一种汽轮机中压单层焊接汽缸结构制造技术

本发明专利技术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。

Medium pressure single layer welding cylinder structure for steam turbine

The invention discloses a single cylinder steam turbine welding structure, which is characterized by comprising the single cylinder and the pressure baffle; the medium pressure steam cylinder by single high temperature area and low temperature area of cast steel cast steel welded, the partition is mounted directly on the single cylinder. By using the single cylinder structure, can effectively solve the inlet pipe sealing ring and diaphragm sleeve positioning shoulder seal exists steam leakage risk, improve the efficiency of the unit.

【技术实现步骤摘要】
一种汽轮机中压单层焊接汽缸结构
本专利技术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。
技术介绍
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VL；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。
技术实现思路
本专利技术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。实现本专利技术的技术方案是：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。本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术采用单层缸结构，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；图3为图1的II放大图；图4为现有技术的双流中压示意图；图5为现有技术的中压进汽密封环结构示意图；图6为图5的III放大图；图7本专利技术实施例的单流中压通流示意图；图8本专利技术实施例的双分流中压通流示意图；图9本专利技术阀门布置结构示意图；图中标号：1—中压外缸，2—中压内缸，3—中压隔板套，4—中压进汽插管，5—密封环，6—中压缸高温区域，7—中压缸低温区域，8—中压第三段抽汽腔室，9—中压第四段抽汽腔室，10—中压阀门，11—水平中分面连接螺栓，12—水平中分面倒置连接螺栓，P—焊缝位置，V—再热蒸汽流动方向，VL—泄露蒸汽流动方向。具体实施方式实施例1如图7、图9所示的单流中压缸结构，本单层焊接中压缸结构型式由中压缸高温区域6的W-V-Nb-N铸钢材料与中压缸低温区域7的Cr-Mo-V铸钢材料分别焊接而成，所述W-V-Nb-N铸钢材料能承受600℃～620℃高温蒸汽；所述Cr-Mo-V铸钢材料能够承受570℃以下高温蒸汽，焊缝位置P选在中压第三级隔板处。所述中压缸进汽参数为5～8MPa,再热温度为600℃～620℃，中压排汽温度为290℃～320℃，中压排汽压力为0.5～0.8MPa；中压阀门10布置在汽缸两侧运行平台上，阀门出口直接与中压缸通过螺栓连接，采用水平切向进汽方式。所述中压缸第三段、第四段抽汽腔室8、9采用变截面结构型式，靠近抽汽管管口处为截面面积最大且为1.5～2倍抽汽管管口截面面积；距离抽汽管管口最远的截面面积最小且为0.4～0.6倍抽汽管管口截面面积；最大截面与最小截面逐渐光滑过渡；靠近中压进汽处轴封设置3段轴封抽汽，中压排汽处设置2段轴封抽汽。所述中压缸分为上、下半结构，中分面处采用水平中分面连接螺栓11连接方式，靠近中压进汽处某一侧螺栓采用水平中分面倒置连接螺栓12方式；整个中压缸通过下半缸上4个猫爪搭在轴承箱上。所述中压阀门10与中压单层缸之间设置金属缠绕垫片，保证其余阀门、中压缸之间完全接触而起到密封作用，防止再热蒸汽泄露。所述中压进汽处保温层厚度在320mm～350mm，中压排汽处保温层厚度为230mm～250mm，保温层厚度逐级递减。实施例2如图8、图9所示的双分流中压缸结构，本单层焊接中压缸结构型式由中间进汽中压缸高温区域6的W-V-Nb-N铸钢材料与两侧中压缸低温区域7的Cr-Mo-V铸钢材料分别焊接而成，所述W-V-Nb-N铸钢材料能承受600℃～620℃高温蒸汽；所述Cr-Mo-V铸钢材料能够承受570℃以下高温蒸汽，焊缝位置P选在中压第三级隔板处。所述中压缸进汽参数为5～8MPa,再热温度为600℃～620℃，中压排汽温度为290℃～320℃，中压排汽压力为0.5～0.8MPa；中压阀门10布置在汽缸两侧运行平台上，阀门出口直接与中压缸通过螺栓连接，采用水平切向进汽方式。所述中压缸第三段、第四段抽汽腔室8、9采用变截面结构型式，靠近抽汽管管口处为截面面积最大且为1.5～2倍抽汽管管口截面面积；距离抽汽管管口最远的截面面积最小且为0.4～0.6倍抽汽管管口截面面积；最大截面与最小截面逐渐光滑过渡；两侧中压排汽处设置2段轴封抽汽。所述中压缸分为上、下半结构，中分面处采用水平中分面连接螺栓11连接方式，靠近中压进汽处某一侧螺栓采用水平中分面倒置连接螺栓12连接方式；整个中压缸通过下半缸上4个猫爪搭在轴承箱上。所述中压阀门10与中压单层缸之间设置金属缠绕垫片，保证其余阀门、中压缸之间完全接触而起到密封作用，防止再热蒸汽泄露。所述中压进汽处保温层厚度在320mm～350mm，中压排汽处保温层厚度为230mm～250mm，从高温区域向低温区域保温层厚度逐级递减。以上应用了具体个例对本专利技术进行阐述，只是用于帮助理解本专利技术，并不用以限制本专利技术。对于本专利技术所属
的技术人员，依据本专利技术的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
1.一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。2.根据权利要求1所述汽轮机中压单层焊接汽缸结构，其特征在于：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。3.根据权利要求1所述汽轮机中压单层焊接汽缸结构，其特征在于：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，水平切向进汽方式。4.根据权利要求1所述汽轮机中压单层焊接汽缸结构，其特征在于：所述高温区域铸钢材料为W-V-Nb...

【专利技术属性】
技术研发人员：方宇，孙奇，王建伟，杨晓燕，黄果，赵卫军，高展羽，刘雄，莫一波，黄柳燕，高进，
申请(专利权)人：东方电气集团东方汽轮机有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51