[发明专利]一种多级冲动式汽轮机的机内蒸汽再热器

说明书

技术领域

本发明属于多级冲动式汽轮机领域，具体涉及一种对饱和蒸汽进行机内除湿和再热的蒸汽再热器。

背景技术

在工业生产过程中，经常会副产大量的饱和蒸汽。饱和蒸汽不能直接用于发电，否则会造成汽轮机末级叶片的水蚀破坏。为防止汽轮机叶片发生水蚀事故，一个最有效的方法是对蒸汽进行再热，降低蒸汽的湿度。蒸汽的再热可以在锅炉中进行，也可以在再热器中进行。再热器可以放在汽轮机外面，也可以放在汽轮机的汽缸里面。

中国发明专利“机内除湿再热的多级冲动式汽轮机”(ZL200510034193.3)公开了一种汽轮机汽缸内的机内级间蒸汽再热器，该再热器由左右两半环组成。该再热器使用从主蒸汽管上引出的新蒸汽作为再热器的热源，把膨胀做功降压降温变湿的主流蒸汽加热成干饱和蒸汽，但由于汽轮机的基本结构型式是上下剖分的。因此存在以下问题：

第一、由于左、右半再热器为半环形结构，下端还有安装座，像一把刀把向下的镰刀，只能由吊车吊着平行移动穿过由下汽缸和转子构成的圆弧形通道。要通过该通道则再热器圆环形的宽度必须显著小于下汽缸和转子构成的弧形通道的宽度。这意味着再热器的环形通流面积只能大大小于汽缸中的可利用面积，估计只能利用30％的可利用面积。这将导致通过再热器的蒸汽流速过高，阻力过大，从而降低汽轮机的内效率。机组的功率越大，这个缺点越明显。

第二、再热器通流面积缩小也造成了单位长度中换热面积的降低。为了使再热器有足够的换热面积，只能增加再热器的长度，这一方面将导致整个汽轮机长度增加，造价增加，更糟的是再热器的气流阻力也将进一步增高，汽轮机内效率进一步下降。

第三、由于换热面积不够，该发明不得不直接使用主蒸汽管上的新蒸汽作为再热热源，以提高换热温差，这造成了蒸汽品位的浪费，降低了整体的发电效率。

发明内容

本发明针对上述汽轮机机内除湿再热装置结构上存在的缺点提出一种上下剖分的多级冲动式汽轮机的机内蒸汽再热器，具体技术方案如下：

一种多级冲动式汽轮机的机内蒸汽再热器，包括在汽轮机级之间设置一个或若干个蒸汽再热器，该蒸汽再热器的蒸汽入口通过引汽管与其前一级前侧或前若干级前侧的蒸汽引出口连接。

具体地，所述的机内蒸汽再热器包括包围着汽轮机主轴的上半圆再热器和下半圆再热器，上、下半圆再热器的连接面处于通过汽轮机中心线的水平面上；上半圆再热器包括上半圆外壳体、上半圆内壳体、位于所述内、外壳体之间的上半圆加热管组、位于所述连接面处与上半圆内、外壳体和上半圆加热管组的端部连接的上左联箱、上右联箱；下半圆再热器包括下半圆外壳体、下半圆内壳体，位于所述内、外壳体之间的下半圆加热管组，位于所述连接面处与下半圆内、外壳体和下半圆加热管组的端部连接的下左联箱、下右联箱；所述的上、下半圆加热管组与所述的上左、上右、下左、下右联箱连通；所述的下半圆外壳体底部设有安装座，再热器通过安装座固定在汽轮机下汽缸的安装板上，所述安装座上设置有通往汽缸外的蒸汽引入口和冷凝水排出口。所述蒸汽再热器的上、下半圆外壳体的两端面与汽轮机汽缸的安装槽的两侧面为滑动配合连接，所述的上、下半圆内壳体的出口端面与相邻下一汽轮机级的隔板接触连接。

进一步地，所述的上右联箱和下右联箱的连接部、上左联箱和下左联箱的连接部设置在联箱与汽缸壁相邻的一侧，在所述的上右联箱和下右联箱的连接部、上左联箱和下左联箱的连接部对应设置供蒸汽和冷凝水通过的若干孔口，在孔口周围设置密封凸缘；在所述的上右联箱的连接部位、上左联箱的连接部位设置若干螺栓的通孔，在下右联箱的连接部位、下左联箱的连接部位对应设置若干内螺孔，上、下半联箱通过螺栓固定连接。

所述的上半圆和下半圆加热管组的加热管为椭圆形管，所述椭圆的长轴与汽轮机内主蒸汽流的方向平行。在所述的椭圆形管上设置翅片。

本发明解决了现有的左右剖分的环形再热器的结构与汽轮机的典型结构不相容的问题，所提出的上下剖分的再热器结构充分利用汽轮机汽缸内空间并使用前级抽汽作为再热器热源，不但简化了再热器的安装工艺、实现了节能降耗，而且提高了再热器工作能力，改善了饱和蒸汽汽轮机的性能，因此特别适用于大功率汽轮机。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

图1为本发明的机内除湿汽轮机系统示意图。

图2为图1中蒸汽再热器的局部放大示意图。

图3为本发明的蒸汽再热器横截面示意图。

图4为图3中上、下联箱的连接结构示意图。