CN110242367A - 抽汽凝汽式工业汽轮机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种抽汽凝汽式工业汽轮机，涉及汽轮机技术领域，抽汽凝汽式工业汽轮机包括汽轮机本体、溢流阀、第一压力监测元件以及第二压力监测元件，其中汽轮机本体包括转子、内汽缸和外汽缸，内汽缸套设在转子上并位于转子的初始端，内汽缸内壁安装有喷嘴，其中，内汽缸在调节级背离转子初始端的一侧形成轮室，第一压力监测元件安装在轮室内。溢流阀安装在外汽缸上，第二压力监测元件安装在溢流阀背离外汽缸的一侧。缓解了现有技术中的汽轮机在驱动150万吨/年乙烯装置配套用丙烯压缩机时无法保证稳定可靠的运行的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及汽轮机技术领域，具体而言，涉及一种抽汽凝汽式工业汽轮机。
背景技术
“三烯”和“三苯”是石油化工的基础，其中“三烯”指的是乙烯、丙烯、丁二烯，各种重要的有机化工产品都要以它们为生产的原料，所以生产“三烯”的乙烯装置也成为了石油化学工业的龙头，它的生产规模、产量、和技术可以体现出石油化工的发展水平。
而丙烯作为“三烯”中的一种，主要用于制聚丙烯、丙烯腈、异丙醇等，用以生成合成树脂、合成橡胶及多种精细化学品。丙烯压缩机组作为乙烯装置中的核心三机之一，是乙烯装置的心脏设备，因此对机组的运行要求非常高，必须满足安全、稳定、长周期运转，这就对装置配套动力设备工业汽轮机的性能及其可靠性提出了较高的要求。但现有的抽汽凝汽式工业汽轮机在驱动150万吨/年乙烯装置配套用丙烯压缩机时无法保证稳定可靠的运行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抽汽凝汽式工业汽轮机，以缓解现有技术中的汽轮机在驱动150万吨/年乙烯装置配套用丙烯压缩机时无法保证稳定可靠的运行的技术问题。
本发明提供一种抽汽凝汽式工业汽轮机，包括汽轮机本体、溢流阀、第一压力监测元件以及第二压力监测元件；
所述汽轮机本体包括转子、内汽缸以及外汽缸，所述内汽缸内壁安装有喷嘴，所述内汽缸在调节级背离所述转子初始端的一侧形成轮室，所述第一压力监测元件位于所述轮室内；
所述溢流阀安装在所述外汽缸上，所述第二压力监测元件安装在所述溢流阀背离所述外汽缸的一侧。
进一步的，还包括调节汽阀，所述调节汽阀包括两个进汽口。
进一步的，所述调节汽阀包括四个出汽口，所述调节汽阀的每个所述出汽口均对应设有一组汽阀组件。
进一步的，所述汽阀组件包括阀盖、阀杆、阀座、阀碟、导柱以及弹簧；
所述阀盖安装在所述调节汽阀的外壳上，所述阀杆插设在所述阀盖上，所述阀座安装在所述出汽口处，所述阀碟位于所述调节汽阀的空腔内并与所述阀杆的一端固定连接，所述阀杆的另一端安装有第一固定板，所述阀盖背离空腔的一面延伸有导柱，所述导柱末端安装有第二固定板，所述弹簧的两端分别与所述第一固定板和所述第二固定板抵接，以用于将所述阀碟压抵在所述阀座上。
进一步的，所述外汽缸内壁安装有多个导叶持环，多个所述导叶持环位于所述内汽缸的同一侧且沿所述转子轴线方向间隔设置，所述内汽缸与相邻一级所述导叶持环间隔设置，所述导叶持环安装有静叶片组。
进一步的，所述汽轮机本体还包括前轴承座和后轴承座，所述外汽缸固定在所述前轴承座上，所述后轴承座固定在排汽缸上，所述前轴承座内安装有推力轴承和前径向轴承，所述后轴承座内安装有后径向轴承，所述转子安装在所述推力轴承、所述前径向轴承和所述后径向轴承上。
进一步的，所述外汽缸可拆卸的固定在所述前轴承座上，所述排汽缸为焊接式排汽缸。
相对于现有技术，本发明提供的抽汽凝汽式工业汽轮机的有益效果如下：
本发明提供的抽汽凝汽式工业汽轮机，包括汽轮机本体、溢流阀、第一压力监测元件以及第二压力监测元件，其中汽轮机本体包括转子、内汽缸和外汽缸，内汽缸套设在转子上并位于转子的初始端，内汽缸内壁安装有喷嘴，其中，内汽缸在调节级背离转子3初始端的一侧形成轮室，第一压力监测元件安装在轮室内。溢流阀安装在外汽缸上，第二压力监测元件安装在溢流阀背离外汽缸的一侧。
上述设置，首先采用双层缸结构，把原单层缸承受的巨大蒸汽压力分摊给内汽缸和外汽缸，减少了每层缸的压差和温差；此外，通过设置第一监测元件和第二监测元件共同监测，改变以往单点监测、单数值控制的形式，通过压力变送器将两处压力值传送到中控室即可形成机组在不同运行条件下的压差曲线，此时可以在确保机组安全的前提下，扩大机组的运行范围，保证机组的运行稳定，减少非机组安全问题的跳机情况的发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的抽汽凝汽式工业汽轮机的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的抽汽凝汽式工业汽轮机中调节汽阀的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的抽汽凝汽式工业汽轮机的压差保护***图。
图标：1－外汽缸；2－内汽缸；3－转子；4－溢流阀；5－排汽缸；6－静叶片；7－动叶片；8－油动机；9－调节汽阀；10－速关阀；11－导叶持环；12－排汽口；13－前轴承座；14－后轴承座；15－前径向轴承；16－推力轴承；17－后径向轴承；18－第一压力监测元件；19－第二压力监测元件；
201－轮室；
901－进汽口；902－弹簧；903－阀杆；904－阀碟；905－阀盖；906－阀座；907－导柱；908－卸载腔；909－第一固定板；900－第二固定板。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参照图1－图3，本实施例提供的抽汽凝汽式工业汽轮机，包括汽轮机本体、溢流阀4、第一压力监测元件18以及第二压力监测元件19，其中汽轮机本体包括转子3、内汽缸2和外汽缸1，内汽缸2套设在转子3上并位于转子3的初始端，内汽缸2内壁安装有喷嘴，其中，内汽缸2在调节级背离转子3初始端的一侧形成轮室201，第一压力监测元件18安装在轮室201内。溢流阀4安装在外汽缸1上，第二压力监测元件19安装在溢流阀4背离外汽缸1的一侧。
上述设置，首先采用双层缸结构，把原单层缸承受的巨大蒸汽压力分摊给内汽缸2和外汽缸1，减少了每层缸的压差和温差；此外，通过设置第一监测元件和第二监测元件共同监测，改变以往单点监测、单数值控制的形式，通过压力变送器将两处压力值传送到中控室即可形成机组在不同运行条件下的压差曲线，此时可以在确保机组安全的前提下，扩大机组的运行范围，保证机组的运行稳定，减少非机组安全问题的跳机情况的发生。
值得说明的，本实施例中的转子3的初始端是指汽轮机安装有调节汽阀9的一端，在汽轮机技术领域，转子沿其轴线方向设有多列间隔设置的动叶片7，且动叶片7和静叶片6在转子轴线方向交错设置，相邻的动叶片7和静叶片6形成一级，在本实施例中，调节级代指最靠近转子3初始端的一列动叶片7和一列静叶片6组成的级，上述提到的喷嘴即为调节级的静叶片6；内汽缸2的内壁在本实施例中安装有至少一列静叶片6，以使调节级形成于内汽缸2内。最后，本实施例中的溢流阀4在背离外汽缸1的一侧连接有管道，第二压力监测元件19安装在该管道内，溢流阀4采用双座阀的结构形式，具有通流能力大，不平衡力小且操作稳定的特点。
具体的，本实施例还对抽汽凝汽式工业汽轮机的具体结构做以下详细介绍。
本实施例中，抽汽凝汽式工业汽轮机还包括调节汽阀9，调节汽阀9包括两个进汽口901。
在工作时，通过两个进汽口901同时向汽轮机供应工作蒸汽，本实施例中，为保证抽汽量以及汽轮机功率，需要足够大的进汽量，因此需要通过两个进汽口901流入汽轮机。
参照图2，本实施例中，调节汽阀9包括四个出汽口，调节汽阀9的每个出汽口均对应设有一组汽阀组件。
具体的，调节汽阀9的出汽口直接与外汽缸1连接，进而完成与轮室201的连通。在工作时，四个出汽口是依次打开，以顺序完成进汽口901与各个出汽口的连通。
值得说明的，调节汽阀9的两端均安装有一个速关阀10，在紧急状态下，速关阀10可以迅速关闭以断开主蒸汽管路与调节汽阀9的连通，进而达到切断汽轮机进汽的目的，使机组得以快速停机。
参照图2，本实施例中，汽阀组件包括阀盖905、阀杆903、阀座906、阀碟904、导柱907以及弹簧902；阀盖905安装在调节汽阀9的外壳上，阀杆903插设在阀盖905上，阀座906安装在出汽口处，阀碟904位于调节汽阀9的空腔内并与阀杆903的一端固定连接，阀杆903的另一端安装有第一固定板909，阀盖905背离空腔的一面延伸有导柱907，导柱907末端安装有第二固定板900，弹簧902的两端分别与第一固定板909和第二固定板900抵接，以用于将阀碟904压抵在阀座906上。
调节汽阀9采用卸载阀的结构，即在未启动时，在阀盖905和阀碟904之间形成卸载腔908，该设置可以保证在较大的进汽量下，阀碟904能够顺利打开。具体的，在启动时，首先通过油动机8提升阀杆903，使卸载腔908与调节汽阀9内的空腔连接，降低卸载腔908压力，达到减小阀碟904提升力的目的，后续油动机8能够更轻易的将阀碟904提升至指定距离，完成调节汽阀9的进汽口901和出汽口的连通。
此外，通过设置弹簧902，弹簧902的弹性力可以克服阀杆903的蒸汽浮力，以及为阀门提供足够的关闭力，保证阀碟904能够稳定压抵在阀座906上。
值得说明的，导柱907有两个并相对阀杆903的轴线对称设置，第二固定板900同时固定在两个导柱907的末端，第一固定板909位于第二固定板900和阀盖905之间，第二固定板900为环形板，汽轮机中的油动机8可以穿过第二固定板900上的通孔并与阀杆903设有第一固定板909的一端固定连接，即弹簧902压设在第一固定板909和第二固定板900之间时，不会影响油动机8驱动阀杆903在阀盖905中的移动。
参照图1，本实施例中，外汽缸1内壁安装有多个导叶持环11，多个导叶持环11位于内汽缸2的同一侧且沿转子3轴线方向间隔设置，内汽缸2与相邻一级导叶持环11间隔设置，导叶持环11安装有静叶片组。
具体的，本实施例在一个导叶持环11相应安装有由多列并列设置的静叶片6组成的静叶片组，多个导叶持环11上的静叶片6和内汽缸2上的静叶片6的总数量与转子3上安装的动叶片7数量相同且一一对应。
参照图1，本实施例中，汽轮机本体还包括前轴承座13和后轴承座14，外汽缸1固定在前轴承座13上，后轴承座14固定在排汽缸5上，前轴承座13内安装有推力轴承16和前径向轴承15，后轴承座14内安装有后径向轴承17，转子3安装在推力轴承16、前径向轴承15和后径向轴承17上。
其中，前径向轴承15和后径向轴承17用来承搁转子3的重量和旋转的不平衡力，以保持转子3旋转中心与汽缸中心一致，从而保证转子3与内汽缸2和外汽缸1等静止部分的径向间隙正确。推力轴承16承受蒸汽作用在转子3上的轴向推力，并确定转子3的轴向位置，以保证通流部分动静间正确的轴向间隙。
本实施例中，外汽缸1可拆卸的固定在前轴承座13上，排汽缸5为焊接式排汽缸，排汽缸5设有一个排汽口12。
具体的，外汽缸1通过猫爪支承固定在前轴承座13上，保证外汽缸1在受热后能够沿给定的方向自由膨胀，焊接式排汽缸代指排汽缸5是由多块板焊接形成，后轴承座14下半部分与排汽缸5均由板焊接起来，后轴承座14上半部分单独通过板焊接形成，随后安装在后轴承座14的下半部分。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种抽汽凝汽式工业汽轮机，其特征在于，包括汽轮机本体、溢流阀(4)、第一压力监测元件(18)以及第二压力监测元件(19)；
所述汽轮机本体包括转子(3)、内汽缸(2)以及外汽缸(1)，所述内汽缸(2)内壁安装有喷嘴，所述内汽缸(2)在调节级背离所述转子(3)初始端的一侧形成轮室(201)，所述第一压力监测元件(18)位于所述轮室(201)内；
所述溢流阀(4)安装在所述外汽缸(1)上，所述第二压力监测元件(19)安装在所述溢流阀(4)背离所述外汽缸(1)的一侧。
2.根据权利要求1所述的抽汽凝汽式工业汽轮机，其特征在于，还包括调节汽阀(9)，所述调节汽阀(9)包括两个进汽口(901)。
3.根据权利要求2所述的抽汽凝汽式工业汽轮机，其特征在于，所述调节汽阀(9)包括四个出汽口，所述调节汽阀(9)的每个所述出汽口均对应设有一组汽阀组件。
4.根据权利要求3所述的抽汽凝汽式工业汽轮机，其特征在于，所述汽阀组件包括阀盖(905)、阀杆(903)、阀座(906)、阀碟(904)、导柱(907)以及弹簧(902)；
所述阀盖(905)安装在所述调节汽阀(9)的外壳上，所述阀杆(903)插设在所述阀盖(905)上，所述阀座(906)安装在所述出汽口处，所述阀碟(904)位于所述调节汽阀(9)的空腔内并与所述阀杆(903)的一端固定连接，所述阀杆(903)的另一端安装有第一固定板(909)，所述阀盖(905)背离空腔的一面延伸有导柱(907)，所述导柱(907)末端安装有第二固定板(900)，所述弹簧(902)的两端分别与所述第一固定板(909)和所述第二固定板(900)抵接，以用于将所述阀碟(904)压抵在所述阀座(906)上。
5.根据权利要求1所述的抽汽凝汽式工业汽轮机，其特征在于，所述外汽缸(1)内壁安装有多个导叶持环(11)，多个所述导叶持环(11)位于所述内汽缸(2)的同一侧且沿所述转子(3)轴线方向间隔设置，所述内汽缸(2)与相邻一级所述导叶持环(11)间隔设置，所述导叶持环(11)安装有静叶片组。
6.根据权利要求1－5任一项所述的抽汽凝汽式工业汽轮机，其特征在于，所述汽轮机本体还包括前轴承座(13)和后轴承座(14)，所述外汽缸(1)固定在所述前轴承座(13)上，所述后轴承座(14)固定在排汽缸(5)上，所述前轴承座(13)内安装有推力轴承(16)和前径向轴承(15)，所述后轴承座(14)内安装有后径向轴承(17)，所述转子(3)安装在所述推力轴承(16)、所述前径向轴承(15)和所述后径向轴承(17)上。
7.根据权利要求6所述的抽汽凝汽式工业汽轮机，其特征在于，所述外汽缸(1)可拆卸的固定在所述前轴承座(13)上，所述排汽缸(5)为焊接式排汽缸。
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