《大功率半轉速汽輪機組低壓模組落地結構》是東方電氣集團東方汽輪機有限公司於2011年3月22日申請的專利，該專利的公布號為CN102140940A，申請號為2011100693707，授權公布日為2011年8月3日，發明人是方宇、李曦濱、李熇、盧平、劉東旗、江生科、李進、高宏喜、歐楚雄、楊暉。
《大功率半轉速汽輪機組低壓模組落地結構》提供了一種大功率半轉速汽輪機組低壓模組落地結構，所述低壓模組靜子部件包括低壓外缸、低壓內缸和低壓軸承座，所述低壓內缸通過支撐裝置剛性連線並獨立支撐於汽機運行平台基礎上，所述支撐裝置一端固定連線低壓內缸側壁，另一端穿過低壓外缸側壁上對應設定的安裝孔、固定連線汽機運行平台基礎；所述低壓外缸底部的排汽口與凝汽器喉部剛性連線。該發明內、外缸相對獨立，在低壓內缸的支撐剛性能夠得到保證的情況下，使低壓內缸和汽機運行平台基礎免受真空載荷，便於機組軸系的對中、徑向間隙的調整和設計院汽機運行平台基礎的設計，提高機組運行安全性。
2018年12月20日，《大功率半轉速汽輪機組低壓模組落地結構》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《大功率半轉速汽輪機組低壓模組落地結構》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名： 大功率半轉速汽輪機組低壓模組落地結構
- 公告號：CN102140940A
- 授權日：2011年8月3日
- 申請號：2011100693707
- 申請日：2011年3月22日
- 申請人：東方電氣集團東方汽輪機有限公司
- 地址：四川省德陽市高新技術產業園區金沙江西路666號
- 發明人：方宇、李曦濱、李熇、盧平、劉東旗、江生科、李進、高宏喜、歐楚雄、楊暉
- Int.Cl.：F01D25/28(2006.01)I; F01D25/30(2006.01)I
- 代理機構：成都蓉信三星專利事務所
- 代理人：劉克勤、賀元
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
參見圖1：傳統火電低壓模組落地方式為低壓軸承座落於低壓外缸1，低壓內缸2支撐在低壓外缸台板1-1上，低壓外缸1直接落於汽機運行平台基礎6。該落地方式對於尺寸相對較小的全轉速低壓模組來說布置比較緊湊，外形小、受力情況相對簡單，便於結構的設計。
但是，對於大功率半轉速汽輪機組，尤其是半轉速核電汽輪機低壓模組，其尺寸和重量遠遠大於常規火電汽輪機的低壓模組，低壓內缸2的支撐剛性不容易保證，變形較大，低壓外缸1結構複雜，給軸系的對中、徑向間隙的調整增加了難度；且汽機運行平台基礎6除了承受整個低壓模組的靜載外，還需承受比靜載還大的真空載荷，整個低壓模組的基座支撐載荷巨大，給汽輪發電機組混凝土基座的設計帶來較大的難度。
發明內容
專利目的
《大功率半轉速汽輪機組低壓模組落地結構》的目的在於：提供一種內、外缸相對獨立的大功率半轉速汽輪機組低壓模組的落地布置結構。
技術方案
《大功率半轉速汽輪機組低壓模組落地結構》所採用的技術方案是：
一種大功率半轉速汽輪機組低壓模組落地結構，所述低壓模組靜子部件包括低壓外缸、低壓內缸和低壓軸承座，所述低壓內缸通過一對對稱設定在低壓內缸的橫向兩側的支撐裝置剛性連線、並獨立支撐於汽機運行平台基礎上，所述支撐裝置一端固定連線低壓內缸側壁，另一端穿過低壓外缸側壁上對應設定的安裝孔、固定連線汽機運行平台基礎；所述低壓外缸底部的排汽口與凝汽器喉部剛性連線。
所述支撐裝置包括相互連線的連線塊和曲臂兩部分，連線塊固定連線在低壓內缸外壁上，曲臂的一端固定在汽機運行平台基礎的上，另一端穿過低壓外缸側壁上對應設定的安裝孔、與連線塊固定連線。
所述曲臂的彎曲角度為90°-150°。
所述低壓內缸汽機側橫向兩側相向的兩個曲臂與連線塊的連線處分別設定有橫嚮導向鍵；低壓內缸底部汽機側及電機側分別反向延伸出一段連線桿，該連線桿對應軸向中心線，汽機運行平台基礎預埋件上裝焊有限位桿，連線桿和限位桿槽塊配合構成軸嚮導向鍵，軸嚮導向鍵連線與橫嚮導向鍵連線的交點即為低壓內缸的死點。
所述低壓內缸外表面、支撐裝置的安裝面上裝焊有加強箍筋。
所述支撐裝置與低壓外缸上安裝孔的結合部內設定有膨脹節。
所述低壓軸承座直接坐落在汽機運行平台基礎上。
改善效果
《大功率半轉速汽輪機組低壓模組落地結構》所產生的有益效果是：
整個低壓模組軸向較短，橫向較長，控制了汽輪發電機組總長；一方面通過最佳化低壓內缸筒體、隔板、導流環結構控制其整體重量，另一方面根據有限元分析軟體計算結果，設定低壓內缸加強箍筋，最佳化支撐裝置結構，增加低壓內缸剛性，將低壓內缸天地方向變形量控制在有效範圍內，便於隔板汽封、葉頂汽封徑向間隙的設計和現場機組動靜部件的安裝；低壓軸承座單獨落地，轉子標高不受汽機運行工況的改變而發生改變，保證了機組徑向間隙，增加機組穩定性和安全性；低壓內缸穿過低壓外缸，橫向獨立支撐於汽機運行平台的低壓模組結構方案，使低壓內缸和汽機運行平台基礎免受真空載荷，便於機組軸系的對中、徑向間隙的調整和設計院汽機運行平台基礎的設計。《大功率半轉速汽輪機組低壓模組落地結構》通過布置於低壓模組汽機側的低壓內缸死點，控制低壓內缸熱膨脹方向，保證機組動靜間隙，提高機組運行可靠性、安全性。
《大功率半轉速汽輪機組低壓模組落地結構》在基本不改變內、外缸的結構的情況下，使得內、外缸相對獨立，在低壓內缸的支撐剛性能夠得到保證的情況下，使低壓內缸和汽機運行平台基礎免受真空載荷，便於機組軸系的對中、徑向間隙的調整和設計院汽機運行平台基礎的設計，提高機組運行安全性。
附圖說明
圖1為截至2011年3月22日上午技術低壓內缸的落地結構示意圖；
圖2為《大功率半轉速汽輪機組低壓模組落地結構》的低壓模組落地結構橫向示意圖；
圖3為《大功率半轉速汽輪機組低壓模組落地結構》的低壓模組落地結構軸向示意圖；
圖4為《大功率半轉速汽輪機組低壓模組落地結構》的低壓內缸死點示意圖；
圖中標號表示：1低壓外缸，1-1低壓外缸台板，2低壓內缸，2-1低壓內缸上半，2-2低壓內缸下半，3連線塊，4支撐臂，5加強箍筋，6汽機運行平台基礎，7凝汽器，8橫嚮導向鍵，9軸嚮導向鍵，10死點，11低壓軸承座。
技術領域
《大功率半轉速汽輪機組低壓模組落地結構》設計汽輪機低壓模組的結構設計領域，具體是一種大功率半轉速汽輪機組低壓模組的落地布置結構設計。
權利要求
1.一種大功率半轉速汽輪機組低壓模組落地結構，所述低壓模組靜子部件包括低壓外缸、低壓內缸和低壓軸承座，其特徵在於：所述低壓內缸通過一對對稱設定在低壓內缸的橫向兩側的支撐裝置剛性連線、並獨立支撐於汽機運行平台基礎上，所述支撐裝置一端固定連線低壓內缸側壁，另一端穿過低壓外缸側壁上對應設定的安裝孔、固定連線汽機運行平台基礎；所述低壓外缸底部的排汽口與凝汽器喉部剛性連線；所述支撐裝置包括相互連線的連線塊和曲臂兩部分，連線塊固定連線在低壓內缸外壁上，曲臂的一端固定在汽機運行平台基礎的上，另一端穿過低壓外缸側壁上對應設定的安裝孔、與連線塊固定連線。
2.根據權利要求1所述的大功率半轉速汽輪機組低壓模組落地結構，其特徵在於：所述曲臂的彎曲角度為90°-150°。
3.根據權利要求1所述的大功率半轉速汽輪機組低壓模組落地結構，其特徵在於：所述低壓內缸汽機側橫向兩側相向的兩個曲臂與連線塊的連線處分別設定有橫嚮導向鍵；低壓內缸底部汽機側及電機側分別反向延伸出一段連線桿，該連線桿對應軸向中心線，汽機運行平台基礎預埋件上裝焊有限位桿，連線桿和限位桿槽塊配合構成軸嚮導向鍵，軸嚮導向鍵連線與橫嚮導向鍵連線的交點即為低壓內缸的死點。
4.根據權利要求1所述的大功率半轉速汽輪機組低壓模組落地結構，其特徵在於：所述低壓內缸外表面、支撐裝置的安裝面上裝焊有加強箍筋。
5.根據權利要求1所述的大功率半轉速汽輪機組低壓模組落地結構，其特徵在於：所述支撐裝置與低壓外缸上安裝孔的結合部內設定有膨脹節。
6.根據權利要求1所述的大功率半轉速汽輪機組低壓模組落地結構，其特徵在於：所述低壓軸承座直接坐落在汽機運行平台基礎上。
實施方式
《大功率半轉速汽輪機組低壓模組落地結構》定義軸向為平行於汽輪發電機組轉子中心線，橫向為垂直於汽輪發電機組轉子中心線。
參見圖2、圖3：《大功率半轉速汽輪機組低壓模組落地結構》是一種大功率半轉速汽輪機組低壓模組落地結構，低壓模組的軸向兩側分別為汽機側和電機側，低壓模組靜子主要包括低壓外缸1、低壓內缸2和低壓軸承座11。低壓外缸1底部與凝汽器7喉部剛性連線、凝汽器7支撐於汽輪機廠房基礎上，如此支撐低壓外缸1。低壓內缸2通過一對對稱設定在低壓內缸2的橫向兩側的支撐裝置剛性連線、並獨立支撐於汽機運行平台基礎6上。支撐裝置一端固定連線低壓內缸2側壁，另一端穿過低壓外缸1側壁上對應設定的安裝孔、固定連線汽機運行平台基礎6。低壓軸承座11單獨落地，直接坐落在汽機運行平台基礎6上。
支撐裝置是一個剛性連線體，垂直於汽輪機轉子中心線、即橫向對稱設定在低壓內缸2的兩側。該支撐裝置包括相互連線的連線塊3和支撐臂4兩部分。支撐臂4是一個曲臂，該曲臂的彎曲度可以設計為90°-150°，本實施例採用90°的曲臂。該支撐臂4一端垂直於汽機運行平台基礎6的上表面固定連線，另一端穿過低壓外缸1側壁上對應設定的安裝孔、垂直於連線塊3側端面固定連線，對應地，連線塊3的另一個側端面固定連線在低壓內缸2側壁上。
該具體實施方式採用四個支撐裝置，兩兩對稱設定在低壓內缸2的軸向兩側，使得低壓內缸2橫向落地。其安裝方法如下所述：首先，在低壓內缸2筒體上裝焊有四個加強箍筋5，四個加強箍筋5分別位於筒體的弧面上，相對於筒體的截面上、下、左、右對稱布置。加強箍筋5在加強低壓內缸2筒體的剛性的同時，下半的加強箍筋5還起到了支撐固定連線塊3的作用。從低壓內缸2水平中分面法蘭和加強箍筋5下半引出四個連線塊3，四個連線塊3相對於低壓內缸2軸向和橫向中心線兩兩對稱布置。然後，通過連線塊3的端面將低壓內缸2整體支撐於四個支撐臂4上，支撐臂4一端固定連線在汽機運行平台基礎6，另一端穿過低壓外缸1側端板伸入低壓外缸1、與連線塊3固定連線。支撐臂4與低壓外缸1上安裝孔的結合部內設定有膨脹節，起到密封的作用。如此，達到將低壓內缸2直接落在汽機運行平台基礎6的目的。
參見圖4：由於採用上述的低壓內缸2橫向落地的結構，因此，低壓內缸2內的死點10布置也需要進行適應性的設計，從而控制低壓內缸2的熱膨脹方向。在低壓內缸2底部的汽機側及電機側分別反向延伸出一段連線桿，該連線桿對應軸向中心線，構成軸向兩側的軸向鍵，汽機運行平台基礎6預埋件上裝焊有限位桿，與焊接在汽機運行平台基礎6預埋件的軸向鍵槽通過“L”型墊片現場調整間隙，連線桿和限位桿槽塊配合構成低壓內缸2的軸嚮導向鍵9。在低壓內缸2的支撐裝置的支撐面上，低壓內缸2的汽機側橫向兩側相向的兩個支撐臂4與連線塊3的連線處分別設定有橫嚮導向鍵8，通過“L”型墊片現場調整間隙，形成低壓內缸2的橫嚮導向鍵8。軸嚮導向鍵9連線與橫嚮導向鍵8連線的交點即為低壓內缸2死點10。
榮譽表彰
2018年12月20日，《大功率半轉速汽輪機組低壓模組落地結構》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
