[发明专利]一种汽轮机中压单层焊接汽缸结构

说明书

本发明公开了一种汽轮机中压单层焊接汽缸结构，其特征在于：包括中压单层缸和隔板；所述中压单层缸由进汽高温区域铸钢材料与低温区域铸钢材料焊接而成，所述隔板直接装在单层缸中。通过采用单层缸结构，可以有效解决进汽管密封环及隔板套定位肩胛处存在轴封抽汽泄漏的隐患，提高机组效率。

技术领域

本发明涉及汽轮机中压汽缸，具体地讲是一种汽轮机中压单层焊接汽缸结构。

背景技术

目前，市场上投运的绝大部分大功率超临界、超超临界汽轮机机组均采用一次再热方式，即从锅炉出来的主蒸汽经过高压缸做功后进入再热器，再热蒸汽进入中压缸继续做功，而整个汽轮机机组分为高压缸、中压缸以及低压缸三部分。

如图1至图6所示，对于高中压分缸机组，传统的中压模块由中压外缸1与中压内缸2（或中压内缸2+隔板套3）两层缸结构构成；中压第三段抽汽通过中压内缸2与外缸1之间夹层构成的中压第三段抽汽腔室8而抽出，中压第四段抽汽通过隔板套3与中压外缸1之间的定位肩胛隔离的中压第四段抽汽腔室9而抽出。由于再热蒸汽温度高达600℃～620℃，中压内缸2材料通常采用高温性能优良的W-V-Nb-N铸钢材料，这种材料价格昂贵甚至从国外进口；蒸汽经过3级做功后，温度下降至520℃左右，中压外缸1及隔板套3材料通常选用最高使用温度在550℃～570℃的Cr-Mo-V铸钢材料。

由于中压进汽插管4一端把在中压内缸2上，另一端伸入中压外缸1且相互之间采用密封环5密封结构，再热蒸汽沿再热蒸汽流动方向V通过密封环5间隙泄漏至中压内外缸1、2之间夹层中，泄露蒸汽流动方向V_L；中压第四段抽汽腔室9由隔板套3与中压外缸1之间的两处定位肩胛密封而成；由于定位肩胛两侧均存在100℃左右的温度差，机组运行时易造成定位肩胛的变形，引起第三段抽汽蒸汽向第四段抽汽处泄漏以及第四段抽汽蒸汽向中排泄漏，影响机组的经济性。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种汽轮机中压单层焊接汽缸结构，通过采用单层缸结构，可以有效解决进汽管密封环及隔板套定位肩胛处存在轴封抽汽泄漏的隐患，提高机组效率。

实现本发明的技术方案是：一种汽轮机中压单层焊接汽缸结构，其特征在于：包括中压单层缸和隔板；所述中压单层缸由进汽高温区域铸钢材料与低温区域铸钢材料焊接而成，所述隔板直接装在单层缸中。

所述中压单层缸的高温区域铸钢材料与低温区域铸钢材料焊接位置在中压第三级隔板肩胛处。

所述中压单层缸为上、下半结构，所述中压单层缸上、下半各设置一个进汽口，所述高温区域铸钢材料为W-V-Nb-N铸钢，低温区域铸钢材料为Cr-Mo-V铸钢。

所述中压单层缸外安装有中压阀门，所述中压阀门位于汽缸两侧且阀门出口直接通过螺栓固定在汽缸上。

所述中压阀门与中压单层缸之间设置金属缠绕垫片。

所述中压第三段、第四段抽汽腔室采用变截面结构型式。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明采用单层缸结构，可以有效解决进汽管密封环及隔板套定位肩胛处存在蒸汽泄漏的隐患，提高机组效率；

2、通过采用高温区域W-V-Nb-N铸钢材料与Cr-Mo-V铸钢材料焊接而成，满足各自材料在不同温度下使用要求，解决整体铸造成本昂贵的问题；

3、中压缸第三段、第四段抽汽腔室设计为变截面结构，减少抽汽腔室对汽流影响；

4、阀门直接把在汽缸上；水平切向进汽，减小管道损失，提高进汽流场汽流均匀性。

附图说明

图1为现有技术的单流中压通流示意图；

图2为图1的I放大图；