一种60MW三次再热轴排空气透平的制作方法

本技术属于压缩空气储能，尤其涉及一种60mw三次再热轴排空气透平。

背景技术：

1、压缩空气储能是指在电网负荷低谷期将电能用于压缩空气，在电网负荷高峰期释放压缩空气推动汽轮机发电的储能方式。作为一种清洁的发电形式，压缩空气储能技术具有效率高、成本低、洁净度高以及结构紧凑等优点，具有良好的应用前景。

2、目前国内压缩空气储能透平发电技术发展极为迅速，对于60mw级的压缩空气储能系统来说，公开号为cn116537896a的中国实用新型专利公开了一种60mw一次再热反动式空气透平，但一次再热空气透平机组的效率和机组经济性都不足。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种60mw三次再热轴排空气透平，以解决60mw一次再热空气透平机组的效率和机组经济性都不足的问题。本实用新型所采用的技术方案如下：

2、一种60mw三次再热轴排空气透平，包括第一轴承箱、高压气缸、高压整锻转子、第二轴承箱、低压气缸、低压整锻转子和轴向排气缸；第一轴承箱、高压气缸、第二轴承箱、低压气缸和轴向排气缸从前向后依次相连，高压气缸内转动设置有高压整锻转子，低压气缸内转动设置有低压整锻转子，轴向排气缸的内部设有第三轴承箱，高压整锻转子的前端与第一轴承箱内的一号支撑轴承套接配合，并与发电机的转子相连，低压整锻转子的后端与第三轴承箱内的三号支撑轴承套接配合，低压整锻转子的前端与第二轴承箱内的二号支撑轴承套接配合，并与高压整锻转子的后端相连；

3、高压气缸的内壁上从前向后依次套接有高压缸排气侧平衡环、高压一号隔板套、高压缸进气侧平衡环和高压二号隔板套，高压缸排气侧平衡环的内周和高压缸进气侧平衡环的内周均设有高压气封圈，高压一号隔板套的内周设置有一号静叶片组件，高压二号隔板套的内周设置有二号静叶片组件，高压整锻转子上套接有一号动叶片组件和二号动叶片组件，所述一号静叶片组件和所述一号动叶片组件配合，并形成一级通流，所述二号静叶片组件和所述二号动叶片组件配合，并形成二级通流，高压缸排气侧平衡环和高压缸进气侧平衡环均通过高压气封圈与高压整锻转子的外周配合；

4、低压气缸的内壁上从前向后依次套接有低压缸排气侧平衡环、低压一号隔板套、低压缸进气侧平衡环和低压二号隔板套，低压缸排气侧平衡环的内周和低压缸进气侧平衡环的内周均设有低压气封圈，低压一号隔板套的内周设置有三号静叶片组件，低压二号隔板套的内周设置有四号静叶片组件，低压整锻转子上套接有三号动叶片组件和四号动叶片组件，所述三号静叶片组件和所述三号动叶片组件配合，并形成三级通流，所述四号静叶片组件和所述四号动叶片组件配合，并形成四级通流，低压缸排气侧平衡环和低压缸进气侧平衡环均通过低压气封圈与低压整锻转子的外周配合。

5、进一步的，高压气缸的两端分别通过高压缸气封体与高压整锻转子转动密封配合。

6、进一步的，低压气缸的前端通过低压缸气封体与低压整锻转子转动密封配合。

7、进一步的，高压气缸分别通过猫爪和定中心梁推拉结构与第一轴承箱相连，高压气缸分别通过猫爪和定中心梁推拉结构与第二轴承箱相连。

8、进一步的，低压气缸分别通过猫爪和定中心梁推拉结构与第二轴承箱相连。

9、进一步的，还包括底座，轴向排气缸通过挠性板支撑在所述底座上。

10、进一步的，低压气缸与轴向排气缸通过法兰连接。

11、进一步的，第三轴承箱与轴向排气缸的内壁通过若干支柱焊接固定。

12、进一步的，所述一号动叶片组件由七级叶片构成，所述二号动叶片组件由五级叶片构成，所述三号动叶片组件由三级叶片构成，所述四号动叶片组件由两级叶片构成。

13、进一步的，低压整锻转子的前端设有轴肩，第二轴承箱内设有第一推力轴承和第二推力轴承，所述第一推力轴承和所述第二推力轴承分别抵靠在轴肩的两侧。

14、与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

15、1.通流采用多级小焓降反动式设计，在根本上提高了通流效率。

16、2.全部静叶和动叶均采用预扭装配式结构，与传统焊接隔板相比，装配式结构没有焊缝，避免焊接变形，更好地保证了通流精度。

17、3.主气经过了三次再热，有效提高了本实用新型机组的效率和机组经济性。

18、4.主气阀与高压气缸直连，省去导气管结构，高压气缸和低压气缸均为切向蜗壳进气，最大限度减小了进气损失；

19、5.采用n+1轴系设计，用于支撑高压整锻转子的轴承仅有一个，缩短了机组跨距，精简了结构。

20、6.轴向排气缸通过螺栓连接的方式固定于轴向排气缸基架上。轴向排气缸基架采用左右对称的三块平行布置的挠性板相连构成，三块挠性板通过前、后倾变形吸收轴向排气缸的膨胀。

21、7.本实用新型以空气为工质，安全系数高，环境污染小，经济效益，社会效益巨大，可节约大量资源。

22、8.由本实用新型的滑销系统图可知，将二号支撑轴承的中分面做为绝对死点，在第二轴承箱内装有第一推力轴承和第二推力轴承，用以确保低压整锻转子的轴肩中分面作为转子相对死点可以保持不动，高压气缸受热后以绝对死点为基准向发电机方向膨胀，低压气缸以绝对死点为基准向轴向排气缸侧膨胀，高压整锻转子受热后以相对死点为基准向发电机方向膨胀，低压整锻转子受热后以相对死点为基准向轴向排气缸侧膨胀。

技术特征：

1.一种60mw三次再热轴排空气透平，其特征在于：包括第一轴承箱(1)、高压气缸(8)、高压整锻转子(4)、第二轴承箱(9)、低压气缸(15)、低压整锻转子(12)和轴向排气缸(17)；第一轴承箱(1)、高压气缸(8)、第二轴承箱(9)、低压气缸(15)和轴向排气缸(17)从前向后依次相连，高压气缸(8)内转动设置有高压整锻转子(4)，低压气缸(15)内转动设置有低压整锻转子(12)，轴向排气缸(17)的内部设有第三轴承箱(27)，高压整锻转子(4)的前端与第一轴承箱(1)内的一号支撑轴承(18)套接配合，并与发电机(25)的转子相连，低压整锻转子(12)的后端与第三轴承箱(27)内的三号支撑轴承(21)套接配合，低压整锻转子(12)的前端与第二轴承箱(9)内的二号支撑轴承(19)套接配合，并与高压整锻转子(4)的后端相连；

2.根据权利要求1所述的一种60mw三次再热轴排空气透平，其特征在于：高压气缸(8)的两端分别通过高压缸气封体(2)与高压整锻转子(4)转动密封配合。

3.根据权利要求2所述的一种60mw三次再热轴排空气透平，其特征在于：低压气缸(15)的前端通过低压缸气封体(10)与低压整锻转子(12)转动密封配合。

4.根据权利要求1所述的一种60mw三次再热轴排空气透平，其特征在于：高压气缸(8)分别通过猫爪(22)和定中心梁推拉结构(26)与第一轴承箱(1)相连，高压气缸(8)分别通过猫爪(22)和定中心梁推拉结构(26)与第二轴承箱(9)相连。

5.根据权利要求4所述的一种60mw三次再热轴排空气透平，其特征在于：低压气缸(15)分别通过猫爪(22)和定中心梁推拉结构(26)与第二轴承箱(9)相连。

6.根据权利要求1所述的一种60mw三次再热轴排空气透平，其特征在于：还包括底座，轴向排气缸(17)通过挠性板支撑在所述底座上。

7.根据权利要求1所述的一种60mw三次再热轴排空气透平，其特征在于：低压气缸(15)与轴向排气缸(17)通过法兰连接。

8.根据权利要求1所述的一种60mw三次再热轴排空气透平，其特征在于：第三轴承箱(27)与轴向排气缸(17)的内壁通过若干支柱焊接固定。

9.根据权利要求1所述的一种60mw三次再热轴排空气透平，其特征在于：所述一号动叶片组件由七级叶片构成，所述二号动叶片组件由五级叶片构成，所述三号动叶片组件由三级叶片构成，所述四号动叶片组件由两级叶片构成。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种60mw三次再热轴排空气透平，其特征在于：低压整锻转子(12)的前端设有轴肩(20)，第二轴承箱(9)内设有第一推力轴承和第二推力轴承，所述第一推力轴承和所述第二推力轴承分别抵靠在轴肩(20)的两侧。

技术总结一种60MW三次再热轴排空气透平，属于压缩空气储能技术领域，本技术为了解决60MW一次再热空气透平机组的效率和机组经济性都不足的问题。包括高压气缸和低压气缸；第一轴承箱、高压气缸、第二轴承箱、低压气缸和轴向排气缸从前向后依次相连，高压气缸内转动设置有高压整锻转子，低压气缸内转动设置有低压整锻转子，轴向排气缸的内部设有第三轴承箱，高压整锻转子的前端与第一轴承箱内的一号支撑轴承套接配合低压整锻转子的后端与第三轴承箱内的三号支撑轴承套接配合，低压整锻转子的前端与第二轴承箱内的二号支撑轴承套接配合，并与高压整锻转子的后端相连；本技术主气经过了三次再热，有效提高了机组的效率和机组经济性。技术研发人员：张健,邢冠一,徐鹏,徐殿吉,潘春雨,刘阳,王成佳,魏红阳,翟彦恺,郭庆丰,代吾兰·图孙,高志福,刘春,刘佳茜受保护的技术使用者：哈电发电设备国家工程研究中心有限公司技术研发日：20231108技术公布日：2024/6/13