CN105822356B - 蒸汽涡轮和用于翻新多级局部进气弧段蒸汽涡轮的方法 - Google Patents

蒸汽涡轮和用于翻新多级局部进气弧段蒸汽涡轮的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及蒸汽涡轮和用于翻新多级局部进气弧段蒸汽涡轮的方法。具体而言，提供翻新多级局部进气弧段蒸汽涡轮的方法和可通过该方法获得的蒸汽涡轮。该方法包括在蒸汽涡轮的第一叶片排中的至少一个的下游在内壳中形成至少一个进口带，和形成管道，该管道连接该第一进口线路和该进口带或各进口带。该管道和进口带适于使蒸汽能够行进通过该第一进口线路且绕过该蒸汽涡轮的第一叶片排，且该管道对该第一进口线路的连接使得流动通过该第一进口线路的所有蒸汽行进通过该管道。

Description

蒸汽涡轮和用于翻新多级局部进气弧段蒸汽涡轮的方法
技术领域
本公开大体上涉及用于翻新(retrofit)蒸汽涡轮的方法，且更具体而言，涉及局部弧段进气蒸汽涡轮的翻新。
背景技术
小尺寸和中尺寸涡轮广泛地用于发电。这些机器的小的进口容积流量率意味着它们只需要最小的进口流动面积。结果，这些机器典型地构造为具有短的叶片高度和小的计量角度。该构造可导致显著的效率降低。解决该问题的众所周知的途径是允许蒸汽通过所谓的局部弧段进气构造中的多于一个的弧段，在该局部弧段进气构造中，通过分离的控制阀来控制通过各弧段的流量。局部进气广泛地应用在此种涡轮的第一(控制)级中，且有时甚至用于随后的级组。一般而言，第一局部级和下游级的效率取决于许多参数，包括进气的总水平、进气弧段的数量和切向位置、和第一和下游级之间的混合室的几何形状。上述参数的合适的组合可带来涡轮性能的改善。
具体而言，对于需要具有广泛的操作范围和高效率的蒸汽涡轮而言，可与滑动压力控制件联接的局部弧段进气的组合不能提供完全的解决方法。对于新的装置而言，解决方法是还包括例如在US专利申请号4403476A中描述的旁通超载阀。该布置使得可能通过当供给控制阀完全地打开时使蒸汽的一部分围绕蒸汽涡轮的上游叶片排可控制地绕过来增大蒸汽涡轮的通流能力(swallowing capacity)。
尽管现存的局部弧段进气蒸汽涡轮可从超载布置中受益，但布置的翻新是复杂且昂贵的。
发明内容
提供的是用于利用超载布置来翻新局部进气弧段蒸汽涡轮的翻新方法。
它尝试借助于独立权利要求的主题来解决该问题。在从属权利要求中给出了有利的实施例。
一个一般方面包括用于翻新多级局部进气弧段蒸汽涡轮的方法。这涉及首先提供蒸汽涡轮，该蒸汽涡轮具有支撑多个叶片排的内壳、环绕该内壳的外壳、叶片排、连接至第一进口的第一进气弧段以及多个第二进气弧段，该多个第二进气弧段连接至第二进口线路。该第一进气弧段和该多个第二弧段位于该多个叶片排的上游，以便一起形成主进气。该方法还包括在该叶片排中的至少一个的下游在内壳中形成至少一个进口带，以及形成在该第一进口线路与该进口带之间延伸的管道。通过进一步将该第一进气弧段与该第一进口线路隔离，该布置使通过该第一进口线路的流动能够绕过该第一叶片排。
其他方面可包括以下特征中的一个或更多个。使管道完全地包含在该内壳和该外壳之间。重新构造该多个第二进气弧段，以便通过第二进气弧段来实现完整的进气弧段。该多个第二进气弧段由三个进气弧段组成。
另一一般方面包括多级局部进气弧段蒸汽涡轮，其包括蒸汽涡轮，该蒸汽涡轮具有支撑多个叶片的内壳、叶片排、环绕该内壳的外壳以及连接至第一进口线路的第一进气弧段和多个第二进气弧段，它们一起形成至该叶片排的主进气。该蒸汽涡轮还包括在该第一叶片排的下游在内壳中形成至少一个进口带和管道，该管道连接第一进口线路和该进口带或各进口带。该管道和进口带适于使蒸汽能够行进通过该第一进口线路且至少绕过第一叶片排，同时该第一进口线路和该进口带或各进口带的连接使得流动通过该第一进口线路的所有蒸汽流动通过该管道。
从结合附图作出的下列描述，本公开的其他方面和优点将变得显而易见，该附图作为示例例示本发明的示范实施例。
附图说明
作为示例，参考附图在下文中更全面地描述本公开的实施例，在附图中：
图1是可应用示范实施例的现有技术蒸汽涡轮的截面图；
图2是已应用了示范实施例的图1的蒸汽涡轮的内壳体和叶片排的截面图，且
图3是示出进气弧段的图1的蒸汽涡轮的一个示范实施例的端截面视图。
具体实施方式
现在参照附图描述本公开的示范实施例，在附图中，贯穿全文，类似的参考标号用于指类似的元件。在以下说明中，为了解释，阐述了许多具体细节，以提供本公开的透彻理解。然而，本公开可在没有这些具体细节的情况下实践，且不限制于本文中公开的示范实施例。
图1示出本领域的多级局部进气弧段蒸汽涡轮10。蒸汽涡轮10具有内壳12和环绕内壳的外壳14，内壳12支撑多个叶片排，包括第一叶片排。蒸汽经由多个供给线路24、26进入涡轮，供给线路24、26各自连接至进气弧段20，进气弧段20供给第一叶片排且共同地形成主进气。
在示范实施例中，通过在蒸汽涡轮的中间级处在内壳12中形成至少一个进口带30来更改图1的蒸汽涡轮。在该背景下，进口带30用于指至少部分地围绕蒸汽涡轮的沟槽或管道，其目的是实现蒸汽在蒸汽涡轮的任意点(包括中间级)处对蒸汽涡轮的周向进气。然后形成管道32以将供给进口线路24中的一个与进口带30连接，以便形成蒸汽旁路，该蒸汽旁路围绕位于蒸汽涡轮上游端处的第一叶片排中的至少一个。还通过将连接至进口线路24的局部弧段与进口线路24隔离来实现该旁路。以此方式，在更改之前连接至进气弧段20的进口线路24现在单独地连接至管道32，使得流动通过进口线路24的所有蒸汽行进通过管道32。如图2和图3所示，管道32不连接至其他进口线路26，它们保持连接至其他进气弧段20。
在未示出的示范实施例中，多于一个的管道32可连接至多于一个的进口带30。
在示范实施例中，与进口线路24断开连接的进气弧段为不连接于任何供给进口线路26的空白进气弧段。
在示范实施例中，在进口线路24中的一个连接至管道32之后，剩余的进口线路26中的至少一个连接至进气弧段，该进气弧段形式上连接第一进口线路24，因此通过剩余的进口线路26完全地实现进气弧段。
在示范实施例中(其示范在图3中示出)，更改的蒸汽涡轮具有从更改之前的四个进气弧段20减少的三个进气弧段20。在其他未示出的示范实施例中，更改适用于具有六个进气弧段20的蒸汽涡轮10，从而导致具有连接至管道32的一个进口线路24和五个进气弧段的蒸汽涡轮10。
在示范实施例中，管道32包含在内壳12内而不更改外壳14。
尽管已在本文中以设想为最实用的示范实施例的形式示出且描述了本公开，但本公开还可以其他细节的形式表达。当前公开的实施例因此被认为在各方面均是示例性且不受约束。本公开的范围由所附权利要求而非前述描述指示，且在其意义和范围内的所有改变及其等同物意图包含在其中。
参考数字
10 蒸汽涡轮
12 内壳
14 外壳
16 叶片排
20 进气弧段
24、26 进口线路
30 进口带
32 管道。

Claims (10)

1.一种用于翻新多级局部进气弧段蒸汽涡轮的方法，包括以下步骤：
提供蒸汽涡轮，所述蒸汽涡轮包括：
内壳，其支撑多个叶片排；
外壳，其环绕所述内壳；
第一叶片排，其在所述多个叶片排的上游端处；
第一进气弧段；
第一进口线路，其连接至所述第一进气弧段；和
多个第二进气弧段，它们与所述第一进气弧段一起形成去往所述第一叶片排的主进气，其特征在于以下的组合：
在所述第一叶片排的下游在所述内壳中形成至少一个进口带，所述进口带为至少部分地围绕所述蒸汽涡轮的沟槽或管；
形成管道，所述管道连接所述第一进口线路和所述至少一个进口带，完全地包含在所述外壳内；和
在所述管道与所述第一进气弧段之间将所述第一进口线路与所述第一进气弧段隔离；
其中，所述管道和所述进口带构造且布置成使蒸汽能够行进通过所述第一进口线路且绕过所述蒸汽涡轮的第一叶片排，其中，所述管道对所述第一进口线路的连接使得流动通过所述第一进口线路的所有蒸汽行进通过所述管道。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述管道完全地包含在所述内壳与所述外壳之间。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述管道全部由所述内壳形成。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括所述多个第二进气弧段的重新构造，以便通过所述多个第二进气弧段来实现完整的进气弧段。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述多个第二进气弧段由三个进气弧段组成。
6.根据权利要求2所述的方法，还包括所述多个第二进气弧段的重新构造，以便通过所述多个第二进气弧段来实现完整的进气弧段。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述多个第二进气弧段由三个进气弧段组成。
8.根据权利要求3所述的方法，还包括所述多个第二进气弧段的重新构造，以便通过所述多个第二进气弧段来实现完整的进气弧段。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述多个第二进气弧段由三个进气弧段组成。
10.一种多级局部进气弧段蒸汽涡轮，其包括：
内壳，其支撑多个叶片排；
外壳，其环绕内壳；
第一叶片排，其在所述多个叶片排的上游端处；
第一进气弧段；
第一进口线路，其连接至所述第一进气弧段，其特征在于以下的组合：
在所述第一叶片排的下游在所述内壳中的至少一个进口带，所述进口带为至少部分地围绕所述蒸汽涡轮的沟槽或管；
形成管道，所述管道连接所述第一进口线路和所述至少一个进口带，完全地包含在所述外壳内；和
在所述管道与所述第一进气弧段之间将所述第一进口线路与所述第一进气弧段隔离。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2147874A (en) * 1937-10-19 1939-02-21 Westinghouse Electric & Mfg Co Elastic fluid turbine
US4903490A (en) * 1988-10-14 1990-02-27 Westinghouse Electric Corp. Cam-driven valve system for steam turbines
US6447247B1 (en) * 1998-04-06 2002-09-10 Siemens Aktiengesellschaft Steam turbine

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4403476A (en) 1981-11-02 1983-09-13 General Electric Company Method for operating a steam turbine with an overload valve

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2147874A (en) * 1937-10-19 1939-02-21 Westinghouse Electric & Mfg Co Elastic fluid turbine
US4903490A (en) * 1988-10-14 1990-02-27 Westinghouse Electric Corp. Cam-driven valve system for steam turbines
US6447247B1 (en) * 1998-04-06 2002-09-10 Siemens Aktiengesellschaft Steam turbine

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