FR2931194A1 - Dispositif et procede de refroidissement d'une turbine a vapeur a double flux. - Google Patents

Dispositif et procede de refroidissement d'une turbine a vapeur a double flux. Download PDF

Info

Publication number
FR2931194A1
FR2931194A1 FR0953167A FR0953167A FR2931194A1 FR 2931194 A1 FR2931194 A1 FR 2931194A1 FR 0953167 A FR0953167 A FR 0953167A FR 0953167 A FR0953167 A FR 0953167A FR 2931194 A1 FR2931194 A1 FR 2931194A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
flow
vapor
steam turbine
pressure
pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
FR0953167A
Other languages
English (en)
Inventor
Flor Del Carmen Rivas
Nestor Hernandez
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of FR2931194A1 publication Critical patent/FR2931194A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D3/00—Machines or engines with axial-thrust balancing effected by working-fluid
    • F01D3/02—Machines or engines with axial-thrust balancing effected by working-fluid characterised by having one fluid flow in one axial direction and another fluid flow in the opposite direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/12—Cooling of plants
    • F02C7/16—Cooling of plants characterised by cooling medium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/30—Application in turbines
    • F05D2220/31—Application in turbines in steam turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
    • F05D2260/232—Heat transfer, e.g. cooling characterized by the cooling medium
    • F05D2260/2322—Heat transfer, e.g. cooling characterized by the cooling medium steam

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

Un procédé de refroidissement d'une turbine à vapeur à double flux (2) comprend la fourniture d'un écoulement de vapeur à chaque buse (18) des sections de la turbine; l'inversion d'une portion de chaque écoulement de vapeur (4) pour fournir un écoulement de vapeur inverse (26) depuis le côté arrière vers le côté avant de chaque section. Chaque écoulement de vapeur inverse est dirigé vers un espace annulaire (16) compris entre un rotor et une cuve. Le procédé comprend en outre le retrait de l'écoulement de vapeur inverse à travers un tuyau (20), le tuyau ayant une première extrémité au niveau de l'espace annulaire à une première pression et une deuxième extrémité à une deuxième pression qui est inférieure à la première pression. Une turbine à vapeur à double flux (2) comprend une paire de buses (18), chaque buse étant disposée au niveau d'une section de la turbine; un rotor (6) supportant les aubes des sections; une cuve (8) supportant la paire de buses; et un tuyau (20) s'étendant depuis un espace annulaire compris entre la cuve et le rotor. Le tuyau comporte une première extrémité au niveau de l'espace annulaire et une deuxième extrémité. La pression à la première extrémité du tuyau est supérieure à la pression à la deuxième extrémité.

Description

B09-1376FR
Société dite : GENERAL ELECTRIC COMPANY Dispositif et procédé de refroidissement d'une turbine à vapeur à double flux Invention de : RIVAS Flor Del Carmen HERNANDEZ Nestor
Priorité d'une demande de brevet déposée aux Etats-Unis d'Amérique le 15 mai 2008 sous le n° 12/120.862
Dispositif et procédé de refroidissement d'une turbine à vapeur à double flux L'invention concerne de façon générale les turbines à vapeur et plus particulièrement, le refroidissement du premier étage et d'une région de cuve d'une turbine à double flux. Une turbine à vapeur comporte un chemin de vapeur défini incluant, en relation d'écoulement en série, une entrée de vapeur, une turbine et une sortie de vapeur. Certaines zones d'une turbine à vapeur peuvent devenir stagnantes vis-à-vis de l'écoulement de vapeur. La force d'entraînement pour assurer un écoulement suffisant de vapeur de refroidissement dans toutes les zones de la turbine peut par exemple être insuffisante. En conséquence, la zone dans laquelle l'écoulement de vapeur est stagnant peut présenter une température accrue.
Il est courant de concevoir le premier étage des turbines à vapeur avec une réaction de racine négative pour effectuer le refroidissement de la vapeur pour la première roue. La réaction de racine négative génère une fuite à travers les trous des roues du premier étage. Dans une turbine à vapeur à double flux, il est possible de concevoir les deux extrémités de la turbine avec une réaction de racine négative. On s'attend toutefois à ce qu'une partie de la vapeur soit piégée dans la région de cuve. Dans une turbine à vapeur à double flux, la région de cuve peut en conséquence devenir stagnante vis-à-vis de l'écoulement de vapeur. Si les deux extrémités ont la même réaction de racine ou des réactions de racine légèrement différentes, la force d'entraînement nécessaire pour avoir un écoulement transversal d'une extrémité à l'autre est insuffisante. En conséquence, une température élevée peut apparaître dans la région de cuve en raison de l'échauffement par tourbillonnement de la vapeur stagnante. Cette température élevée diminue potentiellement la durée de vie utile du rotor et peut conduire à une défaillance de la turbine à vapeur. Selon un mode de réalisation, un procédé de refroidissement d'une turbine à vapeur à double flux comprend la fourniture d'un écoulement de vapeur à chaque buse des sections de la turbine ; l'inversion d'une portion de chaque écoulement de vapeur pour fournir un écoulement de vapeur inverse du côté arrière au côté avant de chaque section. Chaque écoulement de vapeur inverse est dirigé vers un espace annulaire compris entre un rotor et une cuve. Le procédé comprend en outre le retrait des écoulements de vapeur inverses à travers un tuyau, le tuyau ayant une première extrémité au niveau de l'espace annulaire à une première pression et une deuxième extrémité à une deuxième pression qui est inférieure à la première pression.
Selon un autre mode de réalisation, une turbine à vapeur à double flux comprend une paire de buses, chaque buse étant disposée au niveau d'une section de la turbine ; un rotor supportant les aubes des sections s'étendant Le tuyau annulaire extrémité extrémité. La figure 1 illustre schématiquement une turbine à vapeur à double flux selon un mode de réalisation de l'invention. En se référant à la figure 1, une turbine à vapeur à double flux ou à flux opposés 2 comprend des buses ou diaphragmes 18 sur des sections de la turbine 2. Comme représenté sur la figure 1, de la vapeur 4 est fourni aux deux buses 18 de la turbine à vapeur à double flux 2. On comprendra que la description de l'écoulement de vapeur 4 qui suit s'applique de façon égale aux deux buses 18 de la turbine à vapeur à double flux 2. En se référant de nouveau à la figure 1, la vapeur 4 entre au niveau de la buse 18 de chaque section de pression. Chaque buse 18 est définie par une bague externe de buse 14 qui est supportée par une bague interne ou toile 22. La bague interne 22 est supportée par un anneau central ou cuve 8 qui est statique par rapport à une roue de rotor 6 de la turbine à vapeur à double flux 2. La vapeur 4 passe par une aube 12 qui est supportée par une projection en queue d'aronde de ; une cuve supportant la paire de buses ; et un tuyau depuis un espace annulaire compris entre la cuve et le rotor. comporte une première extrémité au niveau de l'espace et une deuxième extrémité. La pression à la première du tuyau est supérieure à la pression à la deuxième roue de rotor 10. Une portion 26 de la vapeur 4 est inversée pour s'écouler du côté arrière au côté avant de la roue de turbine du premier étage et elle passe ensuite dans un espace annulaire 16 compris entre la roue de rotor 6 et la cuve 8. La portion d'écoulement de vapeur inverse 26 peut être fournie par exemple par des trous d'équilibrage de vapeur 28, à travers l'aube 12 et/ou les projections en queue d'aronde de la roue de rotor 10. Dans les turbines à vapeur il est courant de concevoir le premier étage avec une réaction de racine négative pour fournir la vapeur de refroidissement à la première roue. Dans la turbine à vapeur à double flux 2, il est possible de concevoir les deux extrémités de la turbine avec une réaction de racine négative et qu'une partie de la portion d'écoulement de vapeur inverse 26 soit piégée dans l'espace annulaire 16 dans la région de la cuve 8.
Pour fournir une force d'entraînement suffisante pour avoir un écoulement transversal de vapeur de refroidissement d'une extrémité à l'autre, un tuyau 20 est prévu à travers la cuve 8. Le tuyau 20 s'étend depuis l'espace annulaire 16 jusqu'à une région de pression inférieure pour permettre à la vapeur stagnante de sortir de l'espace annulaire 16.
Le différentiel de pression entre l'espace annulaire 16 et l'emplacement de la pression inférieure oblige la portion d'écoulement de vapeur inverse 26 à s'écouler à travers le tuyau 20, comme représenté par la flèche 24, pour éviter un échauffement par tourbillonnement.
La turbine à vapeur à double flux peut être une turbine à double flux sans condensation, comme utilisée par exemple dans un processus de désalinisation. On comprendra toutefois que l'invention peut être utilisée dans une quelconque turbine à vapeur à double flux nécessitant le refroidissement d'une région de cuve.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de refroidissement d'une turbine à vapeur à double flux (2), comprenant : la fourniture d'un écoulement de vapeur à chaque buse (18) des 5 sections de la turbine (2) ; l'inversion d'une portion de chaque écoulement de vapeur (4) pour fournir un écoulement de vapeur inverse (26) depuis le côté arrière vers le côté avant de chaque section, dans lequel chaque écoulement de vapeur inverse (26) est dirigé vers un espace annulaire 10 (16) compris entre un rotor (6) et une cuve (8) ; et le retrait des écoulements de vapeur inverses (26) à travers un tuyau (20), le tuyau (20) ayant une première extrémité au niveau de l'espace annulaire (16) à une première pression et une deuxième extrémité à une deuxième pression qui est inférieure à la première 15 pression.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les écoulements de vapeur inverses (26) sont fournis par l'intermédiaire de trous d'équilibrage de vapeur (28).
  3. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel les trous 20 d'équilibrage de vapeur (28) sont prévus dans au moins un élément parmi le rotor (6) et une aube (12) du premier étage de chaque section.
  4. 4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le premier étage de chaque section est configuré pour fournir une réaction de racine négative. 25
  5. 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel les premiers étages des sections sont configurés pour fournir la même réaction de racine négative.
  6. 6. Turbine à vapeur à double flux comprenant : une paire de buses (18), chaque buse (18) étant disposée au 30 niveau d'une section de la turbine ; un rotor (6) supportant les aubes (12) des sections ; une cuve (8) supportant la paire de buses (18) ; etun tuyau (20) s'étendant depuis un espace annulaire (16) compris entre la cuve (8) et le rotor (6), le tuyau ayant une première extrémité au niveau de l'espace annulaire et une deuxième extrémité, dans laquelle la pression à la première extrémité du tuyau est supérieure à la pression à la deuxième extrémité.
  7. 7. Turbine à vapeur à double flux selon la revendication 6, dans laquelle une portion (26) d'un écoulement de vapeur (4) fourni à chaque buse (18) est inversée pour s'écouler depuis le côté arrière de chaque section vers le côté avant par l'intermédiaire de trous d'équilibrage de vapeur (28).
  8. 8. Turbine à vapeur à double flux selon la revendication 7, dans laquelle les trous d'équilibrage de vapeur (28) sont prévus dans au moins un élément parmi le rotor (6) et l'aube (12) du premier étage de chaque section.
  9. 9. Turbine à vapeur à double flux selon la revendication 6, dans laquelle le premier étage de chaque section est configuré pour fournir une réaction de racine négative.
  10. 10. Turbine à vapeur à double flux selon la revendication 9, dans laquelle les premiers étages des sections sont configurés pour fournir la même réaction de racine négative.
FR0953167A 2008-05-15 2009-05-13 Dispositif et procede de refroidissement d'une turbine a vapeur a double flux. Withdrawn FR2931194A1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/120,862 US8096748B2 (en) 2008-05-15 2008-05-15 Apparatus and method for double flow turbine first stage cooling

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2931194A1 true FR2931194A1 (fr) 2009-11-20

Family

ID=41180662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0953167A Withdrawn FR2931194A1 (fr) 2008-05-15 2009-05-13 Dispositif et procede de refroidissement d'une turbine a vapeur a double flux.

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8096748B2 (fr)
JP (1) JP2009275703A (fr)
DE (1) DE102009025767A1 (fr)
FR (1) FR2931194A1 (fr)
RU (1) RU2482281C2 (fr)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110158819A1 (en) * 2009-12-30 2011-06-30 General Electric Company Internal reaction steam turbine cooling arrangement
US8888437B2 (en) 2011-10-19 2014-11-18 General Electric Company Dual-flow steam turbine with steam cooling
US9260968B2 (en) * 2012-04-25 2016-02-16 General Electric Company Systems and methods for reconditioning turbine engines in power generation systems
US9702261B2 (en) 2013-12-06 2017-07-11 General Electric Company Steam turbine and methods of assembling the same

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5650084B2 (fr) * 1972-04-26 1981-11-26
JPS58155203A (ja) * 1982-03-12 1983-09-14 Toshiba Corp 蒸気タ−ビン
DE3209506A1 (de) * 1982-03-16 1983-09-22 Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim Axial beaufschlagte dampfturbine, insbesondere in zweiflutiger ausfuehrung
JPS58200001A (ja) * 1982-05-18 1983-11-21 Toshiba Corp 蒸気タ−ビンロ−タの冷却装置
JPS59155503A (ja) * 1983-02-24 1984-09-04 Toshiba Corp 軸流タ−ビンのロ−タ冷却装置
DE3427528C1 (de) * 1984-07-26 1985-08-22 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8500 Nürnberg Einrichtung zur Regelung des Entnahmedrucks einer Entnahme-Kondensationsturbine
GB9210421D0 (en) 1992-05-15 1992-07-01 Gec Alsthom Ltd Turbine blade assembly
US5593273A (en) 1994-03-28 1997-01-14 General Electric Co. Double flow turbine with axial adjustment and replaceable steam paths and methods of assembly
DE19620828C1 (de) * 1996-05-23 1997-09-04 Siemens Ag Turbinenwelle sowie Verfahren zur Kühlung einer Turbinenwelle
RU2182976C2 (ru) * 1996-06-21 2002-05-27 Сименс Акциенгезелльшафт Турбинный вал, а также способ охлаждения турбинного вала
US6234746B1 (en) 1999-08-04 2001-05-22 General Electric Co. Apparatus and methods for cooling rotary components in a turbine
US6331097B1 (en) 1999-09-30 2001-12-18 General Electric Company Method and apparatus for purging turbine wheel cavities
US6364613B1 (en) 2000-08-15 2002-04-02 General Electric Company Hollow finger dovetail pin and method of bucket attachment using the same
US7040861B2 (en) 2004-03-04 2006-05-09 General Electric Company Method and apparatus for reducing self sealing flow in combined-cycle steam turbines
US20070065273A1 (en) 2005-09-22 2007-03-22 General Electric Company Methods and apparatus for double flow turbine first stage cooling
RU2299332C1 (ru) * 2005-10-27 2007-05-20 Виктор Семенович Шаргородский Двухпоточный цилиндр паротурбинной установки
US7322789B2 (en) * 2005-11-07 2008-01-29 General Electric Company Methods and apparatus for channeling steam flow to turbines

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009275703A (ja) 2009-11-26
DE102009025767A1 (de) 2009-11-19
US20090285670A1 (en) 2009-11-19
RU2482281C2 (ru) 2013-05-20
RU2009118336A (ru) 2010-11-20
US8096748B2 (en) 2012-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1593813B1 (fr) Dispositif de refroidissement pour anneau fixe de turbine à gaz
FR2931194A1 (fr) Dispositif et procede de refroidissement d'une turbine a vapeur a double flux.
JP4890956B2 (ja) 蒸気タービン
EP2174001B1 (fr) Machine hydraulique comprenant des moyens d'injection d'un écoulement prélevé d'un écoulement principal
CN101713364B (zh) 水力机械
FR2823794A1 (fr) Aube rapportee et refroidie pour turbine
MY145953A (en) Steam generator of horizontal construction type
FR2935018A1 (fr) Embrayage pour turbines a vapeur et procede pour desaccoupler une turbine a vapeur d'avec un generateur
JP2009121478A (ja) タービン組立体と共に用いられるダブテール取付部とタービン組立体の組立方法
US9506659B2 (en) Hyper-condensate recycler
KR20070121584A (ko) 터빈 및 환형 부품 캐리어 조립체
FR2991443A1 (fr) Echangeur de chaleur a plaques visant des debits homogenes de fluide entre canaux
WO2010029033A3 (fr) Générateur de vapeur à récupération de chaleur
WO2018066366A1 (fr) Dispositif et procédé de nettoyage de crépine
EP2977548A1 (fr) Aube à ramifications de compresseur de turbomachine axiale
JP5643539B2 (ja) 作動流体の流れの偏倚
EP1329589B1 (fr) Amenagement de rotor d'une turbomachine
JP2013176735A (ja) 復水流路の洗浄方法及び洗浄装置
FR2468763A1 (fr) Appareil rotatif a deux etages formant pompe centrifuge ou turbine de detente
FR2978794A1 (fr) Ailette de turbine a gorge axiale
JP2009275703A5 (fr)
EP2368087B1 (fr) Installation de récupération d'énergie calorifique provenant d'eaux usées et filtre a nettoyage automatique pour une telle installation
FR2480615A1 (fr) Piege radial a froid
FR3004794A1 (fr) Condenseur pour chaudiere a condensation a double retour
RU2386039C2 (ru) Кольцевая камера проточной части турбины для смешения потоков пара

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse

Effective date: 20150130