一种外置多通道调节系统的高效汽轮机组及其运行方法

技术领域

本发明属于汽轮机发电技术领域，尤其涉及一种外置多通道调节系统的高效汽轮机组及其运行方法。

背景技术

随着大规模具有随机波动性的光伏、风电等新能源电力并网，迫使以燃煤火电为主体的基础电力全面参与深度调峰。燃煤火电机组设计主要考虑额定负荷工况下的运行效率，在深度调峰过程中的中低负荷工况下的机组发电能效急剧恶化，相比于额定负荷工况，常规燃煤火电机组30％额定负荷工况煤耗增加30-40g/kW·h，其直接原因是在主蒸汽压力“定-滑-定”运行方式下，中低负荷下主蒸汽压力大幅降低，直接导致热力系统循环效率下降，同时还增大汽轮机本体通流

现有技术中，汽轮机组一旦制造安装完成，其结构连接状态就定型了，各个压力缸只能按既定状态运行，由于各个压力缸都是按全负荷工况来设计的，当汽轮机组在中低负荷工况下运行时，由于主蒸汽运行压力下降，汽轮机组的结构无法重构，最终导致在深度调峰过程中能效急剧恶化。

另外地，在中低负荷工况下，锅炉可以提供的额定主蒸汽压力与调节级后压力之间形成的很大的理想焓降，现有技术无法有效利用，直接导致热力系统在中低负荷工况下循环效率大幅下降，系统能耗大幅升高。

系统解决汽轮机组深度调峰过程中低负荷工况下的运行效率下降问题，是关乎民用企业节能降耗、全局节能减排的关键问题，因此，亟需一种能够在中低负荷工况下仍能保持较高循环效率的汽轮机组和热力系统，来解决目前的问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种外置多通道调节系统的高效汽轮机组及运行方法，主要用于解决现有技术中汽轮机组在中低负荷工况下运行时，由于其结构连接状态无法根据负荷工况变化而适应性重构，所带来的能效急剧恶化，且无法调节等问题。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种外置多通道调节系统的高效汽轮机组，包括锅炉、第一转轴、高压缸和中压缸，所述锅炉的主蒸汽出口端通过主蒸汽管道与所述高压缸的蒸汽进口端管道连接，所述主蒸汽管道上设有主汽门，所述高压缸的排汽出口端通过冷再热蒸汽管道与所述锅炉的再热蒸汽进口端管道连接，所述锅炉的再热蒸汽出口端通过再热蒸汽管道与所述中压缸的蒸汽进口端管道连接，所述再热蒸汽管道上设有第四阀门，所述高压缸和中压缸沿所述第一转轴的中心轴线方向依次布置；

还包括第二转轴、高压补偿压力级和能量转换设备，所述高压补偿压力级和能量转换设备沿所述第二转轴的中心轴线方向依次布置，所述主汽门与所述高压缸之间设有第一阀门，所述主汽门与所述高压补偿压力级之间设有第二阀门，所述高压补偿压力级的排汽出口端通过第三阀门与所述第一阀门蒸汽出口端管路连接后，再与所述高压缸的蒸汽进口端管道连接；

所述高压补偿压力级沿径向设置至少两个第一蒸汽通道，所述第一蒸汽通道前端连接有用于控制蒸汽流量通断的至少一个第一调节阀门，在至少一个所述第一蒸汽通道内设有至少一个压力级，每个所述压力级由位于前端的静叶栅和位于后端的动叶栅组成。

第二方面，本发明提供一种外置多通道调节系统的高效汽轮机组，包括锅炉、第一转轴、高压缸和中压缸，所述锅炉的主蒸汽出口端通过主蒸汽管道与所述高压缸的蒸汽进口端管道连接，所述主蒸汽管道上设有主汽门，所述高压缸的排汽出口端通过冷再热蒸汽管道与所述锅炉的再热蒸汽进口端管道连接，所述锅炉的再热蒸汽出口端通过再热蒸汽管道与所述中压缸的蒸汽进口端管道连接，所述再热蒸汽管道上设有第四阀门，所述高压缸和中压缸沿所述第一转轴的中心轴线方向依次布置；

还包括第二转轴、中压补偿压力级和能量转换设备，所述中压补偿压力级和能量转换设备沿所述第二转轴的中心轴线方向依次布置，所述中压补偿压力级的蒸汽进口端通过第五阀门与所述第四阀门的蒸汽进口端管路连接，所述中压补偿压力级的排汽出口端通过第六阀门与所述第四阀门的蒸汽出口端管路连接后，再与所述中压缸的蒸汽进口端管道连接；

所述中压补偿压力级沿径向设置至少两个第二蒸汽通道，所述第二蒸汽通道前端连接有用于控制蒸汽流量通断的至少一个第二调节阀门，在至少一个所述第二蒸汽通道内设有至少一个压力级，每个所述压力级由位于前端的静叶栅和位于后端的动叶栅组成。

第三方面，本发明提供一种外置多通道调节系统的高效汽轮机组，包括锅炉、第一转轴、高压缸和中压缸，所述锅炉的主蒸汽出口端通过主蒸汽管道与所述高压缸的蒸汽进口端管道连接，所述主蒸汽管道上设有主汽门，所述高压缸的排汽出口端通过冷再热蒸汽管道与所述锅炉的再热蒸汽进口端管道连接，所述锅炉的再热蒸汽出口端通过再热蒸汽管道与所述中压缸的蒸汽进口端管道连接，所述再热蒸汽管道上设有第四阀门，所述高压缸和中压缸沿所述第一转轴的中心轴线方向依次布置；

还包括第二转轴、高压补偿压力级、中压补偿压力级和能量转换设备，所述高压补偿压力级、中压补偿压力级和能量转换设备沿所述第二转轴的中心轴线方向依次布置，所述主汽门与所述高压缸之间设有第一阀门，所述主汽门与所述高压补偿压力级之间设有第二阀门，所述高压补偿压力级的排汽出口端通过第三阀门与所述第一阀门蒸汽出口端管路连接后，再与所述高压缸的蒸汽进口端管道连接；所述中压补偿压力级的蒸汽进口端通过第五阀门与所述第四阀门的蒸汽进口端管路连接，所述中压补偿压力级的排汽出口端通过第六阀门与所述第四阀门的蒸汽出口端管路连接后，再与所述中压缸的蒸汽进口端管道连接；

所述高压补偿压力级沿径向设置至少两个第一蒸汽通道，所述第一蒸汽通道前端连接有用于控制蒸汽流量通断的至少一个第一调节阀门，在至少一个所述第一蒸汽通道内设有至少一个压力级，每个所述压力级由位于前端的静叶栅和位于后端的动叶栅组成；

所述中压补偿压力级沿径向设置至少两个第二蒸汽通道，所述第二蒸汽通道前端连接有用于控制蒸汽流量通断的至少一个第二调节阀门，在至少一个所述第二蒸汽通道内设有至少一个压力级，每个所述压力级由位于前端的静叶栅和位于后端的动叶栅组成。

结合第一、二、三方面，在第一种可能的实现方式中，存在至少一个所述第一蒸汽通道和/或第二蒸汽通道内不设置静叶栅或设置轴向通流面积不变的静叶栅，同时也不设置动叶栅或设置无反动度的动叶栅。

结合第一、二、三方面，在第二种可能的实现方式中，相邻所述第一蒸汽通道或第二蒸汽通道中的静叶栅至少存在一对在径向上相连接，定义径向连接的所述静叶栅为一个静叶栅对，静叶栅对在连接处形成一个沿周向延伸的环形静叶栅隔离带，所述环形静叶栅隔离带连接于相邻所述第一蒸汽通道或第二蒸汽通道之间隔断壁的末端。

结合第一、二、三方面，在第三种可能的实现方式中，所述静叶栅直接延伸至最内侧蒸汽通道或通过隔板延伸至最内侧蒸汽通道，所述隔板在对应每个蒸汽通道的流通区域上开设有第一通汽孔。

结合第一、二、三方面的第二种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，相邻所述蒸汽通道中的动叶栅至少存在一对在径向上相连接，定义径向连接的所述动叶栅为一个动叶栅对，动叶栅对在连接处形成一个沿周向延伸的环形动叶栅隔离带。

结合第一、二、三方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，在所述动叶栅对中靠近内侧的一个所述动叶栅直接固定在所述汽轮机组轮毂上或通过轮盘固定在所述汽轮机组轮毂上，所述轮盘在对应每个蒸汽通道的流通区域上开设有第二通汽孔。

结合第一、二、三方面的第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述环形动叶栅隔离带与所述环形静叶栅隔离带或隔断壁末端之间存在配合间隙，所述配合间隙中设有径向汽封组件。

结合第一、二、三方面，在第七种可能的实现方式中，任意一个所述第一蒸汽通道或第二蒸汽通道中压力级的数量不少于位于其外侧任一个所述第一蒸汽通道或第二蒸汽通道中压力级的数量。

第四方面，本发明提供一种外置多通道调节系统的高效汽轮机组，包括锅炉、第一转轴、高压缸和中压缸，所述锅炉的主蒸汽出口端通过主蒸汽管道与所述高压缸的蒸汽进口端管道连接，所述主蒸汽管道上设有主汽门，所述高压缸的排汽出口端通过冷再热蒸汽管道与所述锅炉的再热蒸汽进口端管道连接，所述锅炉的再热蒸汽出口端通过再热蒸汽管道与所述中压缸的蒸汽进口端管道连接，所述再热蒸汽管道上设有第四阀门，所述高压缸和中压缸沿所述第一转轴的中心轴线方向依次布置；

还包括第二转轴、高压补偿压力级和能量转换设备，所述高压补偿压力级和能量转换设备沿所述第二转轴的中心轴线方向依次布置，所述主汽门与所述高压缸之间设有第一阀门，所述主汽门与所述高压补偿压力级之间设有第二阀门，所述高压补偿压力级的排汽出口端通过第三阀门与所述第一阀门蒸汽出口端管路连接后，再与所述高压缸的蒸汽进口端管道连接；

所述高压补偿压力级内设有至少一个第一调节压力级组，所述第一调节压力级组依次同轴串联于所述能量转换设备之前，每个所述第一调节压力级组内设有至少一个压力级，所述压力级由位于前端的静叶栅和位于后端的动叶栅组成，每个所述第一调节压力级组对应有独立的第一调节进汽通道，所述第一调节进汽通道前端连接有用于控制蒸汽流量通断的至少一个第一控制阀门。

第五方面，本发明提供一种外置多通道调节系统的高效汽轮机组，包括锅炉、第一转轴、高压缸和中压缸，所述锅炉的主蒸汽出口端通过主蒸汽管道与所述高压缸的蒸汽进口端管道连接，所述主蒸汽管道上设有主汽门，所述高压缸的排汽出口端通过冷再热蒸汽管道与所述锅炉的再热蒸汽进口端管道连接，所述锅炉的再热蒸汽出口端通过再热蒸汽管道与所述中压缸的蒸汽进口端管道连接，所述再热蒸汽管道上设有第四阀门，所述高压缸和中压缸沿所述第一转轴的中心轴线方向依次布置；

还包括第二转轴、中压补偿压力级和能量转换设备，所述中压补偿压力级和能量转换设备沿所述第二转轴的中心轴线方向依次布置，所述中压补偿压力级的蒸汽进口端通过第五阀门与所述第四阀门的蒸汽进口端管路连接，所述中压补偿压力级的排汽出口端通过第六阀门与所述第四阀门的蒸汽出口端管路连接后，再与所述中压缸的蒸汽进口端管道连接；

所述中压补偿压力级内设有至少一个第二调节压力级组，所述第二调节压力级组依次同轴串联于所述能量转换设备之前，每个所述第二调节压力级组内设有至少一个压力级，所述压力级由位于前端的静叶栅和位于后端的动叶栅组成，每个所述第二调节压力级组对应有独立的第二调节进汽通道，所述第二调节进汽通道前端连接有用于控制蒸汽流量通断的至少一个第二控制阀门。

第六方面，本发明提供一种外置多通道调节系统的高效汽轮机组，包括锅炉、第一转轴、高压缸和中压缸，所述锅炉的主蒸汽出口端通过主蒸汽管道与所述高压缸的蒸汽进口端管道连接，所述主蒸汽管道上设有主汽门，所述高压缸的排汽出口端通过冷再热蒸汽管道与所述锅炉的再热蒸汽进口端管道连接，所述锅炉的再热蒸汽出口端通过再热蒸汽管道与所述中压缸的蒸汽进口端管道连接，所述再热蒸汽管道上设有第四阀门，所述高压缸和中压缸沿所述第一转轴的中心轴线方向依次布置；

还包括第二转轴、高压补偿压力级、中压补偿压力级和能量转换设备，所述高压补偿压力级、中压补偿压力级和能量转换设备沿所述第二转轴的中心轴线方向依次布置，所述主汽门与所述高压缸之间设有第一阀门，所述主汽门与所述高压补偿压力级之间设有第二阀门，所述高压补偿压力级的排汽出口端通过第三阀门与所述第一阀门蒸汽出口端管路连接后，再与所述高压缸的蒸汽进口端管道连接；所述中压补偿压力级的蒸汽进口端通过第五阀门与所述第四阀门的蒸汽进口端管路连接，所述中压补偿压力级的排汽出口端通过第六阀门与所述第四阀门的蒸汽出口端管路连接后，再与所述中压缸的蒸汽进口端管道连接；

所述高压补偿压力级内设有至少一个第一调节压力级组，所述第一调节压力级组依次同轴串联于所述能量转换设备之前，每个所述第一调节压力级组内设有至少一个压力级，所述压力级由位于前端的静叶栅和位于后端的动叶栅组成，每个所述第一调节压力级组对应有独立的第一调节进汽通道，所述第一调节进汽通道前端连接有用于控制蒸汽流量通断的至少一个第一控制阀门；

所述中压补偿压力级内设有至少一个第二调节压力级组，所述第二调节压力级组依次同轴串联于所述能量转换设备之前，每个所述第二调节压力级组内设有至少一个压力级，所述压力级由位于前端的静叶栅和位于后端的动叶栅组成，每个所述第二调节压力级组对应有独立的第二调节进汽通道，所述第二调节进汽通道前端连接有用于控制蒸汽流量通断的至少一个第二控制阀门。

结合第四、五、六方面，在第一种可能的实现方式中，所述高压缸或中压缸或至少一个所述第一或第二调节压力级组采用全周进汽方式，且其前端不设置调节级。

结合第四、五、六方面，在第二种可能的实现方式中，距离所述能量转换设备最远的所述第一或第二调节压力级组中的最前端的压力级中的静叶栅嵌入在所述第二转轴的做功缸体的内缸上。

结合第四、五、六方面，在第三种可能的实现方式中，距离所述能量转换设备最远的所述第一或第二调节压力级组设有调节级，所述调节级内设有至少两个喷嘴组。

结合第四、五、六方面，在第四种可能的实现方式中，每个所述第一或第二调节压力级组的出口设有对应的逆止门组件，所述逆止门组件用于当对应的所述调节压力级组及其之前的调节压力级组投运时开启，当对应的所述调节压力级组不投运，且其之后的调节压力级组或常规压力级组投运时关闭。

结合第四、五、六方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，每个所述第一或第二调节压力级组的出口设有环形通道，所述逆止门组件设于所述环形通道处。

结合第四、五、六方面的第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述逆止门组件包括多个沿圆周方向依次设置的逆止门单元，所述逆止门单元包括转动轴和开合构件，所述开合构件可沿所述转动轴作转动，关闭状态下的所述开合构件沿轴向投影是由内缘线、第一边线、第二边线和外缘线组成的不规则面，所述不规则面互不重叠，在关闭状态下，多个所述开合构件的内缘线首尾相连组成的圆形与所述环形通道的内圆重合，多个所述开合构件的外缘线首尾相连组成一封闭图形。

结合第四、五、六方面的第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述外缘线为直线，所述封闭图形为多边形，所述多边形的边数≥3，所述转动轴的中轴线与所述多边形的边线沿轴向投影重合。

结合第四、五、六方面的第七种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述多边形的内切圆的覆盖面积大于等于所述环形通道的外圆。

结合第四、五、六方面的第六种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，所述外缘线为弧线，所述封闭图形为圆形，所述圆形的覆盖面积大于等于所述环形通道的外圆。

结合第四、五、六方面的第六、七、八、九种可能的实现方式，在第十种可能的实现方式中，所述开合构件根据所处区域的前后压差沿所述转动轴作向外翻转或向内翻转。

结合第四、五、六方面的第十种可能的实现方式，在第十一种可能的实现方式中，所述逆止门单元还包括两个定位构件，两个所述定位构件分别用于固定或缓冲在关闭状态和打开状态下的所述开合构件。

结合第一、三、四、六方面，在第一种可能的实现方式中，设定所述汽轮发电机组的第一状态重构点的负荷率为n％，所述高压补偿压力级的通流面积为所述高压缸通流面积的0.4n％～1.5n％。

结合第二、三、五、六方面，在第一种可能的实现方式中，设定所述汽轮发电机组的第二状态重构点的负荷率为m％，所述中压补偿压力级的通流面积为所述中压缸通流面积的0.4m％～1.5m％。

第七方面，本发明提供一种应用于第一、三、四、六方面中外置多通道调节系统的高效汽轮机组的运行方法，在高负荷工况下，打开第一阀门，关闭第二阀门、第三阀门，使所述高压补偿压力级空转或停机；

在低负荷工况下，打开第二阀门、第三阀门，关闭第一阀门，使所述高压补偿压力级与所述高压缸串联运行。

第八方面，本发明提供一种应用于第二、三、五、六方面中外置多通道调节系统的高效汽轮机组的运行方法，在高负荷工况下，打开第四阀门，关闭第五阀门和第六阀门，使所述中压补偿压力级空转或停机；

在低负荷工况下，打开第五阀门和第六阀门，关闭第四阀门，使所述中压补偿压力级与所述中压缸串联运行。

第九方面，本发明提供一种应用于第三、六方面中外置多通道调节系统的高效汽轮机组的运行方法，在高负荷工况下，打开第一阀门和第四阀门，关闭第二阀门、第三阀门、第五阀门和第六阀门，使所述高压补偿压力级和中压补偿压力级空转或停机；

在低负荷工况下，打开第二阀门、第三阀门、第五阀门和第六阀门，关闭第一阀门和第四阀门，使所述高压补偿压力级与所述高压缸串联运行，所述中压补偿压力级与所述中压缸串联运行。

结合第七、八、九方面，在第一种可能的实现方式中，所述高负荷工况为不小于额定负荷工况的70％。

结合第七、八、九方面，在第二种可能的实现方式中，所述低负荷工况为额定负荷工况的10％～70％。

相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：

划分汽轮机组的运行负荷工况，在高负荷工况下，让常规的高压缸、中压缸投入运行，高压补偿压力级和/或中压补偿压力级空转或停机，以减小通流面积、避免汽轮机组滑压运行时主汽压力大幅下降；在低负荷工况下，将高压补偿压力级与高压缸串联运行，和/或将中压补偿压力级与中压缸串联运行。通过在通流系统中串联压力级，增加做功环节，并通过压力传递维持较高的机组运行压力。根据运行负荷工况，动态重构汽轮机组的通流状态，避免汽轮机组在中低负荷工况下由于主再热蒸汽运行压力下降而引起能效急剧下降的问题，提高汽轮机组的工况适应性；

在高压补偿压力级中沿径向设置至少两个第一蒸汽通道，和/或在中压补偿压力级中沿径向设置至少两个第二蒸汽通道，当热力系统处于不同负荷区间时，可切换到对应的第一和第二蒸汽通道运行，利用不同蒸汽通道之间不尽相同的蒸汽通流能力及其内配套的不尽相同数量的压力级，以适应不同负荷工况，保证在中低负荷下较高的循环效率和较低的系统能耗；

在能量转换设备之前串联的高压补偿压力级和/或中压补偿压力级内，分别设有多个第一和/或第二调节压力级组，每个第一和/或第二调节压力级组都有对应的第一和/或第二调节进汽通道来输送蒸汽，根据不同的负荷区间，投运不同的调节压力级组，且当投运位于上游的调节压力级组时，下游的调节压力级组由于串联的关系也会一并投入运行，实现汽轮机组的结构适应性重建，提高机组低负荷效率，且只需利用机组在轴向上的长度空间，即可实现不同压力级结构的搭建；由于调节压力级组可全面采用全周进汽方式，可消除低负荷工况因部分进汽产生的周向进汽不均，从而引起机组振动偏大的问题。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本实施例1或4提供的一种汽轮机组的结构示意图。

图2是本实施例2或5提供的一种汽轮机组的结构示意图。

图3是本实施例3或6提供的一种汽轮机组的结构示意图。

图4是本实施例7中提供的一种汽轮机组的结构示意图。

图5是本实施例1或2或3中高/中压补偿压力级的半剖截面示意图。

图6是本实施例4或5或6中高/中压补偿压力级的半剖截面示意图。

图7是本实施例4或5或6在一种实施方式下逆止门组件在关闭状态下的结构示意图。

图8是本实施例4或5或6在一种实施方式下逆止门组件在打开状态下的结构示意图。

图9是本实施例4或5或6在另一种实施方式下逆止门组件在关闭状态下的结构示意图。

图10是本实施例4或5或6在另一种实施方式下逆止门组件在打开状态下的结构示意图。

附图标号说明：1第一转轴；2第二转轴；3高压缸；4中压缸；5低压缸； 6发电机；7高压补偿压力级；8中压补偿压力级；9能量转换设备；10凝汽器； 11给水泵；12锅炉；13主汽门；14；第一阀门；15第二阀门；16第三阀门； 17第四阀门；18第五阀门；19第六阀门；20第七阀门；21凝结水泵；22低压加热器；23除氧器；24高压加热器。

710蒸汽通道；711静叶栅；712动叶栅；713环形静叶栅隔离带；714内缸； 715轮盘；716轮毂；717环形动叶栅隔离带；718径向汽封组件；719隔板；720 第二通汽孔；

810调节压力级组；811压力级；812静叶栅；813动叶栅；814调节进汽通道；801第一调节压力单元；802第二调节压力单元；803第三调节压力单元； 815逆止门组件；816环形通道；817逆止门单元；818转动轴；819开合构件； 820内缘线；821第一边线；822第二边线；823外缘线；824外圆；825内圆。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

实施例1：

参照图1，本实施例1提供一种外置多通道调节系统的高效汽轮机组，包括锅炉12、第一转轴1、高压缸3和中压缸4，锅炉12的主蒸汽出口端通过主蒸汽管道与高压缸3的蒸汽进口端管道连接，主蒸汽管道上设有主汽门13，高压缸3的排汽出口端通过冷再热蒸汽管道与锅炉12的再热蒸汽进口端管道连接，锅炉12的再热蒸汽出口端通过再热蒸汽管道与中压缸4的蒸汽进口端管道连接，再热蒸汽管道上设有第四阀门17，高压缸3和中压缸4沿第一转轴1的中心轴线方向依次布置；

还包括第二转轴2、高压补偿压力级7和能量转换设备9，高压补偿压力级 7和能量转换设备9沿第二转轴2的中心轴线方向依次布置，主汽门13与高压缸3之间设有第一阀门14，主汽门13与高压补偿压力级7之间设有第二阀门 15，高压补偿压力级7的排汽出口端通过第三阀门16与第一阀门14蒸汽出口端管路连接后，再与高压缸3的蒸汽进口端管道连接，相当于在第一阀门14的进出口两端，并联了一个高压补偿压力级7，当高压补偿压力级7两端的第二阀门15和第三阀门16关闭、第一阀门14开启时，主蒸汽依次通过主汽门13、第一阀门14进入高压缸3的蒸汽进口端，这种方式适合在高负荷工况下运行；当高压补偿压力级7两端的第二阀门15和第三阀门16开启、第一阀门14关闭时，主蒸汽依次通过主汽门13、第二阀门15、高压补偿压力级7和第三阀门16再进入高压缸3的蒸汽进口端，相当于将高压补偿压力级7与高压缸3串联运行，这种方式适合在低负荷工况下运行。

综上可得，本实施例1中的汽轮机组，在高压部分具有高压缸3和高压补偿压力级7两个做功单元，并可根据不同的负荷工况，切换至不同的连接状态，实现汽轮机组的动态重构。

更具体地，为了进一步地适应不同的负荷工况，提高机组的调节能力和适应能力，高压补偿压力级沿径向设置至少两个蒸汽通道，蒸汽通道前端连接有用于控制蒸汽流量通断的至少一个第一调节阀门，在至少一个蒸汽通道内设有至少一个压力级，每个压力级由位于前端的静叶栅711和位于后端的动叶栅712 组成，静叶栅711由多根沿周向排列的静叶组成，动叶栅712由多根沿周向排列的动叶组成，通过一前一后的两个静叶栅711和动叶栅712组成一个压力级，压力级响应于从锅炉中产生的主蒸汽而做功。

实施例2：

参照图2，本实施例2提供一种外置多通道调节系统的高效汽轮机组，包括锅炉12、第一转轴1、高压缸3和中压缸4，锅炉12的主蒸汽出口端通过主蒸汽管道与高压缸3的蒸汽进口端管道连接，主蒸汽管道上设有主汽门13，高压缸3的排汽出口端通过冷再热蒸汽管道与锅炉12的再热蒸汽进口端管道连接，锅炉12的再热蒸汽出口端通过再热蒸汽管道与中压缸4的蒸汽进口端管道连接，再热蒸汽管道上设有第四阀门17，高压缸3和中压缸4沿第一转轴1的中心轴线方向依次布置；

还包括第二转轴2、中压补偿压力级8和能量转换设备9，中压补偿压力级 8和能量转换设备9沿第二转轴2的中心轴线方向依次布置，中压补偿压力级8 的蒸汽进口端通过第五阀门18与第四阀门17的蒸汽进口端管路连接，中压补偿压力级8的排汽出口端通过第六阀门19与第四阀门17的蒸汽出口端管路连接后，再与中压缸4的蒸汽进口端管道连接，相当于在第四阀门17的进出口两端，并联了一个中压补偿压力级8，当中压补偿压力级8两端的第五阀门18和第六阀门19关闭、第四阀门17开启时，再热蒸汽依次通过第四阀门17进入中压缸4的蒸汽进口端，这种方式适合在高负荷工况下运行；当中压补偿压力级8 两端的第五阀门18和第六阀门19开启、第四阀门17关闭时，再热蒸汽依次通过第五阀门18、中压补偿压力级8和第六阀门19再进入高中压缸4的蒸汽进口端，相当于将中压补偿压力级8与中压缸4串联运行，这种方式适合在低负荷工况下运行。

综上可得，本实施例2中的汽轮机组，在中压部分具有中压缸4和中压补偿压力级8两个做功单元，并可根据不同的负荷工况，切换至不同的连接状态，实现汽轮机组的动态重构。

更具体地，为了进一步地适应不同的负荷工况，提高机组的调节能力和适应能力，中压补偿压力级沿径向设置至少两个蒸汽通道，蒸汽通道前端连接有用于控制蒸汽流量通断的至少一个第二调节阀门，在至少一个蒸汽通道内设有至少一个压力级，每个压力级由位于前端的静叶栅711和位于后端的动叶栅712 组成，静叶栅711由多根沿周向排列的静叶组成，动叶栅712由多根沿周向排列的动叶组成，通过一前一后的两个静叶栅711和动叶栅712组成一个压力级，压力级响应于从锅炉中产生的主蒸汽而做功。

实施例3：

参照图3，本实施例3提供一种外置多通道调节系统的高效汽轮机组，包括锅炉12、第一转轴1、高压缸3和中压缸4，锅炉12的主蒸汽出口端通过主蒸汽管道与高压缸3的蒸汽进口端管道连接，主蒸汽管道上设有主汽门13，高压缸3的排汽出口端通过冷再热蒸汽管道与锅炉12的再热蒸汽进口端管道连接，锅炉12的再热蒸汽出口端通过再热蒸汽管道与中压缸4的蒸汽进口端管道连接，再热蒸汽管道上设有第四阀门17，高压缸3和中压缸4沿第一转轴1的中心轴线方向依次布置；

还包括第二转轴2、高压补偿压力级7、中压补偿压力级8和能量转换设备 9，高压补偿压力级7、中压补偿压力级8和能量转换设备9沿第二转轴2的中心轴线方向依次布置，主汽门13与高压缸3之间设有第一阀门14，主汽门13 与高压补偿压力级7之间设有第二阀门15，高压补偿压力级7的排汽出口端通过第三阀门16与第一阀门14蒸汽出口端管路连接后，再与高压缸3的蒸汽进口端管道连接；中压补偿压力级8的蒸汽进口端通过第五阀门18与第四阀门17 的蒸汽进口端管路连接，中压补偿压力级8的排汽出口端通过第六阀门19与第四阀门17的蒸汽出口端管路连接后，再与中压缸4的蒸汽进口端管道连接。

本实施例3相当于将实施例1和实施例2相融合，分别在高压部分增加高压补偿压力级7和在中压部分增加中压补偿压力级8，

在第一阀门14的进出口两端，并联了一个高压补偿压力级7，在第四阀门 17的进出口两端，并联了一个中压补偿压力级8，当在高负荷工况下运行时，关闭高压补偿压力级7两端的第二阀门15和第三阀门16，打开第一阀门14，主蒸汽依次通过主汽门13、第一阀门14进入高压缸3的蒸汽进口端，另外地，关闭中压补偿压力级8两端的第五阀门18和第六阀门19，打开第四阀门17，再热蒸汽依次通过第四阀门17进入中压缸4的蒸汽进口端；当在低负荷工况下运行时，打开高压补偿压力级7两端的第二阀门15和第三阀门16，关闭第一阀门14，主蒸汽依次通过主汽门13、第二阀门15、高压补偿压力级7和第三阀门 16再进入高压缸3的蒸汽进口端，相当于将高压补偿压力级7与高压缸3串联运行，另外地，打开中压补偿压力级8两端的第五阀门18和第六阀门19，关闭第四阀门17，再热蒸汽依次通过第五阀门18、中压补偿压力级8和第六阀门19 再进入高中压缸4的蒸汽进口端，相当于将中压补偿压力级8与中压缸4串联运行。

更具体地，为了进一步地适应不同的负荷工况，提高机组的调节能力和适应能力，高压补偿压力级沿径向设置至少两个蒸汽通道，蒸汽通道前端连接有用于控制蒸汽流量通断的至少一个第一调节阀门，在至少一个蒸汽通道内设有至少一个压力级，每个压力级由位于前端的静叶栅711和位于后端的动叶栅712 组成；

中压补偿压力级沿径向设置至少两个蒸汽通道，蒸汽通道前端连接有用于控制蒸汽流量通断的至少一个第二调节阀门，在至少一个蒸汽通道内设有至少一个压力级，每个压力级由位于前端的静叶栅711和位于后端的动叶栅712组成。

需要说明的是，在实施例1、2和3中，高压补偿压力级和/或中压补偿压力级都可以设置沿径向布置的蒸汽通道710，由于不管在高压补偿压力级还是中压补偿压力级中，所设置的蒸汽通道710、调节阀门以及其内的压力级都可独立存在，高压补偿压力级和中压补偿压力级之间互不影响，而且所起到的作用基本一致，为了方便描述，以下用蒸汽通道710来统称蒸汽通道和蒸汽通道，用调节阀门来统称第一调节阀门和第二调节阀门，每个蒸汽通道710都有对应的控制其蒸汽流量通断的调节阀门，需要注意的是，可以是一个调节阀门控制一个蒸汽通道710，也可以是一个调节阀门控制两个及以上的蒸汽通道710，也可以由多个调节阀门控制一个蒸汽通道710，也可以是以上各种方式的综合应用。

更进一步地，每个蒸汽通道710至少具有两个配置参数，即蒸汽通道710 的流通面积和蒸汽通道710内设置的压力级数量，每个蒸汽通道710的流通面积可以相同，也可以不尽相同，每个蒸汽通道710内设置的压力级数量也可以相同，也可以不尽相同。而在中低负荷工况下，调节级进口处接近额定主蒸汽压力，调节级以后的各级压力则大幅下降，因此在调节级进口处和出口处形成了很大的理想焓降，为了提高在中低负荷工况下的循环效率，需要尽可能地利用调节级这一区域的焓降，因此将不同的蒸汽通道710配置成具有不同焓降处理能力的技术状态，这种调节的方式具有很多种，例如在保证每个蒸汽通道710 流通面积相同的情况下，改变每个蒸汽通道710的压力级数量，或者在保证每个蒸汽通道710压力级数量相同的情况下，改变每个蒸汽通道710的流通面积，又或者同时改变蒸汽通道710的压力级数量及其流通面积，使得某一个或者多个蒸汽通道710更适合在特定负荷区间中运行，需要注意的是，在某一特定负荷下，可以是一个蒸汽通道710导通，也可以是多个蒸汽通道710导通，在此不作限制。

在本实施例中，越靠近内部轴线的蒸汽通道710具有更多的压力级，当负荷工况发生变化时，可以通过控制调节阀门切换至对应的蒸汽通道710，即负荷越低，则切换至具有越多压力级的蒸汽通道710上，充分利用在中低负荷工况下的焓降，以提高循环效率和降低系统能耗。

当然地，在多个蒸汽通道710中，除了通过设置不同的压力级数量，还可以设置不同的流通面积，来提高调节级出口处的压力，提高高压缸或中压缸的进气压力。

在一些实施例中，存在至少一个蒸汽通道710内不设置静叶栅711或设置轴向通流面积不变的静叶栅711，同时也不设置动叶栅712或设置无反动度的动叶栅712，即在这样的蒸汽通道710中不存在能做功的压力级，这一设计的目的在于，当机组在满/高负荷工况下运行时，不需调节级参与调节工作，直接将主蒸汽通往高压缸或中压缸中做功，以提高在满/高负荷工况下的运行效率。

在一些实施例中，相邻蒸汽通道710之间设有隔断壁，隔断壁能防止不同蒸汽通道710之间的窜气，而越靠近内侧的隔断壁沿着蒸汽流动方向的延伸距离则越短，相邻的两个隔断壁之间存在段差；相邻蒸汽通道710中的静叶栅711 至少存在一对在径向上相连接，定义径向连接的静叶栅711为一个静叶栅711 对，一个静叶栅711对同时横跨两个蒸汽通道710，静叶栅711对在两个静叶栅711的连接处形成一个沿周向延伸的环形静叶栅隔离带713，环形静叶栅隔离带 713用于隔离开不同蒸汽通道710的蒸汽，环形静叶栅隔离带713连接于对应隔断壁的末端，由于静叶是静止不动的，为了提高在蒸汽冲击情况下静叶的固定强度，在相邻两个隔断壁之间的段差处，将径向上相邻的两个静叶栅711通过环形静叶栅隔离带713相连接，再将环形静叶栅隔离带713固定在对应隔断壁处，应当理解的是，环形静叶栅隔离带713可以是隔断壁末端结构的一部分，也可以是另外的一个部件，这一部件同时在上下两个径向方向上连接两个静叶栅711，且在轴向上连接隔断壁的末端。更进一步地，各个蒸汽通道710均是开设在第二转轴的做功缸体的内缸714里，在做功缸体的内缸714里形成多个隔断壁，环形静叶栅隔离带713也即固定在做功缸体的内缸714上。更详细地，在第二转轴上安装有做功缸体，做功缸体在高压补偿压力级、中压补偿压力级的作用下，根据投运的不同蒸汽通道710中压力级的数量和蒸汽流通面积，带动能量转换设备进行转动和发电，第一转轴和第二转轴独立转动独立做功。

作为一种实施方式，对于在最内侧蒸汽通道710中的静叶栅711可直接延伸在最内侧的蒸汽通道710中；而除了最内侧蒸汽通道710之外，其余的蒸汽通道710中如果只有一个压力级，则此压力级的静叶栅711与最内侧蒸汽通道 710中最后一个压力级的静叶栅711组成一个静叶栅711对；如果其余的蒸汽通道710中具有多个压力级，除了第一个压力级外，从第二级及以后的压力级的静叶栅711则可以通过隔板719延伸至最内侧蒸汽通道710，隔板719保证了这一静叶栅711底部的稳固程度，同时隔板719在对应每个蒸汽通道710的流通区域上开设有第一通汽孔，以便蒸汽流通，此第一通汽孔的作用仅在于通气，不具备做功的作用；当然地，从第二级及以后的压力级的静叶栅711可以是单独的一个静叶栅711，也可以是与相邻蒸汽通道710的静叶栅711组成静叶栅 711对，当然也可以不连接隔板719，该静叶栅711本体延伸或者不延伸均可。在静叶栅711直接延伸或者通过隔板719延伸至最内侧的蒸汽通道710中的实施例里，静叶栅711或者隔板719的底部可设置汽封，保证其与第二转轴的做功缸体轮毂716之间的密封；同样地，在静叶栅711与隔板719的连接处，在空间上存在对应环形动叶栅隔离带717或者轮盘715等情况，因此在动静间隙中也要设置汽封组件。

更进一步地，构成一个静叶栅711对的两个静叶栅711在径向上的投影相互重叠，这两个静叶栅711形状一样，因为考虑到随着机组负荷变化，在切换蒸汽通道710时，往往会从一个静叶栅711对中的一个切换至另一个，为了保证切换顺畅，减少负荷和/或压力级数量和/或流通面积变化时带来的机组震动、噪音等影响，因此在静叶栅711对上的两个静叶栅711进行了同形状化设计。

在一些实施例中，相邻蒸汽通道710中的动叶栅712至少存在一对在径向上相连接，定义径向连接的动叶栅712为一个动叶栅712对，一个动叶栅712 对同时横跨两个蒸汽通道710，动叶栅712对在两个动叶栅712的连接处形成一个沿周向延伸的环形动叶栅隔离带717，环形动叶栅隔离带717用于连接上下两个动叶栅712，既有加强连接强度的作用，也有隔离不同蒸汽通道710的蒸汽的作用。

作为一种实施方式，对于在最内侧的动叶栅712对，其中靠近内侧的一个动叶栅712直接固定在第二转轴的做功缸体轮毂716上；而对于其余动叶栅712 对，其中靠近内侧的一个动叶栅712通过轮盘715固定在第二转轴的做功缸体轮毂716上，轮盘715上设有固定槽，内侧的动叶栅712固定在此固定槽中，轮盘715一来作为力的传递，将动叶栅712与做功缸体轮毂716连接在一起，二来轮盘715在对应每个蒸汽通道710的流通区域上开设有第二通汽孔720，第二通汽孔720与第一通汽孔的大小和开设位置相对应，还能起到流通蒸汽的作用。

同理地，更进一步，构成一个动叶栅712对的两个动叶栅712在径向上的投影相互重叠，其设置原理与静叶栅711的相同，在此不再赘述。

作为一种实施方式，组成一个压力级的静叶栅711和动叶栅712分别所属的静叶栅711对和动叶栅712对横跨相同的蒸汽通道710，由于静叶栅711对和动叶栅712对都会同时横跨至少两个蒸汽通道710，而压力级由一个位于前端的静叶栅711和一个位于后端的动叶栅712构成，因此对于静叶栅711对和动叶栅712对中同处一个蒸汽通道710内的静叶栅711和动叶栅712，在满足静叶栅 711在前、动叶栅712在后的条件下，就组成一个压力级，避免了横跨不同蒸汽通道710的静叶栅711对和动叶栅712对中同处一个蒸汽通道710内的静叶栅 711和动叶栅712组成压力级，避免压力级运行时可能造成的运转不平衡、影响相邻蒸汽通道710等隐患。

在本实施例中，环形动叶栅隔离带717与环形静叶栅隔离带713或隔断壁末端之间存在配合间隙，配合间隙中设有径向汽封组件718，意思是，环形静叶栅隔离带713和隔断壁末端都是静止不动的结构部件，不管环形静叶栅隔离带 713与隔断壁末端之间的连接关系如何，环形动叶栅隔离带717和其中的至少一个结构部件之间都有配合间隙，为了防止不同蒸汽通道710之间的蒸汽互窜，影响气流正常在对应流道中流动，因此在配合间隙中设有径向汽封组件718，实现环形动叶栅隔离带717与环形静叶栅隔离带713或隔断壁末端之间的密封连接。

在本实施例中，在同一个高压补偿压力级或中压补偿压力级中，任意一个蒸汽通道710中压力级的数量不少于位于其外侧任一个蒸汽通道710中压力级的数量，优选地，从外至内，蒸汽通道710中压力级的数量是递增关系，例如从外至内依次设置有4个蒸汽通道710，最外侧蒸汽通道710不设置压力级，次外侧蒸汽通道710设置一个压力级，次内侧蒸汽通道710设置两个压力级，最内侧蒸汽通道710设置三个压力级，更进一步地，最内侧蒸汽通道710的最后一个压力级中静叶栅711和动叶栅712分别所属的静叶栅711对和动叶栅712对同样处于次内侧蒸汽通道710中，且该静叶栅711对和动叶栅712对另外的静叶栅711和动叶栅712构成了次内侧蒸汽通道710中第一个压力级，其余蒸汽通道710、压力级的情况可参照图1。

作为一种实施方式，蒸汽通道710的蒸汽通流能力从外侧到内侧逐渐减少；作为另一种实施方式，蒸汽通道710的蒸汽通流能力也可以全部相同。

优选地，存在至少一个蒸汽通道710采用全周进汽方式。

实施例4：

在本实施例4中，基于同样的发明目的，为了进一步地适应不同的负荷工况，提高机组的调节能力和适应能力，将实施例1中的高压补偿压力级7替换成以下的技术方案：

高压补偿压力级7内设有至少一个第一调节压力级组，第一调节压力级组依次同轴串联于能量转换设备之前，每个第一调节压力级组内设有至少一个压力级811，压力级811由位于前端的静叶栅812和位于后端的动叶栅813组成，静叶栅812由多根沿周向排列的静叶组成，动叶栅813由多根沿周向排列的动叶组成，通过一前一后的两个静叶栅812和动叶栅813组成一个压力级811，压力级811响应于从锅炉中产生的主蒸汽而做功，每个第一调节压力级组对应有独立的第一调节进汽通道814，第一调节进汽通道814前端连接有用于控制蒸汽流量通断的至少一个第一控制阀门，沿着轴向方向，同一个调节压力级组810 内的压力级811之间通过调节进汽通道814相隔开。

实施例5：

在本实施例5中，基于同样的发明目的，为了进一步地适应不同的负荷工况，提高机组的调节能力和适应能力，将实施例2中的中压补偿压力级8替换成以下的技术方案：

中压补偿压力级8内设有至少一个第二调节压力级组，第二调节压力级组依次同轴串联于能量转换设备之前，每个第二调节压力级组内设有至少一个压力级811，压力级811由位于前端的静叶栅812和位于后端的动叶栅813组成，静叶栅812由多根沿周向排列的静叶组成，动叶栅813由多根沿周向排列的动叶组成，通过一前一后的两个静叶栅812和动叶栅813组成一个压力级811，压力级811响应于从锅炉中产生的主蒸汽而做功，每个第二调节压力级组对应有独立的第二调节进汽通道814，第二调节进汽通道814前端连接有用于控制蒸汽流量通断的至少一个第二控制阀门，沿着轴向方向，同一个调节压力级组810 内的压力级811之间通过调节进汽通道814相隔开。

实施例6：

在本实施例6中，基于同样的发明目的，为了进一步地适应不同的负荷工况，提高机组的调节能力和适应能力，将实施例3中的高、中压补偿压力级替换成以下的技术方案：

高压补偿压力级7内设有至少一个第一调节压力级组，第一调节压力级组依次同轴串联于能量转换设备之前，每个第一调节压力级组内设有至少一个压力级811，压力级811由位于前端的静叶栅812和位于后端的动叶栅813组成，静叶栅812由多根沿周向排列的静叶组成，动叶栅813由多根沿周向排列的动叶组成，通过一前一后的两个静叶栅812和动叶栅813组成一个压力级811，压力级811响应于从锅炉中产生的主蒸汽而做功，每个第一调节压力级组对应有独立的第一调节进汽通道814，第一调节进汽通道814前端连接有用于控制蒸汽流量通断的至少一个第一控制阀门，沿着轴向方向，同一个调节压力级组810 内的压力级811之间通过调节进汽通道814相隔开；

中压补偿压力级8内设有至少一个第二调节压力级组，第二调节压力级组依次同轴串联于能量转换设备之前，每个第二调节压力级组内设有至少一个压力级811，压力级811由位于前端的静叶栅812和位于后端的动叶栅813组成，静叶栅812由多根沿周向排列的静叶组成，动叶栅813由多根沿周向排列的动叶组成，通过一前一后的两个静叶栅812和动叶栅813组成一个压力级811，压力级811响应于从锅炉中产生的主蒸汽而做功，每个第二调节压力级组对应有独立的第二调节进汽通道814，第二调节进汽通道814前端连接有用于控制蒸汽流量通断的至少一个第二控制阀门，沿着轴向方向，同一个调节压力级组810 内的压力级811之间通过调节进汽通道814相隔开。

需要说明的是，在实施例4、5和6中，在第二转轴上安装有做功缸体，做功缸体上可设置高压补偿压力级7和/或中压补偿压力级8，高压补偿压力级7 和/或中压补偿压力级8都可以分别独立设置串联布置的调节压力级组810，由于不管在高压补偿压力级7还是中压补偿压力级8中，所设置的调节压力级组 810、控制阀门以及其内的压力级811都可独立存在，高压补偿压力级7和中压补偿压力级8之间互不影响，而且所起到的作用基本一致，做功缸体在高压补偿压力级7、中压补偿压力级8的作用下，根据投运的不同调节压力级组810，带动能量转换设备进行转动和发电，第一转轴和第二转轴独立转动独立做功，因此为了方便描述，以下用调节压力级组810来统称第一调节压力级组和第二调节压力级组，用控制阀门来统称第一控制阀门和第二控制阀门，每个调节压力级组810都有对应的控制其蒸汽流量通断的控制阀门，需要注意的是，可以是一个控制阀门控制一个调节压力级组810，也可以是一个控制阀门控制两个及以上的调节压力级组810，也可以由多个控制阀门控制一个调节压力级组810，也可以是以上各种方式的综合应用。

当正常运行在高负荷下时，高压补偿压力级7和中压补偿压力级8均不投入运行，蒸汽正常进入高压缸和中压缸做功；当机组运行在中低负荷下时，根据具体的负荷区间，针对每个补偿压力级811，可切换至不同的调节压力级组 810，在同一个补偿压力级811中，每个调节压力级组810沿着第二转轴的同轴方向依次串联，每个调节压力级组810中都设有用于做功的压力级811，即各个压力级811沿着同轴方向串联，各个压力级811均处于备用状态，因此当上游的调节压力级组810投运时，下游的调节压力级组810中的压力级811也会一并投入运行，通过启用不同的调节进汽通道814，实现机组负荷越低，调节越多的压力级811投入运行，且能共用下游的压力级811，只需利用级组在轴向上的长度空间，即可实现不同压力级811结构的搭建，实现汽轮机组的结构适应性重建，提高机组低负荷效率。

可见，每个调节压力级组810都是备用压力级组，可实现根据实际负荷情况而动态重构在做功缸体内实际投运的压力级组，当负荷越低，投入越多的压力级811，且在本实施例中各压力级811沿轴向设置，只需开启上游的调节进汽通道814即可利用下游的压力级811，压力级811利用率高，机组适应性强，效率高。

在一些实施例中，高压缸或中压缸或至少一个调节压力级组810采用全周进汽方式，且其前端不设置调节级，更进一步地，不设置采用部分进汽的调节级，通过以上进汽方式，再加上在低负荷时切换至能让更多压力级811投入运行的调节进汽通道814，可消除低负荷工况因部分进汽产生的周向进汽不均而引起机组振动偏大的问题，降低了低负荷工况下机组的振动幅度。

在一些实施例中，在高压补偿压力级7或中压补偿压力级8中，各个调节压力级组810沿着轴向由近至远串联布置，在最低负荷工况下，开启距离能量转换设备最远的调节压力级组810，为了提高在最低负荷下做功缸体的运行稳定性，将最远的调节压力级组810中的最前端的压力级811中的静叶栅812嵌入在做功缸体的内缸上，由于内缸是定子，静止不动，稳定性高，因此能加强最前端一级压力级811的静叶栅812的连接强度。

在一些实施例中，在高压补偿压力级7或中压补偿压力级8中，距离能量转换设备最远的调节压力级组810设有调节级，调节级内设有至少两个喷嘴组，即在最低负荷工况下时，需加入调节级，利用调节级的作用，提高当所有调节压力级组810中的压力级811都投运时的运行效率。

在本实施例中，每个调节压力级组810的出口设有对应的逆止门组件815，且每个调节压力级组810均有与之对应的一个逆止门组件815，调节压力级组810在前，逆止门组件815在后，逆止门组件815用于当对应的调节压力级组 810及其之前的调节压力级组810投运时开启，当对应的调节压力级组810不投运，且其之后的调节压力级组810投运时关闭，以上的前后方向描述是对应于蒸汽流动方向而言，即逆止门组件815相当于通断阀门，其能确保在沿同一轴线串联的各个压力级811中只有实际需要的一部分压力级811有蒸汽通过，而无需投运的另一部分压力级811则不通过蒸汽，且防止这一部分压力级811转动做功，引起鼓风现象，降低系统效率。

更详细地，以高压补偿压力级7为例，其一共设置了三个第一调节压力级组，从近至远分别为第一调节压力单元801、第二调节压力单元802和第三调节压力单元803，每一个调节压力单元中均设有两个压力级811，共计六个压力级 811；在每一个调节压力单元之后紧接着就是其对应的逆止门组件815，调节压力单元与逆止门组件815一一对应，举例说明，当第二调节压力单元802投运时，第二逆止门组件815、第一逆止门组件815都会开启，第一调节压力单元 801、第二调节压力单元802中的共计四个压力级811均投入运行，但是第三逆止门组件815关闭，即第三调节压力单元803的两个压力级811不投运，不转动。

需要说明的是，第一调节压力单元801后依然设置有第一逆止门组件815，是为了当高压补偿压力级7不投入运行时，主蒸汽在进入高压缸过程中，不会窜气至高压补偿压力级7内，因为高压补偿压力级7前后的第二阀门15和第三阀门16在关闭状态下，可能还会有少量气体流过，为了避免高压补偿压力级7 空转鼓风，所以任何一个第一调节压力级组后均有逆止门组件815，保证不通气。

更进一步地，每个调节压力级组810的出口设有环形通道816，当前调节压力级组810的下一级调节压力级组810的调节进汽通道814则通过此环形通道 816进行进气分配，逆止门组件815设于环形通道816处，利用环形通道816的空间，逆止门组件815既能向外封堵下一级的调节进汽通道814，又能向内封堵当前级的调节压力级组810出口；举例说明，在上一例子中，第三逆止门组件 815所处的位置即第二调节压力单元802的调节进汽通道814对应的环形通道 816，当第三逆止门组件815关闭时，第二调节压力单元802的调节进汽通道814 中的蒸汽能顺利通过环形通道816，再依次进入到第二调节压力单元802中的两个压力级811和第一调节压力单元801中的两个压力级811。

参照图2至5，在本实施例中，逆止门组件815包括多个沿圆周方向依次设置的逆止门单元817，各个逆止门单元817首尾相连，逆止门单元817包括转动轴818和开合构件819，开合构件819可沿转动轴818作转动，转动轴818的位置固定不动，开合构件819存在两种状态，分别是打开状态和关闭状态，关闭状态下的开合构件819沿轴向投影是由内缘线820、第一边线821、第二边线822 和外缘线823组成的不规则面，内缘线820与外缘线823分别位于内外两个方向，第一边线821和第二边线822分别连接内缘线820和外缘线823的左右两侧端点，在轴向投影上，各个开合构件819对应的不规则面互不重叠，在关闭状态下，多个开合构件819的内缘线820首尾相连组成的圆形与环形通道816 的内圆825重合，多个开合构件819的外缘线823首尾相连组成一封闭图形，当多个逆止门单元817关闭时，多条内缘线820连成的圆形能抵接住对应环形通道816的内圆825，保证密封性，有效杜绝蒸汽向上游区域流动。

结合图2和图3，作为一种实施方式，外缘线823为直线，封闭图形为多边形，多边形的边数≥3，转动轴818的中轴线与多边形的边线沿轴向投影重合，开合构件819沿着转动轴818转动，相当于不规则面沿着多边形的边线转动。

优选地，多边形的内切圆的覆盖面积大于等于环形通道816的外圆824，即当逆止门组件815处于打开状态时，各个开合构件819沿转动轴818向外翻转打开后，能完全将环形通道816的外圆824露出，蒸汽在环形通道816中流动不再受到逆止门组件815的影响，保证流动畅通。

结合图4和图5，作为另一种实施方式，外缘线823为弧线，封闭图形为圆形，各个开合构件819的外缘线823首尾相接，组成一个封闭的圆形，此时将外缘线823的两个端点通过直线相连，各个开合构件819对应的这条虚拟直线首尾连接也组成一个多边形，更近一步地，圆形的覆盖面积大于等于环形通道 816的外圆824，另外地，当开合构件819向外翻转180°后，即外缘线823翻向里，内缘线820翻向外，外缘线823所连成的图形的覆盖区域也完全覆盖环形通道816的外圆824，保证即使在最极限状态，也不占据环形通道816的流通面积。

在本实施例中，开合构件819根据所处区域的前后压差沿转动轴818作向外翻转或向内翻转，即开合构件819与转动轴818之间无其他执行构件，开合构件819的打开和关闭完全依靠蒸汽气流的作用，当逆止门组件815前方的调节压力级组810投入运行时，依靠前方的蒸汽气流冲击打开各个开合构件819；当逆止门组件815前方的调节压力级组810不投运，且其后方紧接着的调节进气通道开启流通蒸汽时，依靠后方的蒸汽气流冲击关闭各个开合构件819，整个开合过程无需特定的执行构件来控制，根据蒸汽流动的变化而变化，开合过程稳定可靠，无需控制。

优选地，开合构件819从关闭状态向上翻转至打开状态的旋转角度不大于 135°，更进一步地，逆止门单元817还包括两个定位构件，两个定位构件分别用于固定或缓冲在关闭状态和打开状态下的开合构件819。

需要说明的是，由于蒸汽气流速度很快，无论是开启还是关闭，开合构件 819都有可能被突然冲击，而为了消除开合构件819的突然撞击或者振动，在开合构件819的关闭状态和打开状态两个位置状态点处，分别设置定位构件，一是能将开合构件819固定住，二是能实现缓冲作用，避免气缸损伤。

实施例7：

参照图4，在本实施例7中，是在实施例1或3或4或6的基础上，增加一个第七阀门20，更具体地，高压补偿压力级7的排汽出口端通过第七阀门20与锅炉12的再热蒸汽进口端管道连接，当在满负荷工况下时，打开第一阀门14、第二阀门15和第七阀门20，关闭第三阀门16，使得高压补偿压力级7与高压缸3并联，锅炉12出来的主蒸汽一分为二，分别进入高压补偿压力级7与高压缸3，然后再将高压补偿压力级7与高压缸3的出口蒸汽汇总后一起进入锅炉 12再热，进一步提高汽轮机组在满负荷工况下的做功能力。需要说明的是，在满负荷工况下第七阀门20才会开启，且第三阀门16关闭，实现并联运行，其余的高负荷工况和低负荷工况下，第七阀门20常闭。

另外地，作为实施例1至实施例7的进一步完善方案，在第一转轴1的中心轴线方向依次布置有高压缸3、中压缸4、低压缸5和发电机6，低压缸5的排汽出口端连接凝汽器10，凝汽器10的凝结水出口通过管路依次连接凝结水泵 21、低压加热器22、除氧器23、给水泵11、高压加热器24和锅炉12给水口，以此形成循环。

在一些实施例中，设定汽轮发电机组的第一状态重构点的负荷率为n％，高压补偿压力级7的通流面积为高压缸3通流面积的0.4n％～1.5n％；设定汽轮发电机组的第二状态重构点的负荷率为m％，中压补偿压力级8的通流面积为中压缸4通流面积的0.4m％～1.5m％。

需要说明的是，其中n与m的取值可以是相同，也可以是不相同的，其取值范围在30～70％之间，第一状态重构点决定在哪个负荷率下将高压补偿压力级 7投入工作，并与高压缸3串联运行，第二状态重构点决定在哪个负荷率下将中压补偿压力级8投入工作，并与中压缸4串联运行；在30％～70％的负荷率下，汽轮机组的运行压力下降明显，所以在这个负荷范围内需要将高压补偿压力级7 和/或中压补偿压力级8给串联上，以将运行压力顶上来。

另外地，在高压补偿压力级7投入运行后，还可进一步细分负荷率，在更细分的区间内，切换不同的第一蒸汽通道或者第一调节压力级组，以调整投入不同的压力级，随着机组负荷的变化，其所对应的最合适蒸汽通流能力也在变化，而通过将热力系统状态自动重构这一方式，切换至不同的蒸汽通道710或者调节压力级组810，使得重构后的蒸汽通流能力更匹配当前的负荷率，为了达到这一目的，负荷区间与蒸汽通道710或调节压力级组810之间的组合方式有多种，最基本的是一个负荷区间对应一个蒸汽通道710或调节压力级组810，当然也可以是一个负荷区间对应两个及以上蒸汽通道710。而要切换蒸汽通道710 或调节压力级组810的原因，可以是被动的，也可以是主动的，即可以当机组负荷发生变化时，蒸汽通道710或调节压力级组随之切换；也可以是人为设定一个目标负荷率，在热力系统其他装置调节的同时，蒸汽通道710或调节压力级组也在主动切换。

实施例8：

本实施例8提供一种应用于上述实施例1或实施例3或实施例4或实施例6 中外置多通道调节系统的高效汽轮机组的运行方法，先划分界定好高负荷工况和低负荷工况，在高负荷工况下，打开第一阀门14，关闭第二阀门15、第三阀门16，根据负荷情况，使高压补偿压力级7空转或停机，其中空转也即热备用，关闭高压补偿压力级7与高压缸3之间的通流结构，主蒸汽从锅炉12出口主蒸汽管道直接送往高压缸3中膨胀做功，低压蒸汽从高压缸3排汽出口端排出并送往锅炉12再热蒸汽进口端，减小了高压部分的通流面积，避免机组在高负荷工况下滑压运行时主蒸汽压力大幅下降；

在低负荷工况下，打开第二阀门15、第三阀门16，关闭第一阀门14，使高压补偿压力级7与高压缸3串联运行，主蒸汽从锅炉12出口主蒸汽管道送往高压补偿压力级7膨胀做功，高压补偿压力级7通过第二转轴2驱动能量转换设备9；做功后蒸汽从高压补偿压力级7排汽出口端排出，流向高压缸3蒸汽进口端继续膨胀做功，随后低压蒸汽从高压缸3排汽出口端排出送往锅炉12再热蒸汽进口端，通过将高压补偿压力级7与高压缸3串联运行的方式，增加做功环节，通过压力传递维持较高的机组运行压力。

实施例9：

本实施例9提供一种应用于上述实施例2或实施例3或实施例5或实施例6 中外置多通道调节系统的高效汽轮机组的运行方法，先划分界定好高负荷工况和低负荷工况，在高负荷工况下，打开第四阀门17，关闭第五阀门18和第六阀门19，根据负荷情况，使中压补偿压力级8空转或停机，其中空转也即热备用，关闭中压补偿压力级8与中压缸4之间的通流结构，再热蒸汽从锅炉12再热蒸汽出口端通过管道直接送往中压缸4中膨胀做功，低压蒸汽从中压缸4的排汽出口端排出并送往低压缸5的蒸汽入口端，减小了中压部分的通流面积，提高机组滑压运行的主汽压力；

在低负荷工况下，打开第五阀门18和第六阀门19，关闭第四阀门17，使中压补偿压力级8与中压缸4串联运行，再热蒸汽从锅炉12的再热蒸汽出口端排出并通过管道送往中压补偿压力级8膨胀做功，中压补偿压力级8通过第二转轴2驱动能量转换设备9；做功后蒸汽从中压补偿压力级8排汽口排出，流向中压缸4进汽口继续膨胀做功，随后低压蒸汽从中压缸4的排汽出口端排出并送往低压缸5，通过将中压补偿压力级8与中压缸4串联运行的方式，增加做功环节，通过压力传递维持较高的机组运行压力。

实施例10：

本实施例10提供一种应用于上述实施例3或实施例6中外置多通道调节系统的高效汽轮机组的运行方法，先划分界定好高负荷工况和低负荷工况，在高负荷工况下，打开第一阀门14和第四阀门17，关闭第二阀门15、第三阀门16、第五阀门18和第六阀门19，使高压补偿压力级7和中压补偿压力级8空转或停机，关闭高压补偿压力级7与高压缸3之间的通流结构，关闭中压补偿压力级8 与中压缸4之间的通流结构，主蒸汽从锅炉12出口主蒸汽管道直接送往高压缸 3中膨胀做功，低压蒸汽从高压缸3排汽出口端排出并送往锅炉12再热蒸汽进口端，再热蒸汽从锅炉12再热蒸汽出口端通过管道直接送往中压缸4中膨胀做功，低压蒸汽从中压缸4的排汽出口端排出并送往低压缸5的蒸汽入口端，通过分别减小高压部分和中压部分的通流面积，避免机组在高负荷工况下滑压运行时主蒸汽压力大幅下降，提高机组滑压运行的主汽压力；

在低负荷工况下，打开第二阀门15、第三阀门16、第五阀门18和第六阀门19，关闭第一阀门14和第四阀门17，使高压补偿压力级7与高压缸3串联运行，中压补偿压力级8与中压缸4串联运行；

主蒸汽从锅炉12出口主蒸汽管道送往高压补偿压力级7膨胀做功，高压补偿压力级7通过第二转轴2驱动能量转换设备9；做功后蒸汽从高压补偿压力级 7排汽出口端排出，流向高压缸3蒸汽进口端继续膨胀做功，随后低压蒸汽从高压缸3排汽出口端排出送往锅炉12再热蒸汽进口端，再热蒸汽从锅炉12的再热蒸汽出口端排出并通过管道送往中压补偿压力级8膨胀做功，中压补偿压力级8通过第二转轴2驱动能量转换设备9；做功后蒸汽从中压补偿压力级8排汽口排出，流向中压缸4进汽口继续膨胀做功，随后低压蒸汽从中压缸4的排汽出口端排出并送往低压缸5，通过将高压补偿压力级7与高压缸3串联运行、中压补偿压力级8与中压缸4串联运行的方式，增加做功环节，通过压力传递维持较高的机组运行压力。

在以上实施例中，在低负荷工况下，机组运行效果等同于增加了蒸汽做功环节，相比于常规机组，本实施中的机组运行压力得以有效提高，因此，显著提高了机组循环效率和发电能效。

在一些实施例中，高负荷工况为不小于额定负荷工况的70％，优选为 70～90％，低负荷工况为额定负荷工况的10％～70％。

需要说明的是，不管高压补偿压力级7采用径向蒸汽通道710的方式还是轴向调节压力级组的方式来组建外置的多通道调节系统，当需要将高压补偿压力级7运行时，均可通过调整第一调节阀门或第一控制阀门通断的方式，来切换不同的蒸汽通道710或调节压力级组810，从而重构不同数量的压力级来投入运行，实现更细化的适应性调节。中压补充压力级8同理。

实施例11：

在本实施例11中，应用于实施例7中的外置多通道调节系统的高效汽轮机组，在90～100％的满负荷工况下，可让高压补偿压力级7与高压缸3并联运行，即打开第一阀门14、第二阀门15和第七阀门20，关闭16第三阀门；

综上，相对于现有技术，上述实施例提供一种外置多通道调节系统的高效汽轮机组及运行方法，划分汽轮机组的运行负荷工况，在高负荷工况下，让常规的高压缸3、中压缸4投入运行，高压补偿压力级7和/或中压补偿压力级8 空转或停机，以减小通流面积、避免汽轮机组滑压运行时主汽压力大幅下降；在低负荷工况下，将高压补偿压力级7与高压缸3串联运行，和/或将中压补偿压力级8与中压缸4串联运行。通过在通流系统中串联压力级，增加做功环节，并通过压力传递维持较高的机组运行压力。根据运行负荷工况，动态重构汽轮机组的通流状态，避免汽轮机组在中低负荷工况下由于主再热蒸汽运行压力下降而引起能效急剧下降的问题，提高汽轮机组的工况适应性；

在高压补偿压力级7中沿径向设置至少两个第一蒸汽通道，和/或在中压补偿压力级8中沿径向设置至少两个第二蒸汽通道，当热力系统处于不同负荷区间时，可切换到对应的第一和第二蒸汽通道运行，利用不同蒸汽通道710之间不尽相同的蒸汽通流能力及其内配套的不尽相同数量的压力级，以适应不同负荷工况，保证在中低负荷下较高的循环效率和较低的系统能耗；

在能量转换设备9之前串联的高压补偿压力级7和/或中压补偿压力级8内，分别设有多个第一和/或第二调节压力级组，每个第一和/或第二调节压力级组都有对应的第一和/或第二调节进汽通道来输送蒸汽，根据不同的负荷区间，投运不同的调节压力级组810，且当投运位于上游的调节压力级组810时，下游的调节压力级组810由于串联的关系也会一并投入运行，实现汽轮机组的结构适应性重建，提高机组低负荷效率，且只需利用机组在轴向上的长度空间，即可实现不同压力级结构的搭建；由于调节压力级组810可全面采用全周进汽方式，可消除低负荷工况因部分进汽产生的周向进汽不均，从而引起机组振动偏大的问题。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。