一种硝酸装置能量回收机组制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种硝酸装置能量回收机组，包括尾气透平、NOx压缩机、汽轮机、第一齿轮箱和轴流压缩机，所述的尾气透平，包括机匣和安装在机匣内的转轴，机匣上安装有静叶，转轴的轮毂上安装有动叶；所述的尾气透平、NOx压缩机、汽轮机、第一齿轮箱和轴流压缩机依次同轴相连；所述的尾气透平的机匣上沿着轴向依次安装有5级静叶，转轴上沿着轴向依次安装有5级动叶，静叶和动叶依次交替布设。本发明专利技术的硝酸装置能量回收机组能量回收效率高，方案中汽轮机将机组拖动工作转速的95％，逐渐将机组负荷提升到装置点火生产所需要的负荷，检查装置运行符合点火要求后点火，调节机组负荷使之满足系统工艺要求。

【技术实现步骤摘要】
一种硝酸装置能量回收机组
本专利技术属于硝酸领域，涉及双加压法硝酸四合一机组，具体涉及一种硝酸装置能量回收机组。
技术介绍
自1905年世界上首座生产硝酸的工厂投产至今硝酸工业经过百余年的发展，已经成为一个技术成熟、设计合理、产品规格齐全、能源综合利用、环保达标的工业体系。现今生产硝酸的流程有常压法、全压法和综合法，综合法以法国Grand-Paroisse流程为代表工艺，也称为双加压法。该工艺要求中压下进行氨氧化反应，高压下完成NO2吸收。氨氧化的反应热回收后用于驱动汽轮机拖动机组，尾气透平用于回收NOx吸收后的剩余能量，与汽轮机共同驱动机组。随着我国经济建设中环保、节能战略的推进，工业流程的能量回收装置是国家大力推广的节能环保产品。目前，申请人已经开发了硝酸尾气余热余压能量回收装置(硝酸装置四合一机组)等不同类型的能量回收装置。其中硝酸装置四合一机组是硝酸工业流程系统的核心设备，该装置承担着为系统输送工艺介质、提供动力并从系统中回收能量的重要作用，该装置所需动力取自系统，对节能、环保有着突出的意义。通常情况下，硝酸装置能量回收机组启动需要装置界外提供蒸汽，由汽轮机将机组拖动至开车工况，稳定运行后就可以点火，正常生产后，装置的自产蒸汽完全满足机组拖动。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种硝酸装置能量回收机组，解决现有技术中的硝酸装置能量回收效率不足的技术问题，，满足硝酸装置生产的需求。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：一种硝酸装置能量回收机组，包括尾气透平、NOx压缩机、汽轮机、第一齿轮箱和轴流压缩机，所述的尾气透平，包括机匣和安装在机匣内的转轴，机匣上安装有静叶，转轴的轮毂上安装有动叶；所述的尾气透平、NOx压缩机、汽轮机、第一齿轮箱和轴流压缩机依次同轴相连；所述的尾气透平的机匣上沿着轴向依次安装有5级静叶，转轴上沿着轴向依次安装有5级动叶，静叶和动叶依次交替布设。所述的5级静叶分别为一级静叶、二级静叶、三级静叶、四级静叶和五级静叶；所述的5级静叶的叶型均径处的叶型参分别为：所述的一级静叶，弦长为53.0mm，叶宽为35.1mm，最大厚度为19.1mm，进口几何角为3.5°，出口几何角为77.8°，节距为39.8mm，喉宽为10.3mm；所述的二级静叶，弦长为43.6mm，叶宽为29mm，最大厚度为15.4mm，进口几何角为-10.5°，出口几何角为76.7°，节距为34.6mm，喉宽为10.1mm；所述的三级静叶，弦长为43.6mm，叶宽为29.7mm，最大厚度为15.4mm，进口几何角为-10.9°，出口几何角为75.4°，节距为34.6mm，喉宽为10.6mm；所述的四级静叶，弦长为45.4mm，叶宽为30.7mm，最大厚度为16.3mm，进口几何角为-13.4°，出口几何角为76.1°，节距为33.4mm，喉宽为10.5mm；所述的五级静叶，弦长为49.6mm，叶宽为36.8mm，最大厚度为17.2mm，进口几何角为-15.3°，出口几何角为71.6°，节距为36.0mm，喉宽为12.8mm；所述的5级动叶分别为一级动叶、二级动叶、三级动叶、四级动叶和五级动叶，所述的5级动叶的叶型均径处的叶型参数分别为：所述的一级动叶，弦长为45.5mm，叶宽为30.2mm，最大厚度为16.4mm，进口几何角为-11.9°，出口几何角为77.7°，节距为36.0mm，喉宽为9.4mm；所述的二级动叶，弦长为45.7mm，叶宽为31.4mm，最大厚度为16.7mm，进口几何角为-9.7°，出口几何角为74.8°，节距为32.8mm，喉宽为9.2mm；所述的三级动叶，弦长为51.4mm，叶宽为35mm，最大厚度为16.7mm，进口几何角为-4.8°，出口几何角为74.6°，节距为30.5mm，喉宽为7.9mm；所述的四级动叶，弦长为59mm，叶宽为41.2mm，最大厚度为19.2mm，进口几何角为-1.2°，出口几何角为72.7°，节距为34mm，喉宽为9.4mm；所述的五级动叶，弦长为65.5mm，叶宽为51.4mm，最大厚度为11.5mm，进口几何角为-11.9°，出口几何角为67.2°，节距为37mm，喉宽为12.5mm。本专利技术还具有如下技术特征：所述的一级静叶的叶片数为56，二级静叶的叶片数为60，三级静叶的叶片数为60，四级静叶的叶片数为62，五级静叶的叶片数为62。所述的一级动叶的叶片数为62，二级动叶的叶片数为68，三级动叶的叶片数为68，四级动叶的叶片数为61，五级动叶的叶片数为56。还包括依次与轴流压缩机相连的第二齿轮箱和电动机。本专利技术与现有技术相比，具有如下技术效果：本专利技术的硝酸装置能量回收机组能量回收效率高，本专利技术旨在解决硝酸装置反应热和工艺介质余热余压回收驱动压缩机组后剩余能量的去向问题。方案中汽轮机将机组拖动工作转速的95％，逐渐将机组负荷提升到装置点火生产所需要的负荷，检查装置运行符合点火要求后点火，调节机组负荷使之满足系统工艺要求；当装置正常生产后，装置生产的反应热、工艺气余热余压回收后可满足原动机驱动机组做功，富裕机械能通过发电机转换为电能用于发电。附图说明图1是静叶、动叶、子午流道及流道均径处的结构原理示意图。图2是叶型均径处叶型的几何参数的结构原理示意图。图3(a)和(b)是CFD计算的对比例1的4级方案和对比例2的5级方案的总压示意图。图3(c)和(d)是CFD计算的对比例1的4级方案和对比例2的5级方案动叶相对速度矢量示意图。图4是本专利技术的尾气透平的子午流道上下壁面的结构示意图。图5是本专利技术的二级静叶、三级静叶和四级静叶的二维结构示意图。图6是本专利技术的二级静叶、三级静叶和四级静叶的三维结构示意图。图7是本专利技术的三级动叶、四级动叶和五级动叶的二维结构示意图。图8是本专利技术的三级动叶、四级动叶和五级动叶的三维结构示意图。图9是本专利技术的二级静叶、三级静叶和四级静叶与对比例2的二级静叶、三级静叶和四级静叶的叶型二维对比示意图。图10是本专利技术的三级动叶、四级动叶和五级动叶和对比例2的三级动叶、四级动叶和五级动叶的叶型二维对比示意图。图11是本专利技术的硝酸装置能量回收机组的连接关系示意图。图中各个标号的含义为：1-机匣，2-转轴，3-轮毂，4-静叶，5-动叶，6-流道均径处；7-尾气透平，8-NOx压缩机，9-汽轮机，10-第一齿轮箱，11-轴流压缩机，12-第二齿轮箱，13-电动机；401-一级静叶，402-二级静叶，403-三级静叶，404-四级静叶，405-五级静叶；501-一级动叶，502-二级动叶，503-三级动叶，504-四级动叶，505-五级动叶。以下结合实施例对本专利技术的具体内容作进一步详细解释说明。具体实施方式...

【技术保护点】
1.一种硝酸装置能量回收机组，包括尾气透平(7)、NOx压缩机(8)、汽轮机(9)、第一齿轮箱(10)和轴流压缩机(11)，所述的尾气透平(7)，包括机匣和安装在机匣(1)内的转轴(2)，机匣(1)上安装有静叶(4)，转轴(2)的轮毂(3)上安装有动叶(5)，其特征在于：/n所述的尾气透平(7)、NOx压缩机(8)、汽轮机(9)、第一齿轮箱(10)和轴流压缩机(11)依次同轴相连；/n所述的尾气透平(7)的机匣(1)上沿着轴向依次安装有5级静叶(4)，转轴(2)上沿着轴向依次安装有5级动叶(5)，静叶(4)和动叶(5)依次交替布设；/n所述的5级静叶(4)分别为一级静叶(401)、二级静叶(402)、三级静叶(403)、四级静叶(404)和五级静叶(405)；所述的5级静叶(4)的叶型均径处的叶型参分别为：/n所述的一级静叶(401)，弦长为53.0mm，叶宽为35.1mm，最大厚度为19.1mm，进口几何角为3.5°，出口几何角为77.8°，节距为39.8mm，喉宽为10.3mm；/n所述的二级静叶(402)，弦长为43.6mm，叶宽为29mm，最大厚度为15.4mm，进口几何角为-10.5°，出口几何角为76.7°，节距为34.6mm，喉宽为10.1mm；/n所述的三级静叶(403)，弦长为43.6mm，叶宽为29.7mm，最大厚度为15.4mm，进口几何角为-10.9°，出口几何角为75.4°，节距为34.6mm，喉宽为10.6mm；/n所述的四级静叶(404)，弦长为45.4mm，叶宽为30.7mm，最大厚度为16.3mm，进口几何角为-13.4°，出口几何角为76.1°，节距为33.4mm，喉宽为10.5mm；/n所述的五级静叶(405)，弦长为49.6mm，叶宽为36.8mm，最大厚度为17.2mm，进口几何角为-15.3°，出口几何角为71.6°，节距为36.0mm，喉宽为12.8mm；/n所述的5级动叶(5)分别为一级动叶(501)、二级动叶(502)、三级动叶(503)、四级动叶(504)和五级动叶(505)，所述的5级动叶(5)的叶型均径处的叶型参数分别为：/n所述的一级动叶(501)，弦长为45.5mm，叶宽为30.2mm，最大厚度为16.4mm，进口几何角为-11.9°，出口几何角为77.7°，节距为36.0mm，喉宽为9.4mm；/n所述的二级动叶(502)，弦长为45.7mm，叶宽为31.4mm，最大厚度为16.7mm，进口几何角为-9.7°，出口几何角为74.8°，节距为32.8mm，喉宽为9.2mm；/n所述的三级动叶(503)，弦长为51.4mm，叶宽为35mm，最大厚度为16.7mm，进口几何角为-4.8°，出口几何角为74.6°，节距为30.5mm，喉宽为7.9mm；/n所述的四级动叶(504)，弦长为59mm，叶宽为41.2mm，最大厚度为19.2mm，进口几何角为-1.2°，出口几何角为72.7°，节距为34mm，喉宽为9.4mm；/n所述的五级动叶(505)，弦长为65.5mm，叶宽为51.4mm，最大厚度为11.5mm，进口几何角为-11.9°，出口几何角为67.2°，节距为37mm，喉宽为12.5mm。/n...

【技术特征摘要】
1.一种硝酸装置能量回收机组，包括尾气透平(7)、NOx压缩机(8)、汽轮机(9)、第一齿轮箱(10)和轴流压缩机(11)，所述的尾气透平(7)，包括机匣和安装在机匣(1)内的转轴(2)，机匣(1)上安装有静叶(4)，转轴(2)的轮毂(3)上安装有动叶(5)，其特征在于：
所述的尾气透平(7)、NOx压缩机(8)、汽轮机(9)、第一齿轮箱(10)和轴流压缩机(11)依次同轴相连；
所述的尾气透平(7)的机匣(1)上沿着轴向依次安装有5级静叶(4)，转轴(2)上沿着轴向依次安装有5级动叶(5)，静叶(4)和动叶(5)依次交替布设；
所述的5级静叶(4)分别为一级静叶(401)、二级静叶(402)、三级静叶(403)、四级静叶(404)和五级静叶(405)；所述的5级静叶(4)的叶型均径处的叶型参分别为：
所述的一级静叶(401)，弦长为53.0mm，叶宽为35.1mm，最大厚度为19.1mm，进口几何角为3.5°，出口几何角为77.8°，节距为39.8mm，喉宽为10.3mm；
所述的二级静叶(402)，弦长为43.6mm，叶宽为29mm，最大厚度为15.4mm，进口几何角为-10.5°，出口几何角为76.7°，节距为34.6mm，喉宽为10.1mm；
所述的三级静叶(403)，弦长为43.6mm，叶宽为29.7mm，最大厚度为15.4mm，进口几何角为-10.9°，出口几何角为75.4°，节距为34.6mm，喉宽为10.6mm；
所述的四级静叶(404)，弦长为45.4mm，叶宽为30.7mm，最大厚度为16.3mm，进口几何角为-13.4°，出口几何角为76.1°，节距为33.4mm，喉宽为10.5mm；
所述的五级静叶(405)，弦长为49.6mm，叶宽为36.8mm，最大厚度为17.2mm，进口几何角为-15.3°，出口几何角为71.6°，节距为36.0mm，喉宽为12.8mm；
所述的5级动叶(5)分别为一级动叶(50...

【专利技术属性】
技术研发人员：李旭晶，李宏安，陈余平，陈妍，王育红，刘拥军，王咏梅，周根标，王冬，黄靓，汪传美，高少华，李杨，马瑶，刘斌，任炜，
申请(专利权)人：西安陕鼓动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61