[发明专利]一种利用汽轮机排汽余速损失的导流器

说明书

技术领域

本发明属于汽轮机排汽余速损失利用技术领域，具体涉及一种利用汽轮机排汽余速损失的导流器。

背景技术

余速损失是汽轮机的主要能量损失，特别是现代大型汽轮机低压缸，由于离开末级动叶的蒸汽流速高达数百米，使其余速损失高达20kJ/kg以上，从而大大影响了低压缸相对内效率。传统的扩压通道虽然可利用高速蒸汽动能，但由于其扩张角很小，需要很长的通道才能取得效果，从而使汽轮机主轴长度大大增加，缺乏可行性。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种利用汽轮机排汽余速损失的导流器，通过特殊设计的结构可在较短的通道内获得显著的扩压效果，从而有效利用汽轮机的余速损失。计算表明，对现代大型火电机组，采用该技术可在不大幅度增加机组投资的前提下使汽轮发电机组的热耗率明显下降，具有显著的节能效益。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种利用汽轮机排汽余速损失的导流器，所述导流器1布置在汽轮机末级动叶2的下游，固定在汽轮机汽缸3上，所述导流器1由多个截面为S形的环形导流片5套接组成，相邻的环形导流片5沿径向通过多个截面为流线形的固定器6实现固定，相邻的环形导流片5之间形成导流通道4；所述导流通道4入口的方向与汽轮机末级叶片2后汽流速度的方向相同，出口的方向为水平方向；所述导流通道4从入口到出口采用渐扩通道。

所述导流通道4出口截面积之和与其入口截面积之和的比值为1.5～2。

所述固定器6的数量为4～8根。

和现有技术相比较，本发明具备如下优点：

1、本发明导流器采用在汽轮机的扩压段内增加若干个环形导流片，采用若干个环形导流片将扩压段分为多组子通道(称为导流通道)，使相邻两个环形导流片之间的夹角减小；这样，每个导流通道的夹角较小，以解决大角度扩压段里边界层脱离所形成的漩涡问题，全部导流通道的等效夹角较大，以满足较大扩压的要求；从而，可在不显著增加汽轮机主轴长度的条件下利用扩压过程回收汽轮机末级排汽的余速损失，使汽轮机的热耗率明显下降，具有显著的节能效益，并且易于实施、投资远小于常规低压缸通流部分改造。

2、除了用于汽轮机排汽余速损失回收之外，本发明也可用于燃气轮机排气余速损失回收、多级轴流式压缩机排气余速回收。本发明还可用于喷射装置，以减小扩压段长度，从而缩小喷射装置体积、实现喷射装置的紧凑化。

附图说明

图1为本发明导流器结构示意图，其中，图1a为导流器轴向剖面图，图1b为导流器径向剖面图。

图2为采用扩压法回收余速损失的焓熵图(即h-s图)。

图3为导流器的原理图，其中图3a为大角度扩压段，图3b为增加了导流片的扩压段，图3c为导流片光滑处理即S形的环形导流片的扩压段。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚简明，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1中图1a和图1b所示，本发明一种利用汽轮机排汽余速损失的导流器，所述导流器1布置在汽轮机末级动叶2的下游，固定在汽轮机汽缸3上，所述导流器1由多个截面为S形的环形导流片5套接组成，相邻的环形导流片5沿径向通过多个截面为流线形的固定器6实现固定，相邻的环形导流片5间形成导流通道4；所述导流通道4入口的方向与汽轮机末级叶片2后汽流速度的方向相同，出口的方向为水平方向；所述导流通道4从入口到出口采用渐扩通道。

作为本发明的优选实施方式，所述导流通道4出口截面积之和与其入口截面积之和的比值为1.5～2，解决扩压通道长度过大问题。

作为本发明的优选实施方式，所述固定器6的数量通常为4～8根。

下面详细说明本发明的工作原理。