CN206860236U - 用于汽轮机的低压整锻光轴转子和汽轮机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于汽轮机的低压整锻光轴转子和汽轮机。其中所述汽轮机具有中压排汽用于发电的第一运行状态和中压排汽用于供热的第二运行状态，在所述第一运行状态下，所述低压缸内安装有带叶片转子，在所述第二运行状态下，所述低压缸内安装有光轴转子，所述光轴转子为整体锻造件，包括：两个主轴段；以及配重部，其以与所述两个主轴段同轴的方式布置在所述两个主轴段之间，使得所述光轴转子具有与所述带叶片转子相同的刚度、挠度、临界转速和重量。本实用新型的技术方案有助于缩短替换作业周期，减少电厂因替换作业而产生的停工损失。

Description

用于汽轮机的低压整锻光轴转子和汽轮机

技术领域

本实用新型涉及汽轮机技术领域，尤其涉及用于汽轮机的低压整锻光轴转子和汽轮机。

背景技术

汽轮机是火电站建设中的关键动力设备之一，是把热能转换成机械能进而转换成电能的能量转换装置。由锅炉产生的高温、高压蒸汽，经高压进汽管进入汽轮机，经过各叶片级逐级膨胀作功，汽轮机转子将旋转机械能传递给发电机，从而将机械能转换成巨大的电能输出。

随着我国环境问题日益严峻，发电装机结构调整，特别是对现役燃煤发电机组平均供电煤耗有着严格的限制要求。通过对纯凝汽式汽轮机进行低压光轴供热改造，可充分利用汽轮机排汽供热，减少冷源损失，增大供热量，满足城市冬季采暖供热需求，扩大热网供热能力，并可降低机组运行热耗，保障供热安全，结合储能技术实现机组深度调峰，解决冬季电网热电矛盾，实现电厂节能减排、节约用水、创造经济效益的目的。将现役的纯凝汽式汽轮机改造为低压光轴供热的汽轮机，主要适用于我国北方地区，在非供暖期，汽轮机以纯凝汽式运行发电，在冬季供暖期，汽轮机换装低压整锻光轴转子，替换下装有叶片的原低压转子，即双低压转子互换。中压缸的排汽用于抽汽供热。该低压整锻光轴转子不对外做功，只起到将汽轮机中压转子和发电机转子联接传递转动扭矩的作用。

汽轮机低压光轴供热改造，存在与原低压转子的刚度、挠度、临界转速等相匹配的问题，并存在双低压转子互换问题。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种至少能解决上述部分问题的用于汽轮机的低压整锻光轴转子。

本实用新型还旨在提供一种应用上述改进的低压整锻光轴转子的汽轮机。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于汽轮机的低压整锻光轴转子，其中所述汽轮机具有中压排汽用于发电的第一运行状态和中压排汽用于供热的第二运行状态，在所述第一运行状态下，所述汽轮机的低压缸内安装有带叶片转子，在所述第二运行状态下，所述低压缸内安装有光轴转子，所述光轴转子为整体锻造件，包括：两个主轴段；以及配重部，其以与所述两个主轴段同轴的方式布置在所述两个主轴段之间，使得所述光轴转子具有与所述带叶片转子相同的刚度、挠度、临界转速和重量。

根据一个优选的实施方式，所述配重部为等径的圆柱状结构。

根据一个优选的实施方式，所述配重部包括多个配重段，其中至少两个相邻的配重段的外径不同。

优选地，在所述至少两个相邻的配重段中，相对靠近所述配重部的中部的一个配重段的外径小于相对远离所述配重部的中部的另一个配重段的外径。

优选地，在所述至少两个相邻的配重段中，相对靠近所述配重部的中部的一个配重段的沿轴线方向的厚度小于相对远离所述配重部的中部的另一个配重段的沿轴线方向的厚度。

优选地，在所述多个配重段中，外径相对较大的配重段之间布置有外径相对较小的配重段。

在一个优选的实施方式中，所述配重部具有动平衡槽，所述动平衡槽内安装有动平衡块。

在一个优选的实施方式中，所述光轴转子的所述两个主轴段与所述带叶片转子的主轴段的轴径尺寸相同。

根据本实用新型的另一个方面，提供了带有低压缸的汽轮机，其具有中压排汽用于发电的第一运行状态和中压排汽用于供热的第二运行状态，在所述第一运行状态下，所述低压缸内安装有带叶片转子，在所述第二运行状态下，所述低压缸内安装有光轴转子，其中所述光轴转子为前述的低压整锻光轴转子。

本实用新型的其它特征和优点的一部分将会是本领域技术人员在阅读本申请后显见的，另一部分将在下文的具体实施方式中结合附图描述。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本实用新型的实施例，其中：

图1是根据本实用新型的实施例的汽轮机的低压部分的示意图；

图2是根据本实用新型的一个实施例的光轴转子的示意图；

图3是根据本实用新型的另一个实施例的光轴转子的示意图。

在本实用新型中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。

附图标记说明：

1.低压缸

2.光轴转子

21.主轴段

22.配重部

221、221’.第一配重段

2211、2211’.第一动平衡槽

222、222’.第二配重段

223、223’.第三配重段

224、224’.第四配重段

225.第五配重段

226.第六配重段

227.第七配重段

2271、2241’.第二动平衡槽

31、31’.第一联轴器

32、32’.第二联轴器

具体实施方式

现参考附图，详细说明本实用新型所公开的装置的示意性方案。尽管提供附图是为了呈现本实用新型的一些实施方式，但附图不必按具体实施方案的尺寸绘制，并且某些特征可被放大、移除或局剖以更好地示出和解释本实用新型的公开内容。附图中的部分构件可在不影响技术效果的前提下根据实际需求进行位置调整。在说明书中出现的短语“在附图中”或类似用语不必参考所有附图或示例。

在下文中被用于描述附图的某些方向性术语，例如“内”、“外”、“上方”、“下方”和其它方向性术语，将被理解为具有其正常含义并且指正常看附图时所涉及的那些方向。除另有指明，本说明书所述方向性术语基本按照本领域技术人员所理解的常规方向。

本实用新型中所使用的术语“第一”、“第一个”、“第二”、“第二个”及其类似术语，在本实用新型中并不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于将一个部件与其它部件进行区分。

在本实用新型中，“光轴转子”是指其主轴上未安装叶片的转子。“带叶片转子”是指其主轴上安装有叶片的转子。在汽轮机处于中压排汽用于发电的第一运行状态(又称为“纯凝式运行状态”)时，带叶片转子被安装在汽轮机的低压缸内。在汽轮机处于中压排汽输送至供热管网的第二运行状态时，光轴转子被安装在汽轮机的低压缸内。

在本实用新型中，“相等”、“大致相等”、“相同”、“大致相同”及类似词语既包含了数值上的完全一致，也包含了本领域所公知的在公差范围内的上下浮动，例如±10％。

图1示出了根据本实用新型的汽轮机的低压部分的示意图。如图所示，当汽轮机处于第二运行状态时，在低压缸1内安装光轴转子2以替代原有的带叶片转子。此时，光轴转子2起到将汽轮机的中压转子和发电机转子相联接的作用，并负责传递转动扭矩。

图2中示出了光轴转子2的一个实施例。如图所示，光轴转子2为整体锻造件，包括位于轴向两端的两个主轴段21和连接在两个主轴段21之间的配重部22。配重部22整体沿轴向延伸并与两个主轴段21同轴布置。其中一个主轴段21的端部与中压转子之间通过第一联轴器31相连接，另一个主轴段21的端部与发电机转子之间通过第二联轴器32相连接。其中每个主轴段21优选与原有的带叶片转子的主轴段的轴径尺寸完全相同。

配重部22用于使光轴转子2获得与原有的带叶片转子大致相同的刚度、挠度、临界转速和重量。在所示出的实施例中，配重部22包括第一配重段221和从第一配重段221的端部起沿轴向依次连接的第二配重段222、第三配重段223、第四配重段224、第五配重段225、第六配重段226和第七配重段227。如图所示，除第一配重段221外，其余的第二至第七配重段各有两个，并在第一配重段221的两端对称布置。这些配重段同轴延伸。在第一配重段221的一侧的其余配重段222、223、224、225、226、227的外径沿远离第一配重段221的方向依次呈台阶状分布、它们的沿轴线方向的厚度也沿远离第一配重段221的方向变化，从而尽量满足光轴转子2的刚度、挠度、临界转速和重量与原有的带叶片转子大致相同。

采用整锻光轴转子可以大幅度降低加工和安装成本，也可提高光轴转子的强度。

为了使光轴转子2在高速运转下保持动平衡，在配重部22上布置有动平衡槽，并在动平衡槽中放置动平衡块。在所示出的实施例中，在第一配重段221上形成第一动平衡槽2211，在第七配重段227上形成第二动平衡槽2271。但是本领域技术人员将理解，动平衡槽可以根据实际需要而布置在任意配重段上。

以上仅以示例的方式说明了配重部22的结构，但是本领域技术人员能够想到其它的替代方式，例如增加或减少配重段的数量，甚至配重段的数量可以减少到一个。在一个未示出的实施例中，在两个主轴段21之间同轴布置一个呈等径圆柱体状的配重部。这种等径圆柱体状的配重部可以减小低压整锻光轴转子在汽轮机运行过程中产生的鼓风现象。

图3示出了光轴转子2的另一个实施例。如图所示，光轴转子2为整体锻造件，包括位于轴向两端的两个主轴段21和连接在两个主轴段21之间的配重部22。配重部22整体沿轴向延伸并与两个主轴段21同轴布置。其中一个主轴段21的端部与中压转子之间通过第一联轴器31’相连接，另一个主轴段21的端部与发电机转子之间通过第二联轴器32’相连接。其中每个主轴段21优选与原有的带叶片转子的主轴段的轴径尺寸完全相同。

配重部22用于使光轴转子2获得与原有的带叶片转子大致相同的刚度、挠度、临界转速和重量。在所示出的实施例中，配重部22包括第一配重段221’和从第一配重段221’的端部起沿轴向依次连接的第二配重段222’、第三配重段223’和第四配重段224’。如图所示，除第一配重段221’外，其余的第二至第四配重段各有两个，并在第一配重段221’的两端对称布置。这些配重段同轴延伸。其中第一配重段221’的外径尺寸相对来说最小，第三配重段223’的外径尺寸小于位于其两端的第二配重段222’和第四配重段224’的外径尺寸，而第二配重段222’和第四配重段224’的外径尺寸相同。

为了使光轴转子2在高速运转下保持动平衡，在配重部22上布置有动平衡槽，并在动平衡槽中放置动平衡块。在所示出的实施例中，在第一配重段221’上形成第一动平衡槽2211’，在第四配重段224’上形成第二动平衡槽2241’。但是本领域技术人员将理解，动平衡槽可以根据实际需要而布置在任意配重段上。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其它实施方式。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (9)

1.一种用于汽轮机的低压整锻光轴转子(2)，其中所述汽轮机具有中压排汽用于发电的第一运行状态和中压排汽用于供热的第二运行状态，在所述第一运行状态下，所述汽轮机的低压缸(1)内安装有带叶片转子，在所述第二运行状态下，所述低压缸(1)内安装有光轴转子(2)，其特征在于，所述光轴转子(2)为整体锻造件，包括：

两个主轴段(21)；以及

配重部(22)，其以与所述两个主轴段(21)同轴的方式布置在所述两个主轴段(21)之间，使得所述光轴转子(2)具有与所述带叶片转子相同的刚度、挠度、临界转速和重量。

2.根据权利要求1所述的用于汽轮机的低压整锻光轴转子(2)，其特征在于，所述配重部(22)为等径的圆柱状结构。

3.根据权利要求1所述的用于汽轮机的低压整锻光轴转子(2)，其特征在于，所述配重部(22)包括多个配重段，其中至少两个相邻的配重段的外径不同。

4.根据权利要求3所述的用于汽轮机的低压整锻光轴转子(2)，其特征在于，在所述至少两个相邻的配重段中，相对靠近所述配重部(22)的中部的一个配重段的外径小于相对远离所述配重部(22)的中部的另一个配重段的外径。

5.根据权利要求3所述的用于汽轮机的低压整锻光轴转子(2)，其特征在于，在所述至少两个相邻的配重段中，相对靠近所述配重部(22)的中部的一个配重段的沿轴线方向的厚度小于相对远离所述配重部(22)的中部的另一个配重段的沿轴线方向的厚度。

6.根据权利要求3所述的用于汽轮机的低压整锻光轴转子(2)，其特征在于，在所述多个配重段中，外径相对较大的配重段之间布置有外径相对较小的配重段。

7.根据权利要求1所述的用于汽轮机的低压整锻光轴转子(2)，其特征在于，所述配重部(22)具有动平衡槽，所述动平衡槽内安装有动平衡块。

8.根据权利要求1所述的用于汽轮机的低压整锻光轴转子(2)，其特征在于，所述光轴转子(2)的所述两个主轴段(21)与所述带叶片转子的主轴段的轴径尺寸相同。

9.一种带有低压缸(1)的汽轮机，其具有中压排汽用于发电的第一运行状态和中压排汽用于供热的第二运行状态，在所述第一运行状态下，所述低压缸(1)内安装有带叶片转子，在所述第二运行状态下，所述低压缸(1)内安装有光轴转子，其特征在于，所述光轴转子为权利要求1至8中任一项所述的低压整锻光轴转子。