CH702182A1

CH702182A1 - Gas turbine for power generation in combined cycle power plants, has supporting devices to absorb deformations of annular exhaust gas casing, where each supporting device exhibits pre-loaded spring support that acts in supporting direction

Info

Publication number: CH702182A1
Application number: CH01684/09A
Authority: CH
Inventors: Jose Ruiz; Orestes Jesus Maurell; Kevin Brady Powel; Harold Siegert; Kevin Carpenter
Original assignee: Alstom Technology Ltd
Priority date: 2009-11-02
Filing date: 2009-11-02
Publication date: 2011-05-13

Abstract

The turbine (10) has an annular exhaust gas casing (16) arranged at a turbine outlet at a distance from a supporting foundation (22) and comprising an outer shell (20a). Supporting devices (26-28) are arranged with a predetermined supporting direction for absorbing deformations of the casing, where the supporting devices are arranged between the foundation and the outer shell. Each supporting device has an end fastened on the outer shell and another end supported on the foundation. Each supporting device exhibits a pre-loaded spring support that acts in the supporting direction. An independent claim is also included for a method for manufacturing a gas turbine.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Technik von Gasturbinen. Sie betrifft eine Gasturbine gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zu deren Herstellung. The present invention relates to the field of gas turbines. It relates to a gas turbine according to the preamble of claim 1 and a method for their preparation.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

[0002] Seit längerem haben sich grosse, stationäre Gasturbinen bei der Energieerzeugung in Kombikraftwerken oder einer anderen Umgebung bewährt (siehe z.B. D. K. Mukherjee, State-of-the-art gas turbines - a brief update ABB Review 2/1997, S.4-14 (1997)). Eine der dort aufgeführten Gasturbinen, die GT13E2 mit einer Leistung von 165 MW, ist in Fig. 1in teilweise geschnittener, perspektivischer Ansicht wiedergegeben. [0002] For a long time, large, stationary gas turbines have proved their worth in power generation in combined cycle power plants or in other environments (see, for example, DK Mukherjee, State-of-the-art gas turbines - a brief update ABB Review 2/1997, p.4- 14 (1997)). One of the gas turbines listed there, the GT13E2 with an output of 165 MW, is reproduced in FIG. 1 in a partially sectioned, perspective view.

[0003] Die Gasturbine 10 aus Fig. 1umfasst einen um eine Maschinenachse 49 drehbar gelagerten Rotor mit einer Rotorwelle 17 und einer Beschaufelung, die einerseits zu einem Verdichter 11 für die angesaugte Verbrennungsluft und andererseits zu einer Turbine 14 für die Entspannung des erzeugten Heissgases gehört. Zwischen Verdichter 11 und Turbine 14 ist eine Brennkammer 13 angeordnet, in die eine ringförmige Anordnung von Brennern 12 zur Verbrennung ein Brennstoff-Luft-Gemisch eindüst. Die Brennkammer 13 und die anschliessende Turbine 14 sind von einem Aussengehäuse 15 umgeben, an das ein ringförmiges Abgasgehäuse 16 angeflanscht ist. Das Abgasgehäuse 16, das in Fig. 2 in seinen Einzelheiten gezeigt ist, umfasst in einer konzentrischen Anordnung eine Aussenschale 20a und eine Innenschale 20b, die durch über den Umfang verteilt angeordnete, radial orientierte Streben 21 untereinander verbunden sind. The gas turbine 10 of Fig. 1 comprises a rotor rotatably mounted about a machine axis 49 with a rotor shaft 17 and a blading, which on the one hand to a compressor 11 for the intake combustion air and on the other hand to a turbine 14 for the relaxation of the generated hot gas. Between the compressor 11 and the turbine 14, a combustion chamber 13 is arranged, in which an annular arrangement of burners 12 for combustion incinerates a fuel-air mixture. The combustion chamber 13 and the subsequent turbine 14 are surrounded by an outer housing 15, to which an annular exhaust housing 16 is flanged. The exhaust housing 16, which is shown in detail in FIG. 2, comprises in a concentric arrangement an outer shell 20a and an inner shell 20b, which are interconnected by circumferentially distributed, radially oriented struts 21.

[0004] Als stationäre Turbine ist die Gasturbine 10 auf einem stabilen Fundament (22 in Fig. 2) aufgebaut und im Ausgangsbereich durch (in Fig. 2 nicht dargestellte) Stützen, die am Aussengehäuse 15 angreifen, auf einem Tragsockel 23 abgestützt. Das Abgasgehäuse 16 selbst ist im Stand der Technik nicht abgestützt. Aufgrund der Massivität und des Gewichtes des Abgasgehäuses 16 kann es unter Umständen zu Absenkungen des Gehäuses kommen, die zu einer Dezentrierung der Lagerung und zu einem Schleifen der Laufschaufeln führen können. Es besteht der Wunsch, bei derartigen Gehäusekonfigurationen solche Absenkungen mit Sicherheit auszuschliessen. As a stationary turbine, the gas turbine 10 is constructed on a stable foundation (22 in Fig. 2) and in the output region by (in Fig. 2, not shown) supports which engage the outer housing 15, supported on a support base 23. The exhaust housing 16 itself is not supported in the prior art. Due to the massiveness and the weight of the exhaust housing 16, it may under certain circumstances come to lowering the housing, which can lead to a decentration of storage and grinding of the blades. There is a desire to exclude such reductions with security in such housing configurations.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION

[0005] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Gasturbine zu schaffen, welche die geschilderten Nachteile bisheriger Gasturbinen vermeidet und sich insbesondere durch eine erhöhte Stabilität des Gehäuses im Abgasbereich auszeichnet, die auch bei bereits vorhandenen Gasturbinen auf einfache Weise nachträglich herbeigeführt werden kann, sowie ein Verfahren zum Herstellen bzw. der Montage solcher Gasturbinen anzugeben. It is therefore an object of the invention to provide a gas turbine, which avoids the disadvantages of previous gas turbines and is characterized in particular by increased stability of the housing in the exhaust gas, which can be brought about even with existing gas turbines in a simple manner subsequently, as well to provide a method for producing or assembling such gas turbines.

[0006] Die Aufgabe wird durch die Gesamtheit der Merkmale der Ansprüche 1 und 13 gelöst. Wichtig für die Erfindung ist, dass zum Auffangen von Verformungen des Abgasgehäuses zwischen dem Fundament und der Aussenschale des Abgasgehäuses Abstützvorrichtungen mit jeweils vorgegebener Abstützrichtung angeordnet sind, welche mit einem Ende an der Aussenschale des Abgasgehäuses befestigt sind und sich mit dem anderen Ende am Fundament abstützen, und dass die Abstützvorrichtungen jeweils eine in Abstützrichtung wirkende, vorbelastete Federstütze aufweisen. The object is solved by the totality of the features of claims 1 and 13. It is important for the invention that for collecting deformations of the exhaust housing between the foundation and the outer shell of the exhaust housing supporting devices are each arranged with predetermined support direction, which are fixed with one end to the outer shell of the exhaust housing and supported at the other end of the foundation, and that the support devices each have an acting in the support direction, preloaded spring support.

[0007] Eine Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Abstützvorrichtungen mit unterschiedlichen Abstützrichtungen vorgesehen sind, welche symmetrisch zu einer durch die Maschinenachse gehenden vertikalen Mittelebene angeordnet sind. An embodiment of the invention is characterized in that a plurality of supporting devices are provided with different support directions, which are arranged symmetrically to a going through the machine axis vertical center plane.

[0008] Vorzugsweise sind drei separate Abstützvorrichtungen vorgesehen, von denen die mittlere Abstützvorrichtung in der durch die Maschinenachse gehenden vertikalen Mittelebene liegt, während die beiden anderen Abstützvorrichtungen Abstützrichtungen aufweisen, die aus der durch die Maschinenachse gehenden vertikalen Mittelebene um einen Winkel zwischen 30° und 40°, vorzugsweise etwa 36°, herausgekippt sind. Preferably, three separate support devices are provided, of which the central support device is in the vertical axis passing through the machine center plane, while the other two support devices have support directions extending from the passing through the machine axis vertical center plane at an angle between 30 ° and 40 °, preferably about 36 °, are tilted out.

[0009] Um thermische Ausdehnungen aufzufangen, ist es dabei von Vorteil, wenn im kalten Zustand der Gasturbine die Abstützrichtung der mittleren Abstützvorrichtung aus der Vertikalen um einige Grad, vorzugsweise 6,9°, verkippt ist, und die Abstützrichtungen der beiden anderen Abstützvorrichtungen aus der radialen Richtung um einige Grad, vorzugsweise 6°, verkippt sind. To absorb thermal expansions, it is advantageous if in the cold state of the gas turbine, the support direction of the central support device from the vertical by a few degrees, preferably 6.9 °, tilted, and the support directions of the other two support devices from the radial direction by a few degrees, preferably 6 °, are tilted.

[0010] Eine andere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Abstützvorrichtungen mit ihren Enden an der Aussenschale des Abgasgehäuses und am Fundament zur Aufnahme von Wärmedehnungen verschwenkbar angelenkt sind. Another embodiment of the invention is characterized in that the supporting devices are articulated with their ends on the outer shell of the exhaust housing and the foundation for receiving thermal expansion pivotally.

[0011] Eine weitere Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberseite des Fundaments eine Fundamentplatte befestigt ist, und dass auf der Fundamentplatte eine Basisplatte angeordnet ist, welche für jede der Abstützvorrichtungen einen entsprechenden, auf die jeweilige Abstützrichtung abgestimmten Abstützblock trägt, und dass die Abstützvorrichtungen an den Abstützblöcken verschwenkbar angelenkt sind. A further embodiment is characterized in that on the upper side of the foundation, a foundation plate is fixed, and that on the foundation plate, a base plate is arranged, which carries a corresponding, matched to the respective support direction supporting block for each of the supporting devices, and that the Support devices are articulated pivotably on the Abstützblöcken.

[0012] Insbesondere ist zum verschwenkbaren Anlenken der Abstützvorrichtungen an den Abstützblöcken jeweils eine Gabelkopf-Nivellierschraube vorgesehen, wobei die Gabelkopf-Nivellierschraube im Abstützblock in Abstützrichtung verschiebbar gelagert ist und sich über in Abstützrichtung relativ zur Gabelkopf-Nivellierschraube verstellbare Abstützmittel am Abstützblock abstützt. In particular, a clevis leveling screw is provided for the pivotable articulation of the support devices on the support blocks, wherein the fork head leveling screw is slidably mounted in the support block in the support direction and is supported in the support direction relative to the fork head leveling adjustable support means on the support block.

[0013] Eine andere Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Gabelkopf-Nivellierschrauben jeweils mit einem Aussengewinde versehen sind, und dass die Abstützmittel jeweils einen Feststellring umfassen, der mit einem entsprechenden Innengewinde auf die Gabelkopf-Nivellierschraube aufgeschraubt ist. Another embodiment is characterized in that the fork head leveling screws are each provided with an external thread, and that the support means each comprise a locking ring which is screwed with a corresponding internal thread on the fork head leveling screw.

[0014] Vorzugsweise sind in jedem der Abstützblöcke Mittel zum hydraulischen Vorbelasten der Abstützvorrichtungen vorgesehen. Preferably, means for hydraulic preloading of the support devices are provided in each of the support blocks.

[0015] Die hydraulischen Vorbelastungsmittel umfassen insbesondere Zugangsöffnungen in den Abstützblöcken, in welche ein Hydraulikstempel zum hydraulischen Verschieben der Gabelkopf-Nivellierschrauben in Abstützrichtung eingeschoben werden kann. The hydraulic biasing means comprise in particular access openings in the Abstützblöcken into which a hydraulic ram for hydraulic displacement of the fork head leveling screws can be inserted in the support direction.

[0016] Gemäss einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind die Federstützen als Gelenkfederstützen ausgebildet. According to another embodiment of the invention, the spring supports are designed as hinge spring supports.

[0017] Eine weitere Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass für jede der Abstützvorrichtungen ein an der Aussenschale des Abgasgehäuses anliegender und befestigter Adapterblock vorgesehen ist, und dass die Abstützvorrichtungen an den Adapterblöcken verschwenkbar angelenkt sind. A further embodiment is characterized in that for each of the support devices is provided on the outer shell of the exhaust housing adjacent and fixed adapter block, and that the support devices are pivotally connected to the adapter blocks.

[0018] Das erfindungsgemässe Verfahren zum Herstellen einer Gasturbine ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt am Fundament und an der Aussenschale des Abgasgehäuses Mittel zum Befestigen der Abstützvorrichtungen angebracht werden, dass in einem zweiten Schritt die Abstützvorrichtungen ohne Vorbelastung mit den Befestigungsmitteln verbunden werden, dass in einem dritten Schritt die Abstützvorrichtungen vorbelastet werden, und dass in einem vierten Schritt die Abstützvorrichtungen im vorbelasteten Zustand fixiert werden. The inventive method for producing a gas turbine is characterized in that are mounted in a first step on the foundation and on the outer shell of the exhaust housing means for securing the support devices, that in a second step, the support devices are connected without preloading with the fastening means, that in a third step, the support devices are biased, and that in a fourth step, the support devices are fixed in the preloaded state.

[0019] Bevorzugt wird dabei so vorgegangen, dass im ersten Schritt die Befestigungsmittel an dem Fundament und an der Aussenschale des Abgasgehäuses festgeschraubt werden, und dass im dritten Schritt die Abstützvorrichtungen mittels eines einsetzbaren Hydraulikstempels hydraulisch vorbelastet werden. Preference is given to proceeding so that in the first step, the fastening means are bolted to the foundation and on the outer shell of the exhaust housing, and that in the third step, the support means are hydraulically biased by means of an insertable hydraulic ram.

[0020] Insbesondere erfolgt im vierten Schritt die Fixierung der Abstützvorrichtungen im vorbelasteten Zustand durch Verdrehen eines auf einem Gewinde sitzenden Feststellrings. In particular, in the fourth step, the fixation of the supporting devices in the preloaded state by turning a seated on a threaded locking ring.

KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGURENBRIEF EXPLANATION OF THE FIGURES

[0021] Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen <tb>Fig. 1<sep>in einer teilweise geschnittenen, perspektivischen Ansicht eine beispielhafte Gasturbine (GT13E2), wie sie für die Anwendung der Erfindung geeignet ist; <tb>Fig. 2<sep>den ausgangsseitigen Teil der Gasturbine aus Fig. 1 mit dem zugehörigen Fundament und einer zusätzlichen Abstützung des Abgasgehäuses gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; <tb>Fig. 3<sep>in Richtung der Maschinenachse gesehen eine vergrösserte Darstellung der zusätzlichen Abstützung aus Fig. 2; <tb>Fig. 4<sep>in einem vergrösserten Ausschnitt aus Fig. 3die Verbindung zwischen Fundamentplatte und Basisplatte der zusätzlichen Abstützung; <tb>Fig. 5<sep>in einem vergrösserten Ausschnitt aus Fig. 3die verschwenkbare Anlenkung der rechten Abstützvorrichtung an der Aussenschale des Abgasgehäuses; <tb>Fig. 6<sep>in einem vergrösserten Ausschnitt aus Fig. 3die verschwenkbare und verstellbare Anlenkung der mittleren Abstützvorrichtung am zugehörigen Abstützblock; <tb>Fig. 7<sep>in einem vergrösserten Ausschnitt aus Fig. 3die verschwenkbare und verstellbare Anlenkung der rechten Abstützvorrichtung am zugehörigen Abstützblock; <tb>Fig. 8<sep>die Gabelkopf-Nivellierschraube und den zugehörigen Feststellring der mittleren Abstützvorrichtung aus Fig. 3; <tb>Fig. 9<sep>die Gabelkopf-Nivellierschraube und den zugehörigen Feststellring der seitlichen Abstützvorrichtungen aus Fig. 3; <tb>Fig. 10<sep>die Verkippung der Abstützvorrichtungen aus der radialen Richtung bei der zusätzlichen Abstützung gemäss Fig. 2 bzw. 3; <tb>Fig. 11<sep>das Vorgehen beim Vorbelasten der mittleren Abstützvorrichtung aus Fig. 3; <tb>Fig. 12<sep>das Vorgehen beim Vorbelasten der rechten Abstützvorrichtung aus Fig. 3; und <tb>Fig. 13<sep>alternativ zu Fig. 10die Befestigung des Adapterblocks der Abstützvorrichtung mittels mehrerer Flanschklammern.The invention will be explained in more detail with reference to embodiments in conjunction with the drawings. Show it <Tb> FIG. 1 <sep> is a partially sectioned perspective view of an exemplary gas turbine (GT13E2) suitable for the practice of the invention; <Tb> FIG. 2 <sep> the output side part of the gas turbine of Figure 1 with the associated foundation and an additional support of the exhaust housing according to an embodiment of the invention. <Tb> FIG. 3 <sep> seen in the direction of the machine axis an enlarged view of the additional support of Fig. 2; <Tb> FIG. 4 in an enlarged detail from FIG. 3 the connection between the foundation plate and the base plate of the additional support; <Tb> FIG. 5 in an enlarged section of FIG. 3, the pivotable articulation of the right-hand support device on the outer shell of the exhaust housing; <Tb> FIG. 6 shows an enlarged section of FIG. 3, the pivotable and adjustable articulation of the middle support device on the associated support block; <Tb> FIG. 7 shows an enlarged section of FIG. 3, the pivotable and adjustable articulation of the right-hand support device on the associated support block; <Tb> FIG. 8 <sep> the clevis leveling screw and the associated locking ring of the middle support device of Fig. 3; <Tb> FIG. 9 <sep> the clevis leveling screw and the associated side support jig locking ring of FIG. 3; <Tb> FIG. 10 <sep> the tilting of the support devices from the radial direction in the additional support according to FIG. 2 or 3; <Tb> FIG. 11 <sep> the procedure when preloading the middle support device of Fig. 3; <Tb> FIG. 12 <sep> the procedure when preloading the right supporting device of Fig. 3; and <Tb> FIG. FIG. 13 shows, alternatively to FIG. 10, the fastening of the adapter block of the supporting device by means of a plurality of flange clamps.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNGWAYS FOR CARRYING OUT THE INVENTION

[0022] In Fig. 2 ist der ausgangsseitige Teil der Gasturbine aus Fig. 1mit dem zugehörigen Fundament und einer zusätzlichen Abstützung des Abgasgehäuses gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben. Von der Gasturbine 10 sind der grösseren Übersichtlichkeit wegen nur das die Turbine und einen Teil der Brennkammer umschliessende Aussengehäuse 15 sowie das sich in Strömungsrichtung anschliessende Abgasgehäuse 16 dargestellt. Für das bei früheren Gasturbinen unabgestützte Abgasgehäuse 16 sind hier nunmehr drei jeweils in einer bestimmten Abstützrichtung wirkenden Abstützvorrichtungen 26, 27 und 28 vorgesehen, welche das Abgasgehäuse 16 gegen das darunter liegende Fundament 22 der Gasturbine 10 abstützen und so ein merkliches Herabhängen des schweren Gehäuses verhindern. In Fig. 2, the output-side part of the gas turbine of Fig. 1 is reproduced with the associated foundation and an additional support of the exhaust housing according to an embodiment of the invention. For greater clarity, only the outer housing 15 enclosing the turbine and a part of the combustion chamber and the exhaust gas housing 16 adjoining in the flow direction are shown by the gas turbine 10. For the unsupported in previous gas turbines exhaust housing 16 three now each acting in a particular support direction outriggers 26, 27 and 28 are provided here, which support the exhaust housing 16 against the underlying foundation 22 of the gas turbine 10 and thus prevent a noticeable drooping of the heavy housing.

[0023] Die drei Abstützvorrichtungen 26, 27 und 28 liegen vorzugsweise jeweils in einer Ebene, die durch entsprechende radiale Streben 21 zwischen der Innenschale 20b und der Aussenschale 20a des Abgasgehäuses 16 definiert ist. Sie sind zugleich symmetrisch zu einer vertikalen, durch die Maschinenachse 49 gehenden Mittelebene angeordnet und ausgerichtet. Die Ebenen der seitlichen Abstützvorrichtungen 26 und 28 schliessen mit der Mittelebene einen Winkel von jeweils 36° ein. Die Abstützvorrichtungen 26, 27 und 28 legen jeweils eine Abstützrichtung fest, die aus der radialen Richtung heraus stromabwärts verkippt ist. Bei der mittleren Abstützvorrichtung 27 beträgt der Verkippungswinkel im kalten Zustand der Maschine vorzugsweise 9,6° und erhöht sich bei Betriebstemperatur um 1,7°. Bei den seitlichen Abstützvorrichtungen 26 und 28 beträgt der Verkippungswinkel vorzugsweise 6° und erhöht sich bei Betriebstemperatur um 0,9°. Andere Maschinenabmessungen erfordern dabei andere Verkippungswinkel. The three support devices 26, 27 and 28 are preferably in each case in a plane which is defined by corresponding radial struts 21 between the inner shell 20b and the outer shell 20a of the exhaust housing 16. They are also arranged symmetrically to a vertical, passing through the machine axis 49 center plane and aligned. The planes of the lateral supporting devices 26 and 28 enclose an angle of 36 ° with the median plane. The support devices 26, 27 and 28 each define a support direction which is tilted downstream from the radial direction. In the middle support device 27, the tilt angle in the cold state of the machine is preferably 9.6 ° and increases at operating temperature by 1.7 °. In the lateral support devices 26 and 28, the tilt angle is preferably 6 ° and increases at operating temperature by 0.9 °. Other machine dimensions require different tilt angles.

[0024] Jede der aus geometrischen Gründen unterschiedlich langen Abstützvorrichtungen 26, 27, 28 enthält eine in Abstützrichtung wirkende Federstütze 30, die als Gelenkfederstütze ausgebildet ist. Im Handel sind derartige Federstützen kommerziell erhältlich. Ein geeigneter Typ ist beispielsweise der Typ 20-91-14 der Firma Lisega, der bis zu 100kN Federkraft bereitstellen kann bei einer Federkonstante von 1333N/mm. Bei der mittleren Abstützvorrichtung 27 ist die Federstütze 30 direkt einsetzbar, bei den seitlichen Abstützvorrichtungen 26, 28 jeweils mit einer Verlängerung (29 in Fig. 3bzw. 38 in Fig. 12). Each of the geometric reasons different length support devices 26, 27, 28 includes a force acting in the support spring support 30, which is designed as a hinge spring support. Commercially, such spring supports are commercially available. A suitable type is, for example, the type 20-91-14 of the company Lisega, which can provide up to 100kN spring force with a spring constant of 1333N / mm. In the middle supporting device 27, the spring support 30 can be used directly, with the lateral supporting devices 26, 28 each having an extension (29 in Fig. 3bzw. 38 in Fig. 12).

[0025] Die Abstützvorrichtungen 26, 27, 28 sind am Abgasgehäuse 16 an zugehörigen Adapterblöcken 40 (Fig. 5, 10) in axialer Richtung verschwenkbar angelenkt, um thermischen Ausdehnungen des Abgasgehäuses 16 problemlos folgen zu können. Desgleichen sind die Abstützvorrichtungen 26, 27, 28 fundamentseitig in axialer Richtung verschwenkbar an zugehörigen Abstützblöcken 31, 32, 33 angelenkt. Die Adapterblöcke 40 sind auf der Aussenseite der Aussenschale 20a des Abgasgehäuses 16 zwischen einem eingangsseitigen Flansch 19 und einem ausgangsseitigen Flansch 18 angeordnet und mittels einer Verschraubung 43 befestigt. Sie sind der Krümmung der Aussenschale 20a angepasst. An jedem Adapterblock 40 ist ein Gabelkopf 39 (Fig. 5, 10) befestigt (z.B. angeschweisst), an dem die Abstützvorrichtung 26, 27, 28 mittels eines Gelenkbolzens 37 angelenkt ist. The support devices 26, 27, 28 are pivoted on the exhaust housing 16 to the corresponding adapter blocks 40 (Fig. 5, 10) in the axial direction to follow thermal expansion of the exhaust housing 16 easily. Likewise, the supporting devices 26, 27, 28 are hinged on the foundation side in the axial direction so as to be pivotable on associated support blocks 31, 32, 33. The adapter blocks 40 are arranged on the outside of the outer shell 20 a of the exhaust housing 16 between an input-side flange 19 and an output-side flange 18 and secured by a screw 43. They are adapted to the curvature of the outer shell 20a. Attached to each adapter block 40 is a clevis 39 (Figures 5, 10) to which the support 26, 27, 28 is articulated by means of a pivot pin 37 (e.g., welded).

[0026] Fundamentseitig sind die entsprechenden Schwenkverbindungen wie folgt aufgebaut: In der stromabwärts gelegenen Ecke zwischen Fundament 22 und Tragsockel 23 ist eine als rechtwinklige Winkelleiste ausgebildet Fundamentplatte 24 befestigt. Parallel zur Oberfläche des Fundaments 22 liegt auf der Fundamentplatte 24 mittels Fixierstiften 42 fixiert (Fig. 4) eine verstärkte Basisplatte 25 auf. Auf der Basisplatte sind die drei Abstützblöcke 31, 32 und 33 befestigt. Der für die mittlere Abstützvorrichtung 27 vorgesehene Abstützblock 32 hat eine horizontale Oberfläche. Die beiden für die seitlichen Abstützvorrichtungen 26 und 28 vorgesehenen Abstützblöcke 31 und 33 haben eine um ±36° verkippte schräge Oberfläche, die der jeweiligen Abstützrichtung angepasst ist. The foundation side, the corresponding pivotal connections are constructed as follows: In the downstream corner between the foundation 22 and support base 23 is formed as a rectangular angle strip foundation plate 24 is attached. Parallel to the surface of the foundation 22 is fixed on the foundation plate 24 by means of fixing pins 42 (FIG. 4) a reinforced base plate 25. On the base plate, the three support blocks 31, 32 and 33 are attached. The provided for the central support device 27 support block 32 has a horizontal surface. The two provided for the lateral support devices 26 and 28 support blocks 31 and 33 have a tilted by ± 36 ° inclined surface, which is adapted to the respective support direction.

[0027] In den Abstützblöcken 31, 32 und 33 ist jeweils senkrecht zur Oberseite eine Bohrung eingebracht, die eine Gabelkopf-Nivellierschraube 34 bzw. 36 der in Fig. 8bzw. Fig. 9gezeigten Art aufnimmt. Die Gabelkopf-Nivellierschraube 34 der in Fig. 8gezeigten Art ist für den Abstützblock 32 der mittleren Abstützvorrichtung 27 vorgesehen; die Gabelkopf-Nivellierschraube 36 der in Fig. 9gezeigten Art ist für die Abstützblöcke 31 und 33 der seitlichen Abstützvorrichtungen 26 bzw. 28 vorgesehen. Die Gabelkopf-Nivellierschrauben 34, 36 tragen ein Aussengewinde und weisen seitlich einen in axialer Richtung verlaufenden Führungsschlitz 44 auf, der mit einem in den Abstützblöcken 31, 32, 33 eingesetzten, in die Bohrung seitlich hineinragenden Führungsstift 41 (Fig. 6, 7) korrespondiert und die Gabelkopf-Nivellierschrauben 34, 36 verdrehsicher führt. In the Abstützblöcken 31, 32 and 33, a bore is respectively perpendicular to the top introduced, which is a clevis leveling screw 34 and 36 of the in Fig. 8bzw. Fig. 9 shows shown type. The clevis leveling screw 34 of the type shown in Fig. 8 is provided for the support block 32 of the middle support device 27; the clevis leveling screw 36 of the type shown in Fig. 9 is provided for the support blocks 31 and 33 of the lateral support devices 26 and 28, respectively. The fork head leveling screws 34, 36 carry an external thread and have laterally extending in the axial direction guide slot 44 which corresponds to a in the support blocks 31, 32, 33, laterally projecting into the bore guide pin 41 (Fig. 6, 7) corresponds and the clevis leveling screws 34, 36 leads against rotation.

[0028] Zu den Gabelkopf-Nivellierschrauben 34, 36 gehört jeweils ein Feststellring 35 mit Innengewinde, darauf die Gabelkopf-Nivellierschrauben 34, 36 aufgeschraubt werden kann. Des Weiteren weisen die Gabelkopf-Nivellierschrauben 34, 36 am unteren Ende eine quer verlaufenden Ausnehmung 45 bzw. 46 mit rechteckiger Querschnittskontur auf, die der Aufnahme eines Hydraulikstempels (48 in Fig. 11, 12) dient. Die beiden Ausnehmungen 45 und 46 sind relativ zueinander um 90° verdreht, weil beim mittleren Abstützblock 32 der Hydraulikstempel 48 von vorne eingeschoben wird (Fig. 11), während er bei den seitlichen Abstützblöcken 31, 33 von der Seite eingeschoben wird (Fig. 12). To the fork head leveling screws 34, 36 each include a locking ring 35 with internal thread, on the clevis leveling screws 34, 36 can be screwed. Furthermore, the fork head leveling screws 34, 36 at the lower end of a transverse recess 45 and 46 with a rectangular cross-sectional contour, which serves to receive a hydraulic ram (48 in Fig. 11, 12). The two recesses 45 and 46 are rotated relative to each other by 90 °, because at the middle support block 32 of the hydraulic ram 48 is inserted from the front (Fig. 11), while it is inserted at the lateral Abstützblöcken 31, 33 from the side (FIG ).

[0029] Das obere Ende der Gabelkopf-Nivellierschrauben 34, 36 ist als Gabelkopf 39 ausgebildet, an dem die Abstützvorrichtungen 26, 27, 28 mittels eines Gelenkbolzens 37 angelenkt sind (Fig. 6, 7). Die Gabelkopf-Nivellierschrauben 34, 36 sind in der Bohrung im zugehörigen Abstützblock 31, 32, 33 in Abstützrichtung verschiebbar gelagert und stützen sich über den aufgeschraubten Feststellring 35 an der Oberseite des jeweiligen Abstützblocks 31, 32, 33 ab (Fig. 6, 7). The upper end of the fork head leveling screws 34, 36 is formed as a clevis 39 on which the supporting devices 26, 27, 28 are articulated by means of a hinge pin 37 (Fig. 6, 7). The fork head leveling screws 34, 36 are mounted displaceably in the bore in the associated support block 31, 32, 33 in the supporting direction and are supported by the screwed-on locking ring 35 on the upper side of the respective support block 31, 32, 33 (FIGS. 6, 7). ,

[0030] Beim Montieren der Abstützvorrichtungen werden - wie dies in Fig. 11 und 12 gezeigt ist - die Abstützvorrichtungen zunächst ohne Vorbelastung der Federstütze 30 an den Adapterblöcken 40 und den in den Abstützblöcken 31, 32, 33 sitzenden Gabelkopf-Nivellierschrauben 34, 36 angelenkt. Dann wird durch Zugangsöffnungen 47 bzw. 49 in den Abstützblöcken 31, 32, 33 ein Hydraulikstempel 48 in die Ausnehmungen 45, 46 am unteren Ende der Gabelkopf-Nivellierschrauben 34, 36. Durch Hochdrücken des Hydraulikstempels 48 in der Abstützrichtung wird die Gabelkopf-Nivellierschraube 34, 36 teilweise aus der Bohrung herausgedrückt und die zugehörige Federstütze 30 der Abstützvorrichtung zusammengedrückt und damit vorbelastet. Die erzeugte Vorbelastung kann berechnet werden, indem der Hydraulikdruck abgelesen und mit der effektiven hydraulischen Fläche des Hydraulikstempels 48 multipliziert wird. Im vorbelasteten Zustand wird dann der Feststellring 35 soweit nach unten geschraubt, bis er auf der Oberseite des Abstützblocks aufliegt und dann mittels eines Arretierstifts 51 gesichert. Wird dann der Druck aus dem Hydraulikstempel 48 herausgenommen, stützt sich die vorbelastete Abstützvorrichtung über den Feststellring am Abstützblock ab. Auf diese Weise kann die erforderliche Vorbelastung für jede der Abstützvorrichtungen 26, 27, 28 individuell eingestellt werden. When mounting the support devices are - as shown in Fig. 11 and 12 - the support devices initially without preload of the spring support 30 to the adapter blocks 40 and the seated in the Abstützblöcken 31, 32, 33 clevis leveling screws 34, 36 articulated , Then, through access openings 47 and 49 in the Abstützblöcken 31, 32, 33, a hydraulic ram 48 in the recesses 45, 46 at the lower end of the fork head leveling screws 34, 36. By pushing up the hydraulic ram 48 in the support direction, the fork head leveling screw 34th , 36 partially pushed out of the bore and compressed the associated spring support 30 of the support device and thus pre-loaded. The generated preload can be calculated by reading the hydraulic pressure and multiplying it by the effective hydraulic area of the hydraulic ram 48. In the preloaded state, the locking ring 35 is then screwed down as far as it rests on the top of the support block and then secured by a locking pin 51. If the pressure is then removed from the hydraulic ram 48, the preloaded supporting device is supported by the locking ring on the support block. In this way, the required preload for each of the support devices 26, 27, 28 can be adjusted individually.

[0031] Anstelle der in Fig. 10gezeigten Verschraubung 43 können aber auch gemäss Fig. 13 mehrere Flanschklammem 50 verwendet werden, um den entsprechend angepassten Adapterblock 40 am Flansch 18 zu befestigen. Diese Flanschklammern 50 sind ohnehin vorhanden, wenn der am Abgasgehäuse 16 stromabwärts angesetzte Abgasdiffusor-Abschnitt mit derartigen Flanschklammern am Flansch 18 angeflanscht ist. Instead of the screw 43 shown in FIG. 10, however, a plurality of flange clamps 50 can also be used according to FIG. 13 in order to fasten the correspondingly adapted adapter block 40 to the flange 18. These flange clamps 50 are present in any case when the exhaust gas diffuser section attached downstream of the exhaust gas housing 16 is flanged to the flange 18 with such flange clamps.

[0032] Die Vorteile der Erfindung sind vielfältig: An vorbestimmten wichtigen Punkten des Gehäuses kann eine individuelle einstellbare, dem Durchhängen entgegenwirkende Kraft auf das Gehäuse ausgeübt werden. Die Kraft bleibt dank der vorbeiasteten Federstütze dauerhaft bestehen. Die Kräfte werden sicher in das Fundament eingeleitet. Die Schwenkverbindung zwischen Gehäuse und Fundament einerseits und der Abstützvorrichtung andererseits neutralisiert thermische Ausdehnungen der Maschine. Der Aufbau und Einbau der Abstützvorrichtungen ist sehr einfach. Der Einbau kann nachträglich von aussen vorgenommen werden, weil eine Demontage bzw. Teildemontage der Maschine nicht notwendig ist. Es lassen sich handelsübliche Bauteile einsetzen, was die Lösung insgesamt verbilligt.The advantages of the invention are many: At predetermined important points of the housing, an individual adjustable, sagging counteracting force can be exerted on the housing. The power remains permanently thanks to the pasted spring support. The forces are safely introduced into the foundation. The pivotal connection between the housing and the foundation on the one hand and the support device on the other neutralizes thermal expansion of the machine. The construction and installation of the supporting devices is very simple. The installation can be made later from the outside, because disassembly or partial dismantling of the machine is not necessary. It can be used commercially available components, which makes the solution cheaper.

BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE NUMBERS

[0033] <tb>10<sep>Gasturbine (z.B. GT13E2) <tb>11<sep>Verdichter <tb>12<sep>Brenner <tb>13<sep>Brennkammer <tb>14<sep>Turbine <tb>15<sep>Aussengehäuse <tb>16<sep>Abgasgehäuse <tb>17<sep>Rotorwelle <tb>18, 19<sep>Flansch <tb>20a<sep>Aussenschale (Abgasgehäuse) <tb>20b<sep>Innenschale (Abgasgehäuse) <tb>21<sep>Strebe <tb>22<sep>Fundament <tb>23<sep>Tragsockel <tb>24<sep>Fundamentplatte <tb>25<sep>Basisplatte <tb>26, 27, 28<sep>Abstützvorrichtung <tb>29, 38<sep>Verlängerung (Federstütze) <tb>30<sep>Federstütze (z.B. Lisega Typ 20-19) <tb>31, 32, 33<sep>Abstützblock <tb>34, 36<sep>Gabelkopf-Nivellierschraube <tb>35<sep>Feststellring <tb>37<sep>Gelenkbolzen <tb>39<sep>Gabelkopf <tb>40<sep>Adapterblock <tb>41<sep>Führungsstift <tb>42<sep>Fixierstift <tb>43<sep>Verschraubung <tb>44<sep>Führungsschlitz <tb>45, 46<sep>Ausnehmung <tb>47, 49<sep>Zugangsöffnung <tb>48<sep>Hydraulikstempel <tb>49<sep>Maschinenachse <tb>50<sep>Flanschklammer <tb>51<sep>Arretierstift[0033] <tb> 10 <sep> gas turbine (e.g., GT13E2) <Tb> 11 <sep> compressor <Tb> 12 <sep> burner <Tb> 13 <sep> combustion chamber <Tb> 14 <sep> Turbine <Tb> 15 <sep> outer housing <Tb> 16 <sep> exhaust housing <Tb> 17 <sep> rotor shaft <tb> 18, 19 <sep> Flange <tb> 20a <sep> Outer shell (exhaust housing) <tb> 20b <sep> Inner shell (exhaust case) <Tb> 21 <sep> strut <Tb> 22 <sep> Foundation <Tb> 23 <sep> support base <Tb> 24 <sep> base plate <Tb> 25 <sep> base plate <tb> 26, 27, 28 <sep> Supporting device <tb> 29, 38 <sep> Extension (spring support) <tb> 30 <sep> Spring Support (e.g., Lisega Type 20-19) <tb> 31, 32, 33 <sep> Support block <tb> 34, 36 <sep> Clevis Leveling Screw <Tb> 35 <sep> locking ring <Tb> 37 <sep> hinge pins <Tb> 39 <sep> clevis <Tb> 40 <sep> adapter block <Tb> 41 <sep> guide pin <Tb> 42 <sep> peg <Tb> 43 <sep> screw <Tb> 44 <sep> guide slot <tb> 45, 46 <sep> recess <tb> 47, 49 <sep> access opening <Tb> 48 <sep> hydraulic ram <Tb> 49 <sep> machine axis <Tb> 50 <sep> flange clamp <Tb> 51 <sep> locking pin

Claims

1. A gas turbine (10) having a at the output of the turbine (14) at a distance from the supporting foundation (22) arranged, an outer shell (20 a) comprising annular exhaust housing (16), characterized in that for collecting deformations of the exhaust housing (16 ) between the foundation (22) and the outer shell (20a) of the exhaust housing (16) supporting devices (26, 27, 28) are each arranged with predetermined support direction, which are fixed with one end to the outer shell (20a) of the exhaust housing (16) and supported at the other end of the foundation (22), and in that the supporting devices (26, 27, 28) each have a biased spring support (30) acting in the supporting direction.

2. Gas turbine according to claim 1, characterized in that a plurality of supporting devices (26, 27, 28) are provided with different support directions, which are arranged symmetrically to a through the machine axis (49) vertical vertical center plane.

3. Gas turbine according to claim 2, characterized in that three separate supporting devices (26, 27, 28) are provided, of which the central support device (27) in the machine axis (49) going vertical center plane, while the other two supporting devices (26, 28) support directions, which are from the machine axis (49) passing vertical center plane by an angle between 30 ° and 40 °, preferably about 36 °, tilted out.

4. Gas turbine according to claim 3, characterized in that in the cold state of the gas turbine (10) the support direction of the central support device (27) from the vertical by a few degrees, preferably 9.6 °, is tilted and the support directions of the two other support devices ( 26, 28) are tilted from the radial direction by a few degrees, preferably 6 °.

5. Gas turbine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the supporting devices (26, 27, 28) articulated with their ends on the outer shell (20 a) of the exhaust housing (16) and the foundation (22) for receiving thermal expansion pivotally are.

6. Gas turbine according to claim 5, characterized in that on the upper side of the foundation (22) a foundation plate (24) is fixed, that on the foundation plate (24) has a base plate (25) is arranged, which for each of the support devices (26, 27, 28) carries a corresponding supporting block (31, 32, 33) adapted to the respective supporting direction, and in that the supporting devices (26, 27, 28) are pivotably articulated to the supporting blocks (31, 32, 33).

7. Gas turbine according to claim 6, characterized in that for the pivotable articulation of the supporting devices (26, 27, 28) on the support blocks (31, 32, 33) each have a clevis leveling screw (34, 36) is provided that the clevis Leveling screw (34, 36) in the support block (31, 32, 33) is mounted displaceably in the support direction and is supported in the supporting direction relative to the fork head leveling screw (34, 36) adjustable support means (35) on the support block (31, 32, 33) ,

8. Gas turbine according to claim 7, characterized in that the fork head leveling screws (34, 36) are each provided with an external thread, and that the support means each comprise a locking ring (35) which with a corresponding internal thread on the clevis leveling screw ( 34, 36) is screwed.

9. Gas turbine according to claim 8, characterized in that in each of the support blocks (31, 32, 33) means (45, .., 49) for the hydraulic preloading of the support devices (26, 27, 28) are provided.

10. Gas turbine according to claim 9, characterized in that the hydraulic biasing means access openings (47, 49) in the Abstützblöcken (31, 32, 33), in which a hydraulic ram (48) for hydraulically moving the fork head leveling screws (34, 36 ) can be inserted in the support direction.

11. Gas turbine according to one of claims 1 to 10, characterized in that the spring supports (35) are designed as hinge spring supports.

12. Gas turbine according to claim 5, characterized in that for each of the support devices (26, 27, 28) on the outer shell (20 a) of the exhaust housing (16) adjacent and fixed adapter block (40) is provided, and that the supporting devices (26 , 27, 28) are pivotably articulated to the adapter blocks (40).

13. A method for producing a gas turbine according to one of claims 1 to 12, characterized in that in a first step on the foundation (22) and on the outer shell (20a) of the exhaust housing (16) means (24, 25, 31, 32, 33, 40) for fastening the support devices (26, 27, 28) are mounted such that in a second step the support devices (26, 27, 28) without preloading with the fastening means (24, 25, 31, 32, 33; be connected, that in a third step, the support devices (26, 27, 28) are biased, and that in a fourth step, the support devices (26, 27, 28) are fixed in the pre-loaded state.

14. The method according to claim 13, characterized in that in the first step, the fastening means (24, 25, 31, 32, 33, 40) on the foundation (22) and on the outer shell (20a) of the exhaust housing (16) are screwed tight, and that in the third step, the support devices (26, 27, 28) are hydraulically biased by means of an insertable hydraulic ram (48).

15. The method according to claim 13 or 14, characterized in that in the fourth step, the fixing of the supporting devices (26, 27, 28) in the preloaded state by rotation of a seated on a threaded locking ring (35).