DE102011054309A1

DE102011054309A1 - Dampfturbinenleitapparat mit Spülöffnungen

Info

Publication number: DE102011054309A1
Application number: DE102011054309A
Authority: DE
Inventors: James Peter Anderson; Mark Edward Burnett; Steven Sebastian Burdgick; Dominick J. Werther
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2010-10-12
Filing date: 2011-10-07
Publication date: 2012-04-12
Also published as: RU2011141910A; US20120087788A1; FR2965848A1; US8591180B2; JP2012082831A

Abstract

Es wird ein Dampfturbinenleitapparat mit einer Spülöffnung (28, 128, 428) offenbart. Bei einer Ausführungsform umfasst der Dampfturbinenleitapparat eine Zwischenwand-Baugruppe (10, 100, 200, 400), die Folgendes umfasst: ein inneres Zwischenwand-Ringsegment (12), ein äußeres Zwischenwand-Ringsegment (14), eine zwischen dem inneren Zwischenwand-Ringsegment (12) und dem äußeren Zwischenwand-Ringsegment (14) angeordnete feststehende Leitschaufel (16) und einen ersten Hohlraum (22) zwischen der feststehenden Leitschaufel (16) und dem inneren Zwischenwand-Ringsegment (12) oder dem äußeren Zwischenwand-Ringsegment (14), wobei das entsprechende Zwischenwand-Ringsegment eine erste Öffnung (28) umfasst, die mit dem ersten Hohlraum (22) strömungsverbunden ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Der hier offenbarte Gegenstand betrifft einen Dampfturbinenleitapparat. Der hier offenbarte Gegenstand betrifft insbesondere einen Dampfturbinenleitapparat mit einem oder mehreren Spüllöchern (bzw. -öffnungen) zum Spülen von Hohlräumen im Leitapparat.
Dampfturbinen sind mit feststehenden Leitschaufel- (bzw. „Schaufelblatt”-)Segmenten ausgestattet, die den Strom eines Arbeitsfluids in Turbinenlaufschaufeln leiten, die mit einem sich drehenden Rotor verbunden sind. Eine vollständige Baugruppe von Leitschaufelsegmenten wird üblicherweise als Leitapparat der Dampfturbine bezeichnet. Während bei herkömmlichen Leitapparaten eine Band-und-Ring-Konstruktion verwendet wird, sind bei einigen modernen Konstruktionen die Leitschaufelsegmente mit integrierten Seitenwänden versehen, die an Ringen befestigt sind. Bei den herkömmlichen und den modernen Konstruktionen können sowohl zwischen Band und Ring als auch zwischen Seitenwand und Ring Hohlräume vorhanden sein. Diese Hohlräume können verunreinigt werden, was beim Betrieb der Turbine zu Problemen hinsichtlich Lebensdauer und/oder Effizienz führen kann. Es kann außerdem schwierig sein, nach dem Betrieb (und vor der Überholung und/oder Stilllegung) einer Dampfturbine, beispielsweise einer Dampfturbinenanlage in einem Kernkraftwerk, die Verunreinigungen aus den Hohlräumen zu entfernen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Es wird ein Dampfturbinenleitapparat mit Spülöffnungen offenbart. Bei einer Ausführungsform umfasst der Dampfturbinenleitapparat Folgendes: ein inneres Zwischenwand-Ringsegment, ein äußeres Zwischenwand-Ringsegment, eine zwischen dem inneren und dem äußeren Zwischenwand-Ringsegment angeordnete feststehende Leitschaufel und einen ersten Hohlraum zwischen der feststehenden Leitschaufel und dem inneren oder äußeren Zwischenwand-Ringsegment, wobei das betreffende Zwischenwand-Ringsegment eine erste Öffnung umfasst, die mit dem ersten Hohlraum strömungsverbunden ist.
Ein erster Aspekt der Erfindung umfasst eine Dampfturbinen-Zwischenwand-Baugruppe, die Folgendes beinhaltet: ein inneres Zwischenwand-Ringsegment, ein äußeres Zwischenwand-Ringsegment, eine zwischen dem inneren und dem äußeren Zwischenwand-Ringsegment angeordnete feststehende Leitschaufel und einen ersten Hohlraum zwischen der feststehenden Leitschaufel und dem inneren oder äußeren Zwischenwand-Ringsegment, wobei das betreffende Zwischenwand-Ringsegment eine erste Öffnung umfasst, die mit dem ersten Hohlraum strömungsverbunden ist.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung umfasst eine Dampfturbinen-Zwischenwand-Baugruppe, die Folgendes beinhaltet: einen inneren Zwischenwand-Ring, einen äußeren Zwischenwand-Ring, einen zwischen dem inneren und dem äußeren Zwischenwand-Ring angeordneten Ring aus feststehenden Leitschaufeln, einen inneren Hohlraum zwischen dem Ring aus feststehenden Leitschaufeln und dem inneren Zwischenwand-Ring und einen äußeren Hohlraum zwischen dem Ring aus feststehenden Leitschaufeln und dem äußeren Zwischenwand-Ring, wobei der innere Zwischenwand-Ring eine erste Öffnung umfasst, die mit dem inneren Hohlraum strömungsverbunden ist, und der äußere Zwischenwand-Ring eine zweite Öffnung umfasst, die mit dem äußeren Hohlraum strömungsverbunden ist.
Ein dritter Aspekt der Erfindung umfasst ein Dampfturbinen-Zwischenwand-Segment, das Folgendes beinhaltet: eine erste Oberfläche, die so gestaltet ist, dass sie mit einer feststehenden Leitschaufel verbunden werden kann, eine zweite Oberfläche, die der ersten Oberfläche entweder benachbart ist oder dieser gegenüberliegt, einen Körper-Abschnitt, der zwischen der ersten und zweiten Oberfläche angeordnet ist, und eine Öffnung, die sich von der zweiten zur ersten Oberfläche erstreckt, wobei die Öffnung so gestaltet ist, dass ein Fluid durch den Körper-Abschnitt geleitet werden kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und andere Merkmale dieser Erfindung sind durch die folgende detaillierte Beschreibung der verschiedenen Aspekte der Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verschiedener Ausführungsformen der Erfindung besser zu verstehen, wobei die Zeichnungen Folgendes darstellen:
1 zeigt eine dreidimensionale Teilperspektive eines Dampfturbinenleitapparats gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
2 zeigt eine Draufsicht auf die Oberseite eines Dampfturbinenleitapparats gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
3 zeigt eine Draufsicht auf die Oberseite eines Dampfturbinenleitapparats gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
4 zeigt eine Draufsicht auf die Oberseite eines Dampfturbinenleitapparats gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
5 zeigt eine dreidimensionale Perspektive eines Teils eines Dampfturbinenleitapparats gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Die Zeichnungen der Erfindung sind nicht maßstabsgerecht. Diese Zeichnungen sollen lediglich typische Aspekte der Erfindung darstellen, ohne den Schutzumfang der Erfindung einzuschränken. Gleiche Elemente sind in allen Zeichnungen mit den gleichen Bezugszahlen versehen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Wie oben angegeben, wird ein Dampfturbinenleitapparat mit einer Spülöffnung (bzw. einem Spülloch) gemäß Aspekten der Erfindung zur Verfügung gestellt. Genauer ausgedrückt, wird ein Dampfturbinenleitapparat mit mehreren Spülöffnungen zum Spülen von Hohlräumen im Leitapparat gemäß Aspekten der Erfindung zur Verfügung gestellt.
Wie oben angegeben, gibt es hauptsächlich zwei Arten von Leitapparatkonstruktionen: 1) Herkömmliche Leitapparatkonstruktionen mit einer Band-und-Ring-Konstruktion und 2) modernere Konstruktionen, bei denen Leitschaufelsegmente mit integrierten Seitenwänden verwendet werden, die an Ringen befestigt sind. Bei beiden Konstruktionsarten sind zwischen Band und Ring bzw. zwischen Leitschaufel-Seitenwand und Ring Hohlräume vorhanden. Diese Hohlräume können verunreinigt werden – beispielsweise bei der Herstellung durch Bearbeitungsöl, durch Feuchtigkeit oder beim Betrieb von Dampfturbinenanlagen in Kernkraftwerken durch nukleare Kontamination. Bei Konstruktionen mit integrierten Seitenwänden sind außerdem Hohlräume zwischen den Seitenwänden der jeweiligen Leitschaufelsegmente vorhanden, die ebenfalls verunreinigt werden können.
Daher wird durch Aspekte der Erfindung ein Dampfturbinenleitapparat mit Spülöffnungen (bzw. Spüllöchern) zur Verfügung gestellt. Durch Aspekte der Erfindung können auch Verfahren zur Verwendung der Spülöffnungen zum Spülen von Hohlräumen im Dampfturbinenleitapparat zur Verfügung gestellt werden. Durch die Gestaltung und Position der Öffnungen wird das wirkungsvolle Entfernen von Verunreinigungen aus Hohl- und Zwischenräumen ermöglicht, indem man ein Fluid mit ausreichend hohem Druck durch diese hindurchströmen lässt. Die Spülöffnungen können in neuen (noch nicht fertiggestellten Dampfturbinenleitapparaten vorgesehen und eingebaut oder bei vorhandenen Leitapparaten nachgerüstet werden. Durch Aspekte der Erfindung können auch Verfahren zum Spülen von Hohl- und Zwischenräumen im Dampfturbinenleitapparat – über Öffnungen, die von der Horizontalfuge der Turbine aus zugänglich sind – zur Verfügung gestellt werden.
1 zeigt eine dreidimensionale Teilsperspektive eines Dampfturbinenleitapparats 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Wie dargestellt, kann dieser Teil des Dampfturbinenleitapparats 10 ein inneres Zwischenwand-Ringsegment (bzw. inneres Segment) 12, ein äußeres Zwischenwand-Ringsegment (bzw. äußeres Segment) 14 und mehrere feststehende Leitschaufeln 16 umfassen, die zwischen dem inneren Segment 12 und dem äußeren Segment 14 angeordnet sind. Bei einer Ausführungsform kann, wie es nach dem Stand der Technik bekannt ist, jede feststehende Leitschaufel 16 ein Schaufelblatt 18 mit integrierten Seitenwänden 20 umfassen (bei einer vollständigen Turbinenstufe wird ein Ring aus feststehenden Leitschaufeln gebildet). Das heißt, bei einer Ausführungsform können die Seitenwände 20 mit dem Schaufelblatt 18 der feststehenden Leitschaufel zusammen ausgebildet (z. B. gegossen) werden. Bei einer anderen Ausführungsform, die später beschrieben wird (z. B. im Zusammenhang mit 4), kann das Schaufelblatt 18 der feststehenden Leitschaufel an Bändern befestigt sein, die zwischen dem inneren Segment 12 und dem äußeren Segment 14 angeordnet sind, wobei diese Bänder jeweils an das innere Segment 12 und das äußere Segment 14 angeschweißt sind.
In 1 werden ebenfalls Hohlräume 22 (bzw. Zwischenräume, Öffnungen, Abstände usw.) zwischen den Seitenwänden 20 und dem inneren Segment 12 und dem äußeren Segment 14 gezeigt. Hohlräume 22 zwischen einander benachbarten Oberflächen der Seitenwände 20 sind ebenfalls dargestellt. Nicht alle Hohlräume 22 sind beschriftet, jedoch wird eine beispielhafte Gruppe von Hohlräumen 22 durch Hinweiselemente wie Pfeile und gestrichelte Kreise hervorgehoben. In jedem Fall können Hohlräume 22 zwischen einander benachbarten Oberflächen der Seitenwände 20 und/oder zwischen den Seitenwänden 20 und den Zwischenwand-Ringsegmenten (inneres Segment 12 und/oder äußeres Segment 14) vorhanden sein. Das Vorhandensein dieser Hohlräume 22 kann zum Teil auf der beschränkten Zugänglichkeit dieser Bereiche des Dampfturbinenleitapparats 10 beim Schweißen beruhen. Zum Beispiel kann die feststehende Leitschaufel 16 am inneren Segment 12 oder äußeren Segment 14 durch eine Schweißverbindung (bzw. Schweißnaht) 24 am axialen Ende (bezogen auf Achse „A”) der Kontaktstelle zwischen Seitenwand 20 und innerem Segment 12 oder äußerem Segment 14 befestigt sein. Das heißt, die Schweißnähte 24 erstrecken sich nicht über die gesamte axiale Länge der Kontaktstelle zwischen den Seitenwänden 20 und den Zwischenwand-Ringsegmenten (z. B. dem inneren Segment 12 und dem äußeren Segment 14). Diese Hohlräume 22 können beim Betrieb eines Dampfturbinensystems, das den Dampfturbinenleitapparat 10 umfasst, verunreinigt werden. Außerdem können diese Hohlräume 22 während der Konstruktion und/oder Reparatur eines Dampfturbinensystems, das den Dampfturbinenleitapparat 10 umfasst, verunreinigt werden. Bei Dampfturbinensystemen in Kernkraftwerken kann beispielsweise der hohe Feuchtigkeitsgehalt des Dampfes, der den Dampfturbinenleitapparat 10 passiert, zu hoher Feuchtigkeit in den Hohlräumen 22 beitragen. Die Feuchtigkeit in den Hohlräumen 22 kann sich im Lauf der Zeit ansammeln, und bei herkömmlichen Dampfturbinensystemen kann diese Feuchtigkeit nicht wieder aus dem System austreten. In den Hohlräumen 22 angesammelte Feuchtigkeit kann leistungsbezogene Probleme verursachen, wenn diese Feuchtigkeit beim Betrieb eines Dampfturbinensystems in einem Kernkraftwerk wieder in den Dampfpfad eintritt. Wenn dieses angesammelte Wasser in den Dampfpfad eintritt, kann es ferner bei stromab liegenden Komponenten (z. B. stromab liegenden Turbinenschaufeln) mit Erosion zusammenhängende Probleme verursachen, da diese stromab liegenden Komponenten herkömmlicherweise für das Zusammenwirken mit Dampf und nicht mit Wasser konzipiert sind. Außerdem können während der Konstruktion und/oder Reparatur Maschinenöl und andere Verunreinigungen in die Hohlräume 22 gelangen und zu verringerter Leistung und/oder erhöhten Instandhaltungskosten führen.
Bei manchen Anwendungen (z. B. bei Dampfturbinen in Kernkraftwerken) kann es zwar praktisch sein, die Hohlräume 22 an der Fläche 26 der Horizontalfuge (zwischen den Seitenwänden 20 und dem inneren Segment 12 und dem äußeren Segment 14) abzudichten, aber durch diese Abdichtung werden möglicherweise während der Konstruktionsphase in die Hohlräume gelangte Verunreinigungen nicht ausgespült. Außerdem sind möglicherweise die Hohlräume 22 zwischen den Kontaktstellen benachbarter Seitenwände 20 aufgrund der Position und des Winkels der Schaufelblätter 18 für Dichtungszwecke nicht zugänglich. Demzufolge ist eine Verunreinigung auch in dem Fall, dass ein Hohlraum 22 an der Fläche 26 der Horizontalfuge abgedichtet wurde, immer noch möglich.
Der gemäß den Ausführungsformen der Erfindung dargestellte Dampfturbinenleitapparat 10 umfasst weiter eine Öffnung 28 (gestrichelt dargestellt, da sie in dieser dreidimensionalen Perspektive eigentlich nicht sichtbar ist), die mit den Hohlräumen 22 strömungsverbunden ist. Bei einer Ausführungsform kann die Öffnung 28 sich radial (R-Achse) durch ein gesamtes Zwischenwand-Ringsegment erstrecken. Zum Beispiel kann sich, wie später näher beschrieben wird, die Öffnung 28 von einer ersten Oberfläche (z. B. einer radial innen liegenden Oberfläche – nicht gezeigt) des inneren Segments 12 durch einen Körper-Abschnitt des inneren Segments 12 hin zu einer zweiten Oberfläche (z. B. einer radial außen liegenden Oberfläche) des inneren Segments 12 erstrecken. In diesem Fall kann die Öffnung 28 so gestaltet sein, dass durch sie ein Fluid von der ersten Oberfläche zur zweiten Oberfläche des inneren Segments 12 geleitet werden kann, wobei die zweite Oberfläche des inneren Segments 12 dem Hohlraum 22 zwischen dem inneren Segment 12 und einer Seitenwand 20 benachbart ist. Weiter kann sich, wie hier gezeigt, eine andere Öffnung 28 von einer ersten Oberfläche 29 (z. B. einer radial außen liegenden Oberfläche) des äußeren Segments 14 durch einen Körper-Abschnitt des äußeren Segments 14 hin zu einer zweiten Oberfläche (z. B. einer radial innen liegenden Oberfläche) des äußeren Segments 14 erstrecken. In diesem Fall kann die Öffnung 28 so gestaltet sein, dass durch sie ein Fluid von der ersten Oberfläche 29 zur zweiten Oberfläche des äußeren Segments 14 geleitet werden kann, wobei die zweite Oberfläche des äußeren Segments 14 dem Hohlraum 22 zwischen dem äußeren Segment 14 und einer Seitenwand 20 benachbart ist. Wie hier gezeigt, sind im Gegensatz zu herkömmlichen Zwischenwand-Ringsegementen die Öffnungen 28 mit einer oder mehreren Leitschaufeln 16 strömungsverbunden. Das heißt, durch die Öffnungen 28 kann der Strom eines unter Druck stehenden Fluids (z. B. Wasser bei circa 3,4–6,8 Bar (50–100 psi)) – dargestellt durch die gestrichelten Pfeile – in Richtung auf die Leitschaufeln 16 und durch einen Hohlraum 22 oder mehrere Hohlräume 22 geleitet werden, wodurch Verunreinigungen aus diesen Hohlräumen 22 herausgespült werden.
2 zeigt eine Draufsicht auf die Oberseite eines Dampfturbinenleitapparats 100 gemäß Ausführungsformen der Erfindung. Der Dampfturbinenleitapparat 100 kann einige Komponenten umfassen, die im Wesentlichen Komponenten gleichen, die mit Bezug auf den Dampfturbinenleitapparat 10 gezeigt und beschrieben wurden. Es wird insbesondere gezeigt, dass der Dampfturbinenleitapparat 100 die Öffnung 28 enthält, die sich radial durch ein gesamtes Zwischenwand-Ringsegment erstreckt (z. B. eine erste Öffnung 28, die sich durch das innere Segment 12 erstreckt, und eine zweite Öffnung 28, die sich durch das äußere Segment 14 erstreckt). Wie ebenfalls in 2 gezeigt wird, befindet sich eine Öffnung 30 in der ersten Oberfläche 29 des äußeren Segments 14 und eine weitere Öffnung 30 in der ersten Oberfläche 31 des inneren Segments 12. Der Anschluss 30 kann mit der Öffnung 28 (z. B. als erweiterter Abschnitt der Öffnung 28) strömungsverbunden und so bemessen sein, dass ein Stopfen 32 hineinpasst. Der Anschluss 30 kann wie ein beliebiger herkömmlicher Anschluss funktionieren und Zugang zur Öffnung 28 ermöglichen, z. B. um die Öffnung 28 mit einem Fluid zu spülen. Wie hier gezeigt, kann ein Fluid durch den Anschluss 30 zugeführt werden, durch die Öffnung 28 strömen und Verunreinigungen aus den Hohlräumen 22 spulen.
3 zeigt eine Draufsicht auf die Oberseite eines Dampfturbinenleitapparats 200 gemäß alternativen Ausführungsformen der Erfindung. Dargestellt ist eine alternative Ausführungsform einer Öffnung 128, die einen axial verlaufenden Abschnitt 130 umfasst, der mit einem radial verlaufenden Abschnitt 132 (als durchgehender Kanal) strömungsverbunden ist. Der axial verlaufende Abschnitt 130 kann mit einer in Axialrichtung ausgerichteten Wand oder Oberfläche 33 des inneren Segments 12 strömungsverbunden sein (durch einen Anschluss 30 und Stopfen 32, wie sie bereits im Zusammenhang mit 2 beschrieben wurden). Bei einer Ausführungsform kann die in Axialrichtung ausgerichtete Oberfläche 33 der in Radialrichtung innen liegenden Oberfläche des inneren Segments 12 benachbart sein. In diesem Fall können der Anschluss 30 und der Stopfen 32 von einer axial liegenden Seite (Oberfläche 33) des inneren Segments 12 aus zugänglich sein. Dadurch könnten Bediener (z. B. technisches Personal) auf einfachere Weise durch die Öffnung 28 ein Fluid zuführen, um den Hohlraum 22 zu spülen.
4 zeigt eine Draufsicht auf die Oberseite eines Dampfturbinenleitapparats 200 gemäß alternativen Ausführungsformen der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist das Schaufelblatt 18 am inneren Segment 12 und am äußeren Segment 14 durch Bänder (inneres Band 340 und äußeres Band 342) und Schweißnähte 324 befestigt. Bei dieser Ausführungsform können Hohlräume 22 zwischen Teilen des inneren Segments 12 und des inneren Bandes 340 und zwischen Teilen des äußeren Segments 14 und des äußeren Bandes 342 vorhanden sein. Aufgrund der eingeschränkten Zugänglichkeit der Kontaktstelle zwischen den Bändern (z. B. dem inneren Band 340 und dem äußeren Band 342) und den Zwischenwand-Segmenten (z. B. inneres Segment 12 und äußeres Segment 14) ist es eventuell nicht möglich, an der gesamten Kontaktstelle eine Schweißnaht zu setzen. In den Bereichen, wo Schweißen nicht möglich ist, können Hohlräume 22 vorhanden sein, für die die hier gezeigten und beschriebenen Spülöffnungen (z. B. die Öffnungen 28, 128) von Nutzen sein könnten.
5 zeigt eine dreidimensionale Perspektive eines Abschnitts eines Dampfturbinenleitapparats 400 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Wie dargestellt, können viele der Komponenten (z. B. das innere Segment 12, das äußere Segment 14, die Leitschaufeln 16, die Anschlüsse 30 usw.) des Dampfturbinenleitapparats 400 im Wesentlichen den in 1–4 gezeigten und in diesem Zusammenhang beschriebenen gleichen. Der Dampfturbinenleitapparat 400 umfasst weiter eine Ablauföffnung 428, die sich im äußeren Segment 14 befindet. Die Ablauföffnung 428 kann mit einem Hohlraum 22 (z. B. einem Hohlraum zwischen der Seitenwand 20 und dem äußeren Segment 14) und einer radial außen liegenden Oberfläche des äußeren Segments 14 (z. B. Oberfläche 29) strömungsverbunden sein. Das heißt, die Ablauföffnung 428 kann durch die gesamte radiale Länge des äußeren Segments 14 verlaufen. Die Ablauföffnung 428 kann sich insofern von den hier gezeigten und beschriebenen Öffnungen 28, 128 unterscheiden, als die Ablauföffnung 428 in erster Linie so gestaltet sein kann, dass Fluid von den Leitschaufeln 16 weg und aus dem System heraus geleitet wird. Aus diesem Grund kann die Ablauföffnung 428 mit einem Anschluss und/oder Stopfen ausgestattet sein oder auch nicht. Bei einer Ausführungsform kann die Ablauföffnung 428 so gestaltet sein, dass sie geöffnet bleibt, so dass überschüssiges Wasser von den Leitschaufeln 16 (durch den Körper des äußeren Segments 14) weg fließen kann. Bei einer Ausführungsform kann die Ablauföffnung 428 einen kleineren Durchmesser aufweisen als die anderen hier beschriebenen Öffnungen (z. B. die Öffnungen 28 und/oder 128). Bei einer Ausführungsform kann die Ablauföffnung 428 sich ungefähr in der Mitte des unteren Abschnitts des äußeren Segments 14 befinden, so dass das wirkungsvolle Entfernen überschüssigen Wassers aus dem System durch die Gravitationskraft unterstützt wird. Wie hier bereits erörtert wurde, kann durch das Entfernen überschüssigen Wassers aus der Dampfturbine (z. B. einer Dampfturbine in einem Kernkraftwerk) während des Betriebs verhindert werden, dass die Hohlräume 22 sich mit Wasser füllen, das daraufhin wieder zurück in den Dampfpfad strömt. Während sich die Ablauföffnung 428 in der Zeichnung ungefähr in der Mitte des unteren Abschnitts des äußeren Segments befindet, kann die Ablauföffnung 428 ebenso in anderen Abschnitten des äußeren Segments 14 angeordnet sein. Bei einigen Ausführungsformen der Erfindung können außerdem mehrere Ablauföffnungen 428 verwendet werden.
Begriffe wie „axial” und „radial” werden zu Erklärungszwecken verwendet, sollen aber keinesfalls einschränkend sein. Es versteht sich beispielsweise, dass die Öffnungen (z. B. die Öffnungen 28, 128 oder 428) im inneren Zwischenwand-Ringsegment 12 und/oder äußeren Zwischenwand-Ringsegment 14 ausgebildet werden können (z. B. durch Bohren usw.), während die beschriebenen Komponenten demontiert sind. Dementsprechend ist im Schutzumfang der Aspekte der Erfindung enthalten, dass anstelle von Begriffen wie „erste Oberfläche” und „zweite Oberfläche” auch Begriffe wie „axial innen liegend” und „axial außen liegend” verwendet werden können.
Die hier verwendete Terminologie dient ausschließlich dem Zweck der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und soll die Offenbarung nicht einschränken. Die Singularformen unbestimmter und bestimmter Artikel wie „ein”, „eine” und „der”, „die”, „das” sollen ebenfalls die Pluralformen beinhalten, solange der Kontext nicht klar auf etwas anderes hinweist. Ferner versteht sich, dass die Begriffe „umfasst” und/oder „umfassend” in dieser Beschreibung das Vorhandensein von behaupteten Merkmalen, Integern, Schritten, Operationen, Elementen und/oder Komponenten beschreiben, aber das Vorhandensein oder Hinzufügen von einem oder mehreren anderen Merkmalen, Integern, Schritten, Operationen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen aus diesen nicht ausschließen.
In dieser schriftlichen Beschreibung werden Beispiele zur Offenbarung der Erfindung verwendet – darunter die bevorzugte (beste) Ausführungsform (best mode) – die auch dazu dienen sollen, alle Fachleute in die Lage zu versetzen, die Erfindung anzuwenden, eingeschlossen die Herstellung und Verwendung jeder Vorrichtung oder jedes Systems sowie die Durchführung jedes enthaltenen Verfahrens. Der patentierbare Schutzbereich der Erfindung ist durch die Patentansprüche definiert und kann andere Beispiele einschließen, wie sie Fachleuten einfallen könnten. Derartige andere Beispiele sollen in dem Schutzbereich der Ansprüche eingeschlossen sein, wenn diese Beispiele strukturelle Elemente aufweisen, die nicht von der wörtlichen Bedeutung der Ansprüche abweichen, oder wenn sie gleichwertige strukturelle Elemente mit unwesentlichen Unterschieden zur wörtlichen Bedeutung der Ansprüche aufweisen.
Es wird ein Dampfturbinenleitapparat mit einer Spülöffnung 28, 128, 428 offenbart. Bei einer Ausführungsform umfasst der Dampfturbinenleitapparat eine Zwischenwand-Baugruppe 10, 100, 200, 400, die Folgendes umfasst: ein inneres Zwischenwand-Ringsegment 12, ein äußeres Zwischenwand-Ringsegment 14, eine zwischen dem inneren Zwischenwand-Ringsegment 12 und dem äußeren Zwischenwand-Ringsegment 14 angeordnete feststehende Leitschaufel 16 und einen ersten Hohlraum 22 zwischen der feststehenden Leitschaufel 16 und dem inneren Zwischenwand-Ringsegment 12 oder dem äußeren Zwischenwand-Ringsegment 14, wobei das entsprechende Zwischenwand-Ringsegment eine erste Öffnung 28 umfasst, die mit dem ersten Hohlraum 22 strömungsverbunden ist.
Bezugszeichenliste

10: Dampfturbinenleitapparat
12: Inneres Zwischenwand-Ringsegment
14: Äußeres Zwischenwand-Ringsegment
16: Feststehende Leitschaufeln
18: Schaufelblatt
20: Seitenwände
22: Hohlräume
24: Schweißnaht
26: Fläche der Horizontalfuge
28: Öffnung
29: Erste Oberfläche des äußeren Segments
30: Anschluss
31: Erste Oberfläche des inneren Segments
32: Stopfen
33: In Axialrichtung ausgerichtete Oberfläche
100: Dampfturbinenleitapparat
128: Öffnung
130: Axial verlaufender Abschnitt
132: Radial verlaufender Abschnitt
200: Dampfturbinenleitapparat
300: Dampfturbinenleitapparat
324: Schweißnähte
340: Inneres Band
342: Äußeres Band
400: Dampfturbinenleitapparat
428: Ablauföffnung

Claims

Dampfturbinen-Zwischenwand-Baugruppe (10, 100, 200, 400), die umfasst: ein inneres Zwischenwand-Ringsegment (12); ein äußeres Zwischenwand-Ringsegment (14); eine feststehende Leitschaufel (16), die zwischen dem inneren Zwischenwand-Ringsegment (12) und dem äußeren Zwischenwand-Ringsegment (14) angeordnet ist, und einen ersten Hohlraum (22) zwischen der feststehenden Leitschaufel (16) und dem inneren Zwischenwand-Ringsegment (12) oder dem äußeren Zwischenwand-Ringsegment (14), wobei das betreffende Ringsegment – das innere Zwischenwand-Ringsegment (12) oder äußere Zwischenwand-Ringsegment (14) – eine erste Öffnung (28) aufweist, die mit dem ersten Hohlraum (22) strömungsverbunden ist.
Dampfturbinen-Zwischenwand-Baugruppe (10, 100, 200, 400) nach Anspruch 1, wobei die erste Öffnung (28) in Radialrichtung durch das gesamte betreffende Ringsegment – das innere Zwischenwand-Ringsegment (12) oder äußere Zwischenwand-Ringsegment (14) – verläuft.
Dampfturbinen-Zwischenwand-Baugruppe (10, 100, 200, 400) nach Anspruch 1, wobei die erste Öffnung (28) einen in Axialrichtung verlaufenden Abschnitt (130) aufweist, der mit einer in Axialrichtung ausgerichteten Wand (33) des betreffenden inneren Zwischenwand-Ringsegments (12) oder äußeren Zwischenwand-Ringsegments (14) strömungsverbunden ist.
Dampfturbinen-Zwischenwand-Baugruppe (10, 100, 200, 400), nach Anspruch 1, die weiter umfasst: einen zweiten Hohlraum (22) zwischen der feststehenden Leitschaufel (16) und dem anderen Zwischenwand-Ringsegment – dem inneren Zwischenwand-Ringsegment (12) oder dem äußeren Zwischenwand-Ringsegment (14) –, wobei dieses andere der beiden Zwischenwand-Ringsegmente – inneres Zwischenwand-Ringsegment (12) oder äußeres Zwischenwand-Ringsegment (14) – eine zweite Öffnung (28, 128) aufweist, die mit dem zweiten Hohlraum (16) strömungsverbunden ist.
Dampfturbinen-Zwischenwand-Baugruppe (10, 100, 200, 400) nach Anspruch 4, wobei die zweite Öffnung (28) in Radialrichtung durch das gesamte andere Zwischenwand-Ringsegment – inneres Zwischenwand-Ringsegment (12) oder äußeres Zwischenwand-Ringsegment (14) – verläuft.
Dampfturbinen-Zwischenwand-Baugruppe (10, 100, 200, 400) nach Anspruch 1, wobei die erste Öffnung (28) sich zu einer Außenwand (29, 31, 33) des betreffenden Zwischenwand-Ringsegments – inneres Zwischenwand-Ringsegment (12) oder äußeres Zwischenwand-Ringsegment (14) – erstreckt, und die erste Öffnung (28, 128) weiter einen Anschluss (30) umfasst, der sich an der Außenwand befindet.
Dampfturbinen-Zwischenwand-Baugruppe (10, 100, 200, 400) nach Anspruch 6, wobei die Außenwand (29, 31) entweder eine in Radialrichtung ausgerichtete Außenwand (29, 31) oder eine in Axialrichtung ausgerichtete Außenwand (33) ist.
Dampfturbinen-Zwischenwand-Baugruppe (10, 100, 200, 400) nach Anspruch 6, die weiter eine Ablauföffnung (428) in dem äußeren Zwischenwand-Ringsegment (14) umfasst, wobei die Ablauföffnung (428) mit dem ersten Hohlraum (22) strömungsverbunden ist und sich ungefähr in der Mitte des unteren Abschnitts des äußeren Zwischenwand-Ringsegments (14) befindet.
Dampfturbinen-Zwischenwand-Baugruppe (400), die umfasst: ein inneres Zwischenwand-Ringsegment (12); ein äußeres Zwischenwand-Ringsegment (14); einen Ring aus feststehenden Leitschaufeln (16), der zwischen dem inneren Zwischenwand-Ring (12) und dem äußeren Zwischenwand-Ring (14) angeordnet ist; einen inneren Hohlraum (22) zwischen dem Ring aus feststehenden Leitschaufeln (16) und dem inneren Zwischenwand-Ring (12) und einen äußeren Hohlraum (22) zwischen dem Ring aus feststehenden Leitschaufeln (16) und dem äußeren Zwischenwand-Ring (14), wobei der innere Zwischenwand-Ring (12) eine erste Öffnung (28, 128) aufweist, die mit dem inneren Hohlraum (22) strömungsverbunden ist, und der äußere Zwischenwand-Ring (14) eine zweite Öffnung (28, 128, 428) aufweist, die mit dem äußeren Hohlraum (22) strömungsverbunden ist.
Dampfturbinen-Zwischenwand-Segment (12, 14) das umfasst: eine erste Oberfläche, die so gestaltet ist, dass sie mit einer feststehenden Leitschaufel (16) verbunden werden kann; eine zweite Oberfläche (29, 31, 33), die der ersten Oberfläche entweder benachbart ist oder dieser gegenüberliegt; einen Körper-Abschnitt (12, 14), der sich zwischen der ersten und der zweiten Oberfläche (29, 31, 33) befindet, und eine Öffnung (28, 128, 428), die von der zweiten Oberfläche (29, 31, 33) zu der ersten Oberfläche verläuft, wobei die Öffnung (28, 128, 428) so gestaltet ist, dass ein Fluid durch den Körper-Abschnitt (12, 14) geleitet werden kann.