汽轮机的调节级以及汽轮机的制作方法

本发明涉及发电，具体涉及一种汽轮机的调节级以及汽轮机。

背景技术：

1、汽轮机的功率调节方包括喷嘴调节，采用喷嘴调节的汽轮机第1级被称为调节级。采用喷嘴调节配汽方式的汽轮机，一般是高压汽轮机，其设有多组喷嘴和相同数量的多个喷嘴室，每个喷嘴室连接对应的进汽调节阀来进行蒸汽流量控制。汽轮机运行时，通过控制汽轮机进汽调节阀的开度以及进汽调节阀的开启数量来调节发电负荷。在汽轮机功率降低时，需要关闭或关小部分进汽调节阀的开度，则汽轮机会产生调节级的部分进汽。由于部分进汽的存在，会引起汽轮机第1级汽流的周向不均匀分布和较大的动态载荷。这种汽流不均匀分布的现象会传递到汽轮机的整个通流内，严重影响汽轮机的通流效率。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种汽轮机的调节级以及汽轮机，在进汽量调节过程中也可以保证气流分布相对均匀。

2、该申请提供的汽轮机的调节级，包括喷嘴室，所述喷嘴室具有环形腔，所述环形腔包括沿其周向分布的两个进汽腔，每个所述进汽腔包括首端和尾端，两个所述进汽腔首尾相连，所述首端用于蒸汽的进入，每个所述进汽腔的截面积自所述首端向所述尾端渐缩设置，两个所述进汽腔沿所述环形腔的中心轴线旋转对称设置；所述喷嘴室设置有环形的出汽通道，所述出汽通道位于所述环形腔的内侧，所述出汽通道和所述环形腔在整个周向上相通；所述调节级还包括多个导叶片，多个所述导叶片沿所述出汽通道的周向均匀地分布在所述出汽通道中。

3、在一种具体实施方式中，所述调节级还包括两个接口腔，每个所述接口腔与对应一个所述进汽腔的所述首端连通，所述接口腔与所述首端沿所述首端的切向连通。

4、在一种具体实施方式中，所述进汽腔的横截面的轴向尺寸大于径向尺寸，所述接口腔的一端为圆形接口，所述接口腔渐缩设置以使其另一端与所述进汽腔连通。

5、在一种具体实施方式中，所述调节级还包括环形的连通通道，所述连通通道的入口与所述出汽通道的出口连通，所述连通通道的出口用于连通所述汽轮机的通流，所述出汽通道沿所述汽轮机的径向延伸，所述通流沿所述汽轮机的轴向延伸；所述连通通道平滑连通所述通流和所述连通通道。

6、在一种具体实施方式中，构造所述连通通道的壁部包括所述喷嘴的部分壁部以及所述汽轮机的转子的部分外表面。

7、在一种具体实施方式中，所述调节级还包括转动装置和限位装置，所述导叶片轴向的一端和所述转动装置连接，轴向的另一端和所述限位装置连接；所述转动装置用于驱动所述导叶片转动，所述限位装置限制所述导叶片沿轴向、周向移动。

8、本申请还提供汽轮机，包括上述任一项所述的汽轮机的调节级，所述环形腔的中心轴线和所述汽轮机的轴线重合。

9、在一种具体实施方式中，所述汽轮机包括内缸，所述喷嘴室和所述内缸一体式设置。

10、在一种具体实施方式中，所述汽轮机包括内缸、外缸，以及设置在所述内缸和所述外缸之间的定位支撑件；所述调节级包括用于驱动所述导叶片转动的转动装置，沿所述汽轮机的径向投影，所述定位支撑件的投影至少覆盖所述转动装置的投影的一部分。

11、该申请的调节级的每个进汽腔的截面积沿着流通方向相应地进行渐缩设置，则虽然蒸汽量随着流动逐渐减少，但供蒸汽流动的进汽腔的截面积也在逐渐减少，从而可以使蒸汽在进汽腔中的流速尽量保持一致，实现等速流动，即便喷嘴室进入的蒸汽量发生变化，蒸汽依然可以相对均匀地在环形腔中进行分配，而且相邻导叶片之间每个汽道的尺寸和最小截面积相等，这样可以保证由每个汽道流出的蒸汽流量相同。因此，通过改变调节级的导叶片的安装角即可保证所有工况下所需的蒸汽流量，第一进汽腔和第二进汽腔都是同步进汽，无需利用部分进汽的手段调节蒸汽流量，从而改善背景技术中喷嘴室分组结构的调节级效率低和存在部分进汽损失的问题，以及改善部分进汽工况下气流不均匀分布的现象，保证汽轮机的通流效率。另外，相较于节流调节的汽轮机可以大大提高进入通流第1级的蒸汽压力，进而提高汽轮机的循环热效率。

技术特征：

1.汽轮机的调节级，其特征在于，包括喷嘴室，所述喷嘴室具有环形腔，所述环形腔包括沿其周向分布的两个进汽腔，每个所述进汽腔包括首端和尾端，两个所述进汽腔首尾相连，所述首端用于蒸汽的进入，每个所述进汽腔的截面积自所述首端向所述尾端渐缩设置，两个所述进汽腔沿所述环形腔的中心轴线旋转对称设置；所述喷嘴室设置有环形的出汽通道，所述出汽通道位于所述环形腔的内侧，所述出汽通道和所述环形腔在整个周向上相通；所述调节级还包括多个导叶片，多个所述导叶片沿所述出汽通道的周向均匀地分布在所述出汽通道中。

2.根据权利要求1所述的汽轮机的调节级，其特征在于，所述调节级还包括两个接口腔，每个所述接口腔与对应一个所述进汽腔的所述首端连通，所述接口腔与所述首端沿所述首端的切向连通。

3.根据权利要求2所述的汽轮机的调节级，其特征在于，所述进汽腔的横截面的轴向尺寸大于径向尺寸，所述接口腔的一端为圆形接口，所述接口腔渐缩设置以使其另一端与所述进汽腔连通。

4.根据权利要求1所述的汽轮机的调节级，其特征在于，所述调节级还包括环形的连通通道，所述连通通道的入口与所述出汽通道的出口连通，所述连通通道的出口用于连通所述汽轮机的通流，所述出汽通道沿所述汽轮机的径向延伸，所述通流沿所述汽轮机的轴向延伸；所述连通通道平滑连通所述通流和所述连通通道。

5.根据权利要求4所述的汽轮机的调节级，其特征在于，构造所述连通通道的壁部包括所述喷嘴的部分壁部以及所述汽轮机的转子的部分外表面。

6.根据权利要求1-5任一项所述的汽轮机的调节级，其特征在于，所述调节级还包括转动装置和限位装置，所述导叶片轴向的一端和所述转动装置连接，轴向的另一端和所述限位装置连接；所述转动装置用于驱动所述导叶片转动，所述限位装置限制所述导叶片沿轴向、周向移动。

7.汽轮机，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的汽轮机的调节级，所述环形腔的中心轴线和所述汽轮机的轴线重合。

8.根据权利要求7所述的汽轮机，其特征在于，所述汽轮机包括内缸，所述喷嘴室和所述内缸一体式设置。

9.根据权利要求6所述的汽轮机，其特征在于，所述汽轮机包括内缸、外缸，以及设置在所述内缸和所述外缸之间的定位支撑件；所述调节级包括用于驱动所述导叶片转动的转动装置，沿所述汽轮机的径向投影，所述定位支撑件的投影至少覆盖所述转动装置的投影的一部分。

技术总结本申请提供一种汽轮机的调节级以及汽轮机，调节级包括喷嘴室，所述喷嘴室具有环形腔，所述环形腔包括沿其周向分布的两个进汽腔，每个所述进汽腔包括首端和尾端，两个所述进汽腔首尾相连，所述首端用于蒸汽的进入，每个所述进汽腔的截面积自所述首端向所述尾端渐缩设置，两个所述进汽腔沿所述环形腔的中心轴线旋转对称设置；所述喷嘴室设置有环形的出汽通道，所述出汽通道位于所述环形腔的内侧，所述出汽通道和所述环形腔在整个周向上相通；所述调节级还包括多个导叶片，多个所述导叶片沿所述出汽通道的周向均匀地分布在所述出汽通道中。该汽轮机及其调节级在进汽量调节过程中也可以保证气流分布相对均匀。技术研发人员：王洪鹏,李殿成,武君,李文超,王彦滨,薛向峰,张迪受保护的技术使用者：哈尔滨汽轮机厂有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9