熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組中避免連通管閥門法蘭漏汽的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及供暖系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組中避免連通管閥口法 蘭漏汽的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了提高供電效能，需要對熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組進(jìn)行供熱改造，已實(shí)施的改造方案如 下：
[0003] (1)在汽輪機(jī)中低壓缸的連通管上進(jìn)行打孔抽汽，更換聯(lián)通管。
[0004] (2)中低壓聯(lián)通管分缸壓力為0. 8MPa左右，抽汽壓力設(shè)定0. 8-1.OMPa左右。 陽0化](3)在聯(lián)通管抽汽口后裝調(diào)節(jié)碟閥（兩根連通管各一），通過調(diào)節(jié)蝶閥將抽汽壓力 調(diào)整在0. 8-1.OMPa左右。蝶閥由油動(dòng)機(jī)根據(jù)抽汽壓力信號進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0006] (4)單臺機(jī)組額定抽汽量為60化A，最大抽汽量達(dá)90化A。
[0007] 妨將連通管進(jìn)行改造，將左右兩根連通管之間用一聯(lián)絡(luò)管連接，在兩側(cè)聯(lián)通管上 各加一Φ900抽汽管道，后匯集到一根Φ1300供熱母管。
[000引 （6)在供熱母管道分別裝上抽汽快關(guān)閥、安全閥、抽汽逆止閥。
[0009] 其中，聯(lián)通管接口設(shè)計(jì)參數(shù)如下：
[0010] (1)連通管允許推力值：《IX104N;允許推力矩：《3X104N*m。 W11] 似抽汽口熱位移：軸向往調(diào)端：5. 53mm 陽01引 橫向：9.65mm
[0013] 垂直向上：22. 5mm
[0014] 如上所述，在改造方案中，連通管中、低壓缸間的管道上加設(shè)了抽汽管道，并在聯(lián) 通管道中配備了相應(yīng)的電動(dòng)LV閥口，從抽汽管道抽取的蒸汽進(jìn)入首站供暖系統(tǒng)。隨著外界 溫度的降低，需要抽取更多的蒸汽來保證用戶的供暖需求，此時(shí)，會(huì)出現(xiàn)W下問題：隨著蒸 汽抽汽量的增加，與低壓1缸相連的連通管出現(xiàn)漏汽現(xiàn)象，并同時(shí)伴有振動(dòng)現(xiàn)象，其中漏汽 位置為LV閥口前的法蘭處，且抽汽量越多，觀測到的泄漏量越大。管理人員在對此法蘭進(jìn) 行緊急的密封處理后，卻發(fā)現(xiàn)此時(shí)原本并不漏汽的與低壓2缸相連的連通管開始漏汽，漏 汽位置仍為此管道中LV閥口前的法蘭處。漏氣給機(jī)組安全運(yùn)行和可靠供熱帶來了嚴(yán)重的 隱患，因此急需找到造成聯(lián)通管閥口法蘭漏氣的原因并提供解決相應(yīng)的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于找到造成聯(lián)通管閥口法蘭漏 氣的原因，并提供一種熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組中避免連通管閥口法蘭漏汽的裝置，同時(shí)改善機(jī)組連 通管道的振動(dòng)情況。
[0016] 本發(fā)明提供一種熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組中避免連通管閥口法蘭漏汽的裝置，包括：高壓缸、 第一低壓缸、第二低壓缸；高壓缸通過第一連通管道與第一低壓缸相連接，并且高壓缸通過 第二連通管道與第二低壓缸相連接；采用打孔抽汽的方式安裝抽汽管道，其中所述抽汽管 道橫跨第一連通管道和第二連通管道，形成一個(gè)Ξ通結(jié)構(gòu)和一個(gè)四通結(jié)構(gòu)；在與第一低壓 缸相連接的第一連通管道的后端的豎直管段加一個(gè)高為800mm短節(jié)，并且在該豎直管段上 安裝有第一LV閥口；在與第二低壓缸相連接的第二連通管道的后端的豎直管段加一個(gè)高 為800mm短節(jié)，并且在該豎直管段上安裝有第二LV閥口；所述裝置還包括與第一LV閥口相 匹配的第一、第二法蘭，與第二LV閥口相匹配的第Ξ、第四法蘭；并且，在第一連通管道的 水平管段中設(shè)置有第五法蘭，在第一連通管道的水平管段中設(shè)置有第六法蘭。
[0017] 進(jìn)一步地，所述第一、第Ξ法蘭為正法蘭，第二、第四法蘭為反法蘭。
[0018] 進(jìn)一步地，所述第一至第六法蘭通過螺栓與連通管道相連接。
[0019] 進(jìn)一步地，通過控制LV閥口的開度來控制抽汽供熱量。
[0020] 進(jìn)一步地，采用金屬纏繞墊片作為法蘭的墊片。
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明的方案，6對法蘭在螺栓附近的最大間隙值為 0. 0326mm，相對于現(xiàn)行結(jié)構(gòu)中法蘭螺栓所在位置最大間隙值0. 097mm，有明顯的減小。
[0022] 同時(shí)，本發(fā)明通過將LV閥口的位置調(diào)整到低壓缸進(jìn)口處的豎直管段，由此使得連 通管道在汽流彎應(yīng)力作用下產(chǎn)生的彎曲曉度并不會(huì)直接作用在與閥口相連接的法蘭上，在 閥口前有膨脹節(jié)，可W抵消掉一部分的彎應(yīng)力，管道總體的強(qiáng)度得到了提高，由此可W避免 連通管閥口法蘭漏汽，并且由于閥口是安裝在豎直管段上，消除了閥口重力對于連通管道 的影響，由此改善現(xiàn)行連通管的振動(dòng)情況。
[0023] 另外，本發(fā)明通過采用金屬纏繞墊片作為法蘭的墊片，由此使得在法蘭出現(xiàn)變形 的情況下，金屬纏繞墊片可W有效的起到補(bǔ)充作用，抵消變形間隙，達(dá)到很好的密封效果。
【附圖說明】
[0024] 結(jié)合隨后的附圖，從下面的詳細(xì)說明中可顯而易見的得出本發(fā)明的上述及其他目 的、特征及優(yōu)點(diǎn)。在附圖中：
[00巧]圖1示出了針對現(xiàn)有技術(shù)中熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組連通管結(jié)構(gòu)的Ξ通管道簡化受力模型 圖；
[00%] 圖2示出了本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組中避免連通管閥口法蘭漏汽的裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，所述實(shí)施方式的示例在 附圖中示出，下面通過參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解 釋為對本發(fā)明的限制。
[0028] 現(xiàn)有技術(shù)中熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組連通管結(jié)構(gòu)包括：連通管主體，四個(gè)進(jìn)氣口（中壓缸排 汽口），通向低壓1缸和低壓2缸的兩個(gè)出汽口，一個(gè)通向供熱首站的出汽口，四對法蘭，兩 組蝶形LV閥口。并且，連通管結(jié)構(gòu)包括1個(gè)Ξ通結(jié)構(gòu)和1個(gè)四通結(jié)構(gòu)。其中，中連通管材 料為Q235B;法蘭盤材料為30號鋼。
[0029] 為了解決連通管閥口法蘭漏汽的問題，首先需要確定造成連通管閥口法蘭漏汽的 真正原因。
[0030] 首先，依據(jù)汽輪機(jī)連通管抽汽供熱改造的技術(shù)參數(shù)要求，連通管道允許推力值： 《1X104N;允許推力矩：《3X104N*m。經(jīng)過計(jì)算，現(xiàn)行的連通管道最大推力及推力矩都在 允許的范圍之內(nèi)，說明現(xiàn)行結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度上滿足要求，因此連通管w及四通結(jié)構(gòu)并不是造成 法蘭漏氣的原因。
[0031] 其次，針對現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)，對連通管道整體的熱膨脹性能進(jìn)行了計(jì)算分析，結(jié)果表 明：與低壓1缸相連接的連通管道，從中壓缸出口到相應(yīng)的LV閥口段，水平方向總的膨脹量 為15. 7mm，與低壓2缸相連接的連通管道，從中壓缸出口到相應(yīng)的LV閥口段，水平方向總 的膨脹量為41. 4mm。同時(shí)，抽汽口的熱位移如下：軸向往調(diào)端熱位移為5. 53mm，橫向位移為 9. 65mm，豎直向上位移為22. 5mm，兩根連通管道W及抽汽口的熱膨脹量基本滿足工程要求， 由此說明熱膨脹也不是導(dǎo)致法蘭漏汽的根本原因。進(jìn)一步地，供暖初期的連通管道膨脹和 供暖高峰期幾乎一致，供暖初期并不存在漏汽現(xiàn)象，進(jìn)而說明連通管道整體的熱脹差異也 不是導(dǎo)致法蘭漏汽的關(guān)鍵原因所在。
[0032] 隨后，對連通管道進(jìn)行氣動(dòng)和強(qiáng)度校核計(jì)算，尋找導(dǎo)致連通管閥口法蘭漏汽的原 因。
[0033] 如上所述，現(xiàn)有的連通管結(jié)構(gòu)存在著1個(gè)Ξ通結(jié)構(gòu)和1個(gè)四通結(jié)構(gòu)。對于運(yùn)個(gè)Ξ 通結(jié)構(gòu)，由于抽汽供熱的客觀需要，使得原本沿連通管流入低壓缸的部分蒸汽在抽汽管道 處產(chǎn)生了 90度的偏轉(zhuǎn)，具體如圖1所示，在氣流偏轉(zhuǎn)的過程中，連通管和抽汽管道為其提供 了偏轉(zhuǎn)時(shí)所需的向屯、力，同時(shí)，氣流就會(huì)給連通管和抽汽管道施加一個(gè)大小相等、方向相反 的反作用力，在運(yùn)個(gè)力的作用下，原本水平的連通管出現(xiàn)了彎曲曉度，可能使配對法蘭產(chǎn)生 縱向截面張角，導(dǎo)致漏汽。
[0034] 基于W上分析，本發(fā)明提出了采用ANSYS-C抑Ξ維計(jì)算軟件進(jìn)行連通管道的氣動(dòng) 計(jì)算分析、采用aba卵S計(jì)算軟件對連通管道整體進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算分析，進(jìn)而確定連通管閥口 法蘭漏汽的原因。
[0035] (一）連通管道的氣動(dòng)計(jì)算分析
[0036] 針對現(xiàn)有的連通管道結(jié)構(gòu)，對閥口進(jìn)行等效處理，并把Ξ通結(jié)構(gòu)和四通結(jié)構(gòu)單獨(dú) 進(jìn)行建模和網(wǎng)格劃分，其中總的計(jì)算網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)為240萬。計(jì)算的邊界條件為：中壓缸四根管 道的出口給定總壓均為0. 75MPa，總溫350度；低壓1缸和2缸的進(jìn)口處給定表面平均壓力 0. 4MPa;抽汽管道出口處的平均壓力為0. 5MPa。當(dāng)計(jì)算過程中，進(jìn)出口流量誤差在0. 25% 時(shí)，可W判定本次計(jì)算收斂。本次計(jì)算關(guān)注的重點(diǎn)是Ξ通管道和四通管道的受力情況，定性 的找到法蘭漏汽的原因，且抽汽流量為311t/h，符合實(shí)際運(yùn)行時(shí)漏汽情況。
[0037] 對Ξ通結(jié)構(gòu)進(jìn)行表面受力積分，得到Ξ通結(jié)構(gòu)各方向的受力如下表1所示：
[0038]
W39]表 1
[0040] 對四通結(jié)構(gòu)進(jìn)行表面受力積分，得到四通結(jié)構(gòu)各方向的受力如下表表2所示：
[0041 ]

[0042]表 2
[00創(chuàng)從表1可W看出，對于立通結(jié)構(gòu)，在Y方向承受了大約15. 6噸當(dāng)量的汽流力，大約 為其他兩個(gè)方向上受力的10倍量級左右，運(yùn)與前面的分析相吻合，說明汽流的偏轉(zhuǎn)彎應(yīng)力 可能就是導(dǎo)致連通管道閥口法蘭漏汽的關(guān)鍵原因。
[0044] 從表2可W看出，與Ξ通結(jié)構(gòu)不同，四通結(jié)構(gòu)最大的受力出現(xiàn)在X方向，大小為4 萬噸當(dāng)量汽流力。經(jīng)分析，出現(xiàn)運(yùn)個(gè)現(xiàn)象的原因在于在四通結(jié)構(gòu)處，存在兩股氣流的離屯、運(yùn) 動(dòng)W及氣流的混合，即來自低壓1缸的連通管的氣流在四通管處發(fā)生了 90度偏轉(zhuǎn)，