專利名稱：汽輪機(jī)高溫高壓閥門(mén)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽輪機(jī)領(lǐng)域，特別是涉及一種汽輪機(jī)上使用的高溫高壓閥門(mén)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著近年來(lái)國(guó)內(nèi)電站市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)，對(duì)于電站效率和環(huán)保排放的要求越來(lái)越嚴(yán)格，超超臨界已經(jīng)是國(guó)內(nèi)600MW以上汽輪機(jī)的首選進(jìn)汽參數(shù)，目前我國(guó)已投運(yùn)近百臺(tái)600°C等級(jí)的超超臨界機(jī)組。為了能夠進(jìn)一步提聞機(jī)組效率，研究蒸汽參數(shù)聞達(dá)700°C的新一代聞參數(shù)超超臨界機(jī)組將是未來(lái)燃煤發(fā)電技術(shù)的發(fā)展方向之一。目前應(yīng)用于600°C /625°C溫度等級(jí)的IOCrMo (W)NbN/9CrMoCoNbNB鐵素體材料不能在如此高的溫度下承載高應(yīng)力載荷長(zhǎng)期工作，而必須采用更耐高溫的超級(jí)鎳基合金。但耐高溫的鎳基合金不僅非常昂貴，且鎳是稀有金屬，故在燃煤電站的部件設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能減少昂貴鎳基材料的使用。汽輪機(jī)進(jìn)汽閥門(mén)直接工作在進(jìn)汽參數(shù)下，保護(hù)著汽輪機(jī)的安全，目前的閥門(mén)設(shè)計(jì)均采用單層閥殼結(jié)構(gòu)。在目前的600°C /625°C溫度等級(jí)下，以主蒸汽參數(shù)為33MPa，600°C的1000MW汽輪機(jī)進(jìn)汽閥門(mén)為例，閥殼壁厚已達(dá)220mm，閥殼重量已達(dá)20噸，典型閥門(mén)結(jié)構(gòu)如圖1所示。若進(jìn)汽參數(shù)提高到35MPa，700°C，還是采用目前的閥門(mén)結(jié)構(gòu)，整個(gè)閥殼將需采用耐高溫鎳基合金，且不論價(jià)格極其昂貴，鎳基合金厚壁部件的制造加工、焊接也是一大問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)700°C汽輪機(jī)進(jìn)汽閥門(mén)的設(shè)計(jì)，必須改變進(jìn)汽閥門(mén)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，才能突破鎳基合金高溫材料的限制，減少耐高溫鎳基合金的材料用量。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種雙層的汽輪機(jī)高溫高壓閥門(mén)結(jié)構(gòu)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中高參數(shù)超超臨界機(jī)組閥門(mén)制造成本高的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種汽輪機(jī)高溫高壓閥門(mén)結(jié)構(gòu)，其包括一內(nèi)閥殼和一外閥殼，所述內(nèi)閥殼位于所述外閥殼內(nèi)，所述內(nèi)閥殼上設(shè)有內(nèi)閥殼蓋，所述外閥殼上設(shè)有外閥殼蓋，所述內(nèi)閥殼與所述外閥殼之間形成隔離空腔，所述內(nèi)閥殼的閥腔中設(shè)有閥座，一閥桿穿過(guò)所述外閥殼蓋、內(nèi)閥殼蓋伸入到所述內(nèi)閥殼的閥腔中，所述閥桿的內(nèi)側(cè)端設(shè)有閥頭，所述閥座與所述閥頭相配合，所述內(nèi)閥殼的閥腔通過(guò)一連通管所述外閥殼的外部連通，所述外閥殼上設(shè)有低參數(shù)蒸汽進(jìn)氣口，所述低參數(shù)蒸汽進(jìn)氣口與所述隔離空腔連通。優(yōu)選地，所述內(nèi)閥殼上設(shè)有內(nèi)閥殼進(jìn)氣口，所述外閥殼上設(shè)有外閥殼進(jìn)氣口，所述內(nèi)閥殼進(jìn)氣口與所述外閥殼進(jìn)氣口位置相對(duì)應(yīng)，所述連通管與所述內(nèi)閥殼進(jìn)氣口連接并從所述外閥殼進(jìn)氣口向外伸出，所述連通管與所述內(nèi)閥殼進(jìn)氣口、外閥殼進(jìn)氣口密封配合。優(yōu)選的，所述連通管與所述內(nèi)閥殼進(jìn)氣口之間通過(guò)I型密封圈密封連接。優(yōu)選的，所述連通管設(shè)有環(huán)形凸緣，所述環(huán)形凸緣與所述外閥殼進(jìn)氣口邊緣通過(guò)螺栓固定連接，所述環(huán)形凸緣與所述外閥殼進(jìn)氣口邊緣之間設(shè)有環(huán)形密封墊片。優(yōu)選的，所述外閥殼與所述閥桿對(duì)應(yīng)的位置處設(shè)有一漏汽孔。
優(yōu)選的，所述內(nèi)閥殼與所述外閥殼之間設(shè)有支撐。如上所述，本發(fā)明的汽輪機(jī)高溫高壓閥門(mén)結(jié)構(gòu)具有以下有益效果該高溫高壓閥門(mén)結(jié)構(gòu)設(shè)置有內(nèi)外兩層閥殼，且內(nèi)閥殼與外閥殼之間設(shè)有隔離空腔，在使用時(shí)，高溫高壓的高參數(shù)蒸汽可通過(guò)連通管進(jìn)入到內(nèi)閥殼的閥腔內(nèi)，同時(shí)可通過(guò)低參數(shù)蒸汽進(jìn)氣口向隔離空腔內(nèi)引入低參數(shù)蒸汽，因?yàn)閮?nèi)閥殼、內(nèi)層閥蓋與高參數(shù)蒸汽接觸，因此需要采用高溫鎳基合金，但由于到內(nèi)閥殼位于其閥腔和隔離空腔之間，內(nèi)閥殼、內(nèi)層閥蓋受到的壓力為高參數(shù)蒸汽與低參數(shù)蒸汽之差，承受的壓力相對(duì)較小，因此內(nèi)閥殼、內(nèi)層閥蓋的厚度可相應(yīng)較薄，這樣就減少高溫鎳基合金的使用量，降低汽輪機(jī)閥門(mén)的生產(chǎn)成本。


圖1為現(xiàn)有閥門(mén)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明I外閥殼2外閥殼蓋3內(nèi)閥殼4內(nèi)閥殼蓋5外閥殼固定螺栓6外閥蓋密封墊片7螺紋環(huán)8內(nèi)閥蓋密封墊片9閥桿10閥頭11閥座12外閥蓋襯套13內(nèi)閥蓋襯套14隔離空腔15內(nèi)閥殼的閥腔16連通管17環(huán)形凸緣18高參數(shù)蒸汽進(jìn)氣口19I型密封圈20環(huán)形密封墊片21螺栓22低參數(shù)蒸汽進(jìn)氣口
具體實(shí)施例方式以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。請(qǐng)參閱圖1、2。須知，本說(shuō)明書(shū)所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書(shū)中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。如圖2所示，本發(fā)明提供一種汽輪機(jī)高溫高壓閥門(mén)結(jié)構(gòu)，其包括外閥殼I和內(nèi)閥殼3,內(nèi)閥殼3位于外閥殼I內(nèi)。外閥殼I通過(guò)外閥殼固定螺栓5與外閥殼蓋2連接,外閥殼蓋2與外閥殼I之間設(shè)有外閥蓋密封墊片6 ;內(nèi)閥殼3通過(guò)螺紋環(huán)7與內(nèi)閥殼蓋4連接，內(nèi)閥殼蓋4與內(nèi)閥殼3之間設(shè)有內(nèi)閥蓋密封墊片8，這樣可起到更好的密封作用。從閥桿9由外向內(nèi)依次穿過(guò)外閥殼蓋2和內(nèi)閥殼蓋4，閥桿9與外閥殼蓋2之間通過(guò)外閥蓋襯套12實(shí)現(xiàn)軸向密封，閥桿9與內(nèi)閥殼蓋4之間通過(guò)內(nèi)閥蓋襯套13實(shí)現(xiàn)軸向密封。外閥殼I與閥桿9對(duì)應(yīng)的位置處還設(shè)有一漏汽孔23，可在漏汽孔23處設(shè)置漏汽接管，這樣可避免從閥桿9的端部漏汽。閥桿9位于閥腔的內(nèi)側(cè)端與一閥頭10連接，內(nèi)閥殼的閥腔15中設(shè)有閥座11，閥座11與內(nèi)閥殼的閥腔15過(guò)盈配合，閥頭10與閥座11位置相對(duì)，閥頭10與閥座11相配合，通過(guò)閥桿9與油動(dòng)機(jī)相連接，通過(guò)油動(dòng)機(jī)動(dòng)作即可實(shí)現(xiàn)該閥門(mén)的打開(kāi)、關(guān)閉。內(nèi)閥殼3與外閥殼I之間形成一隔離空腔14，為了使結(jié)構(gòu)更加牢固，內(nèi)閥殼3與外閥殼I之間還設(shè)有支撐。外閥殼I上設(shè)有低參數(shù)蒸汽進(jìn)氣口 22，低參數(shù)蒸汽進(jìn)氣口 22與隔離空腔14連通。內(nèi)閥殼3上設(shè)有內(nèi)閥殼進(jìn)氣口，外閥殼I上設(shè)有外閥殼進(jìn)氣口，內(nèi)閥殼進(jìn)氣口與外閥殼進(jìn)氣口位置相對(duì)應(yīng)，內(nèi)閥殼進(jìn)氣口與連通管16連接并從外閥殼進(jìn)氣口向外伸出，這樣就可使內(nèi)閥殼的閥腔15與外部連通，連通管16的外端部形成高參數(shù)蒸汽進(jìn)氣口18。為了防止漏汽，連通管16與內(nèi)閥殼進(jìn)氣口、外閥殼進(jìn)氣口均為密封配合。連通管16與內(nèi)閥殼進(jìn)氣口之間通過(guò)I型密封圈19密封連接。連通管16上設(shè)有環(huán)形凸緣17，環(huán)形凸緣17與外閥殼進(jìn)氣口的邊緣通過(guò)螺栓21固定連接，環(huán)形凸緣17與外閥殼進(jìn)氣口的邊緣之間設(shè)有環(huán)形密封墊片20。該高溫高壓閥門(mén)結(jié)構(gòu)在使用時(shí)，高溫高壓的高參數(shù)蒸汽可通過(guò)連通管16進(jìn)入到內(nèi)閥殼的閥腔內(nèi)，同時(shí)可通過(guò)低參數(shù)蒸汽進(jìn)氣口 22向隔離空腔內(nèi)引入低參數(shù)蒸汽，因?yàn)閮?nèi)閥殼、內(nèi)層閥蓋與高參數(shù)蒸汽接觸，因此需要采用高溫鎳基合金，但由于到內(nèi)閥殼位于其閥腔和隔離空腔之間，內(nèi)閥殼、內(nèi)層閥蓋受到的壓力為高參數(shù)蒸汽與低參數(shù)蒸汽之差，承受的壓力相對(duì)較小，因此內(nèi)閥殼、內(nèi)層閥蓋的厚度可相應(yīng)較薄，這樣就減少高溫鎳基合金的使用量，降低汽輪機(jī)閥門(mén)的生產(chǎn)成本。以主蒸汽為35MPa，700°C的閥門(mén)為例，參數(shù)為35MPa，700°C的主蒸汽通過(guò)連接接管進(jìn)入到內(nèi)閥殼，參數(shù)為25MPa，566°C的低參數(shù)蒸汽進(jìn)入內(nèi)、外閥殼之間的隔離空腔，內(nèi)閥殼、內(nèi)閥蓋采用高溫鎳基合金，但只需承受IOMP的壓差，內(nèi)閥殼、內(nèi)閥蓋壁厚比直接承受30MPa的壓差可減薄2/3 ;外閥殼、外閥蓋承受25MPa，566°C的低參數(shù)蒸汽，只需選用普通的鉻鑰鑄鋼即可。采用這種閥門(mén)結(jié)構(gòu)，可直接節(jié)約高溫鎳基合金材料成本2/3以上，從而可實(shí)現(xiàn)700°C等級(jí)汽輪機(jī)進(jìn)汽閥門(mén)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。綜上所述，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種汽輪機(jī)高溫高壓閥門(mén)結(jié)構(gòu)，其特征在于，其包括一內(nèi)閥殼和一外閥殼，所述內(nèi)閥殼位于所述外閥殼內(nèi)，所述內(nèi)閥殼上設(shè)有內(nèi)閥殼蓋，所述外閥殼上設(shè)有外閥殼蓋，所述內(nèi)閥殼與所述外閥殼之間形成隔離空腔，所述內(nèi)閥殼的閥腔中設(shè)有閥座，一閥桿穿過(guò)所述外閥殼蓋、內(nèi)閥殼蓋伸入到所述內(nèi)閥殼的閥腔中，所述閥桿的內(nèi)側(cè)端設(shè)有閥頭，所述閥座與所述閥頭相配合，所述內(nèi)閥殼的閥腔通過(guò)一連通管所述外閥殼的外部連通，所述外閥殼上設(shè)有低參數(shù)蒸汽進(jìn)氣口，所述低參數(shù)蒸汽進(jìn)氣口與所述隔離空腔連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)高溫高壓閥門(mén)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述內(nèi)閥殼上設(shè)有內(nèi)閥殼進(jìn)氣口，所述外閥殼上設(shè)有外閥殼進(jìn)氣口，所述內(nèi)閥殼進(jìn)氣口與所述外閥殼進(jìn)氣口位置相對(duì)應(yīng)，所述連通管與所述內(nèi)閥殼進(jìn)氣口連接并從所述外閥殼進(jìn)氣口向外伸出，所述連通管與所述內(nèi)閥殼進(jìn)氣口、外閥殼進(jìn)氣口密封配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽輪機(jī)高溫高壓閥門(mén)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述連通管與所述內(nèi)閥殼進(jìn)氣口之間通過(guò)I型密封圈密封連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽輪機(jī)高溫高壓閥門(mén)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述連通管設(shè)有環(huán)形凸緣，所述環(huán)形凸緣與所述外閥殼進(jìn)氣口邊緣通過(guò)螺栓固定連接，所述環(huán)形凸緣與所述外閥殼進(jìn)氣口邊緣之間設(shè)有環(huán)形密封墊片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)高溫高壓閥門(mén)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述外閥殼與所述閥桿對(duì)應(yīng)的位置處設(shè)有一漏汽孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)高溫高壓閥門(mén)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)閥殼與所述外閥殼之間設(shè)有支撐。
全文摘要
本發(fā)明提供一種汽輪機(jī)高溫高壓閥門(mén)結(jié)構(gòu)，其包括一內(nèi)閥殼和一外閥殼，所述內(nèi)閥殼位于所述外閥殼內(nèi)，所述內(nèi)閥殼上設(shè)有內(nèi)閥殼蓋，所述外閥殼上設(shè)有外閥殼蓋，所述內(nèi)閥殼與所述外閥殼之間形成隔離空腔，所述內(nèi)閥殼的閥腔中設(shè)有閥座，一閥桿穿過(guò)所述外閥殼蓋、內(nèi)閥殼蓋伸入到所述內(nèi)閥殼的閥腔中，所述閥桿的內(nèi)側(cè)端設(shè)有閥頭，所述閥座與所述閥頭相配合，所述內(nèi)閥殼的閥腔通過(guò)一連通管所述外閥殼的外部連通，所述外閥殼上設(shè)有低參數(shù)蒸汽進(jìn)氣口，所述低參數(shù)蒸汽進(jìn)氣口與所述隔離空腔連通。該閥門(mén)結(jié)構(gòu)可減少高溫鎳基合金的使用量，降低汽輪機(jī)閥門(mén)的生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)F16K27/02GK103016813SQ20121052635
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者蔣浦寧, 黃慶華, 吳仕芳, 朱斌, 儀劍 申請(qǐng)人:上海電氣電站設(shè)備有限公司