一种多级段串联式汽轮机系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种多级段串联式汽轮机系统，包括进汽热端、多级段串联式汽轮机、排汽冷端和功率输出端。进汽热端向多级段串联式汽轮机提供高参数蒸汽，多级段串联式汽轮机将高参数蒸汽转换为低参数蒸汽，排汽冷端接收低参数蒸汽。功率输出端与多级段串联式汽轮机连接。多级段串联式汽轮机包括转子和多个透平级段，多个透平级段依次串联在转子上，每个透平级段均开设有进汽口和出汽口。沿蒸汽膨胀方向，前一个透平级段的出汽口与后一个透平级段的进汽口连接，以使多个透平级段之间的蒸汽相互流通。本实用新型专利技术可以使每个透平级段的焓降满足最佳速比要求，多级段串联式汽轮机在负荷变化时具有较高工作效率。变化时具有较高工作效率。变化时具有较高工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种多级段串联式汽轮机系统


[0001]本技术涉及汽轮机
，尤其涉及一种可根据机组负荷调整各级段焓降分配的多级段串联式汽轮机系统。

技术介绍

[0002]随着新能源发电装机占比的逐年增加，越来越多的火电汽轮机组不得不降低负荷运行，且电网要求承担调峰功能，致使机组负荷频繁变化。发电用汽轮机一般采用定转速运行，当负荷发生变化时，汽轮机调节级蒸汽焓降将随负荷变化而增减，导致级速比偏离最佳值，造成汽轮机效率降低。特别是在调节级焓降数值较大的低负荷工况，汽轮机组的经济性将变差。
[0003]在机组降低负荷时，可考虑用外置多级汽轮机代替调节级来承担巨大的蒸汽焓降，因为增加级数可以使各级分配的焓降减小，进而使级速比达到最佳值，实现低负荷工况的高效率运行。但是，当机组负荷升高时，外置汽轮机的总焓降将大幅减小，其级数多又将导致速比偏离最佳值，造成效率降低。因此，解决负荷与叶片级数的匹配问题将是实现外置汽轮机在较宽负荷范围内都具有高效率的关键课题。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本技术提供一种多级段串联式汽轮机系统，当多级段串联式汽轮机负荷变化时，通过调节多个透平级段对应的流量调节装置调整蒸汽流量流经的叶片级数量，流经的叶片级数量可以改变多级段串联式汽轮机的焓降分配，使每个透平级段的焓降均满足最佳速比要求，以确保多级段串联式汽轮机在负荷变化时具有较高的效率。
[0005]为实现上述目的，本技术提供了一种多级段串联式汽轮机系统，包括：进汽热端、多级段串联式汽轮机、排汽冷端和功率输出端，其中，进汽热端向多级段串联式汽轮机提供高参数蒸汽，多级段串联式汽轮机将高参数蒸汽转换为低参数蒸汽，排汽冷端接收低参数蒸汽。功率输出端与多级段串联式汽轮机连接，以输出功率做功。其中，多级段串联式汽轮机包括转子和多个透平级段，多个透平级段依次串联在转子上，每个透平级段均开设有进汽口和出汽口。沿蒸汽膨胀方向，前一个透平级段的出汽口与后一个透平级段的进汽口连接，以使多个透平级段之间的蒸汽相互流通。
[0006]可选地，进汽热端的蒸汽依次通过进汽管路和进汽阀门进入多级段串联式汽轮机，其中，进汽阀门用于控制进汽热端的进入蒸汽流量。
[0007]可选地，每个透平级段均设置有至少一个叶片级，用于蒸汽膨胀做功。
[0008]可选地，每个透平级段的出汽口还连接有一个排汽支管路，每个排汽支管路上还设有流量调节装置，用于调节排汽支管路的蒸汽流量。
[0009]可选地，每个排汽支管路经过流量调节装置后共同汇入一个排汽总管路，排汽总管路与排汽冷端相连，用于接收多级段串联式汽轮机的排汽。
[0010]可选地，进汽热端包括锅炉或蒸汽母管。
[0011]可选地，排汽冷端包括凝汽器或蒸汽母管。
[0012]可选地，功率输出端通过联轴器或变速箱与多级段串联式汽轮机的转子相连。
[0013]可选地，功率输出端包括发电机、泵、风机或压缩机。
[0014]基于上述技术方案可知，本技术的一种多级段串联式汽轮机系统相对于现有技术至少具有如下有益效果：
[0015](1)通过调节蒸汽流经的叶片级数量改变不同负荷下透平级段的焓降分配，使膨胀做功的透平级段的速比始终处在最佳值附近，确保多级段串联式汽轮机在变负荷时具有较高的效率。
[0016](2)多级段串联式汽轮机对负荷变化的适应性通过下游透平级段的串入或者拆除来实现，多级段串联式汽轮机以较高的蒸汽参数做定压运行，有利于实现较高的循环热效率。
[0017](3)在各种负荷工况下，蒸汽膨胀均通过第一个透平级段，该级段的焓降始终满足最佳速比要求，并且该级段温度变化也控制在较小的范围内，从而减小转子瞬态热应力的变化幅值，有利于提高多级段串联式汽轮机负荷的变化速率。
附图说明
[0018]通过以下参照附图对本技术实施例的描述，本技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
[0019]图1为本技术一实施例提供的多级段串联式汽轮机系统示意图。
[0020]【附图标记说明】
[0021]1‑
进汽热端；2
‑
多级段串联式汽轮机；3
‑
排汽冷端；4
‑
功率输出端；5
‑
进汽管路；6
‑
进汽阀门；7
‑
第一个透平级段；8
‑
第二个透平级段；9
‑
第三个透平级段；10
‑
第一排汽支管路；11
‑
第二排汽支管路；12
‑
第三排汽支管路；13
‑
第一流量调节装置；14
‑
第二流量调节装置；15
‑
第三流量调节装置；16
‑
排汽总管路。
具体实施方式
[0022]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本技术进一步详细说明。显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0023]如图1所示，本技术实施例提供了一种多级段串联式汽轮机系统，包括：进汽热端1、多级段串联式汽轮机2、排汽冷端3和功率输出端4。进汽热端1向多级段串联式汽轮机2提供高参数蒸汽，多级段串联式汽轮机2将高参数蒸汽转换为低参数蒸汽。排汽冷端3接收低参数蒸汽。功率输出端4与多级段串联式汽轮2连接，并输出功率做功。
[0024]多级段串联式汽轮机2包括转子和多个透平级段，多个透平级段依次串联，并连接在同一个转子上。每个透平级段均开设有进汽口和出汽口，沿蒸汽膨胀方向，前一个透平级段的出汽口与后一个透平级段的进汽口连接，以使进汽热端1的蒸汽穿过每个透平级段的进汽口和出汽口并依次流通。
[0025]在本技术实施例中，进汽热端1的蒸汽依次通过进汽管路5和进汽阀门6进入
多级段串联式汽轮机2中，进汽阀门6用于控制进入多级段串联式汽轮机2的蒸汽流量。
[0026]在本技术实施例中，多个透平级段的数量可以根据实际设置，本技术对该数量不做具体限定。示例性地，如图1所示，为了便于描述，多级段串联式汽轮机2具体可以包括3个透平级段，但不局限于此。
[0027]如图1所示，在多个透平级段的数量是3个时，多级段串联式汽轮机2依次包括第一个透平级段7、第二个透平级段8、第三个透平级段9，三个透平级段串联，并连接在同一个转子上，且每个透平级段都设置有进汽口和出汽口，第一个透平级段7的出汽口与第二个透平级段8的进汽口连接，第二个透平级段8的出汽口与第三个透平级段9的进汽口连接，使三个透平级段之间的蒸汽相互流通。并且，各个透平级段通流面积的变化满足蒸汽膨胀规律。
[0028]具体地，每个透平级段内均包括至少一个叶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多级段串联式汽轮机系统，其特征在于，包括：进汽热端(1)、多级段串联式汽轮机(2)、排汽冷端(3)和功率输出端(4)，其中：所述进汽热端(1)向所述多级段串联式汽轮机(2)提供高参数蒸汽；所述多级段串联式汽轮机(2)将所述高参数蒸汽转换为低参数蒸汽；所述排汽冷端(3)接收所述低参数蒸汽；所述功率输出端(4)与所述多级段串联式汽轮机(2)连接，以输出功率做功；其中，所述多级段串联式汽轮机(2)包括转子和多个透平级段，所述多个透平级段依次串联在所述转子上，每个所述透平级段均开设有进汽口和出汽口；沿蒸汽膨胀方向，前一个所述透平级段的出汽口与后一个所述透平级段的进汽口连接，以使所述多个透平级段之间的蒸汽相互流通。2.根据权利要求1所述的多级段串联式汽轮机系统，其特征在于，所述进汽热端(1)的蒸汽依次通过进汽管路(5)和进汽阀门(6)进入所述多级段串联式汽轮机(2)，其中，所述进汽阀门(6)用于控制所述进汽热端(1)的进入蒸汽流量。3.根据权利要求1所述的多级段串联式汽轮机系统，其特征在于，每个所述透平...

【专利技术属性】
技术研发人员：高增珣，徐克鹏，
申请(专利权)人：北京全四维动力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：