一種汽輪機(jī)低壓缸除濕疏水槽結(jié)構(gòu)及工作方法與流程
本發(fā)明屬于汽輪機(jī)發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及一種汽輪機(jī)低壓缸除濕疏水槽結(jié)構(gòu)及工作方法。
背景技術(shù)：
目前中國電源結(jié)構(gòu)不盡合理，火電機(jī)組占比高，電網(wǎng)調(diào)峰能力嚴(yán)重不足，尤其是近幾年來風(fēng)電、光電的快速增加，電網(wǎng)缺乏調(diào)峰電源的問題尤其突顯，造成大量棄風(fēng)、棄光的現(xiàn)象和可再生能源的巨大損失。要消納更多的新能源，電網(wǎng)需要具備更高的靈活性，然而我國目前電源結(jié)構(gòu)中靈活電源少，是導(dǎo)致調(diào)峰能力不足，是棄風(fēng)棄光主要原因。目前計(jì)劃實(shí)施2.2億千瓦燃煤機(jī)組的靈活性改造，使機(jī)組具備深度調(diào)峰能力，并進(jìn)一步提高火電機(jī)組負(fù)荷響應(yīng)速率，部分機(jī)組具備快速啟停調(diào)峰能力。提升靈活性改造預(yù)期將使熱電機(jī)組增加20％額定容量的調(diào)峰能力，最小技術(shù)出力達(dá)到40-50％額定容量；純凝機(jī)組增加15-20％額定容量的調(diào)峰能力，最小技術(shù)出力達(dá)到30-35％額定容量。
大多數(shù)火電機(jī)組深度調(diào)峰運(yùn)行過程中，汽輪機(jī)處于較低負(fù)荷狀態(tài)，低壓缸末幾級(jí)葉片容積流量很小，蒸汽濕度顯著增加，低壓缸葉片構(gòu)成的級(jí)內(nèi)流動(dòng)狀態(tài)會(huì)發(fā)生較大變化，在葉片壓力面上形成流動(dòng)分離，在葉根處的脫流，葉片出現(xiàn)鼓風(fēng)、水蝕等現(xiàn)象。這些變化不僅影響機(jī)組效率，還使葉片頂部水蝕加劇；而地?zé)犭娬炯昂四馨l(fā)電的汽輪機(jī)低壓缸所面臨的濕蒸汽問題顯得更加突出，這些水滴的持續(xù)作用會(huì)使低壓末幾級(jí)動(dòng)葉片長期受高速水滴的沖擊和侵蝕，造成葉片逐漸水蝕，甚至斷裂，將嚴(yán)重影響并威脅機(jī)組長期安全運(yùn)行。
應(yīng)用最早和最廣泛除濕方法是外緣分離法，在外緣開設(shè)除濕溝槽，利用機(jī)構(gòu)對(duì)汽流的扭轉(zhuǎn)和離心效應(yīng)，將水滴甩向外緣，經(jīng)過溝槽后進(jìn)入冷凝器中。根據(jù)除濕位置不同，汽輪機(jī)內(nèi)部除濕方法可以以下3種：靜葉除濕技術(shù)、動(dòng)葉除濕技術(shù)及隔板除濕技術(shù)。
在現(xiàn)有的汽輪機(jī)低壓缸濕蒸汽除濕技術(shù)中，按照除濕位置及除濕方式的不同，有空心靜葉抽吸、吹掃及加熱除濕法、動(dòng)葉表面槽道除濕法、加長動(dòng)靜葉間隙法及隔板裝置除濕法等。但是在運(yùn)的汽輪機(jī)低壓葉片仍舊有較嚴(yán)重水蝕情況發(fā)生，為機(jī)組汽輪機(jī)深度調(diào)峰及安全運(yùn)行埋下了巨大的隱患，也為電網(wǎng)穩(wěn)定帶來不確定性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種汽輪機(jī)低壓缸除濕疏水槽結(jié)構(gòu)及工作方法，介于靜葉除濕技術(shù)和隔板除濕技術(shù)，本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理、更加高效而安全。
為了達(dá)到上述目的，一種汽輪機(jī)低壓缸除濕疏水槽結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置在汽輪機(jī)低壓內(nèi)缸內(nèi)的圓形除濕疏水槽，圓形除濕疏水槽底部開設(shè)有若干疏水通孔，圓形除濕疏水槽與汽輪機(jī)低壓內(nèi)缸的連接處開設(shè)有內(nèi)壁進(jìn)汽側(cè)倒圓和內(nèi)壁出汽側(cè)倒圓。
圓形除濕疏水槽開設(shè)在汽輪機(jī)低壓內(nèi)缸的靜葉片出口與低壓內(nèi)缸相連處或動(dòng)葉片出口與低壓內(nèi)缸相連處。
汽輪機(jī)低壓內(nèi)缸的上下缸對(duì)應(yīng)位置處均設(shè)置有圓形除濕疏水槽。
圓形除濕疏水槽與汽輪機(jī)低壓內(nèi)缸體內(nèi)壁的進(jìn)汽側(cè)和出汽側(cè)形成內(nèi)壁進(jìn)汽側(cè)夾角和內(nèi)壁出汽側(cè)夾角。
內(nèi)壁進(jìn)汽側(cè)夾角和內(nèi)壁出汽側(cè)夾角的角度不同。
一種汽輪機(jī)低壓缸除濕疏水槽結(jié)構(gòu)的工作方法，包括以下步驟：
濕蒸汽流過汽輪機(jī)低壓缸時(shí)，在離心應(yīng)力作用下，濕蒸汽中的水滴位于汽輪機(jī)低壓內(nèi)缸體的內(nèi)壁粘著流動(dòng)；
一部分水滴沿圓形除濕疏水槽的內(nèi)壁進(jìn)汽側(cè)倒圓逐漸脫離濕蒸汽主流而進(jìn)入圓形除濕疏水槽；
另一部分水滴沖擊在內(nèi)壁出汽側(cè)倒圓進(jìn)入圓形除濕疏水槽；
進(jìn)入圓形除濕疏水槽的水滴不斷匯集形成水，沿圓形除濕疏水槽內(nèi)壁面向汽輪機(jī)低壓缸下半缸的疏水槽底部疏水通孔附近聚集，并通過疏水通孔流向低壓內(nèi)外缸夾層中。
一部分水滴從內(nèi)壁進(jìn)汽側(cè)倒圓進(jìn)入圓形除濕疏水槽時(shí)形成內(nèi)壁進(jìn)汽側(cè)夾角。
另一部分水滴從內(nèi)壁出汽側(cè)倒圓進(jìn)入圓形除濕疏水槽時(shí)形成內(nèi)壁出汽側(cè)夾角。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的除濕疏水槽結(jié)構(gòu)為圓形槽，與汽輪機(jī)低壓內(nèi)缸體內(nèi)壁的進(jìn)汽側(cè)和出汽側(cè)過渡處為不同夾角的優(yōu)化倒圓，便于在濕蒸汽流動(dòng)過程中濕蒸汽中的微小液滴進(jìn)入除濕疏水槽減速并凝結(jié)匯集，并減少對(duì)濕蒸汽主流的影響；在汽輪機(jī)低壓內(nèi)缸下半缸的圓形除濕疏水槽底部開設(shè)有一定直徑的疏水槽底部疏水通孔。本發(fā)明應(yīng)用更為便捷、結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單、位置靈活，且該結(jié)構(gòu)位置的熱應(yīng)力相對(duì)較小，在低壓缸可以設(shè)計(jì)加工多個(gè)除濕疏水槽，除濕效果較為理想，可以較好地提高機(jī)組效率，大幅降低汽輪機(jī)低壓末幾級(jí)葉片水蝕程度，保證了汽輪機(jī)葉片安全。
本發(fā)明在工作時(shí)，一部分水滴沿圓形除濕疏水槽的內(nèi)壁進(jìn)汽側(cè)倒圓逐漸脫離濕蒸汽主流而進(jìn)入圓形除濕疏水槽，另一部分水滴沖擊在內(nèi)壁出汽側(cè)倒圓進(jìn)入圓形除濕疏水槽。本發(fā)明應(yīng)用更為便捷、結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單、位置靈活，且該結(jié)構(gòu)位置的熱應(yīng)力相對(duì)較小，在低壓缸可以設(shè)計(jì)加工多個(gè)除濕疏水槽，除濕效果更為理想，可以較好地提高機(jī)組效率，大幅降低汽輪機(jī)低壓末幾級(jí)葉片水蝕程度，有力保證汽輪機(jī)低壓缸的末幾級(jí)葉片安全和長期運(yùn)行。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的位置示意圖；
圖2為本發(fā)明中圓形除濕疏水槽的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；
其中，1、汽輪機(jī)低壓內(nèi)缸；2、圓形除濕疏水槽；3、疏水槽底部疏水通孔；4、內(nèi)壁進(jìn)汽側(cè)夾角；5、內(nèi)壁出汽側(cè)夾角；6、內(nèi)壁進(jìn)汽側(cè)倒圓；7、內(nèi)壁出汽側(cè)倒圓。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
參見圖1和圖2，一種汽輪機(jī)低壓缸除濕疏水槽結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置在汽輪機(jī)低壓內(nèi)缸1內(nèi)的圓形除濕疏水槽2，圓形除濕疏水槽2底部開設(shè)有若干由機(jī)組大小和位置決定的疏水通孔3，圓形除濕疏水槽2與汽輪機(jī)低壓內(nèi)缸1的連接處開設(shè)有內(nèi)壁進(jìn)汽側(cè)倒圓6和內(nèi)壁出汽側(cè)倒圓7。便于在濕蒸汽流動(dòng)過程中濕蒸汽中的較大微小液滴由內(nèi)壁進(jìn)汽側(cè)倒圓6、較小微小液滴由內(nèi)壁出汽側(cè)倒圓7同時(shí)進(jìn)入除濕疏水槽2減速并凝結(jié)匯集，減少對(duì)濕蒸汽主流和流動(dòng)效率的影響。
圓形除濕疏水槽2開設(shè)在汽輪機(jī)低壓內(nèi)缸1的靜葉片出口與低壓內(nèi)缸相連處或動(dòng)葉片出口與低壓內(nèi)缸相連處。汽輪機(jī)低壓內(nèi)缸1的上下缸對(duì)應(yīng)位置處均設(shè)置有圓形除濕疏水槽2。
圓形除濕疏水槽2與汽輪機(jī)低壓內(nèi)缸體1內(nèi)壁的進(jìn)汽側(cè)和出汽側(cè)形成內(nèi)壁進(jìn)汽側(cè)夾角4和內(nèi)壁出汽側(cè)夾角5。內(nèi)壁進(jìn)汽側(cè)夾角4和內(nèi)壁出汽側(cè)夾角5的角度不同。
一種汽輪機(jī)低壓缸除濕疏水槽結(jié)構(gòu)的工作方法，包括以下步驟：
濕蒸汽流過汽輪機(jī)低壓缸時(shí)，在離心應(yīng)力作用下，濕蒸汽中的水滴位于汽輪機(jī)低壓內(nèi)缸體1的內(nèi)壁粘著流動(dòng)；
一部分水滴沿圓形除濕疏水槽2的內(nèi)壁進(jìn)汽側(cè)倒圓6逐漸脫離濕蒸汽主流而進(jìn)入圓形除濕疏水槽2；
另一部分水滴沖擊在內(nèi)壁出汽側(cè)倒圓7進(jìn)入圓形除濕疏水槽2；
進(jìn)入圓形除濕疏水槽2的水滴不斷匯集形成水，沿圓形除濕疏水槽2內(nèi)壁面向汽輪機(jī)低壓缸下半缸的疏水槽底部疏水通孔3附近聚集，并通過疏水通孔3流向低壓內(nèi)外缸夾層中。
一部分水滴從內(nèi)壁進(jìn)汽側(cè)倒圓6進(jìn)入圓形除濕疏水槽2時(shí)形成內(nèi)壁進(jìn)汽側(cè)夾角4。
另一部分水滴從內(nèi)壁出汽側(cè)倒圓7進(jìn)入圓形除濕疏水槽2時(shí)形成內(nèi)壁出汽側(cè)夾角5。
本發(fā)明提供一種優(yōu)化后結(jié)構(gòu)合理、更加高效而安全的汽輪機(jī)低壓缸新型除濕疏水槽結(jié)構(gòu)及使用方法。本發(fā)明應(yīng)用更為便捷、結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單、位置靈活，且該結(jié)構(gòu)位置的熱應(yīng)力相對(duì)較小，在低壓缸可以設(shè)計(jì)加工多個(gè)除濕疏水槽，除濕效果更為理想，可以較好地提高機(jī)組效率，大幅降低汽輪機(jī)低壓末幾級(jí)葉片水蝕程度，有力保證汽輪機(jī)低壓缸的末幾級(jí)葉片安全和長期運(yùn)行。
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