KR20060043363A - 자동 밀봉 흐름의 감소 방법 - Google Patents

자동 밀봉 흐름의 감소 방법 Download PDF

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KR20060043363A
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마이클 조셉 보스
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노만 더글라스 라쓰롭
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제너럴 일렉트릭 캄파니
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Abstract

본 발명은 복합 사이클 복류 스팀 터빈(10)내의 자동 밀봉 흐름을 감소시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 상기 복류 스팀 터빈(10)을 형성하는 어느 한쪽 단부(36, 38)에 팩킹 링 조립체(16)의 팩킹 링(44)내에 브러시 시일(60)을 제공하는 단계를 포함한다.

Description

자동 밀봉 흐름의 감소 방법{METHOD AND APPARATUS FOR REDUCING SELF SEALING FLOW IN COMBINED-CYCLE STEAM TURBINES}
도 1은 복합 사이클 복류 터빈과, 예시적인 실시예에 따른 그의 LP 터빈 섹션의 LP 로터 단부에 근접한 "시일" 및 "벤트" 위치에서의 산업 규격의 팩킹 링내에 삽입되는 4개의 브러시 시일을 갖는 대응하는 흐름도를 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 도 1의 QLP-1 흐름을 제어하는데 이용되는 종래 기술의 "Hi-Lo" 팩킹 링을 설명하는 터보기계의 스테이터와 로터의 단면도,
도 3은 도 1의 QLP-2 흐름을 제어하는데 이용되는 종래 기술의 "경사 치형부(slant teeth)" 팩킹 링을 설명하는 터보기계의 스테이터와 로터의 단면도,
도 4는 도 1의 QLP-1 및 QLP-2 흐름을 제어하는데 이용되는 팩킹 링을 갖는 예시적인 실시예를 설명하는 터보기계의 스테이터와 로터의 단면도.
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞
10 : 스팀 터빈 12 : 고압 섹션
13 : 중간 섹션 14 : 저압 섹션
16 : 고압 시일 18 : 중간압 시일
20, 22 : 저압 시일 30 : 시일 스팀 헤더
32, 34 : 분기 도관 40 : LP 로터
본 발명은 스팀 터빈에 관한 것으로, 특히 복류 복합 사이클 스팀 터빈(double flow combined cycle steam turbine)을 적절하게 "자동 밀봉"(self sealing)"하기 위해서 스팀 시일 시스템에 의해 요구된 스팀 유량을 감소시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 출원인의 현재 유용한 복합 사이클 시스템은 단일 및 다중 샤프트 구성체를 포함한다. 단일 샤프트 구성체는 하나의 가스 터빈, 하나의 스팀 터빈, 하나의 발전기 및 하나의 열회수 스팀 발생기(Heat Recovery Steam Generator: HRSG)를 포함할 수 있다. 가스 터빈과 스팀 터빈은 단일 샤프트상에서 병렬 배치(tandem arrangement)로 단일 발전기에 결합된다. 한편, 다중 샤프트 시스템은 공통 스팀 헤더를 통해 단일 스팀 터빈 발전기에 스팀을 공급하는 하나 또는 그 이상의 가스 터빈 발전기 및 HRSG를 가질 수 있다. 모든 경우에 있어서, 응축식 스팀 터빈으로의 전달을 위한 하나 또는 그 이상의 HRSG내에서 스팀이 발생된다.
스팀 터빈이 그의 자동 밀봉점(self-sealing point) 아래의 부하에서 작동하고 있는 경우, 외부 공급원으로부터의 스팀[즉, 메이크업 스팀(make-up steam)]은 자동 밀봉점에 도달하기까지 터빈 시일을 유지하도록 시일 스팀 헤더로 제공되어야 한다.
스팀 터빈이 "자동 밀봉"하는 경우, 복류 저압(LP) 로터의 단부를 가압(즉, 진공 형성) 및 "밀봉"하는 터빈의 능력을 지칭한다. 터빈이 자동 밀봉을 하지 못하는 경우, 그의 할당된 스팀을 이용하는 LP 로터의 단부를 가압 및 진공 형성할 수 없다. 본 예에 있어서, 추가적인 "메이크업" 스팀이 스팀 시일 헤더에 공급될 필요가 있다. 터빈의 고압(HP) 및 중간압(IP) 섹션에 의해 공급된 스팀 시일 시스템에 대한 스팀 흐름의 요구 조건은 저압 터빈 섹션에 의해 요구된 스팀 흐름 수요에 근거한다. 따라서, LP 스팀 흐름 수요가 낮춰지면, HP 및 IP 섹션으로부터 공급된 스팀은 감소될 수 있다.
스팀 시일 시스템에 공급하기 위해 HP 및 IP 섹션으로부터 취한 "메이크업" 스팀은 스팀 경로를 모두 함께 바이패스(bypass)하여, 터빈 버킷 및 노즐을 통해 스팀의 에너지를 추출하는 모든 가능성을 제거한다. 이렇게 바이패스된 스팀의 소모된 기회 비용은 (최대 효율)에 도달하기 위한 터빈의 능력을 제한한다.
또한, 금속 팩킹 링의 치형부가 로터와 접촉하여 손상되는 "마찰"의 경우를 터빈이 받는 경우, 반경방향 간극 또는 치형부와 로터 사이의 거리는 증가된다. 반경방향 간극의 증가는 자동 밀봉을 위해 요구된 흐름(Q)을 증가시킨다. 실제로, LP 팩킹 링이 상당한 마찰을 받는다면, 자동 밀봉을 위해 요구된 흐름(Q)은 새로이 마찰된 LP 팩킹 링을 밀봉시키는 스팀 시일 헤더(Steam Seal Header: SSH)에 공급되는 충분한 스팀을 공급하도록 HP 및 IP 터빈의 용량 이상으로 증가될 수 있다.
따라서, 스팀 시일 헤더(SSH)에 공급하는 HP 및 IP 터빈으로부터의 소스 스팀 흐름 요구 조건(source steam flow requirement)을 감소시키고, 마찰에 기인한 자동 밀봉의 결함 가능성을 감소시키기 위한 해결책을 필요로 한다.
상술된 것 및 다른 결점은 복합 사이클 복류 스팀 터빈내의 자동 밀봉 흐름을 감소시키기 위한 방법에 의한 예시적인 실시예로 극복 또는 완화된다. 상기 방법은 복류 스팀 터빈을 형성하는 어느 한쪽 단부에 팩킹 링 조립체의 팩킹 링내에 브러시 시일을 제공하는 단계를 포함한다.
다른 예시적인 실시예에 있어서, 복합 사이클 복류 스팀 터빈내의 자동 밀봉 흐름을 감소시키기 위한 장치가 개시되어 있다. 상기 장치는 복류 스팀 터빈을 형성하는 어느 한쪽 단부에 팩킹 링 조립체의 팩킹 링내에 배치된 브러시 시일을 포함한다.
또 다른 예시적인 실시예에 있어서, 복합 사이클 복류 스팀 터빈내의 자동 밀봉 흐름을 감소시키기 위한 방법은 복류 스팀 터빈을 형성하는 양쪽 단부에 팩킹 링 조립체의 팩킹 링내에 브러시 시일을 갖는 복류 스팀 터빈을 형성하는 양쪽 단부를 밀봉하는 단계를 포함한다.
본 발명의 상술된 것 그리고 다른 특징 및 이점은 하기의 상세한 설명 및 도면으로부터 당업자에 의해 이해될 것이다.
도면을 참조하면, 몇몇 도면에서 동일한 참조부호가 동일 요소에 부여되어 있다.
도 1을 참조하면, 스팀 터빈(10)은 고압 섹션(12), 중간 섹션(13) 및 저압 섹션(14)을 포함한다. 또한, 스팀 터빈(10)은 관련 고압 시일(16)과 중간압 시일(18) 및 로터 또는 샤프트(S)를 둘러싸는 저압 시일(20, 22)을 포함한다.
시일 스팀 헤더(SSH)(30) 및 분기 도관(32, 34)에 의해 시일(20, 22)에 시일 스팀이 공급된다.
그내에 이용된 밸브(다이어그램에 도시하지 않음)는 위치 및 작동에 있어서 종래의 것이므로 본원에서 설명할 필요가 없다. 예시적인 실시예에 따른 시스템의 작동을 설명할 것이다.
도 1은 SSH(30)용 소스 스팀이 Q HP 및 Q IP로부터인 것을 도시하고 있으며, 여기서 소스 스팀=(Q HP + Q IP)이다. 스팀 시일 헤더(30)내의 누설 흐름은 복류 저압(LP) 터빈 섹션(14)의 단부(36, 38)를 밀봉하는데 이용된다. LP 터빈 섹션(14)용으로 요구된 밀봉 스팀은 수요 스팀(Demand Steam)=(Q LP-1 + Q LP-2)으로 나타낸다. 따라서, 터빈(14)이 그의 할당된 밀봉 스팀을 이용하는 LP 로터(40)를 중심으로 하여 배치된 단부(36, 38)를 가압(즉, 진공 형성) 및 밀봉할 수 있는 경우는
자동 밀봉(Self-Sealing)=(Q HP + Q IP)=(Q LP-1 + Q LP-2)이다.
요구된 수요 스팀이 낮춰지면, 공급 또는 소스 스팀은 마찬가지로 잘 낮춰질 수 있어서, 누설 스팀(공급 또는 소스 스팀)의 감소에 기인한 전체 터빈 성능을 증가시킨다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 복류 LP 터빈(14)의 자동 밀봉 성능을 제어하는 통상의 하드웨어는 LP 로터(40)를 중심으로 하여 배치된 산업 규격의 팩킹 링(44)으로 도시되어 있다. 특히, 도 2는 단부(36)에서 Q LP-1 흐름을 제어하는데 이용되는 전형적인 "Hi-Low" 팩킹 링(50)을 도시하고 있다. 도 3은 단부(38)에서 Q LP-2 흐름을 제어하는데 이용되는 전형적인 "경사 치형부" 팩킹 링(52)을 도시하고 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 금속 팩킹 링의 치형부가 로터와 접촉하여 손상되는 "마찰"의 경우를 터빈(14)이 받는 경우, 반경방향 간극은 상술한 바와 같이 증가된다. 반경방향 간극의 증가는 그를 통한 흐름(Q)을 증가시킨다. LP 팩킹 링(44)이 상당한 마찰을 받는다면, 수요 스팀 (Q LP-1 + Q LP-2)은 새로이 마찰된 LP 팩킹 링(44)을 밀봉시키는데 충분한 스팀을 공급하도록 HP 및 IP 터빈(12, 13)의 용량 이상으로 증가될 수 있다. 따라서, 터빈(14)은 하기의 조건하에서는 자동 밀봉하지 못한다.
자동 밀봉 실패=(Q LP-1 + Q LP-2)>(Q HP + Q IP)
터빈(14)이 자동 밀봉하지 못하는 경우, 그의 할당된 스팀을 이용하는 LP 로터(40)의 단부(36, 38)를 가압 및 진공 형성을 할 수 없다. 본 예에 있어서, 추가적인 "메이크업(Make-Up)" 스팀이 스팀 시일 헤더(30)에 공급될 필요가 있으므로,
자동 밀봉 w/메이크업=(Q HP + Q IP + Q 메이크업)=(Q LP-1 + Q LP-2)이다.
도 1을 다시 참조하면, Q 메이크업은 통상적으로 "스로틀(throttle)" 스팀으로부터 나온다. 메이크업 스로틀 스팀은 입구 조건이며, 고압 고온 및 고에너지를 의미한다. 이러한 입구 스팀이 점선(54)으로 전체적으로 나타낸 HP 터빈 섹션(12)을 바이패스하여, 터빈(12)은 이러한 스팀으로부터 에너지를 추출할 기회를 얻지 못한다. 예상되는 HP 터빈 효율의 저하는 터빈(14)이 자동 밀봉하고 HP 터빈 섹션(12)으로부터 취한 메이크업 스팀을 필요로 하는 경우 대략 0.5%이다.
종래 기술이 갖는 통상적인 문제점은 팩킹 링 제조, 터빈 설치 및 터빈 작동의 변경을 들 수 있다. HP, IP 및 LP 터빈 섹션(12, 13, 14) 각각의 스팀 흐름은 LP 로터(40)와 팩킹 치형부(42) 사이의 반경방향 간극의 확실한 함수이기 때문에, 스팀 터빈(14)의 자동 밀봉 성능이 크게 변경될 수 있다.
반경방향 간극의 변경 및 그에 따른 스팀 흐름의 변경은 팩킹 링(44)에 대한 로터(40)의 설치 및 정렬 처리 능력뿐만 아니라 팩킹 링(44)의 제조 처리 능력의 복합된 결과이다. 또한, 터빈 작동시, 마찰은 패킹 치형부 재료가 로터(40)와 팩킹 치형부(42) 사이의 접촉에 의해 문질러 없어지는 것을 발생시킬 수 있다. 이러한 마찰은 영구적인 간극 확장과 함께 팩킹 링(44)의 영구적인 손상을 야기시킨다. 이러한 3가지 요인의 변경(예컨대, 제조 변경, 설치 변경 및 터빈 오동작)은 수용가능한 자동 밀봉 성능 레벨을 유지시키는 것을 매우 어렵게 할 수 있다.
도 1과 함께 도 4를 참조하면, 패킹 링(44)으로 브러시 시일(60)을 실행하는 것이 예시적인 실시예에 따라서 도시되어 있다. 특히, 4개의 브러시 시일(60)은 예시적인 실시예에 따라서 그의 LP 터빈 섹션(14)의 LP 로터 단부(36, 38)에 근접 한 "시일" 및 "벤트" 위치에 대응하는 산업 규격의 팩킹 링내에 삽입된다. "시일" 및 "벤트" 위치는 도 1의 로터(40)를 둘러싸는 저압 시일(20, 22)과 대응한다. 보다 상세하게는, 어느 한쪽 단부에 배치되는 2개의 브러시 시일중 하나는 팩킹 케이싱의 벤트 링내에 배치되고, 다른 하나는 팩킹 케이싱의 시일 링내에 배치된다. 각각의 팩킹 링(44)과 함께 설치된 브러시 시일(60)을 실행하는 것은 LP 터빈(14)내에서 보여지는 반경방향 간극/스팀 흐름 변화량을 감소시킨다. 브러시 시일(60)의 강모(bristles)(62)는 모두 유연하므로, 브러시 시일(60)은 제조 변경, 설치 변경 및 스팀 흐름의 변경이 실질적으로 적은 터빈 오동작을 흡수 또는 감쇠할 수 있다.
보다 상세하게, 도 4는 터보기계의 일부를 형성하는 고정 구성요소(110)와 회전 구성요소(112)를 도시한 것으로, 고정 및 회전 구성요소(110, 112) 양자는 도 1의 샤프트 또는 로터(40)와 대응하는 공통 축을 중심으로 위치된다. 고정 구성요소(110)는 멀티 스테이지 래버린스 시일(multi-stage labyrinth seal)을 제공하기 위한 래버린스 밀봉 치형부(118)를 장착한 팩킹 링 조립체(116)를 수용하기 위한 더브테일 그루브(dovetail groove)(114)를 갖는다. 일반적으로, 래버린스 시일은 시일의 일측부상의 고압 영역(124)으로부터 대향 측부상의 저압 영역(122)까지의 스팀의 흐름으로 비교적 다수의 부분 배리어(partial barrier)를 위치설정함으로써 기능한다. 각각의 배리어, 즉 치형부(118)는 터빈 샤프트(112)의 축에 평행한 흐름의 흐름을 강제하여 구부러진 경로를 따르고, 이에 의해 압력 강하가 형성된다. 이에 따라, 각각의 시일 세그먼트(120)는 돌출하는 반경방향 치형부(118)를 갖는 밀봉면(126)을 구비한다. 밀봉면(126)은 서로 축방향으로 떨어져 형성된 한쌍의 플랜지(128)에 의해 형성되지만, 하나의 이러한 플랜지만이 특정 적용에 필요할 수도 있다. 시일 세그먼트(120)의 반경방향 외측 부분은 서로 떨어져 축방향 반대방향으로 세그먼트(120)로부터 유사하게 연장되는 위치 후크(locating hook) 또는 플랜지(130)를 구비한다. 더브테일 그루브(114)는 그 사이에 슬롯(134)을 형성하는 서로를 향해 축방향으로 연장되는 한쌍의 위치 플랜지(132)를 구비한다. 각 세그먼트(120)의 네크(neck)(136)는 플랜지(130, 128)를 서로 연결하며, 네크(136)는 슬롯(134)내에서 연장된다.
세그먼트(120)는 샤프트(112)를 중심으로 위치된 개방형 최외측의 큰 간극과 폐쇄형 최대측의 작은 간극 사이에서 이동가능한 정압 가변형 팩킹 링 세그먼트(positive pressure variable packing ring segment)를 포함할 수 있다. 세그먼트는 플랜지(130)와 위치 플랜지(132) 사이에 배치된 스프링(도시하지 않음)에 의해 그들의 최외측 위치로 그리고 스팀 압력에 의해 내측으로 이동된다. 이러한 유형의 가변형 간극 팩킹 링 세그먼트는 본 기술, 예컨대 동일 출원인의 미국 특허 제 5,503,405 호에 공지되어 있다.
브러시 시일은 팩킹 링 세그먼트내에 제공되어 복합형 래버린스 브러시 시일을 제공한다. 브러시 시일은 복수의 강모(144)를 포함하는 브러시 시일 팩(brush seal pack)의 대향 측부상에 한쌍의 플레이트(140, 142)를 구비한다. 플레이트(140)는 브러시 시일을 수용하는 시일 세그먼트의 슬롯내에 축방향 개구형 리세스내에 결합시키기 위한 축방향 연장형 플랜지(148)를 구비한다. 강모(144)는 그들 의 반경방향 최외측 단부에 서로 용접되고 플레이트(140, 142)의 반경방향 최내측 에지 이상으로 대체로 내측으로 기움각(cant angle)으로 반경방향으로 돌출되어 자유 단부(146)에서 종단되는 것이 바람직하다.
종래의 브러시 시일 실시예는 터빈의 정상 상태 작동시 밀봉 작용에 영향을 주는 로터의 표면을 통상적으로 결합하는 강모 팩의 자유 단부(146)를 필요로 한다. 강모는 샤프트의 반경방향 왕복 운동을 수용하도록 충분히 가요성이 있는 것이 고려된다.
예시적인 실시예에 따라서 그리고 도 1 및 도 4에 도시한 바와 같이, 강모 팁(bristle tip)은 터보기계의 정상 상태 작동 조건하에서 로터 샤프트를 결합하도록 의도적으로 설계된다. 즉, 브러시 시일 팁은 축에 대해 로터와 접촉하여 터보기계의 정상 상태 작동의 전체 범위에 걸쳐 로터와 브러시 시일 사이의 반경방향 접촉을 유지시키고, 이에 의해 로터의 동적 거동은 강모와 로터 사이의 접촉에 의해 영향을 받지 않는다. 이에 따라, 로터의 동적 거동은 브러시 시일의 사용에 의해 영향을 받지 않는다.
특히 냉간 개시(cold start-up)에서 강모 팁과 로터 사이의 간극에 의해 야기된 밀봉 성능이 감소되는 동안, 밀봉 성능의 감소가 완화되고 브러시 시일을 로터쪽으로 편향시키는 브러시 시일을 가로질러 작동 압력 강하에서 강모 블로우 다운 효과(bristle blow-down effect)에 의해 어느 정도 감소된다.
브러시 시일(60)의 강모(62) 양자가 유연성이 있으므로, 브러시 시일(60)은 제조 변경, 설치 변경 및 스팀 흐름의 변경이 실질적으로 적은 터빈 오동작을 흡수 또는 감쇠할 수 있다.
본 발명의 출원인의 6개의 시그마 툴(sigma tool) 및 사내 열 설계 프로그램(in-house thermal design program)을 이용하여, DOE(실험의 설계)는 브러시 시일을 이용하는 자동 밀봉 이점을 계산하는데 수행하였다. DOE의 목적은 단부(36, 38) 각각에 배치된 팩킹 링(44) 또는 시일(20, 22)의 반경방향 간극의 변경의 함수로서 복합 사이클 스팀 터빈의 자동 밀봉점을 예견하는 전달 함수를 개발하는 것이었다. 이러한 팩킹 세그먼트의 반경방향 간극의 변경은 스팀 시일 헤더 시스템(30)내의 스팀 흐름 공급 및 수요를 결정하므로, 소정 세트의 반경방향 간극에 터빈의 자동 밀봉점을 예견한다. 전달 함수를 개발하는데 이용되는 열 설계 프로그램은 스팀 터빈을 설계하는데 이용되는 지이 소유의 코드(GE proprietary code)이고, 따라서 열 설계 프로그램에 대한 전달 함수 결과는 정확한 것으로 가정한다.
LP 터빈(14)의 어느 한쪽 단부(36, 38)상에 배치된 동일 구성의 "시일" 및 "벤트" 위치에 설치된 통상의 스틸 팩팅 링(steel packing ring)을 갖는 표준 복합 사이클 스팀 터빈의 예상 자동 밀봉점을 57.22%=(Q HP + Q IP)=(Q LP-1 + Q LP-2)으로서 전달 함수를 계산한 반면(예컨대, 기준선 설계), LP 터빈(14)의 어느 한쪽 단부(36, 38)상에 배치된 동일 구성의 "시일" 및 "벤트" 위치에 설치된 4개의 브러시 시일을 갖는 표준 복합 사이클 스팀 터빈의 예상 자동 밀봉점을 22.56%=(Q HP + Q IP)=(Q LP-1 + Q LP-2)으로 계산하였다.
4개의 브러시 시일이 복합 사이클 복류 스팀 터빈내에 설치되어 있는 바와 같이 설명되어 있지만, 유사한 결과를 얻는다면 2개를 설치할 수 있다.
상술한 예시적인 실시예에 따른 브러시 시일은 다가오는 계획된 유지보수 정지 동안 모든 적용가능한 복합 사이클 스팀 터빈의 로터 단부내에 설치될 수 있다.
또한, 브러시 시일은 현재 진행중인 적용가능한 스팀 터빈내에 설치될 수 있다. 현재 뉴욕주 쉐넥터디 지이 파워 시스템즈(GE Power Systems)에서 제조되고 있는 스팀 터빈내에 신규의 브러시 시일을 갱신할 수 있다.
최근에, 브러시 시일은 아직 생산하지 않는 신규의 공학 스팀 터빈내에 삽입될 수 있다.
복류 LP 로터의 단부에 브러시 시일를 설치하는 것은 자동 밀봉에 필요한 수요 스팀(즉, Q LP-1 + Q LP-2)을 감소시킨다. 제공된 기술적인 이점은 브러시의 실싱에 의해 얻어진 증가된 밀봉 효율뿐만 아니라 브러시 시일내에 사용되는 유연성 재료를 포함한다. 브러시는 로터에 대해 지탱되는 수천 개의 금속 강모로 이루어져 있어서, 금속 팩킹 링의 것의 약 1/10번째의 효과적인 반경방향 간극을 갖는 시일을 형성한다. 보다 상세하게, 금속 팩킹 링을 이용하는 경우 팩킹 링 조립체와 로터 사이의 효과적인 반경방향 간극은 약 20 내지 약 60밀(mil) 사이에 있는 반면, 팩킹 링 조립체를 갖는 브러시 시일을 이용하는 경우 효과적인 간극은 약 0 내지 약 5밀이다. 1밀은 1/1000인치에 해당한다. 강모의 개수가 로터의 직경에 따라 다른 것은 당업자에게 알려져 있다. 이러한 강모가 유연성이 있기 때문에, 제조 변경, 설치 변경 및 터빈 오동작은 종래의 금속 팩킹 링에 대해 흡수 또는 감쇠될 수 있다. 종래 기술의 팩킹 링은 전술한 3가지 변경원에 극도로 민감하고, 큰 스팀 흐름 변경원이다.
본 발명이 예시적인 실시예를 참조하여 기술하였지만, 다양한 변경이 이루어질 수 있고 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 동등물로 대체될 수 있음이 당업자에 의해 이해될 것이다. 더욱이, 본 발명의 본질적인 범위로부터 벗어남이 없이 특정 상황 또는 물질을 본 발명의 교시에 적합하도록 다수의 수정이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명을 수행하는 최선책으로서 개시된 특정 실시예는 본 발명을 제한하는 것이 아니라 본 발명은 첨부된 특허청구범위의 범위내에 있는 모든 실시예를 포함하는 것이 의도된다.
본 발명에 따르면, 복합 사이클 복류 스팀 터빈내의 자동 밀봉 흐름을 감소시킴으로써, 스팀 시일 헤더에 공급하는 HP 및 IP 터빈으로부터의 소스 스팀 흐름 요구 조건을 감소시키고, 마찰에 기인한 자동 밀봉의 결함 가능성을 감소시킬 수 있다.

Claims (10)

  1. 복합 사이클 복류 스팀 터빈(10)내의 자동 밀봉 흐름을 감소시키기 위한 방법에 있어서,
    상기 복류 스팀 터빈(10)을 형성하는 어느 한쪽 단부(36, 38)에 팩킹 링 조립체(16)의 팩킹 링(44)내에 브러시 시일(60)을 제공하는 단계를 포함하는
    자동 밀봉 흐름의 감소 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 브러시 시일(60)의 제공 단계는, 제조 변경, 설치 변경 및 상기 터빈(10)의 오동작중 적어도 하나를 흡수함으로써 스팀 흐름 변경을 제한하기 위해 가요성 및 유연성중 적어도 하나가 있도록 구성된 상기 브러시 시일(60)을 제공하는 단계를 포함하는
    자동 밀봉 흐름의 감소 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 브러시 시일(60)의 제공 단계는, 상기 터빈(10)의 LP 터빈 섹션(14)내에 배치된 로터(40)의 저압(LP) 로터 단부(36, 38)를 중심으로 상기 브러시 시일(60)을 배치하는 단계를 포함하는
    자동 밀봉 흐름의 감소 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 브러시 시일(60)의 제공 단계는, 상기 스팀 터빈(10)의 적어도 정상 상태 작동시 상기 로터(40)와 접촉하고 있는 각각의 상기 브러시 시일(60)을 제공하는 단계를 포함하는
    자동 밀봉 흐름의 감소 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 브러시 시일(60)의 제공 단계는, 상기 로터(40)의 직경에 따라 다른 복수의 금속 강모(62)를 구비하는 각각의 상기 브러시 시일(60)을 제공하는 단계를 포함하며, 상기 복수의 금속 강모(62)는 상기 로터(40)에 대해 지탱하도록 구성되어 그 사이에 시일을 형성하는
    자동 밀봉 흐름의 감소 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 브러시 시일(60)의 제공 단계는, 상기 팩킹 링 조립체(116)와 상기 로터(40) 사이의 효과적인 반경방향 간극인 약 0 내지 약 5밀을 갖는 시일을 형성하는 상기 금속 강모(62)를 제공하는 단계를 포함하는
    자동 밀봉 흐름의 감소 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 브러시 시일(60)의 제공 단계는, 제조 변경, 설치 변경 및 상기 터빈(10)의 오동작중 적어도 하나를 흡수함으로써 스팀 흐름 변경을 제한하기 위해 가요성 및 유연성중 적어도 하나가 있도록 구성된 상기 강모(62)를 제공하는 단계를 포함하는
    자동 밀봉 흐름의 감소 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 브러시 시일(60)의 제공 단계는, 브러시 시일(60)을 팩킹 링(44)내에 배치하는 단계가 상기 브러시 시일(60)을 산업 규격의 팩킹 링(44)내에 배치하는 단계를 구비하는 단계를 제공하는
    자동 밀봉 흐름의 감소 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 브러시 시일(60)의 제공 단계는, 상기 복류 스팀 터빈(10)을 형성하는 상기 어느 한쪽 단부(36, 38)에 배치된 2개의 브러시 시일(60)을 제공하는 단계를 포함하는
    자동 밀봉 흐름의 감소 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 브러시 시일(60)의 제공 단계는, 상기 2개의 브러시 시일(60)을 팩킹 케이싱의 벤트 링내에 배치하고 다른 하나를 상기 팩킹 케이싱의 시일 링내에 배치하는 단계를 포함하는
    자동 밀봉 흐름의 감소 방법.
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