阅读说明：本技术 一种用于单缸、单列复速级背压汽轮机的平衡活塞装置 (Balance piston device for single-cylinder single-row counter-pressure steam turbine with multiple speed stages ) 是由 吕世文 穆小静 朱一博 李小孟 韩忠珍 周凯 杨大锚 梁永吉 刘磊 于 2021-08-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于单缸、单列复速级背压汽轮机的平衡活塞装置,活塞盘套装在背压机转子轴上,活塞壳通过固定支架焊接在背压机排汽侧下缸内壁。通过平衡管把背压机主汽阀后的蒸汽引入活塞腔室,背压汽轮机机出力变化时,调整平衡管调阀的开度,控制进入活塞腔室的蒸汽量,改变活塞盘的受力,从而平衡转子的轴向推力,使推力瓦的受力保持在可承受范围内,避免了推力瓦超温烧损事故。(The invention discloses a balance piston device for a single-cylinder single-row counter-speed stage back pressure steam turbine. The steam behind the main steam valve of the backpressure turbine is introduced into the piston cavity through the balance pipe, when the output of the backpressure turbine changes, the opening of the balance pipe adjusting valve is adjusted, the steam quantity entering the piston cavity is controlled, the stress of the piston disc is changed, and therefore the axial thrust of the rotor is balanced, the stress of the thrust tile is kept in a bearable range, and the over-temperature burning accident of the thrust tile is avoided.)

一种用于单缸、单列复速级背压汽轮机的平衡活塞装置

技术领域

本发明涉及背压汽轮机，具体涉及单缸背压汽轮机运行中的平衡活塞装置。

背景技术

当前火力发电厂采用汽轮机中压缸抽汽供热时，为实现能源梯级利用，在供热首站增设了背压汽轮发电机组。在抽汽进入热网加热器之前，先进入小型背压汽轮发电机组做功，降低温度压力后，排汽再进入热网加热器，加热循环水供热。由于供热首站的热网加热器一般都采用数台加热器串并联组合运行，单台热网加热器所需蒸汽量不大，因此选用的背压机功率较小，一般选用单缸单列复速级背压汽轮机。

由于安装或者设计原因，在实际运行中，单缸、单列复速级背压汽轮机在出力增加时，容易出现推力瓦温度快速升高，限制背压机组出力。如果在运行中监视调整不及时，容易造成推力瓦烧损。

当前抽汽供热机组一般都要承担一定的调峰任务，机组调峰时供热抽汽压力随调峰负荷发生变化，背压机的进汽压力就会发生变化，从而引起背压机轴向推力发生变化，容易出现推力瓦受力增加瓦温升高的现象。运行中背压汽轮机在推力瓦温度快速升高时，只有采取减少进汽量，降低背压汽轮机出力的措施。

单缸单列复速级背压汽轮机运行中增加出力时出现推力瓦温度快速升高的现象，根本原因是推力瓦受力超限，通过推力瓦更换和改造效果不好，因此需要一种新的解决问题的方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于单缸、单列复速级背压汽轮机的平衡活塞装置，在背压汽轮机运行中，通过调整活塞腔室进汽量，平衡推力瓦的受力，使推力瓦受力在可承受范围内，避免推力瓦温度快速升高，造成烧瓦事故。

为达到该目的，本发明的技术方案是：

一种用于单缸、单列复速级背压汽轮机的平衡活塞装置，包括活塞盘，上活塞壳，下活塞壳及固定支架，平衡管；其特征是下活塞壳及固定支架为一体加工焊接在背压汽轮机排汽侧下缸内壁上；上活塞壳通过螺栓和下活塞壳连接；活塞盘套装在背压汽轮机转子上，活塞盘和背压汽轮机转子同步转动；活塞盘圆周设有密封齿；活塞盘和上、下活塞壳组成活塞腔室，活塞腔室设有两个进汽口和平衡管连接。

进一步地，在活塞盘圆周和上、下活塞壳之间形成活塞盘密封。

进一步地，在上、下活塞壳和背压汽轮机转子轴之间形成轴密封。

本发明具有以下有益效果：在背压汽轮机增加平衡活塞装置，在背压机进汽量增大、转子推力增加时，通过调整进入活塞的蒸汽量，改变活塞盘受力，从而达到改变转子推力，使推力瓦受力在可承受范围内，避免推力瓦温度快速升高，造成烧瓦事故。平衡活塞装置加工工艺简单，改造费用低，改造后运行稳定，是当期前解决此问题有效方案。

附图说明

图1是上下活塞壳和活塞壳支架以及活塞腔室及密封和平衡管及平衡阀示意图

图2是图1的侧视图。

图3是活塞盘示意图。

图4是图3的侧视图。

图中标号：1-上活塞壳，2-活塞腔室，3-下活塞壳及固定支架，4-活塞盘密封，5-轴密封，6-平衡管；7-活塞腔室进汽口，8-平衡管调阀，9-背压汽轮机转子轴，10-活塞盘，11-背压汽轮机转子叶轮。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应视为对本发明公开技术内容的限制。

如图1、图2所示，本发明实施例提供一种用于单缸、单列复速级背压汽轮机的平衡活塞装置，包括：活塞盘10，上活塞壳1，下活塞壳及固定支架3，平衡管6和平衡管调阀8。

下活塞壳及固定支架3为一体加工，下活塞壳及固定支架3焊接在背压汽轮机排汽侧下缸内壁上；上活塞壳1通过螺栓和下活塞壳连接；如图3、图4所示，活塞盘10通过热套工艺安装在背压汽轮机转子上，活塞盘10和背压汽轮机转子同步转动；活塞盘10的大小根据推力瓦受力计算选取，活塞盘10圆周设有密封齿；活塞盘10和上、下活塞壳组成活塞腔室，活塞腔室设有两个活塞腔室进汽口7和平衡管6连接；在活塞盘10圆周和上、下活塞壳之间形成活塞盘密封4；在上、下活塞壳和背压汽轮机转子之间形成轴密封5。

平衡管6把背压汽轮机主汽阀后的蒸汽通过活塞腔室进汽口引入活塞腔室。随着背压汽轮机出力变化，通过调整平衡管调阀7的开度，控制进入平衡活塞腔室的蒸汽量，改变平衡活塞盘10的受力，从而平衡背压汽轮机转子对推力瓦的推力。

本发明用于单缸、单列复速级背压汽轮机，可以解决该系列汽轮机运行中增加出力时，出现推力瓦受力超限，推力瓦温度升高，逼迫降低出力运行的缺陷，同时也有效降低了推力瓦温升高烧损的风险。