一种150MW超高压反动式抽凝式再热汽轮机的制作方法

本发明涉及汽轮机领域，尤其涉及一种150mw超高压反动式抽凝式再热汽轮机。

背景技术：

1、现有150mw汽轮机普遍存在效率低，供热能力差，进汽结构复杂，进汽损失大，内缸中分面法兰热膨胀不均匀，不利于快速启动和适应负荷变化，机组循环效率低，煤耗高，能源利用率低，成本高，污染排放量大，转子为双轴承设计，轴系长占用空间大，不适合快速启动和循环运行，可靠性差，油耗高，零件多，维护成本高等问题。

技术实现思路

1、为解决现有150mw汽轮机效率低，供热能力差，进汽损失大，内缸中分面法兰热膨胀不均匀，机组循环效率低，煤耗高，能源利用率低，成本高，污染大的问题，提供一种150mw超高压反动式抽凝式再热汽轮机，本发明的技术方案是：一种150mw超高压反动式抽凝式再热汽轮机，包括高压缸和中低压缸，其特征在于，高压缸从内向外依次设置有高压转子和高压内缸及高压外缸，中低压缸从内向外依次设置有中低压转子和中压内缸、低压内缸及中低压外缸，高压内缸为两半旋转对称设置，六个收缩环质量分布均匀地设置在高压内缸周围，将高压内缸的两半套装箍紧，高压内缸的高压蒸汽入口设置有高压进汽涡管，中压内缸的再热蒸汽入口设置有中压进汽涡管。

2、优选的，本发明的所述高压内缸通过所述收缩环组装，所述收缩环紧固设计将所述高压内缸的两半连接在一起，与需求大量空间的法兰螺栓连接相比，重量轻，具有更紧凑的结构，所述六个收缩环质量分布均匀地设置在所述高压内缸周围，材料应力更小，易于维护，消除汽缸变形，保持必要的间隙和高效，启动迅速，适合负荷周期变化，保证了长期可靠性和运行灵活性。

3、优选的，还包括两个高压主汽调节联合阀和两个中压主汽调节联合阀，两个高压主汽调节联合阀分别与高压外缸两侧的法兰连接，两个中压主汽调节联合阀分别与中低压外缸两侧的法兰连接。

4、优选的，高压转子为整锻结构，高压转子上设置有小焓降反动式叶片，高压转子贯穿高压外缸，中低压转子为焊接结构，中低压转子上设置有三维成型反动式叶片，中低压转子贯穿中低压外缸，高压转子和中低压转子通过联轴器刚性连接。

5、优选的，与同功率等级冲动式汽轮机相比，本反动式汽轮机的运行效率较高，各级间轴向间隙小、每个级组内通流部分都是均匀变化的，除抽汽口和直径突跃处，各级余速都可以被下级所利用；同时反动式透平级由于全周进汽和没有轮盘，鼓风损失为零，摩擦损失也接近于零，效率较高。

6、优选的，高压转子穿出高压外缸前、后位置分别设置有高压前轴封和高压后轴封，高压前轴封和高压后轴封均由上下半组成，通过六角头螺钉连接在一起并通过圆锥销定中心。

7、优选的，本发明通过设置高压前轴封和高压后轴封能够防止蒸汽泄漏和空气进入。

8、优选的，高压进汽涡管采用360°切向全周进汽，蒸汽经360°涡管切向双侧进汽高压内缸，蒸汽流向叶片系统。

9、优选的，本发明高压进汽涡管采用360度切向全周进汽，蒸汽经360度涡管切向双侧进汽高压内缸，蒸汽流向叶片系统，较低的阻力系数，产生较高的速率，紧凑稳固的设计，平滑的环形进汽，较低的进汽损失，能降低转子温度。

10、进一步地，高压内缸的高压进汽涡管右端设置有高压平衡活塞密封圈，高压平衡活塞密封圈采用铸钢材料且由上下半组成，高压平衡活塞密封圈通过预涨紧螺栓连接在一起并通过圆锥销定中心。

11、优选的，本发明通过设置高压平衡活塞密封圈，能够在运行过程中平衡轴向推力。

12、优选的，中压进汽涡管采用2×180°进汽方式，蒸汽经中压进汽涡管切向双侧进入中压内缸，蒸汽流向叶片系统。

13、优选的，本发明经过中压进汽涡管切向双侧进入中压内缸，能够通过几何构造来改善汽体流动状态，具有进汽通道的长度较短能加速气流，并且可以有效地减小动力损失，提高汽轮机的效率的技术优势，达到降低能耗、节能减排的目的；经180度涡管切向双侧进汽中压内缸，蒸汽流向叶片系统，具有无泄漏，能保证最高效率，较低的阻力系数，产生较高的速率，紧凑的弹性设计，平滑的环形进汽，较低的进汽损失，降低转子温度等优点，比传统采用蒸汽经配汽阀门和管道进入汽缸的方式具有更高的效率。

14、优选的，所述中低压外缸由铸钢制造的中压部分和碳钢制造的低压部分组成，所述中低压外缸水平中分面法兰通过加长螺栓连接，为了防止蒸汽泄露，不需要垫圈。所述中低压外缸的中压部分和低压部分之间的垂直法兰通过带预涨紧螺栓连接。

15、优选的，高压缸和中低压缸之间设置有轴承箱，高压转子和中低压转子均伸入至轴承箱内，中低压转子上设置有推力支持轴承，推力支持轴承为整个轴系的轴向固定点。

16、本发明将推力支持轴承设置在两缸之间能够抵消汽缸的绝胀。

17、优选的，中低压转子的低压端设置有径向轴承，径向轴承由两个衬巴士合金的半轴承组成，通过紧配合螺栓紧固连接在一起。

18、优选的，高压转子仅设置一个高压前轴承。

19、本发明通过采用单轴承设计，保证轴系上有好的静、动力特性，运行稳定，不会由于相邻轴承的不均匀负载引起振动问题和失中问题，轴对中容易，使得汽轮机结构设计紧凑，长度短，所需轴承数量少，低油耗，低维护成本，所述单轴承直接支撑在基础上，汽缸膨胀变形对轴的振动没影响。

20、本发明的有益效果是：

21、1、将进汽参数提高到13.24mpa/535℃，在根本上提高循环效率；缸效率高，循环效率高、成本低，且采用平台设计模式，模块化设计理念，机组型式灵活变化，功率等级150-200mw，产品类型可拓展为：湿冷热电联产、空冷热电联产、联合循环，汽轮机主参数：超高压、亚临界、再热的汽轮机设计平台，实现主要部套的通用；可以有效缩短了设计、生产周期；满足用户多功能和高效率，低成本的需求。

22、2、收缩环紧固设计将所述高压内缸的两半连接在一起，与需求大量空间的法兰螺栓连接相比，重量轻，具有更紧凑的结构。六个收缩环质量分布均匀地设置在所述高压内缸周围，材料应力更小，易于维护，消除汽缸变形，保持必要的间隙和高效，启动迅速，适合负荷周期变化，保证了长期可靠性和运行灵活性，收缩环高压内缸能在保证长期运行工况下无泄漏，收缩环筒型内缸切向进汽，这种结构壁薄、紧凑、受力均匀以及热应力小，能避免缸体在运行中出现扭曲问题，解决了高压内缸中分面法兰热膨胀不均匀容易变形的问题。

23、3、再热蒸汽采用2×180度进汽方式，具有无泄漏，能保证最高效率，较低的阻力系数，产生较高的速率，紧凑的弹性设计，平滑的环形进汽，较低的进汽损失，降低转子温度，进汽通道的长度较短，使得进口处的流速可以较快地加速，并且可以有效地减小动力损失，提高汽轮机的效率，降低能耗，达到节能减排的目的等优点。比传统采用蒸汽经配汽阀门和管道进入汽缸的方式具有更高的效率。

24、4、采用单轴承原理设计，这种原理的主要优点是在轴系上有好的静、动力特性，运行稳定，不会由于相邻轴承的不均匀负载引起振动问题和失中问题，轴对中容易，使得汽轮机结构设计紧凑，长度短，所需轴承数量少，低油耗，低维护成本，所述单轴承直接支撑在基础上，汽缸膨胀变形对轴的振动没影响。