一种汽轮机发电机组高调门改造结构制造技术

本发明专利技术为解决汽轮机频繁出现的高调门阀杆卡涩、断裂、热控LVDT振断故障造成机组非停的安全隐患，提供一种汽轮机发电机组高调门改造结构，高压缸进汽系统包括两个高压主汽阀和四个高压调节阀，高压主汽阀布置在机头侧，所述高压调节阀设置在高中压缸外部，并安装在高压主汽阀旁，每个高压主汽阀出口与两个高压调节阀进口分别连通，每个高压调节阀设置有阀壳；油动机操纵座与每个高压调节阀阀杆通过连接组件连接，实现阀杆传动。为了彻底解决阀门振动问题，将高压调节阀整体更换并移到缸外，考虑到高压调节阀需要布置在汽轮机中心线上，将高压主汽阀与高压调节阀均更换，每个主汽阀与两个调节阀设计成一体的组合阀结构，利用原主汽阀的基础进行安装。

【技术实现步骤摘要】
一种汽轮机发电机组高调门改造结构
本专利技术属于热能与动力工程
，特别涉及一种改进的汽轮机发电机组高调门结构，适用于日本日立公司TCDF-40型汽轮机。
技术介绍
上世纪九十年代日本日立公司设计、制造的亚临界、一次中间再热TCDF-40型凝汽式汽轮机，其调节保安系统由高压抗燃油即EHG供油系统驱动控制，原高压调门的控制型式为一个油动机控制凸轮组带动四个高压调门进行配汽，开启顺序和重叠度按照凸轮型线动作。日立TCDF-40型汽轮机高压缸进汽系统由两个高压主汽门（TV1、TV2）、四个高压调阀组成（CV1、CV2、CV3、CV4），高压调节阀CV1、CV3对称布置在汽缸上半，高压调节阀CV2、CV4对称布置在汽缸下半，高压主汽阀布置在机头侧，高压主汽阀出口共四根管道分别从汽缸上、下半左右两侧进入高压调节阀腔室。如图1所示，高压调节阀阀壳位置1，高压调节阀共用腔室2；四个高压调节阀的阀壳均与汽缸铸为一体，上、下半左右两侧高压调节阀的阀壳腔室分别相通，高压调节阀还设有预起阀碟，预起阀碟与高压调节阀阀杆为分体结构。如图6所示，原机组调节阀操纵座通过短接轴2与阀杆连接，阀杆5与短接轴2之间采用螺纹连接，用于传动，同时在打入防转销3防止相互转动。这种结构如果阀杆顶部存在间隙，阀门关闭时防转销3会受到很大的剪切力，容易发生断裂；如图6原有机组高压调节阀操纵机构设有杠杆结构1，用来增大出力。原日立的设计主要是考虑机组的额定负荷工况，并没有考虑部分负荷运行时的经济性，由于凸轮型线不可改变，机组只有在一种配汽方式下运行，而在这种运行方式下，高调门节流损失很大，机组效率较低，大大影响了机组运行的经济性。从结构上看，汽缸上半的两个调门阀壳腔室相通（下半相同），蒸汽从左右两根管道进入同一腔室，高速蒸汽在阀体内转弯对冲，产生各种各样漩涡，当漩涡频率与调节阀内部零件结构频率耦合时，调节阀就产生振动，特别是阀门小开度或仅开启1只阀门时，振动强度会更大，对设备的破坏程度将扩大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决汽轮机频繁出现的高调门阀杆卡涩、断裂、热控LVDT振断故障造成机组非停的安全隐患，提供一种汽轮机发电机组高调门改造结构。本专利技术的目的通过如下技术方案实现的：一种汽轮机发电机组高调门改造结构，其中高压缸进汽系统包括两个高压主汽阀和四个高压调节阀，高压主汽阀布置在机头侧，所述高压调节阀设置在高中压缸外部，并安装在高压主汽阀旁，每个高压主汽阀出口与两个高压调节阀进口分别连通，每个高压调节阀设置有阀壳；油动机操纵座与每个高压调节阀阀杆通过连接组件连接，实现阀杆传动。优选地，每个高压主汽阀的阀壳与两个高压调节阀的阀壳相通并通过管道分别连接，形成一体式组合阀；高压调节阀的出口通过高压导汽管与高中压缸连接。优选地，所述连接组件，设有一个连接套，连接套两端分别安装一个提升螺母，两个提升螺母分别连接高压调节阀阀杆和油动机操纵座，实现油动机对高压调节阀的传动。优选地，高压调节阀还配置有吊架，高压调节阀通过所述吊架布置于高压主汽阀吊架的钢梁上；高压调节阀轴向尺寸与运行平台的开孔尺寸相当。优选地，高压主汽阀阀壳和高压调节阀阀壳上均设有测温热电偶，以便监控阀壳的温差，减小热应力。油动机杆与连接套之间采用与阀杆同样的连接与传动结构。优选地，改造后受限于安装空间，操纵座的阀杆直径变大，无需杠杆机构操纵机构可以采用为油动机直拉式结构。优选地，高压调节阀还设置有阀碟定位结构，阀碟套筒与调节阀碟配合部位增加两个导向键，导向键对称布置在阀碟两侧。增加定位导向键可以改变阀碟约束条件，提高结构刚性和抗振能力，同时防止阀碟与阀套间的相互转动。优选地，高压主汽阀与高压调节阀阀壳配合直径处堆焊有司太立合金，以提高密封面的耐磨性。优选地，在高压主汽阀阀杆上设有锥形密封面，高压主汽阀在全开位置时，阀杆锥面紧贴套筒密封面，防止阀杆漏汽。高压主汽阀盖螺栓采用GH螺纹。优选地，为了减小阀门提升力，高压主汽阀和高压调节阀都设有预启阀，高压调节阀的预起阀碟与阀杆做成整体式结构，避免了预起阀碟脱落的风险。4个调节阀分别控制高压内缸里相对应的4组喷嘴，调节阀分别由各自独立油动机控制，实现机组的配汽要求。本专利技术相比现有技术具有如下优点：本专利技术针对原机组高压调节阀的改造主要从阀门的布置型式和高压调节阀自身结构及与操纵座的连接结构，具体作了以下改进：第一，原调节阀腔室结构中，机组上半两个高压调节阀、下半两高压调节阀共用一个腔室，蒸汽从左右两根管道进入同一腔室，高速蒸汽在阀体内转弯对冲，是造成原高压调节阀振动的主要原因之一。本专利技术对阀体内部及连接作出改进，改造后将阀门分为两组（每组由1个高压主汽阀1带2个高压调节阀2），分别放置在原高压主汽阀位置，高压调节阀出口通过高压导汽管与汽缸连接。每个高压调节阀腔室是独立的，单独进汽，从根源上解决原结构汽流对冲问题带来的振动问题。第二，本专利技术对操纵座连接结构作出改进，原机组调节阀操纵座通过短接轴与阀杆连接，阀杆与短接轴之间采用螺纹连接，这种结构如果阀杆顶部存在间隙，阀门关闭时防转销会受到很大的剪切力，容易发生断裂。改造后调节阀操纵座与阀杆通过连接套组件连接，操纵座与连接套组件之间采用螺栓连接，阀杆通过提升螺母与连接套组件连接，安装时拧紧螺母（用止动销防退），阀杆顶部不留间隙，实现阀杆传动功能。第三，高压调节阀阀碟增加定位结构，增加定位导向键可以改变阀碟约束条件，提高结构刚性和抗振能力，同时防止阀碟与阀套间的相互转动。第四，整体预起阀碟结构设计，改造后高压调节阀的预起阀碟与阀杆做成整体结构，避免了预起阀碟脱落的风险。第五，本专利技术提出的适应的高调门改造设计，彻底解决该类型机组调门高频振动易导致阀杆疲劳断裂的安全隐患，提升机组的安全可靠性。还可以通过设计核算阀门各工况下的流动特性，优化后阀组压损小，气动性能良好。附图说明：图1为日立TCDF-40型机组改造前高压调节阀布置示意图；图1中：1-高压调节阀阀壳位置；2-高压调节阀共用腔室；图2为日立TCDF-40型机组改造后高压调节阀布置示意图；图2中，1-高压主汽阀；2-高压调节阀；图3为图2的侧视图；图4为日立TCDF-40型机组高压调节阀改造后结构示意（也作摘要附图）；图4中：1-油动机提升螺母；2-连接套螺栓；3-阀杆提升螺母；4-连接套组件；5-阀碟导向键；6-阀杆导向键；7-高压调节阀阀杆；8-阀碟套筒；9-调节阀碟；10-预起阀碟；图5为高压调节阀改造后主汽阀和调节阀连接示意；图中：A表示主汽阀和调节阀对焊连接；B表示调节阀出口连接高压导汽管；图6日立TCDF-40型机组高压调节阀改造前结构示意；图6中，1-杠杆机构；2-十字套短接轴；3-防转销；4-十字套；5-调节阀杆；6-阀碟套筒；7-预起阀碟；8-调节阀碟；9-阀杆导向键。具体实施方式：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽轮机发电机组高调门改造结构，其中高压缸进汽系统包括两个高压主汽阀和四个高压调节阀，高压主汽阀布置在机头侧，其特征在于：所述高压调节阀设置在高中压缸外部，并安装在高压主汽阀旁，每个高压主汽阀出口与两个高压调节阀进口分别连通，每个高压调节阀设置有阀壳；油动机操纵座与每个高压调节阀阀杆通过连接组件连接，实现阀杆传动。/n

【技术特征摘要】
1.一种汽轮机发电机组高调门改造结构，其中高压缸进汽系统包括两个高压主汽阀和四个高压调节阀，高压主汽阀布置在机头侧，其特征在于：所述高压调节阀设置在高中压缸外部，并安装在高压主汽阀旁，每个高压主汽阀出口与两个高压调节阀进口分别连通，每个高压调节阀设置有阀壳；油动机操纵座与每个高压调节阀阀杆通过连接组件连接，实现阀杆传动。


2.根据权利要求1所述汽轮机发电机组高调门改造结构，其特征在于：每个高压主汽阀的阀壳与两个高压调节阀的阀壳相通并通过管道分别连接，形成一体式组合阀；高压调节阀的出口通过高压导汽管与高中压缸连接。


3.根据权利要求1所述汽轮机发电机组高调门改造结构，其特征在于：所述连接组件，设有一个连接套，连接套两端分别安装一个提升螺母，两个提升螺母分别连接高压调节阀阀杆和油动机操纵座，实现油动机对高压调节阀的传动。


4.根据权利要求3所述汽轮机发电机组高调门改造结构，其特征在于：高压调节阀还设置有阀碟定位结构，阀碟套筒与调节阀碟配合部位增加两...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭锐，邵峰，杨文正，何新荣，竺有刚，
申请(专利权)人：国电南京电力试验研究有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32