全部排入热网加热器加热采暖循环水，同时，可以在非采暖季节实现纯凝发电，大幅提高采暖供热机组的运行范围，避免长时间停机，增大机组灵活性，为热电厂创造更大的经济效益。本专利技术采用的技术方案如下：一种可实现纯凝与背压供热切换运行的汽轮机，包括高压缸组和低压缸组，所述高压缸组包括高压转子和高压汽缸，所述低压缸组包括低压转子和低压汽缸；所述高压转子的轴线与所述低压转子的轴线在同一直线上，所述高压转子的前端可通过刚性联轴器与发电机转子固定连接，所述高压转子的后端与所述低压转子的前端之间可通过中间联轴器可拆卸地固定连接，所述高压汽缸可单独投用，或者，也可与所述低压汽缸串接同时投用，当同时投用时，高压转子和低压转子的转动方向相同；所述高压汽缸上连接有高压进汽管和高压排汽管，所述低压汽缸上连接有低压进汽管和低压排汽管，所述高压排汽管末端与热网加热器连接，所述低压排汽管末端与凝汽器连接，所述低压进汽管与所述高压排汽管连接，所述高压排汽管上安装有阀门，此阀门位于低压进汽管与高压排汽管的连接点和所述热网加热器之间，所述低压进汽管上也安装有阀门。如此设置，可以在采暖季节实现背压供热，将背压排汽全部排入热网加热器加热采暖循环水，同时，可以在非采暖季节实现纯凝发电，大幅提高采暖供热机组的运行范围，避免长时间停机，增大机组灵活性，为热电厂创造更大的经济效益；通过拆装中间联轴器、并切换两阀门的启闭，即可实现两种工况的切换。本专利技术所述的一种可实现纯凝与背压供热切换运行的汽轮机，所述高压汽缸中静叶旋向与所述低压汽缸中静叶旋向相反，所述高压汽缸中动叶旋向与所述低压汽缸中动叶旋向相反；所述高压进汽管与所述高压汽缸后端连接，所述高压排汽管与所述高压汽缸前端连接，蒸汽传递给高压转子的轴向力方向向前；所述低压进汽管与所述低压汽缸前端连接，所述低压排汽管与所述低压汽缸后端连接，蒸汽传递给低压转子的轴向力方向向后。如此设置，当高压汽缸和低压汽缸同时工作时，蒸汽传递给高压转子的轴向力方向与蒸汽传递给低压转子的轴向力方向相反，大幅降低了高压转子前端轴承箱内推力轴承的耗功。本专利技术所述的一种可实现纯凝与背压供热切换运行的汽轮机，所述中间联轴器为刚性联轴器或者挠性联轴器。本专利技术所述的一种可实现纯凝与背压供热切换运行的汽轮机，所述阀门为截止阀。本专利技术所述的一种可实现纯凝与背压供热切换运行的汽轮机，所述阀门与汽轮机控制系统电连接，所述汽轮机控制系统通过输出信号控制所述阀门开启或关闭。如此设置，方便对阀门进行远程控制。与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：本专利技术能够方便快捷地切换高压汽缸单独工作或者高压汽缸和低压汽缸串接工作，仅需拆装中间联轴器即可实现，可以在采暖季节实现背压供热，将背压排汽全部排入热网加热器加热采暖循环水，同时，可以在非采暖季节实现纯凝发电，大幅提高采暖供热机组的运行范围，避免长时间停机，增大机组灵活性，为热电厂创造更大的经济效益。附图说明图1是本专利技术示意图。附图标记：1为高压转子，2为高压汽缸，3为低压转子，4为低压汽缸，5为发电机，6为中间联轴器，7为高压进汽管，8为高压排汽管，9为低压进汽管，10为低压排汽管，11为热网加热器，12为凝汽器，13为阀门，14为支持轴承。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步描述。说明：对本申请中的方向进行说明，在同一部件中，靠近发电机的方向为“前”，远离发电机的方向为“后”。如图1所示，一种可实现纯凝与背压供热切换运行的汽轮机，包括高压缸组和低压缸组，高压缸组包括高压转子1和高压汽缸2，低压缸组包括低压转子3和低压汽缸4，汽轮机还包括汽轮机汽水系统、汽轮机润滑油系统、汽轮机轴封系统等，上述系统均为本领域的常规技术，此处并未详细介绍，同时，高压汽缸2和低压汽缸4内的隔板、动叶、静叶等常规部件也未进行详细描述，均为常规技术；高压转子1和低压转子3的前后端均通过支持轴承14进行转动支撑，支持轴承14安装在轴承箱（图中未示出）中，高压转子1前端的轴承箱内同时还安装有推力轴承（图中未示出）。高压转子1的轴线与低压转子3的轴线在同一直线上，高压转子1的前端可通过刚性联轴器（图中未示出）与发电机5转子固定连接，高压转子1的后端与低压转子3的前端之间可通过中间联轴器6可拆卸地固定连接，高压汽缸2可单独投用，或者，也可与低压汽缸4串接同时投用，当同时投用时，高压转子1和低压转子3的转动方向相同，中间联轴器6可具体为刚性联轴器或者挠性联轴器；高压汽缸2上连接有高压进汽管7和高压排汽管8，低压汽缸4上连接有低压进汽管9和低压排汽管10，高压排本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可实现纯凝与背压供热切换运行的汽轮机，其特征在于：包括高压缸组和低压缸组，所述高压缸组包括高压转子（1）和高压汽缸（2），所述低压缸组包括低压转子（3）和低压汽缸（4）；所述高压转子（1）的轴线与所述低压转子（3）的轴线在同一直线上，所述高压转子（1）的前端可通过刚性联轴器与发电机（5）转子固定连接，所述高压转子（1）的后端与所述低压转子（3）的前端之间可通过中间联轴器（6）可拆卸地固定连接，所述高压汽缸（2）可单独投用，或者，也可与所述低压汽缸（4）串接同时投用，当同时投用时，高压转子（1）和低压转子（3）的转动方向相同；所述高压汽缸（2）上连接有高压进汽管（7）和高压排汽管（8），所述低压汽缸（4）上连接有低压进汽管（9）和低压排汽管（10），所述高压排汽管（8）末端与热网加热器（11）连接，所述低压排汽管（10）末端与凝汽器（12）连接，所述低压进汽管（9）与所述高压排汽管（8）连接，所述高压排汽管（8）上安装有阀门（13），此阀门（13）位于低压进汽管（9）与高压排汽管（8）的连接点和所述热网加热器（11）之间，所述低压进汽管（9）上也安装有阀门（13）。

【技术特征摘要】
1.一种可实现纯凝与背压供热切换运行的汽轮机，其特征在于：包括高压缸组和低压缸组，所述高压缸组包括高压转子（1）和高压汽缸（2），所述低压缸组包括低压转子（3）和低压汽缸（4）；所述高压转子（1）的轴线与所述低压转子（3）的轴线在同一直线上，所述高压转子（1）的前端可通过刚性联轴器与发电机（5）转子固定连接，所述高压转子（1）的后端与所述低压转子（3）的前端之间可通过中间联轴器（6）可拆卸地固定连接，所述高压汽缸（2）可单独投用，或者，也可与所述低压汽缸（4）串接同时投用，当同时投用时，高压转子（1）和低压转子（3）的转动方向相同；所述高压汽缸（2）上连接有高压进汽管（7）和高压排汽管（8），所述低压汽缸（4）上连接有低压进汽管（9）和低压排汽管（10），所述高压排汽管（8）末端与热网加热器（11）连接，所述低压排汽管（10）末端与凝汽器（12）连接，所述低压进汽管（9）与所述高压排汽管（8）连接，所述高压排汽管（8）上安装有阀门（13），此阀门（13）位于低压进汽管（9）与高压排汽管（8）的连接点和所述热网加热器（11）之间，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹华劼，范小平，史宣平，尹刚，阳黎，刘佳男，
申请(专利权)人：东方电气集团东方汽轮机有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51