汽轮机冷却系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及汽轮机冷却技术领域，尤其涉及一种汽轮机冷却系统，包括转子和套设在转子外部的汽缸，汽缸与转子间具有待冷却区域，待冷却区域具有压力较低的低压端和压力较高的高压端，汽缸设有用于引入冷却蒸汽的孔道，孔道在高压端端部位置处与待冷却区域相连通，冷却蒸汽的压力值允许冷却蒸汽进入待冷却区域内并从高压端向低压端流动。还涉及一种汽轮机冷却方法，待冷却区域具有压力较低的低压端和压力较高的高压端，在高压端端部位置处引入冷却蒸汽，冷却蒸汽的压力值允许冷却蒸汽进入待冷却区域内并从高压端向低压端流动。能够有效降低所需冷却蒸汽的压力能级，且只需考虑向低压端一侧的密封和冷却，可合理减少所需冷却蒸汽流量。

Steam Turbine Cooling System and Method

The invention relates to the technical field of steam turbine cooling, in particular to a steam turbine cooling system, which includes a rotor and a cylinder sleeved outside the rotor, a cooling area between the cylinder and the rotor, a low pressure end with a low pressure and a high pressure end with a high pressure in the cooling area, a channel for introducing cooling steam in the cylinder, and a channel at the end of the high pressure end and a cooling area. The domains are connected, and the pressure value of the cooling steam allows the cooling steam to enter the region to be cooled and flow from the high-pressure end to the low-pressure end. A steam turbine cooling method is also involved. The cooling area has a low pressure end and a high pressure end. The cooling steam is introduced at the end of the high pressure end. The pressure value of the cooling steam allows the cooling steam to enter the cooling area and flow from the high pressure end to the low pressure end. It can effectively reduce the pressure level of the required cooling steam, and only consider the sealing and cooling to the side of the low pressure end, which can reasonably reduce the required cooling steam flow.

【技术实现步骤摘要】
汽轮机冷却系统及方法
本专利技术涉及汽轮机冷却
，尤其涉及一种汽轮机冷却系统及一种汽轮机冷却方法。
技术介绍
冷却技术广泛应用于高温、高压蒸汽环境下汽轮机汽缸和转子设计。针对汽轮机汽缸和转子需要冷却的高温区域，通常采用向汽缸和转子之间的待冷却区域内通入高压低温的冷却蒸汽，冷却蒸汽可在高低压差的作用下在待冷却区域内顺向流动，由此对其进行冷却，以使得该区域的蠕变寿命满足设计要求。参见图1，对于汽缸1和转子2的某一待冷却区域[P2，P1]，其高温侧的压力为P1、低温侧的压力为P2，且P1＞P2。现有技术中，通常在该区域的中部位置引入高压低温的冷却蒸汽，冷却蒸汽的压力为P′且满足：P′＞P1＞P2，则如图1中箭头所示，冷却蒸汽在高低压差的作用下进入汽缸1和转子2之间后分别向右汇入低压(P1)高温区域、向左汇入低压(P2)低温区域，实现对待冷却区域[P2，P1]的冷却。为使冷却蒸汽能够进入待冷却区域并在其内左右流动，尤其是向压力较高的一侧(P1)流动，上述冷却方式需要引入压力能级较高的冷却蒸汽，且需要考虑待冷却区域[P2，P1]两侧的密封和冷却，需要的冷却蒸汽流量大，不利于汽轮机系统高品质蒸汽的节省和经济性的提高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种汽轮机冷却系统及一种汽轮机冷却方法，能够降低所需冷却蒸汽的压力能级、减少所需冷却蒸汽流量，以克服现有技术的上述缺陷。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种汽轮机冷却系统，包括转子和套设在转子外部的汽缸，汽缸与转子间具有待冷却区域，待冷却区域具有压力较低的低压端和压力较高的高压端，汽缸设有用于引入冷却蒸汽的孔道，孔道在高压端端部位置处与待冷却区域相连通，冷却蒸汽的压力值允许冷却蒸汽进入待冷却区域内并从高压端向低压端流动。优选地，冷却蒸汽的压力值与高压端端部的压力值之间具有预设偏差值，冷却蒸汽的压力值为P，高压端端部的压力值为P1，预设偏差值为ΔP，且满足：P＝P1±ΔP。优选地，预设偏差值满足：0≤ΔP≤10％P1。优选地，孔道贯穿汽缸并与外部管道相连通，外部管道向孔道内输送冷却蒸汽。优选地，外部管道上设有逆止阀。优选地，外部管道上设有节流装置。优选地，孔道在汽缸内部延伸并与汽缸的通流级相连通。本专利技术还提供一种汽轮机冷却方法，用于对汽缸和转子间的待冷却区域进行冷却，待冷却区域具有压力较低的低压端和压力较高的高压端，在高压端端部位置处引入冷却蒸汽，冷却蒸汽的压力值允许冷却蒸汽进入待冷却区域内并从高压端向低压端流动。优选地，冷却蒸汽的压力值与高压端端部的压力值之间具有预设偏差值，冷却蒸汽的压力值为P，高压端端部的压力值为P1，预设偏差值为ΔP，且满足：P＝P1±ΔP。优选地，预设偏差值满足：0≤ΔP≤10％P1。与现有技术相比，本专利技术具有显著的进步：本专利技术的汽轮机冷却系统及汽轮机冷却方法，将冷却蒸汽进入待冷却区域的位置设置在待冷却区域高压端的端部位置处，引入的冷却蒸汽的压力值只需要使得冷却蒸汽能够进入待冷却区域内并从高压端向低压端流动即可，因此冷却蒸汽可选择压力能级位于待冷却区域高压端端部压力能级附近的蒸汽，相较现有技术中的冷却蒸汽压力必须大于待冷却区域高压端端部压力以使其能够从待冷却区域的中部位置向高压端流动，本专利技术能够有效降低所需冷却蒸汽的压力能级；同时，冷却蒸汽从高压端的端部位置处进入待冷却区域内并从高压端向低压端流动，可对待冷却区域高压端外侧的高温蒸汽起到隔离作用，因而只需考虑向低压端一侧的密封和冷却，所需冷却蒸汽的流量因此可以合理减小。故，本专利技术能够有效避免汽轮机系统中高品质蒸汽的浪费，为系统节约能量，提高系统经济性。附图说明图1是现有技术中汽轮机冷却方式的气流走向图。图2是本专利技术实施例的汽轮机冷却系统的气流走向图。其中，附图标记说明如下：1、汽缸2、转子3、待冷却区域31、高压端32、低压端具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本专利技术，而并非对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。此外，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。如图2所示，本专利技术的汽轮机冷却系统的一种实施例。本实施例的汽轮机冷却系统包括汽缸1和转子2，汽缸1套设在转子2外部，转子2可绕轴线转动。汽缸1与转子2间具有需要进行冷却处理的待冷却区域3，通过向该待冷却区域3内通入高压低温的冷却蒸汽，可以对该待冷却区域3处的汽缸1和转子2进行冷却。待冷却区域3具有压力较高的高压端31和压力较低的低压端32，且高压端31一侧的温度较高，低压端32一侧的温度较低。汽缸1设有用于引入冷却蒸汽的孔道(图中未示出)，该孔道在高压端31端部位置处与待冷却区域3相连通，以将引入的冷却蒸汽送入待冷却区域3内。由孔道引入的冷却蒸汽的压力值允许冷却蒸汽进入待冷却区域3内并从高压端31向低压端32流动，冷却蒸汽的温度值则满足在冷却蒸汽从高压端31向低压端32流动的过程中能够与待冷却区域3产生热交换且吸收热量，从而对待冷却区域3进行冷却。本实施例的上述汽轮机冷却系统，将冷却蒸汽进入待冷却区域3的位置设置在待冷却区域3高压端31的端部位置处，引入的冷却蒸汽的压力值只需要使得冷却蒸汽能够进入待冷却区域3内并从高压端31向低压端32流动即可，因此冷却蒸汽可选择压力能级位于待冷却区域3高压端31端部压力能级附近的蒸汽，相较现有技术中的冷却蒸汽压力必须大于待冷却区域高压端端部压力以使其能够从待冷却区域的中部位置向高压端流动，本实施例的汽轮机冷却系统能够有效降低所需冷却蒸汽的压力能级；同时，冷却蒸汽从高压端31的端部位置处进入待冷却区域3内并从高压端31向低压端32流动，可对待冷却区域3高压端31外侧的高温蒸汽起到隔离作用，因而只需考虑向低压端32一侧的密封和冷却，所需冷却蒸汽的流量因此可以合理减小。故，本实施例的汽轮机冷却系统能够有效避免汽轮机系统中高品质蒸汽的浪费，为系统节约能量，提高系统经济性。本实施例中，优选地，冷却蒸汽的压力值与高压端31端部的压力值之间具有预设偏差值，冷却蒸汽的压力值为P，高压端31端部的压力值为P1，预设偏差值为ΔP，且满足：P＝P1±ΔP。换言之，本实施例中，引入的冷却蒸汽的压力能级可以与待冷却区域3高压端31端部压力能级相匹配，即冷却蒸汽的压力值P与待冷却区域3高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽轮机冷却系统，包括转子(2)和套设在所述转子(2)外部的汽缸(1)，所述汽缸(1)与所述转子(2)间具有待冷却区域(3)，其特征在于，所述待冷却区域(3)具有压力较低的低压端(32)和压力较高的高压端(31)，所述汽缸(1)设有用于引入冷却蒸汽的孔道，所述孔道在所述高压端(31)端部位置处与所述待冷却区域(3)相连通，所述冷却蒸汽的压力值允许所述冷却蒸汽进入所述待冷却区域(3)内并从所述高压端(31)向所述低压端(32)流动。

【技术特征摘要】
1.一种汽轮机冷却系统，包括转子(2)和套设在所述转子(2)外部的汽缸(1)，所述汽缸(1)与所述转子(2)间具有待冷却区域(3)，其特征在于，所述待冷却区域(3)具有压力较低的低压端(32)和压力较高的高压端(31)，所述汽缸(1)设有用于引入冷却蒸汽的孔道，所述孔道在所述高压端(31)端部位置处与所述待冷却区域(3)相连通，所述冷却蒸汽的压力值允许所述冷却蒸汽进入所述待冷却区域(3)内并从所述高压端(31)向所述低压端(32)流动。2.根据权利要求1所述的汽轮机冷却系统，其特征在于，所述冷却蒸汽的压力值与所述高压端(31)端部的压力值之间具有预设偏差值，所述冷却蒸汽的压力值为P，所述高压端(31)端部的压力值为P1，所述预设偏差值为ΔP，且满足：P＝P1±ΔP。3.根据权利要求2所述的汽轮机冷却系统，其特征在于，所述预设偏差值满足：0≤ΔP≤10％P1。4.根据权利要求1所述的汽轮机冷却系统，其特征在于，所述孔道贯穿所述汽缸(1)并与外部管道相连通，所述外部管道向所述孔道内输送所述冷却蒸汽。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐修慧，黄庆华，顾永丹，华文祥，
申请(专利权)人：上海电气电站设备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31