阅读说明：本技术 一种用于抽凝式改背压式空冷汽轮机组的疏水排汽结构 (A drainage steam exhaust structure for taking out condensing change back pressure formula air cooling steam turbine group ) 是由 侯佩印 吴玲玲 李清 张昊 高青 李洋 谢微 王婷婷 于 2020-07-07 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种用于抽凝式改背压式空冷汽轮机组的疏水排汽结构,属于空冷汽轮发电机组的疏水、排汽技术领域,以解决现有的汽轮机排汽结构,蒸汽在排出时容易出现低压缸返汽,通过通入空冷岛的蒸汽容易结冻损坏设备及系统,并影响汽轮机的安全运行的问题。本发明包括进汽管路组件、热井、排汽装置、堵板、导流板和回流管；排汽装置设有堵板、导流板、排汽口和低压蒸汽口,低压蒸汽口与汽轮机低压缸连通,堵板位于低压蒸汽口和排汽装置上的排汽口之间并将低压蒸汽口和排汽口隔断,进汽管路组件穿过堵板设置,导流板相对进汽管路组件蒸汽出口设置,使进汽管路组件排出的蒸汽能沿着导流板从排汽装置上的排汽口排出。本发明适用于汽轮机。(The invention provides a drainage steam exhaust structure for a steam extraction condensing type back pressure type air-cooled steam turbine unit, belongs to the technical field of drainage and steam exhaust of air-cooled steam turbine units, and aims to solve the problems that low-pressure cylinder steam return is easy to occur when steam is exhausted, equipment and a system are easy to freeze and damage through the steam introduced into an air cooling island, and the safe operation of a steam turbine is influenced in the existing steam turbine steam exhaust structure. The invention comprises a steam inlet pipeline component, a hot well, a steam exhaust device, a blocking plate, a flow guide plate and a return pipe; the steam exhaust device is provided with a blocking plate, a guide plate, a steam exhaust port and a low-pressure steam port, the low-pressure steam port is communicated with a low-pressure cylinder of the steam turbine, the blocking plate is located between the low-pressure steam port and the steam exhaust port on the steam exhaust device and separates the low-pressure steam port from the steam exhaust port, the steam inlet pipeline assembly penetrates through the blocking plate, the guide plate is arranged opposite to the steam outlet of the steam inlet pipeline assembly, and steam exhausted by the steam inlet pipeline assembly can be exhausted from the steam exhaust port on the steam exhaust device along the guide plate. The invention is suitable for steam turbines.)

一种用于抽凝式改背压式空冷汽轮机组的疏水排汽结构

技术领域

本发明涉及一种用于抽凝式改背压式空冷汽轮机组的疏水排汽结构，属于空冷汽轮发电机组的疏水、排汽技术领域。

背景技术

2016年3月22日，国家***、国家能源局、财政部、住建部、环保部联合印发了《热电联产管理办法》。文中提到热电联产机组所发电量按“以热定电”原则由电网企业优先收购，采暖型联合循环项目优先采用采用背压式汽轮发电机组。

随着600MW、1000MW供热机组的不断涌现，在国家节能减排政策的鼓励和推动下，200MW空冷抽凝式机组面临被淘汰的危险，改造为背压机组成必然的趋势，改造后供热能力提升，余热损失为零，节能降耗效果突出。

空冷抽凝式机组改造为背压式机组后，仅在冬季采暖季投入运行。低压转子变为光轴或是增加了配重叶轮，汽轮机低压缸上部拆除大气阀，下部不做改动，仍与排汽管道相连。改进前的结构如图1所示，在改进前，汽轮机1上的低压缸、疏水扩容器3、低压加热器21、高压加热器17、热网加热器18和轴加加热器19所产生的湿蒸汽均进入排汽装置4，进入空冷岛冷凝成水，通过回流管14回流到热井5内，最后热井5内的水回到锅炉进行再利用。

背压改造后的机组在运行时仍要利用排汽管道和热井，而排汽管道中存在由各路疏水产生的湿蒸汽，这些湿蒸汽和低压缸所产生的蒸汽均进入排汽装置，各路疏水所产生的湿热蒸汽由于各路疏水管路中蒸汽压力不平衡，这些湿蒸汽一部分通向空冷岛，另一部分则返回低压缸。通向空冷岛部分的蒸汽在冬季易结冻损坏设备及系统，返回低压缸部分的蒸汽则使低压缸长期处于高温、潮湿状态，上述两种现象均对机组的安全运行产生了很大的影响。目前常用的解决办法为增设凝汽器，两种方法将增加投资或运行成本，增加厂用电率，系统较复杂且有结冻风险。

发明内容

本发明为了解决现有的汽轮机排汽结构，蒸汽在排出时容易出现低压缸返汽，通过通入空冷岛的蒸汽容易结冻损坏设备及系统，并影响汽轮机的安全运行的问题，而提供一种多自由度转位抗震连接件。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种用于抽凝式改背压式空冷汽轮机组的疏水排汽结构，包括进汽管路组件、热井、排汽装置、堵板、导流板和回流管；

排汽装置设有堵板、导流板、排汽口和低压蒸汽口，低压蒸汽口与汽轮机低压缸连通，堵板位于低压蒸汽口和排汽装置上的排汽口之间并将低压蒸汽口和排汽口隔断，进汽管路组件穿过堵板设置，导流板相对进汽管路组件蒸汽出口设置，使进汽管路组件排出的蒸汽能沿着导流板从排汽装置上的排汽口排出，排汽装置通过回流管与热井连通。

优选地，导流板的形状为圆弧形，导流板的凹面朝向排汽管堵板设置。

优选地，进汽管路组件包括汽轮机疏水管道、疏水扩容器和排汽管，汽轮机疏水管道与疏水扩容器连通，疏水扩容器上的蒸汽出口通过排汽管与排汽装置连通，且排汽管穿过堵板设置，排汽管与导流板相对设置，疏水扩容器通过排水管与热井连通。

优选地，进汽管路组件还包括高压加热器和高压加热器排汽管道，高压加热器通过高压加热器排汽管道与排汽装置连通，且高压加热器排汽管道穿过堵板设置。

优选地，进汽管路组件还包括低压加热器和低压加热器排汽管道，低压加热器通过低压加热器排汽管道与排汽装置连通，且低压加热器排汽管道穿过堵板设置。

优选地，进汽管路组件还包括热网加热器和热网加热器排汽管道，热网加热器通过热网加热器排汽管道与排汽装置连通，且热网加热器排汽管道穿过堵板设置。

优选地，进汽管路组件还包括密封水保护水管道，密封水保护水管道穿过堵板并与排汽装置连通。

优选地，进汽管路组件还包括轴加疏水器和轴加疏水管道，轴加疏水器通过轴加疏水管道与热井连通。

优选地，，所述回流管入水口位于导流板背蒸汽一侧。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、空冷岛停运，节约大量厂用电。机组平稳运行，空冷岛停运，节省大量厂用电，实现节能减排，增强电厂盈利能力。

2、无需增设凝汽器，节省投资。系统简单，无需增设凝汽系统及设备，不受空间制约，降低了投资和运行成本，且保证机组稳定运行。

3、不产生低压缸返汽现象。空冷机组背压改造后，由于蒸汽仍然汇至排汽装置，所以在排汽装置中新增加堵板，各排汽管道穿过堵板，堵板将蒸汽阻断，蒸汽无法从低压蒸汽口返回低压缸腔室，保持机组稳定运行。

4、空冷塔无结冻风险。空冷机组背压改造后，由于蒸汽仍然汇至排汽装置，各疏水仍汇至热井，所以在排汽装置的排汽口处增设导流板，使排汽管排出的蒸汽与汇至热井的疏水所产生的湿蒸汽通过排汽口排入大气，并阻挡大量蒸汽进入空冷岛，只有少量未排出的湿蒸汽进入空冷岛过程中凝结成水，最后通过回流管排至热井中。空冷岛无结冻风险，机组可保持稳定运行。

附图说明

图1为本发明改进前的示意图；

图2是本发明改进后的示意图；

图3是导流板的示意图；

图中的附图标记：1为汽轮机，2为汽轮机疏水管道，3为疏水扩容器，4为排汽装置，5为热井，6为高压加热器排汽管道，7为低压加热器排汽管道，8为热网加热器排汽管道，9为排汽管，10为密封水保护水管道，11为堵板，12为导流板，13为排汽口，14为回流管，15为加疏水管道，16为排水管，17为高压加热器，18为热网加热器，19为汽封加热器，20为轴加疏水器，21为低压加热器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明：本实施例在以本发明技术方案的前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

实施例1：如图2所示，本实施例涉及一种用于抽凝式改背压式空冷汽轮机组的疏水排汽结构，包括进汽管路组件、热井5和排汽装置4、堵板11、导流板12和回流管14；

排汽装置4设有堵板11、导流板12、排汽口13和低压蒸汽口，低压蒸汽口与汽轮机低压缸连通，汽轮机低压缸排汽口通入大气，堵板11位于低压蒸汽口和排汽装置4上的排汽口13之间并将低压蒸汽口和排汽口13隔断，进汽管路组件穿过堵板11设置，导流板12相对进汽管路组件蒸汽出口设置，使进汽管路组件排出的蒸汽能沿着导流板12从排汽装置4上的排汽口13排出，排汽装置4通过回流管14与热井5连通。

本实施例堵板11起到隔断排汽口13和低压蒸汽口的作用，以防止蒸汽返回低压缸内，其中堵板11可倾斜设置，也可以竖直设置，将排汽装置4分隔成两个腔室。

导流板12的形状为圆弧形，导流板12的凹面朝向排汽管9堵板11设置，以起到导流将蒸汽排到大气中，同时阻挡一部分蒸汽进入空冷岛，防止大量蒸汽进入空冷岛造成结冻的风险。

如图3所示，可选地，导流板13的形状可以为弯板，由一竖直段和斜段组成，竖直端与排汽口13正对，斜端与进气管路组件的排汽口相对设置。

进汽管路组件包括汽轮机疏水管道2、疏水扩容器3和排汽管9，汽轮机疏水管道2与疏水扩容器3连通，疏水扩容器3上的蒸汽出口通过排汽管9与排汽装置4连通，且排汽管9穿过堵板11设置，排汽管9与导流板12相对设置，疏水扩容器3通过排水管16与热井5连通。

汽轮机上的各级疏水通过疏水扩容器3降压降温后，一部分转化成压力温度相对较低的蒸汽通过排汽装置4排出，另一部分未汽化的高温水通过排水管16排入热井5中，回到锅炉水循环系统再次利用。

本实施例一种用于抽凝式改背压式空冷汽轮机组的疏水排汽结构，进汽管路组件还包括高压加热器17和高压加热器排汽管道6，高压加热器通过高压加热器排汽管道6与排汽装置4连通，且高压加热器排汽管道6穿过堵板11设置。

本实施例一种用于抽凝式改背压式空冷汽轮机组的疏水排汽结构，进汽管路组件还包括低压加热器16和低压加热器排汽管道7，低压加热器16通过低压加热器排汽管道7与排汽装置4连通，且低压加热器排汽管道7穿过堵板11设置。

本实施例一种用于抽凝式改背压式空冷汽轮机组的疏水排汽结构，进汽管路组件还包括热网加热器18和热网加热器排汽管道8，热网加热器18通过热网加热器排汽管道8与排汽装置4连通，且热网加热器排汽管道8穿过堵板11设置。

本实施例一种用于抽凝式改背压式空冷汽轮机组的疏水排汽结构，进汽管路组件还包括密封水保护水管道10，密封水保护水管道10穿过堵板11并与排汽装置4连通。

本实施例一种用于抽凝式改背压式空冷汽轮机组的疏水排汽结构，还包括轴加疏水器和轴加疏水管道15，轴加疏水器通过轴加疏水管道15与热井5连通。

所述回流管14入水口位于导流板12背蒸汽一侧，使蒸汽冷凝后的水汇集流入热井5内。

实施例2：本实施例与实施例1的不同之处仅在于：进汽管路组件的排汽口与堵板11上临近导流板12的一面平齐设置。

进行背压改造后的汽轮机1的各级疏水通过汽轮机疏水管道2排入疏水扩容器3，疏水扩容器3中的疏水闪蒸蒸汽通过排汽管9、高压加热器17中的蒸汽通过高压加热器排汽管道6、低压加热器21中的蒸汽通过低压加热器排汽管道7、热网加热器18中的蒸汽通过热网加热器排汽管道8、密封水保护水装置中的蒸汽通过密封水保护水管道10分别排入排汽装置4中，并且各管道穿过排汽装置4中的堵板11，堵板11起到隔断排汽口13和低压蒸汽口的作用，蒸汽无法再从排汽装置4上低压蒸汽口返回汽轮机1上的低压缸，而汽轮机1上的低压缸所产生的蒸汽直接排入大气中，避免了低压缸返汽现象，保持机组稳定运行。蒸汽无法回至低压缸，大部分经过导流板12，通过排汽口13排向大气。少量未排向大气的蒸汽通过空冷岛凝结成水，汇流至回流管14，并流至热井5。疏水扩容器3通过排水管16与热井5连通，轴加疏水器20通过轴加疏水管道15与热井5连通。最后热井5中的疏水、凝结水最终进入汽轮机1的回热系统。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。