汽轮机高位布置的空冷排汽管道设计方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种汽轮机高位布置的空冷排汽管道设计方法及装置，属于电力技术领域。所述空冷排汽管道的两端设备分别为处于汽机房高位和空冷岛高位的汽轮机和空冷凝汽器，且所述空冷排汽管道设计方法包括：确定所述汽机房和所述空冷岛相对于所述空冷排汽管道的偏摆方向；获取所述汽轮机和所述空冷凝汽器分别相对于所述汽机房和所述空冷岛的高度的偏摆数据；结合所述偏摆方向和所述偏摆数据确定针对所述空冷排汽管道的偏摆工况；以及基于所述偏摆工况进行所述空冷排汽管道的管道设计分析。本发明专利技术填补了汽轮机高位布置空冷排汽管道偏摆计算的空白，优化了汽轮机高位布置空冷排汽管道的整体设计过程，提高了排汽管道设计的安全性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
汽轮机高位布置的空冷排汽管道设计方法及装置
本专利技术涉及电力
，具体地涉及一种汽轮机高位布置的空冷排汽管道设计方法及装置。
技术介绍
目前，国内直接空冷的排汽管道多是由布置于汽机房0米处的排汽装置X轴接出，接至厂外空冷岛前爬升至几十米高空后接入空冷凝汽器，其作用是在各种工况下，将汽轮机排汽依次经排汽装置和排汽管道排入空冷凝汽器内。针对排汽管道的常规设计方法是进行整体分析、强度和稳定性分析、流动特性分析等，涉及的分析计算中考虑的具体因素包括管道自重、压力、温度、热位移、弹簧载荷、风压和地震加速度等，这些因素造成排汽管道运行多种工况的出现。这种常规设计方法对于主管及一端设备接口在地面低位的空冷排汽管道来说，经过多年实践检验是相对合理和安全的。但是，随着汽轮机高位布置方案(即将空冷汽轮发电机组布置于煤仓间的上部的)的应用，排汽管道也改为从布置在六七十米高空的汽轮机接出，接至同样布置于高空的空冷凝汽器，这种布置方式下，建筑物偏摆对排汽管道的影响被放大，且不容忽视，但目前在进行排汽管道设计时，仍采用的是常规设计方法，未考虑建筑物偏摆对排汽管道的影响。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种汽轮机高位布置的空冷排汽管道设计方法及装置，用于至少部分地解决上述技术问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种汽轮机高位布置的空冷排汽管道设计方法，所述空冷排汽管道的两端设备分别为处于汽机房高位和空冷岛高位的汽轮机和空冷凝汽器，且所述空冷排汽管道设计方法包括：确定所述汽机房和所述空冷岛相对于所述空冷排汽管道的偏摆方向；获取所述汽轮机和所述空冷凝汽器分别相对于所述汽机房和所述空冷岛的高度的偏摆数据；结合所述偏摆方向和所述偏摆数据确定针对所述空冷排汽管道的偏摆工况；以及基于所述偏摆工况进行所述空冷排汽管道的管道设计分析。可选地，所述确定所述汽机房和所述空冷岛相对于所述空冷排汽管道的偏摆方向包括确定所述汽机房和所述空冷岛的偏摆方向的组合为以下任意一者：所述汽机房的偏摆方向为X轴正向，所述空冷岛的偏摆方向为X轴负向；所述汽机房的偏摆方向为X轴负向，所述空冷岛的偏摆方向为X轴正向；所述汽机房的偏摆方向为Y轴正向，所述空冷岛的偏摆方向为Y轴负向；以及所述汽机房的偏摆方向为Y轴负向，所述空冷岛的偏摆方向为Y轴正向；其中，所述X轴、所述Y轴与Z轴构成XYZ坐标系，该XYZ坐标系中，所述X轴、所述Y轴与所述Z轴两两相互垂直，且所述Z轴垂直于大地，所述X轴与所述Y轴平行于大地。可选地，所述结合所述偏摆方向和所述偏摆数据确定针对所述空冷排汽管道的偏摆工况包括：根据所述偏摆数据中所述汽机房和所述空冷岛在X轴方向和Y轴方向的偏摆位移量，确定所述偏摆工况为以下任意一者：所述汽机房沿X轴正向偏摆第一位移，所述空冷岛沿X轴负向偏摆第二位移；所述汽机房沿X轴负向偏摆第三位移，所述空冷岛沿X轴正向偏摆第四位移；所述汽机房沿Y轴正向偏摆第五位移，所述空冷岛沿Y轴负向偏摆第六位移；以及所述汽机房沿Y轴负向偏摆第七位移，所述空冷岛沿Y轴正向偏摆第八位移。可选地，所述获取所述汽轮机和所述空冷凝汽器分别相对于所述汽机房和所述空冷岛的高度的偏摆数据包括：从预存的关于所述汽机房和所述空冷岛的建筑物资料中搜索并匹配与所述汽轮机和所述空冷凝汽器所在高度相对应的偏摆数据。可选地，所述基于所述偏摆工况进行所述空冷排汽管道的管道设计分析包括：将所述偏摆工况与所述空冷排汽管道的热态工况相结合，并基于结合后的工况对所述空冷排汽管道进行管道设计分析。本专利技术实施例还提供一种汽轮机高位布置的空冷排汽管道设计装置，所述空冷排汽管道的两端设备分别为处于汽机房高位和空冷岛高位的汽轮机和空冷凝汽器，且所述空冷排汽管道设计装置包括：方向确定模块，用于确定所述汽机房和所述空冷岛相对于所述空冷排汽管道的偏摆方向；数据获取模块，用于获取所述汽轮机和所述空冷凝汽器分别相对于所述汽机房和所述空冷岛的高度的偏摆数据；工况确定模块，用于结合所述偏摆方向和所述偏摆数据确定针对所述空冷排汽管道的偏摆工况；以及管道设计模块，用于基于所述偏摆工况进行所述空冷排汽管道的管道设计分析。可选地，所述方向确定模块所确定的偏摆方向包括以下组合中的任意一者：所述汽机房的偏摆方向为X轴正向，所述空冷岛的偏摆方向为X轴负向；所述汽机房的偏摆方向为X轴负向，所述空冷岛的偏摆方向为X轴正向；所述汽机房的偏摆方向为Y轴正向，所述空冷岛的偏摆方向为Y轴负向；以及所述汽机房的偏摆方向为Y轴负向，所述空冷岛的偏摆方向为Y轴正向。其中，所述X轴、所述Y轴与Z轴构成XYZ坐标系，该XYZ坐标系中，所述X轴、所述Y轴与所述Z轴两两相互垂直，且所述Z轴垂直于大地，所述X轴与所述Y轴平行于大地。可选地，所述工况确定模块所确定的偏摆工况为以下任意一者：所述汽机房沿X轴正向偏摆第一位移，所述空冷岛沿X轴负向偏摆第二位移；所述汽机房沿X轴负向偏摆第三位移，所述空冷岛沿X轴正向偏摆第四位移；所述汽机房沿Y轴正向偏摆第五位移，所述空冷岛沿Y轴负向偏摆第六位移；以及所述汽机房沿Y轴负向偏摆第七位移，所述空冷岛沿Y轴正向偏摆第八位移。可选地，所述空冷排汽管道设计装置还包括：资料库模块，用于预存关于所述汽机房和所述空冷岛的建筑物资料；并且所述数据获取模块与所述资料库模块通信，用于从所述资料库模块的所述建筑物资料中搜索并匹配与所述汽轮机和所述空冷凝汽器所在高度相对应的偏摆数据。可选地，所述管道设计模块用于基于所述偏摆工况进行所述空冷排汽管道的管道设计分析包括：将所述偏摆工况与所述空冷排汽管道的热态工况相结合，并基于结合后的工况对所述空冷排汽管道进行管道设计分析。通过上述技术方案，本专利技术实施例的空冷排汽管道设计装置及方法填补了汽轮机高位布置空冷排汽管道偏摆计算的空白，找到了空冷排汽管道偏摆计算的方法和思路，优化了汽轮机高位布置空冷排汽管道的整体设计过程，提高了排汽管道设计的安全性和可靠性，丰富了排汽管道多工况的设计因素，完善了汽轮机高位布置空冷排汽管道的设计方法。本专利技术实施例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专利技术实施例的进一步理解，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专利技术实施例，但并不构成对本专利技术实施例的限制。在附图中：图1是本专利技术实施例的一种汽轮机高位布置的空冷排汽管道设计方法的流程示意图；图2(a)-图2(d)是本专利技术实施例中汽机房和空冷岛的偏摆方向的组合的示意图；图3(a)-图3(d)是本专利技术实施例中空冷排汽管道的偏摆工况的示意图；以及图4是本专利技术实施例的一种汽轮机高位布置的空冷排汽管道设计装置的结构示意图。附图标记说明410方向确定模块420数据获取模块430工况确定模块440管道设计模块450资料库模块具体实施方式以下结合附图对本专利技术实施例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专利技术实施例，并不用于限制本专利技术实施例。在本专利技术实施例中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“正向、负向”通常是指以坐标系上沿同一轴的两个相对方向，例如X轴正向可理解为地面坐标系中的+X方向，X轴负向可理解为-X方向，Y轴正向可理解为+Y方向，Y轴负向可理解为-Y本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽轮机高位布置的空冷排汽管道设计方法，其特征在于，所述空冷排汽管道的两端设备分别为处于汽机房高位和空冷岛高位的汽轮机和空冷凝汽器，且所述空冷排汽管道设计方法包括：确定所述汽机房和所述空冷岛相对于所述空冷排汽管道的偏摆方向；获取所述汽轮机和所述空冷凝汽器分别相对于所述汽机房和所述空冷岛的高度的偏摆数据；结合所述偏摆方向和所述偏摆数据确定针对所述空冷排汽管道的偏摆工况；以及基于所述偏摆工况进行所述空冷排汽管道的管道设计分析。

【技术特征摘要】
1.一种汽轮机高位布置的空冷排汽管道设计方法，其特征在于，所述空冷排汽管道的两端设备分别为处于汽机房高位和空冷岛高位的汽轮机和空冷凝汽器，且所述空冷排汽管道设计方法包括：确定所述汽机房和所述空冷岛相对于所述空冷排汽管道的偏摆方向；获取所述汽轮机和所述空冷凝汽器分别相对于所述汽机房和所述空冷岛的高度的偏摆数据；结合所述偏摆方向和所述偏摆数据确定针对所述空冷排汽管道的偏摆工况；以及基于所述偏摆工况进行所述空冷排汽管道的管道设计分析。2.根据权利要求1所述的空冷排汽管道设计方法，其特征在于，所述确定所述汽机房和所述空冷岛相对于所述空冷排汽管道的偏摆方向包括：确定所述汽机房和所述空冷岛的偏摆方向的组合为以下任意一者：所述汽机房的偏摆方向为X轴正向，所述空冷岛的偏摆方向为X轴负向；所述汽机房的偏摆方向为X轴负向，所述空冷岛的偏摆方向为X轴正向；所述汽机房的偏摆方向为Y轴正向，所述空冷岛的偏摆方向为Y轴负向；以及所述汽机房的偏摆方向为Y轴负向，所述空冷岛的偏摆方向为Y轴正向；其中，所述X轴、所述Y轴与Z轴构成XYZ坐标系，该XYZ坐标系中，所述X轴、所述Y轴与所述Z轴两两相互垂直，且所述Z轴垂直于大地，所述X轴与所述Y轴平行于大地。3.根据权利要求2所述的空冷排汽管道设计方法，其特征在于，所述结合所述偏摆方向和所述偏摆数据确定针对所述空冷排汽管道的偏摆工况包括：根据所述偏摆数据中所述汽机房和所述空冷岛在X轴方向和Y轴方向的偏摆位移量，确定所述偏摆工况为以下任意一者：所述汽机房沿X轴正向偏摆第一位移，所述空冷岛沿X轴负向偏摆第二位移；所述汽机房沿X轴负向偏摆第三位移，所述空冷岛沿X轴正向偏摆第四位移；所述汽机房沿Y轴正向偏摆第五位移，所述空冷岛沿Y轴负向偏摆第六位移；以及所述汽机房沿Y轴负向偏摆第七位移，所述空冷岛沿Y轴正向偏摆第八位移。4.根据权利要求1所述的空冷排汽管道设计方法，其特征在于，所述获取所述汽轮机和所述空冷凝汽器分别相对于所述汽机房和所述空冷岛的高度的偏摆数据包括：从预存的关于所述汽机房和所述空冷岛的建筑物资料中搜索并匹配与所述汽轮机和所述空冷凝汽器所在高度相对应的偏摆数据。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的空冷排汽管道设计方法，其特征在于，所述基于所述偏摆工况进行所述空冷排汽管道的管道设计分析包括：将所述偏摆工况与所述空冷排汽管道的热态工况相结合，并基于结合后的工...

【专利技术属性】
技术研发人员：王树民，杨轶，高峰，宋畅，马欣强，刘志江，陈寅彪，严志坚，毛承慧，焦林生，
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，中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司，陕西国华锦界能源有限责任公司，神华国华北京电力研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11