RU2552628C2

RU2552628C2 - Опорная стойка для диафрагмы турбины, опорная стоечная конструкция для диафрагмы турбины и паровая турбина

Info

Publication number: RU2552628C2
Application number: RU2010146123/06A
Authority: RU
Inventors: Стивен Себастьян БАРДГИК; Джеймс Питер АНДЕРСОН; Кристофер Дональд ПОРТЕР
Original assignee: Дженерал Электрик Компани
Priority date: 2009-11-13
Filing date: 2010-11-12
Publication date: 2015-06-10
Also published as: EP2322767A2; JP2011106452A; EP2322767A3; US20110116919A1; US8414258B2; RU2010146123A; JP5782248B2

Abstract

Опорная стойка (430) для диафрагмы паровой турбины содержит основную вертикальную часть (435) с утолщением (447), которое проходит от указанной части (435) по существу перпендикулярно ей. Утолщение содержит первое утолщение, проходящее от верхнего конца основной вертикальной части (435), и второе утолщение, проходящее от места вблизи нижнего конца основной вертикальной части (435). Первое утолщение отстоит на заданное расстояние от второго утолщения. Первое и второе утолщение предназначены для сопряжения с соответствующим пазом (450), выполненным в диафрагме турбины. В утолщениях имеется отверстие (455), которое проходит сквозь них вертикально и предназначено для размещения крепежного элемента (460), проходящего через первое и второе утолщения (447) с обеспечением вертикального прикрепления основной вертикальной части (435) и указанных утолщений (447) к диафрагме турбины. Достигается уменьшение продолжительности и стоимости цикла технического обслуживания, поскольку обеспечивается возможность доступа для извлечения нижней половины (410) диафрагмы для выполнения технического обслуживания без удаления ротора. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0001] Изобретение относится в целом к паровой турбине и, более конкретно, к опорной стоечной конструкции, которая поддерживает диафрагму турбины, установленную в кожухе паровой турбины, и способствует сокращению продолжительности и стоимости цикла технического обслуживания паровой турбины.

[0002] Типичная паровая турбина, как правило, содержит неподвижные сопловые сегменты, которые направляют поток пара к рабочим лопаткам, присоединенным к ротору. Каждый ряд лопаток и соответствующие им сопла известны как ступень турбины. Конструкцию соплового аппарата обычно называют ступенью диафрагмы турбины. Диафрагма турбины собрана из двух половин (а именно верхней и нижней половин), расположенных вокруг ротора с образованием горизонтального соединения. В месте горизонтального соединения диафрагма турбины поддерживается в вертикальном направлении одним из нескольких возможных способов. Один способ заключается в использовании опорной стойки для обеспечения вертикального поддерживания диафрагмы турбины, установленной в кожухе турбины, который также собран из двух половин, разделенных срединной линией. При таком подходе обычно применяют две опорные стойки, которые прикреплены к нижней половине диафрагмы турбины вблизи горизонтального соединения при помощи нескольких болтов, проходящих в горизонтальном направлении.

[0003] Установлено, что существующие на сегодняшний день опорные стоечные конструкции замедляют цикл технического обслуживания паровой турбины и повышают его стоимость, поскольку указанные конструкции требуют снятия ротора и нижней половины диафрагмы для выполнения центрирования диафрагмы в вертикальном направлении или ее технического обслуживания. В результате процесс технического обслуживания диафрагмы обычной турбины может занимать несколько рабочих смен или дней. В процессе указанного технического обслуживания диафрагмы с турбинного узла сначала снимают верхний кожух. Затем удаляют верхнюю половину диафрагмы турбины. Опорные стойки невозможно быстро извлечь из диафрагмы турбины без удаления диафрагм из кожуха турбины, поскольку отсутствует достаточный зазор, обеспечивающий доступ к горизонтальным болтам, используемым для горизонтального прикрепления опорных стоек к нижней половине диафрагмы. Тот факт, что опорные стойки невозможно извлечь из диафрагм, пока они расположены в кожухе турбины, означает, что блоки регулировочных прокладок также не могут быть извлечены, что не позволяет выполнить вертикального регулирования диафрагмы в кожухе турбины. Таким образом, для обеспечения возможности доступа к блоку регулировочных прокладок и выполнения вертикального регулирования диафрагмы необходимо удалить ротор.

Одна из таких опорных стоечных конструкций, содержащая горизонтально проходящий крепежный элемент, описана в патенте США №1352278. В указанной конструкции горизонтальный крепежный элемент служит для прикрепления опорной стойки к верхней половине диафрагмы, тогда как нижняя половина прикреплена с помощью двух выступов, которые отходят от вертикальной части стойки и в одном из которых размещен вертикальный крепежный элемент. Такая конструкция является весьма сложной с точки зрения изготовления и использования и требует удаления кожуха турбины для получения доступа к горизонтальному крепежному элементу для извлечения опорной стойки.

Пример опорной конструкции, в которой вместо горизонтальных крепежных элементов используются вертикальные крепежные элементы, описан в патенте США №3861827. Эта конструкция содержит две опорные стойки, для прикрепления каждой из которых соответственно к верхней и нижней половинам диафрагмы используется соответствующий вертикальный крепежный элемент. Необходимость наличия отдельного крепежного элемента для каждой стойки увеличивает время, необходимое для установки и удаления опорной конструкции, а также повышает стоимость изготовления и технического обслуживания турбины.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0004] Цикл технического обслуживания диафрагмы турбины может быть ускорен с понижением необходимого для его осуществления количества человеко-часов, если отсутствует необходимость в удалении ротора и нижней половины диафрагмы для выполнения вертикального регулирования диафрагмы. Кроме того, также может иметься необходимость в удалении нижней половины диафрагмы из кожуха турбины без удаления ротора в процессе технического обслуживания диафрагмы турбины или в процессе ее вертикального регулирования.

Таким образом, целью изобретения является создание опорной стойки, обеспечивающей простое и быстрое вертикальное закрепление диафрагмы, а также ее простой демонтаж при необходимости проведения технического обслуживания или вертикального регулирования без удаления дополнительных элементов, помимо опорной стойки.

Эти и другие цели достигаются в соответствии с изобретением при помощи опорной стойки, которая содержит основную вертикальную часть с двумя утолщениями, проходящими от указанной части по существу перпендикулярно ей, при этом в указанных утолщениях имеется по меньшей мере одно отверстие, которое проходит сквозь них вертикально и предназначено для размещения крепежного элемента, проходящего через первое и второе утолщения с обеспечением вертикального прикрепления основной вертикальной части и утолщений к диафрагме турбины.

Наличие двух утолщений и проходящего через них одного крепежного элемента обеспечивает получение простой и надежной опорной конструкции, которая может быть изготовлена, установлена и удалена простым и быстрым способом без дополнительных денежных и временных затрат.

[0005] В одном аспекте данного изобретения предложена опорная стойка для диафрагмы турбины. Указанная опорная стойка содержит основную вертикальную часть с по меньшей мере одним утолщением, проходящим от указанной части по существу перпендикулярно ей. Указанное по меньшей мере одно утолщение содержит первое утолщение, проходящее от верхнего конца основной вертикальной части, и второе утолщение, проходящее от места вблизи нижнего конца основной вертикальной части, причем указанное первое утолщение отстоит на заданное расстояние от второго утолщения. Первое и второе утолщения предназначены для сопряжения с соответствующим пазом, выполненным в диафрагме турбины. В указанных утолщениях имеется по меньшей мере одно отверстие, которое проходит вертикально сквозь них и предназначено для размещения крепежного элемента, проходящего через первое и второе утолщения с обеспечением вертикального прикрепления основной вертикальной части и по меньшей мере одного утолщения к диафрагме турбины.

[0006] В другом аспекте данного изобретения предложена опорная стоечная конструкция для диафрагмы турбины, установленной в кожухе турбины. Указанная диафрагма содержит верхнюю половину и нижнюю половину, в которой выполнен по меньшей мере один паз. Верхняя и нижняя половины диафрагмы скреплены вместе вдоль горизонтального соединения. Кожух турбины содержит верхнюю половину и нижнюю половину, в которой выполнен по меньшей мере один заплечик. Верхняя и нижняя половины кожуха скреплены вместе вдоль срединной линии. В данном аспекте опорная конструкция содержит блок регулировочных прокладок, имеющий нижнюю и верхнюю поверхности. Нижняя поверхность указанного блока посажена на заплечик нижней половины кожуха. Опорная стойка содержит основную вертикальную часть, которая имеет нижнюю поверхность, расположенную на верхней поверхности блока регулировочных прокладок, и по меньшей мере одно утолщение, проходящее от указанной части по существу перпендикулярно ей. Указанное по меньшей мере одно утолщение содержит первое утолщение, проходящее от верхнего конца основной вертикальной части, и второе утолщение, проходящее от места вблизи нижнего конца основной вертикальной части, причем указанное первое утолщение отстоит на заданное расстояние от второго утолщения. Первое и второе утолщения предназначены для сопряжения с пазом, выполненным в нижней половине диафрагмы. В указанных утолщениях имеется по меньшей мере одно отверстие для опорной стойки. Через указанное по меньшей мере одно отверстие, выполненное в первом и втором утолщениях, проходит крепежный элемент, обеспечивающий вертикальное прикрепление опорной стойки к нижней половине диафрагмы.

[0007] В третьем аспекте данного изобретения предложена паровая турбина. В данном аспекте изобретения паровая турбина содержит диафрагму, имеющую верхнюю половину и нижнюю половину, в которой выполнен по меньшей мере один паз. Верхняя и нижняя половины диафрагмы скреплены вместе вдоль горизонтального соединения. Диафрагма установлена в кожухе турбины. Указанный кожух содержит верхнюю половину и нижнюю половину, в которой выполнен по меньшей мере один заплечик. Верхняя и нижняя половины кожуха скреплены вместе вдоль срединной линии. Диафрагму турбины, установленную в кожухе, поддерживает опорная стойка. Опорная стойка содержит основную вертикальную часть с по меньшей мере одним утолщением, проходящим от указанной части по существу перпендикулярно ей. Указанное по меньшей мере одно утолщение содержит первое утолщение, проходящее от верхнего конца основной вертикальной части, и второе утолщение, проходящее от места вблизи нижнего конца основной вертикальной части, причем указанное первое утолщение отстоит на заданное расстояние от второго утолщения. Первое и второе утолщения предназначены для сопряжения с пазом, выполненным в нижней половине диафрагмы, и в них имеется по меньшей мере одно отверстие опорной стойки. Через указанное по меньшей мере одно отверстие, выполненное в первом и втором утолщениях, проходит крепежный элемент, обеспечивающий вертикальное прикрепление опорной стойки к нижней половине диафрагмы.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0008] Фиг. 1 изображает структурную схему иллюстративной противоточной паровой турбины, в которой могут быть реализованы различные варианты выполнения данного изобретения,

[0009] фиг. 2 изображает структурную схему, показывающую вид спереди диафрагмы турбины, которая содержит кольцевые сегменты, соединенные у поверхности горизонтального разъема, и в которой могут быть реализованы различные варианты выполнения данного изобретения,

[0010] фиг. 3 изображает частичный вид сбоку обычной опорной стоечной конструкции диафрагмы турбины,

[0011] фиг. 4 изображает частичный вид сбоку опорной стоечной конструкции диафрагмы турбины в соответствии с одним вариантом выполнения данного изобретения,

[0012] фиг. 5 изображает двухмерный вид сверху опорной стоечной конструкции диафрагмы турбины, показанной на фиг. 4, в соответствии с одним вариантом выполнения данного изобретения,

[0013] фиг. 6 изображает частичный вид сбоку опорной стоечной конструкции диафрагмы турбины в соответствии с другим вариантом выполнения данного изобретения, и

[0014] фиг. 7 изображает двухмерный вид сверху опорной стоечной конструкции диафрагмы турбины, показанной на фиг. 6, в соответствии с одним вариантом выполнения данного изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0015] Различные варианты выполнения данного изобретения направлены на создание опорной стоечной конструкции, прикрепленной к диафрагме турбины (далее «диафрагма») вертикально, а не горизонтально. В частности, в указанной конструкции используется по меньшей мере один крепежный элемент, например болт, который проходит вертикально по отношению к диафрагме. Использование вертикально проходящего крепежного элемента, обеспечивающего прикрепление опорной стоечной конструкции к диафрагме, намного облегчает доступ к указанному элементу без необходимости демонтажа всей диафрагмы. Таким образом, после удаления крепежного элемента диафрагма может быть слегка приподнята, после чего опорная стойка может быть поддета и перемещена из диафрагмы в карман, выполненный путем машинной обработки в оболочке или кожухе турбины (далее «кожух»). После удаления опорной стойки блок регулировочных прокладок, который может использоваться для регулирования вертикального положения диафрагмы, может быть снят для выполнения его механической обработки для обеспечения указанного регулирования. Кроме того, имеется возможность выкатывания нижней половины диафрагмы из кожуха вокруг ротора. Любой из способов исключает необходимость полного демонтажа ротора, который имеет место в случае применения существующих опорных стоечных конструкций. Поскольку отпадает необходимость полного демонтажа ротора, опорная стоечная конструкция в соответствии с различными вариантами выполнения данного изобретения способствует достижению таких технических эффектов, как уменьшение продолжительности и стоимости цикла технического обслуживания диафрагмы. Кроме того, бригада монтажников и ремонтников получает преимущество, заключающееся в том, что в процессе выполнения вертикального регулирования нет необходимости устанавливать нижние половины диафрагм в силовую установку. Это является преимуществом, поскольку в большинстве силовых установок пространство для монтажа оборудования турбины очень ограничено.

[0016] На фиг. 1 изображена структурная схема иллюстративной противоточной паровой турбины 100, в которой могут быть реализованы различные варианты выполнения данного изобретения. Турбина 100 содержит первую секцию 105 низкого давления (НД) и вторую секцию 110 НД. Через секции 105 и 110 НД проходит вал 115 ротора. Секции 105 и 110 низкого давления окружены соответственно узлами 120 и 125 диафрагмы. Указанные узлы 120 и 125 имеют верхнюю половину 130 и нижнюю половину 135, которые скреплены вместе вдоль горизонтального соединения, показанного на фиг. 1 в виде горизонтальной линии 140 разъема. Узлы 125 и 135 установлены в общем наружном кожухе 145. Кожух 145 разделен вдоль линии 140 в осевом направлении соответственно на верхнюю и нижнюю половины 150 и 155 и охватывает обе секции 105 и 110 НД. Центральная секция 160 кожуха 145 имеет впуск 165 для пара низкого давления. Секции 105 и 110 НД расположены во внешнем кожухе 145 в единой несущей оболочке, поддерживаемой опорными подшипниками 170 и 175. Между секциями 105 и 110 проходит разделитель 180 потока.

[0017] Во время работы во впуск 165 поступает пар 185 низкого давления/средней температуры от источника, например, но без ограничения этим, от турбины высокого давления (ВД) или турбины среднего давления (СД), через перепускной трубопровод (не показан). Пар 185 проводится через впуск 165, в котором разделитель 180 делит поток пара и направляет его по двум противоположным путям 190 и 195. Более конкретно, в иллюстративном варианте выполнения пар 185 проходит через секции 105 и 110 НД, в которых работа пара превращается в энергию вращения вала 115 ротора. Затем пар выходит из секций 105 и 110 НД и отправляется на дальнейшую обработку (например, к конденсатору).

[0018] Следует отметить, что, несмотря на то, что на фиг. 1 показана противоточная турбина НД, специалисту в данной области техники должно быть понятно, что опорная стоечная конструкция в соответствии с вариантами выполнения данного изобретения не ограничена использованием только с турбинами НД и может использоваться с любой противоточной турбиной, включая, но без ограничения этим, турбины СД и/или турбины ВД. Кроме того, указанная конструкция не ограничена использованием только с противоточными турбинами, а также может использоваться с другими турбинами (например, однопоточными паровыми турбинами).

[0019] Более того, опорная стоечная конструкция в соответствии с различными вариантами выполнения данного изобретения, описанными в данном документе, не ограничена диафрагмами какой-либо конкретной секции турбины. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что указанная конструкция может использоваться во всех диафрагмах турбины, которая содержит секции НД, СД и ВД.

[0020] На фиг. 2 изображена структурная схема, показывающая вид спереди диафрагмы 200 турбины, например узлов 120 и 125, изображенных на фиг. 1. Как показано на фиг. 2, диафрагма 200 может содержать внутреннюю перегородку 205, сопла 210 и наружное кольцо 215, причем указанные сопла 210 расположены посередине между перегородкой 205 и кольцом 215. С обеих сторон к кольцу 215 прикреплены по меньшей мере две опорные стойки 220, обеспечивающие поддержку диафрагмы 200 в вертикальном положении в месте горизонтального соединения, определенного горизонтальной линией 140 разъема. Как изложено в данном документе, в опорных стойках используется по меньшей мере один крепежный элемент, например болт, проходящий вертикально по отношению к кольцу 125 для обеспечения вертикального крепления диафрагмы 200 в месте горизонтального соединения. Ниже приведено более подробное описание опорных стоек в соответствии с различными вариантами выполнения данного изобретения.

[0021] На фиг. 3 изображен частичный вид сбоку обычной опорной стоечной конструкции 300 диафрагмы турбины. Указанная конструкция 300 применяется для крепления диафрагмы, установленной в кожухе. Как показано на фиг. 3, диафрагма содержит верхнюю половину 305 и нижнюю половину 310, которые скреплены вместе вдоль горизонтального соединения 315 при помощи болта 316 горизонтального соединения диафрагмы. Кожух содержит верхнюю половину 320 и нижнюю половину 325, которые разделены вдоль срединной линии 317. Нижняя половина 310 диафрагмы поддерживается в нижней половине 325 кожуха опорной стойкой 330. Указанная стойка 330 содержит проходящий через нее болт(болты) 340. Как показано на фиг. 3, один из болтов 340 опорной стойки проходит в горизонтальном направлении через утолщение 345, изображенное в виде горизонтального выступа, направленного внутрь к нижней половине 310 диафрагмы, и входит в сопряженный паз 350, выполненный в указанной половине. Другой болт 340 проходит в горизонтальном направлении от верхней части стойки 330 в отверстие, выполненное в нижней половине 310 диафрагмы и предназначенное для размещения болта. Опорная стойка 330, показанная на фиг. 3, проходит вертикально вдоль нижней половины 325 кожуха с одной стороны и нижней половины 310 диафрагмы с другой стороны. Стойка 330 имеет нижнюю поверхность 355, которая обращена к заплечику 360, выполненному в нижней половине 325 кожуха. В частности, нижняя поверхность 355 стойки 330 размещена на нижнем блоке 365 регулировочных прокладок, который расположен между нижней поверхностью и заплечиком 360 нижней половины 325 кожуха. Как показано на фиг. 3, для прикрепления опорной стойки 330 к нижней половине 325 кожуха может использоваться болт 370 нижнего блока регулировочных прокладок. Второй блок 375 регулировочных прокладок изображен размещенным на верхней поверхности 380 опорной стойки 330 для обеспечения эффективного расположения верхнего торца опорной стойки заподлицо соответственно с поверхностью 315 горизонтального соединения и срединной линией 317 диафрагмы, а также с половинами кожуха с обеспечением возможности расположения опорной стойки между верхней половиной 320 и нижней половиной 320 кожуха. Как показано на фиг. 3, для прикрепления опорной стойки 330 к верхней половине 320 кожуха используется болт 385 верхнего блока регулировочных прокладок.

[0022] Установлено, что опорная стоечная конструкция 300, изображенная на фиг. 3, является препятствием при появлении необходимости осуществления центрирования диафрагмы в вертикальном направлении. В частности, выполнение центрирования диафрагмы может занимать несколько рабочих смен или дней, поскольку для осуществления вертикального центрирования или технического обслуживания диафрагмы турбины необходимо удалить ротор и нижнюю половину диафрагмы. В конфигурации, изображенной на фиг. 3, опорную стойку 330 и блок 365 регулировочных прокладок невозможно быстро извлечь из нижней половины 310 диафрагмы без изъятия последней из нижней половины 325 кожуха, поскольку отсутствует достаточный зазор, обеспечивающий доступ к горизонтальным болтам 340 опорной стойки, прикрепленным к нижней половине диафрагмы. Тот факт, что опорная стойка 330 не может быть удалена, пока нижняя половина 310 диафрагмы находится в нижней половине 325 кожуха, препятствует выполнению вертикального центрирования диафрагмы. Следовательно, для обеспечения возможности демонтажа нижней половины 310 диафрагмы необходимо удалить ротор.

[0023] Другая проблема, связанная с опорной стоечной конструкцией, изображенной на фиг. 3, заключается в том, что болты 340 в нижней половине 310 диафрагмы проходят в горизонтальном направлении на такую глубину, что они расположены слишком близко к болту 316 горизонтального соединения. Наличие болтов 340, которые практически пересекаются с болтом 316 в нижней половине 310 диафрагмы, ограничивает размер и местоположение указанного болта 316. В этом случае вследствие отсутствия достаточного зазора, обеспечивающего доступ к горизонтально проходящим болтам 340, также необходимо удалить ротор и нижнюю половину диафрагмы для извлечения болтов опорной стойки и нижнего блока прокладок для обеспечения возможности выполнения вертикального регулирования диафрагмы.

[0024] Различные варианты выполнения данного изобретения устранили проблемы, связанные с конструкцией 300, изображенной на фиг. 3, благодаря замене горизонтально проходящих болтов 340 на по меньшей мере один вертикально проходящий болт опорной стойки. Такая новая конструкция обеспечивает возможность прикрепления опорной стойки к диафрагме при помощи вертикальных болтов, работающих на сдвиг, а не обычных горизонтальных болтов, работающих на растяжение, что обеспечивает возможность более легкого доступа для извлечения болта(болтов) без необходимости демонтажа всей диафрагмы и ротора. После снятия болта(болтов) и небольшого поднятия диафрагмы опорная стойка может быть поддета и перемещена из диафрагмы в карман, выполненный путем машинной обработки в кожухе. Затем, после удаления одной опорной стойки нижний блок регулировочных прокладок может быть удален и подвергнут механической обработке для выполнения вертикальной центрирующей регулировки. Кроме того, это обеспечивает возможность выкатывания нижней половины диафрагмы из кожуха вокруг ротора без удаления ротора.

[0025] На фиг. 4 и 5 изображен более подробный вид опорной стоечной конструкции 400 для диафрагмы, установленной в кожухе, в соответствии с одним вариантом выполнения данного изобретения. В частности, на фиг. 4 изображен частичный вид сбоку указанной конструкции 400 в соответствии с одним вариантом выполнения данного изобретения, а на фиг. 5 изображен двухмерный вид сверху опорной стоечной конструкции. Поскольку основная часть элементов, относящихся к конструкции 400, изображена на фиг. 4, то нижеследующее описание приведено со ссылкой на фиг. 4. Как показано на фиг. 4, диафрагма содержит верхнюю половину 405 и нижнюю половину 410, которые скреплены вместе вдоль горизонтального соединения 415 при помощи болта 416. Кожух содержит верхнюю половину 420 и нижнюю половину 425, в которой выполнен удлиненный карман 427. Верхняя половина 420 и нижняя половина 425 кожуха разделены вдоль срединной линии 417.

[0026] Конструкция 400, изображенная на фиг. 4, содержит опорную стойку 430, которая поддерживает нижнюю половину 410 диафрагмы и при этом расположена в кармане 427 нижней половины 425 кожуха. Указанная стойка 430 содержит основную вертикальную часть 435, нижняя поверхность которой размещена на верхней поверхности нижнего блока 440 регулировочных прокладок, который расположен между указанной нижней поверхностью и заплечиком 443 нижней половины 425 кожуха для выполнения вертикального центрирования. В другом варианте выполнения вместо удаления нижнего блока 440 и его машинной обработки для достижения вертикального центрирования может быть выполнена машинная обработка нижней поверхности опорной стойки 430. Для прикрепления опорной стойки 430 к нижней половине 425 кожуха используется крепежный элемент 444 регулировочных прокладок, проходящий через выполненное в блоке прокладок отверстие 445. Как показано на фиг. 4, крепежный элемент 444 проходит через указанное отверстие 445 в нижнюю половину 425 кожуха с обеспечением прикрепления к ней указанного блока 440. В одном варианте выполнения крепежный элемент 444 представляет собой болт, например болт с углублением под ключ, который входит в резьбовое соединение с отверстием 445, выполненным в блоке 440. Несмотря на то, что в одном описанном варианте выполнения крепежный элемент 444 выполнен в виде болта, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что возможно использование крепежных элементов других типов, таких как штырь (штифт) или утопленное гнездо (без крепежного элемента).

[0027] Опорная стойка 430 дополнительно имеет по меньшей мере одно утолщение 447, которое проходит от основной вертикальной части 435 по существу перпендикулярно ей. Указанное по меньшей мере одно утолщение 447 предназначено для сопряжения с по меньшей мере одним пазом 450, выполненным в нижней половине 410 диафрагмы. В одном варианте выполнения данного изобретения стойка 430 имеет два утолщения. Как показано на фиг. 4, первое утолщение 447 проходит от верхнего конца основной вертикальной части 435, а второе утолщение 447 проходит от места вблизи нижнего конца основной вертикальной части. Первое утолщение, расположенное у верхнего конца части 435, отстоит на заданное расстояние от второго утолщения, расположенного вблизи нижнего конца. В данном варианте выполнения первое утолщение 447 сопряжено с первым пазом 450, выполненным в нижней половине 410 диафрагмы, а второе утолщение 447 сопряжено со вторым пазом 450, выполненным в указанной половине. В данной конфигурации первое утолщение 447, расположенное вблизи верхнего конца части 435, находится на одном уровне с горизонтальным соединением 415, выполненным между верхней половиной 405 и нижней половиной 410 диафрагмы.

[0028] Как показано на фиг. 4, в указанном по меньше мере одном утолщении 447 имеется по меньшей мере одно отверстие 455 опорной стойки, которое проходит сквозь него для размещения по меньшей мере одного крепежного элемента 460, обеспечивающего вертикальное прикрепление опорной стойки 430 к нижней половине 410 диафрагмы. Указанный по меньше мере один крепежный элемент 460 опорной стойки ввинчен в нижнюю половину 410 диафрагмы. В одном варианте выполнения указанный по меньше мере один крепежный элемент 460 представляет собой болт, например болт с углублением под ключ, который входит в резьбовое соединение с указанным по меньшей мере одним отверстием 455, выполненным в по меньшей мере одном утолщении 447. Несмотря на то, что в одном описанном варианте выполнения крепежный элемент выполнен в виде болта, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что с опорной стойкой 430 могут использоваться крепежные элементы других типов, такие как штырь (штифт) или утопленное гнездо (без крепежного элемента).

[0029] На фиг. 4 показано, что в одном варианте выполнения опорная стойка 430 может иметь противомоментный зазор 465, выполненный в указанном по меньшей мере одном утолщении 447. Как показано на фиг. 4, зазор 465 выполнен в утолщении 447, которое расположено ниже верхней части указанного по меньшей мере одного крепежного элемента 460. Зазор 465 образован под головкой крепежного элемента 460 (например, болта) после его закрепления в отверстии 455. Действие зазора 465 заключается в предотвращении предварительного затягивания крепежного элемента 460 (например, болта), возникающего в результате воздействия нагрузки со стороны верхнего утолщения 447, что, в свою очередь, обеспечивает выдерживание элементом 460 (например, болтом) нагрузки, оказываемой ступенью диафрагмы. В результате нижнее утолщение 447, расположенное вблизи нижней части опорной стойки 430, может выдерживать нагрузку, оказываемую диафрагмой, благодаря сдвиганию указанного утолщения.

[0030] На фиг. 4 показано, что опорная стойка 430 также может иметь выемочную канавку 470, которая в одном варианте выполнения расположена в пазу 450 между указанным по меньшей мере одним утолщением 447 и поверхностью нижней половины 410 диафрагмы. Как показано на фиг. 4, указанная канавка выполнена между утолщением 447, расположенным в верхнем конце опорной стойки 430, и поверхностью нижней половины 410 диафрагмы. Канавка 470 способствует извлечению опорной стойки 430 из паза 450, выполненного в нижней половине 410 диафрагмы, в процессе вертикального центрирования или технического обслуживания диафрагмы. В частности, канавка 470 может использоваться для поддевания опорной стойки 430 и извлечения ее из паза 450, выполненного в нижней половине 410 диафрагмы, после удаления крепежного элементам 460 (например, болта).

[0031] На фиг. 6 и 7 изображен более подробный вид опорной стоечной конструкции 500 для диафрагмы, установленной в кожухе, в соответствии с другим вариантом выполнения данного изобретения. В частности, на фиг. 6 изображен частичный вид сбоку указанной конструкции 500, а на фиг. 7 изображен двухмерный вид сверху опорной стоечной конструкции. Поскольку основная часть элементов, относящихся к конструкции 500, изображена на фиг. 6, то нижеследующее описание приведено со ссылкой на фиг. 6. На фиг. 6 и 7 элементы, аналогичные элементам, изображенным на фиг. 4 и 5, обозначены соответствующими номерами позиций в пятой сотне. Поскольку некоторые элементы, изображенные на фиг. 6 и 7, аналогичны элементам, описанным со ссылкой на фиг. 4 и 5, отдельное описание таких элементов, относящихся к вариантам выполнения, изображенным на фиг. 6 и 7, не приводится.

[0032] Изображенный на фиг. 6 и 7 вариант выполнения отличается от варианта выполнения, изображенного на фиг. 4 и 5, тем, что в опорной стойке 530 выполнено только одно утолщение 547, которое задвигается в паз 550 нижней половины 510 диафрагмы. Как показано на фиг. 6, утолщение 547 расположено вблизи нижнего конца основной вертикальной части 535 для обеспечения выдерживания нагрузки, оказываемой диафрагмой, благодаря сдвиганию указанного утолщения. В данном варианте выполнения утолщение 547 отнесено в направлении вверх от нижней поверхности указанной части 535. Кроме того, в данном варианте выполнения утолщение 547 имеет большую высоту по сравнению с вариантом выполнения, изображенным на фиг. 5, для обеспечения предотвращения поворота опорной стойки 530 в результате воздействия моментных сил на утолщение 547.

[0033] Другое отличие варианта выполнения, изображенного на фиг. 6 и 7, от варианта выполнения, изображенного на фиг. 4 и 5, заключается в том, что выемочная канавка 570 может быть образована между верхней частью крепежного элемента 560 (например, болта) и поверхностью опорной стойки 530, которая обращена к нижней половине 510 диафрагмы. В этом случае канавка 570 также способствует извлечению стойки 530 из паза 550, выполненного в нижней половине 510 диафрагмы, в процессе технического обслуживания диафрагмы.

[0034] Как упомянуто выше, продолжительность и стоимость цикла вертикального центрирования или технического обслуживания диафрагмы снижаются благодаря использованию одной из опорных стоечных конструкций 400 и 500, поскольку каждая конфигурация исключает необходимость демонтажа ротора и нижней половины диафрагмы. В любой из конфигураций техническое обслуживание начинают с удаления верхней половины кожуха и верхней половины диафрагмы обычным способом. Затем немного приподнимают нижнюю половину диафрагмы для уменьшения трения между опорными стойками и блоками регулировочных прокладок. После этого производят выемку крепежного элемента из опорной стойки в вертикальном направлении, после чего опорную стойку извлекают из диафрагмы. Затем нижний блок регулировочных прокладок удаляют для выполнения машинной обработки, обеспечивающей регулирование вертикального положения диафрагмы в соответствии с необходимостью. Кроме того, имеется возможность удаления нижней половины диафрагмы путем ее выкатывания с противоположной стороны от вынутой опорной стойки вокруг ротора. Для повторного монтажа выполняют вышеописанный процесс в обратной последовательности. Поскольку в обеих конфигурациях могут использоваться известные конструкции блоков регулировочных прокладок, операции подъема диафрагмы и болтовые конструкции горизонтального соединения, то имеется необходимость в выполнении лишь небольшой модификации кожуха и диафрагмы путем машинной обработки, хорошо известной специалистам в данной области техники, для обеспечения возможности реализации вариантов выполнения данного изобретения.

[0035] Несмотря на то что изобретение описано применительно к его предпочтительному варианту выполнения, следует понимать, что специалистам в данной области техники будут очевидны различные изменения и модификации. Таким образом, следует понимать, что прилагаемая формула изобретения охватывает все такие модификации и изменения как находящиеся в рамках сущности изобретения.

ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВ

100 паровая турбина

105 секция низкого давления (НД)

110 секция низкого давления (НД)

115 вал ротора

120 узел диафрагмы

125 узел диафрагмы

130 верхняя половина диафрагмы

135 нижняя половина диафрагмы

140 линия горизонтального разъема

150 верхняя половина кожуха

155 нижняя половина кожуха

160 центральная секция кожуха

165 впуск для пара низкого давления

170 опорный подшипник

175 опорный подшипник

180 разделитель потока

185 пар низкого давления/средней температуры

200 диафрагма турбины

205 внутренняя перегородка

210 сопла

215 наружное кольцо

220 опорные стойки

300 обычная опорная стоечная конструкция диафрагмы турбины

305 верхняя половина диафрагмы

310 нижняя половина диафрагмы

315 горизонтальное соединение

316 болт горизонтального соединения диафрагмы

317 срединная линия кожуха

320 верхняя половина кожуха

325 нижняя половина кожуха

330 опорная стойка

340 болт опорной стойки

345 утолщение

350 сопряженный паз

355 нижняя поверхность опорной стойки

360 заплечик опорной стойки

365 нижний блок регулировочных прокладок

370 болт нижнего блока регулировочных прокладок

375 второй блок регулировочных прокладок

380 верхняя поверхность второго блока регулировочных прокладок

385 болт верхнего блока регулировочных прокладок

400 опорная стоечная конструкция

405 верхняя половина диафрагмы

410 нижняя половина диафрагмы

415 горизонтальное соединение

416 болт горизонтального соединения диафрагмы

417 срединная линия кожуха

420 верхняя половина кожуха

425 нижняя половина кожуха

427 удлиненный карман

430 опорная стойка

435 основная вертикальная часть

440 нижний блок регулировочных прокладок

443 заплечик кожуха

444 крепежный элемент регулировочных прокладок

445 отверстие блока регулировочных прокладок

447 утолщение

450 паз нижней половины диафрагмы

455 отверстие опорной стойки

460 крепежный элемент опорной стойки

465 противомоментный зазор

470 выемочная канавка

500 опорная стоечная конструкция

505 верхняя половина диафрагмы

510 нижняя половина диафрагмы

515 горизонтальное соединение

516 болт горизонтального соединения диафрагмы

517 срединная линия кожуха

520 верхняя половина кожуха

525 нижняя половина кожуха

527 удлиненный карман

530 опорная стойка

535 основная вертикальная часть

540 нижний блок регулировочных прокладок

543 заплечик кожуха

544 крепежный элемент регулировочных прокладок

545 отверстие блока регулировочных прокладок

547 утолщение

550 паз нижней половины диафрагмы

555 отверстие опорной стойки

560 крепежный элемент опорной стойки

565 противомоментный зазор

570 выемочная канавка

Claims

1. Опорная стойка (430 или 530) для диафрагмы турбины, содержащая:
основную вертикальную часть (435 или 535) с по меньшей мере одним утолщением (447 или 547), которое проходит от указанной части (435 или 535) по существу перпендикулярно ей и содержит первое утолщение, проходящее от верхнего конца основной вертикальной части (435 или 535), и второе утолщение, проходящее от места вблизи нижнего конца основной вертикальной части (435 или 535), причем указанное первое утолщение отстоит на заданное расстояние от второго утолщения, при этом указанные первое и второе утолщение предназначены для сопряжения с соответствующим пазом (450 или 550), выполненным в диафрагме турбины, и в них имеется по меньшей мере одно отверстие (455 или 555), которое проходит сквозь них вертикально и предназначено для размещения крепежного элемента (460 или 560), проходящего через первое и второе утолщения (447 или 547) с обеспечением вертикального прикрепления основной вертикальной части (435 или 535) и указанных утолщений (447 или 547) к диафрагме турбины.

2. Опорная стойка (430 или 530) по п. 1, в которой первое утолщение находится на одном уровне с горизонтальным соединением (415), выполненным между верхней половиной (405) и нижней половиной (410) диафрагмы.

3. Опорная стойка (430 или 530) по п. 1, в которой крепежное средство (460 или 560) содержит болт, входящий в резьбовое соединение с указанным по меньшей мере одним отверстием.

4. Опорная стойка (430 или 530) по п. 3, в которой болт входит в резьбовое соединение с диафрагмой.

5. Опорная стоечная конструкция (400 или 500) для диафрагмы турбины, расположенной в кожухе турбины и содержащей верхнюю половину (405 или 505) и нижнюю половину (410 или 510), в которой выполнен по меньшей мере один паз (450 или 550), причем указанные верхняя половина (405 или 505) и нижняя половина (410 или 510) диафрагмы скреплены вместе вдоль горизонтального соединения (415 или 515), при этом кожух турбины содержит верхнюю половину (420 или 520) и нижнюю половину (425 или 525), в которой выполнен заплечик (443 или 543), причем указанные верхняя половина (420 или 520) и нижняя половина (425 или 525) кожуха скреплены вместе вдоль срединной линии (417 или 517),
причем указанная конструкция (400 или 500) содержит:
блок (440 или 540) регулировочных прокладок, имеющий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, посаженную на заплечик (443 или 543) нижней половины (425 или 525) кожуха,
опорную стойку (430 или 530), содержащую основную вертикальную часть (435 или 535) с нижней поверхностью, размещенной на верхней поверхности блока (440 или 540) регулировочных прокладок, и по меньшей мере одним утолщением (447 или 547), которое проходит от указанной части (435 или 535) по существу перпендикулярно ей и содержит первое утолщение, проходящее от верхнего конца основной вертикальной части (435 или 535), и второе утолщение, проходящее от места вблизи нижнего конца основной вертикальной части (435 или 535), причем указанное первое утолщение отстоит на заданное расстояние от второго утолщения, при этом указанные первое и второе утолщения предназначены для сопряжения с пазом (450 или 550), выполненным в нижней половине (410 или 510) диафрагмы, и в них имеется по меньшей мере одно отверстие (455 или 555) опорной стойки, и
крепежный элемент (460 или 560) опорной стойки, который проходит через указанное по меньшей мере одно отверстие (455 или 555), выполненное в первом и втором утолщениях, с обеспечением вертикального прикрепления опорной стойки (430 или 530) к нижней половине (410 или 510) диафрагмы.

6. Опорная стоечная конструкция (400 или 500) по п. 5, в которой первое утолщение находится на одном уровне с горизонтальным соединением (415), выполненным между верхней половиной (405) и нижней половиной (410) диафрагмы.

7. Опорная стоечная конструкция (400 или 500) по п. 5, имеющая противомоментный зазор (400 или 500), выполненный в первом утолщении (400 или 500) ниже верхней части указанного крепежного элемента (465 или 565) опорной стойки.

8. Опорная стоечная конструкция (400 или 500) по п. 5, имеющая выемочную канавку (470 или 570), выполненную между верхней частью указанного крепежного элемента (460 или 560) опорной стойки и поверхностью нижней половины (410 или 510) диафрагмы.

9. Паровая турбина, содержащая:
диафрагму, которая содержит верхнюю половину (405 или 505) и нижнюю половину (410 или 510), в которой выполнен по меньшей мере один паз (450 или 550), причем верхняя половина (405 или 505) и нижняя половина (410 или 510) диафрагмы скреплены вместе вдоль горизонтального соединения (415 или 515),
кожух, в котором установлена диафрагма турбины и который содержит верхнюю половину (420 или 520) и нижнюю половину (425 или 525), в которой выполнен по меньшей мере один заплечик, причем верхняя половина (420 или 520) и нижняя половина (425 или 525) кожуха скреплены вместе вдоль срединной линии (417 или 517),
опорную стойку (430 или 530), которая поддерживает диафрагму турбины, установленную в кожухе турбины, и содержит основную вертикальную часть (435 или 535) с по меньшей мере одним утолщением (447 или 547), которое проходит от указанной части (435 или 535) по существу перпендикулярно ей и содержит первое утолщение, проходящее от верхнего конца основной вертикальной части (435 или 535), и второе утолщение, проходящее от места вблизи нижнего конца основной вертикальной части (435 или 535), причем указанное первое утолщение отстоит на заданное расстояние от второго утолщения, при этом указанные первое и второе утолщения предназначены для сопряжения с пазом (450 или 550), выполненным в нижней половине (410 или 510) диафрагмы, и в них имеется по меньшей мере одно отверстие (455 или 555) опорной стойки, и
крепежный элемент (460 или 560) опорной стойки, который проходит через указанное отверстие (455 или 555), выполненное в первом и втором утолщениях, с обеспечением вертикального прикрепления опорной стойки (430 или 530) к нижней половине (410 или 510) диафрагмы.