CN101255802A - 蒸汽涡轮机 - Google Patents

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L·卢卡西克
R·格赖姆
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Abstract

本发明涉及一种蒸汽涡轮机(10)，尤其是以双流式低压蒸汽涡轮机形式，具有转子(11)，转子(11)围绕轴线(21)可旋转地安装且被内部壳体(13)以一间距同心地封装，形成环形蒸汽通道(28，29)，且转子(11)具有凸出到蒸汽通道(28，29)内的多个转子叶片(12)，其中内部壳体(13)支撑凸出到蒸汽通道(28，29)内的多个定子叶片(12)，且为了将蒸汽馈给到蒸汽通道(28，29)，内部壳体(13)具有进口导管(15)，进口导管(15)围绕轴线(21)引导且流动截面逐渐变小。用该蒸汽涡轮机，通过内部壳体(13)形成为焊接结构生产简化，其中限定蒸汽通道(28，29)且生产为铸造部件的叶片承座(14)被焊接到附加的锻造或轧制钢元件(20)以紧固定子叶片(12’)。

Description

蒸汽涡轮机
技术领域
本发明涉及热机领域。其涉及根据权利要求1前序部分所述的蒸汽涡轮机。
背景技术
大的蒸汽涡轮机组，例如在L.Busse等的文章“World’s highestcapacity steam turbosets for the lignite-fired Lippendorf power station”ABBreview 6/1997，p.13-22(1997)中所描述，以及在图2中所示，使用双流式低压蒸汽涡轮机，其中蒸汽经由中心涡管形进口导管径向地馈给，且然后以两个方向通过形成在转子和同心内部壳体之间的蒸汽通道流出，并在转子的转子叶片上膨胀，做功。进口涡管以及多个蒸汽抽取室集成到内部壳体内，蒸汽能够以特定的压力从蒸汽通道流动通过内部壳体中的开口进入蒸汽抽取室，且被抽取。另外，在限定蒸汽通道的侧上内部壳体用作多个固定定子叶片的承座，定子叶片凸出到蒸汽通道内。
在已知的低压蒸汽涡轮机中，具有进口涡管和蒸汽抽取室的内部壳体沿水平分离平面被分成上半部和下半部。在每个情况下两个半部生产为单块铸造部件，优选地从球墨铸铁生产。该技术允许以低成本生产具有复杂形状(具有进口涡管、蒸汽抽取室和排气扩压器)的大的铸件。在该情况下定子叶片承座集成到内部壳体内。
关于这种解决方案，不利的是这种壳体非常难以生产。因此限制了制造商的数量且经常发生问题。同样，如果在铸造期间或随后的加工期间发生问题则难以修复这种铸件。
过去，已经提出(US-A-1,483,995)从一个或更多中心铸造部件组装用于涡轮机或泵的单独的涡管壳体，中心铸造部件形成中心定子叶片环，且以重叠方式连接的板状钢元件形成具有进口开口的涡管壳体。配备有转子叶片的设备的部件(转子)未被该壳体封装。特别是，相关的定子叶片如何紧固到封装转子的壳体上也不是显而易见的。
从US-A-3,594,095可以得知以多外壳、全部焊接的结构设计的低压涡轮机段。在该情况下不提供涡管形进口导管。
发明内容
因此，本发明的目的在于，生成一种蒸汽涡轮机，其避免已知蒸汽涡轮机的缺陷，且其尤其是特征在于，内部壳体能够更容易地且更成本有效地生产。
该目的由全部权利要求1的特征实现。对于本发明，基本的是内部壳体形成为焊接结构，其中用于紧固定子叶片的叶片承座通过附加的锻造或轧制钢元件支撑，该叶片承座限定蒸汽通道且生产为铸件。由于用该解决方案的铸造部件限制为叶片承座，且因此以更小和更不复杂的方式形成，得到较少的制作和修复问题。同时，叶片承座的径向和轴向变形小于集成的铸造壳体，从而可以得到在叶片末端处的更窄的间隙，以及因此涡轮机更高的效率。
根据本发明的一个发展，流动截面逐渐变小的进口导管形成为进口涡管。
另一发展特征在于，多个蒸汽抽取室形成在内部壳体内，且蒸汽抽取室通过叶片承座和焊接到其上的钢元件形成或限定。
本发明的进一步发展特征在于，支撑环提供用于加固内部壳体，支撑环以轴向间距与轴线同心地布置且其在它们的后侧支撑叶片承座，连杆提供在支撑环之间以吸收横向力，且钢元件焊接到支撑环。
连杆能够特别地焊接或螺钉连接到支撑环。
另外，可以想象且有利的是至少一个径向导叶布置在进口导管中。
根据另一发展，叶片承座包括球墨铸铁或铸钢。
附图说明
本发明将随后基于示范性的实施例结合附图更详细地阐述。在附图中：
图1显示具有根据本发明示范性实施例的内部壳体的双流式低压蒸汽涡轮机的纵向截面图，和
图2显示沿图1中的中心平面II-II的截面图。
具体实施方式
在图1中，具有根据本发明示范性实施例的内部壳体的双流式低压蒸汽涡轮机以纵向截面表示。图2显示该涡轮机中心平面(图1中平面II-II)的截面。蒸汽涡轮机10构建为它的两个流动相对于垂直中心平面30镜面对称。它包括转子11，其可围绕水平轴线21旋转且由内部壳体13以一间距同心地封装。外部加宽的环形蒸汽通道28，29形成在转子和内部壳体的内部边界壁之间，在中心径向馈给的蒸汽通过蒸汽通道28，29向外流动，且在紧固在转子11上的转子叶片12上膨胀，做功。
在根部侧上紧固在叶片承座14上的固定定子叶片12’排与转子叶片12排交替。叶片承座14为铸造部件且优选地包括球墨铸铁或铸钢。它们是内部壳体13的部分且形成蒸汽通道28，29的边界壁。内部壳体13完全形成为焊接结构，其中叶片承座14通过锻造或轧制钢元件20以轴向可移动的方式支撑在外侧上，且由密封元件密封。焊接的板形钢元件20不仅在蒸汽涡轮机的中心区中形成涡管形进口导管或进口涡管15，而且在中心平面30两侧上形成多个蒸汽抽取室16。
钢元件20不直接支承在叶片承座14上，而是通过支撑环18支承，支撑环18以轴向间距与轴线21同心地布置以加固内部壳体13。连杆17通过它们的端被紧固在支撑环18上，尤其是螺钉连接或焊接，连杆提供在支撑环18之间以吸收横向力。
涡管形进口导管15通过涡管壳体24在外侧上限定，涡管壳体24(由于内部壳体13在分离平面25分开)由简单的钢板构建。至少一个径向导叶19布置在进口导管15中，导叶19用于将通过蒸汽进口23流进的蒸汽偏转。
内部壳体13以水平分离平面25分开。外部壳体26也是如此，它通过支撑结构27支撑，支撑结构27位于外部壳体26下面且它又支承在外部壳体22上。
根据本发明，通过铸造叶片承座和焊接到叶片承座上的锻造或轧制钢板或钢元件的组合以形成内部壳体，其提供有集成的进口涡管和集成的蒸汽抽取室，在壳体生产期间得到显著的简化和便利，而机械和热特性未不利地改变。
零件列表
10蒸汽涡轮机(低压、双流式)
11转子
12转子叶片
12’定子叶片
13内部壳体
14叶片承座
15进口涡管(进口导管)
16蒸汽抽取室
17连杆
18支撑环
19径向导叶
20钢元件(锻造或轧制)
21轴线
22外部壳体
23蒸汽进口
24涡管壳体
25分离平面
26外部壳体
27支撑结构
28，29蒸汽通道
30中心平面

Claims (7)

1.一种蒸汽涡轮机(10)，尤其是以双流式低压蒸汽涡轮机形式，其具有转子(11)，转子(11)围绕轴线(21)可旋转地安装且被内部壳体(13)以一间距同心地封装，形成环形蒸汽通道(28，29)，且转子(11)具有凸出到蒸汽通道(28，29)内的多个转子叶片(12)，其中内部壳体(13)支撑凸出到蒸汽通道(28，29)内的多个定子叶片(12)，且为了将蒸汽馈给到蒸汽通道(28，29)，内部壳体(13)具有进口导管(15)，进口导管(15)围绕轴线(21)引导且流动截面逐渐变小，其特征在于，内部壳体(13)形成为焊接结构，其中，限定蒸汽通道(28，29)且生产为铸造部件的叶片承座(14)通过附加的锻造或轧制钢元件(20)支撑，以紧固定子叶片(12’)。
2.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机，其特征在于，流动截面逐渐变小的进口导管形成为进口涡管(15)。
3.根据权利要求1或2所述的蒸汽涡轮机，其特征在于，多个蒸汽抽取室(16)在内部壳体(13)中形成，且蒸汽抽取室(16)通过叶片承座(14)和连接到叶片承座(14)上的钢元件(20)形成或限定。
4.根据权利要求1到3之一所述的蒸汽涡轮机，其特征在于，提供支撑环(18)以加固内部壳体(13)，支撑环(18)以轴向间距与轴线(21)同心地布置且在它们的后侧上支撑叶片承座(14)，连杆(17)提供在支撑环(18)之间以吸收横向力，且钢元件(20)焊接到支撑环(18)。
5.根据权利要求4所述的蒸汽涡轮机，其特征在于，连杆(17)焊接或螺钉连接到支撑环(18)。
6.根据权利要求1到5之一所述的蒸汽涡轮机，其特征在于，至少一个径向导叶(19)布置在进口导管(15)内。
7.根据权利要求1到6之一所述的蒸汽涡轮机，其特征在于，叶片承座(14)包括球墨铸铁或铸钢。
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