專利名稱：汽輪機和汽輪機運行方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽輪機，包括一個外缸和一個內(nèi)缸，其中外缸和內(nèi)缸有一個新汽輸入通道，一個具有推力平衡活塞并包括多個工作葉片的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)支承地裝在內(nèi)缸的內(nèi)部，以及內(nèi)缸有多個導(dǎo)向葉片，它們排列為沿流動方向構(gòu)成一個包括多個葉片級的流動通道，這些葉片級分別有一排工作葉片和一排導(dǎo)向葉片。
此外，本發(fā)明還涉及一種汽輪機的運行方法，汽輪機包括一個外缸和一個內(nèi)缸，其中外缸和內(nèi)缸有一個新汽輸入通道，一個具有推力平衡活塞并包括多個工作葉片的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)支承地裝在內(nèi)缸的內(nèi)部，以及在內(nèi)缸上以這樣的方式設(shè)置多個導(dǎo)向葉片，即，使得沿流動方向構(gòu)成一個包括多個葉片級的流動通道，這些葉片級分別有一排工作葉片和一排導(dǎo)向葉片，運行時蒸汽通過流動通道流動。
在本申請的范圍內(nèi)汽輪機指任何透平或汽輪機段，它們被一種形式上為蒸汽的工質(zhì)流過。與之不同，燃氣輪機作為工質(zhì)流過燃氣和/或空氣，但與汽輪機中的蒸汽相比，燃氣處于完全不同的溫度和壓力條件下。與燃氣輪機不同，在汽輪機中例如流入其中一個汽輪機段的工質(zhì)在有最高溫度的同時有最大壓力。在燃氣輪機中即使沒有渦輪段外部的冷卻劑供給裝置，也能實現(xiàn)一種開式的相對于流動通道開放的冷卻系統(tǒng)。對于汽輪機則應(yīng)設(shè)一個外部的冷卻劑供給裝置。因此先有技術(shù)涉及的燃氣輪機已經(jīng)不能用來評價本申請的技術(shù)主題。
汽輪機通常包括一個裝有葉片并可旋轉(zhuǎn)地支承的轉(zhuǎn)子，它裝在汽缸或汽缸罩殼內(nèi)部。在用已加熱和處于壓力下的蒸汽流過由汽缸罩殼構(gòu)成的流動通道內(nèi)腔時，蒸汽通過葉片使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子的葉片也稱為工作葉片。此外在內(nèi)缸上通常懸掛固定的導(dǎo)向葉片，它們沿葉片的軸向長度插入轉(zhuǎn)子葉片的空隙內(nèi)。導(dǎo)向葉片通常沿汽輪機汽缸內(nèi)側(cè)固定在第一位置。在這里葉片通常是一個包括許多導(dǎo)向葉片的導(dǎo)向葉片排的組成部分，這些導(dǎo)向葉片沿內(nèi)圓周裝在汽輪機汽缸內(nèi)側(cè)上。每個導(dǎo)向葉片將其葉身沿徑向朝里。在上述沿軸向長度第一位置的一個導(dǎo)向葉片排也稱為導(dǎo)向葉片葉柵或?qū)蛉~片環(huán)。通常一些導(dǎo)向葉片排前后串聯(lián)。相應(yīng)地沿軸向長度在第一位置后的第二位置上，沿汽輪機汽缸內(nèi)側(cè)固定另一個第二葉片。一對導(dǎo)向葉片排和工作葉片排也稱為一個葉片級。
此類汽輪機的汽缸罩殼可以由一些汽缸段組成。汽輪機的汽缸罩殼尤其指汽輪機或汽輪機段固定的汽缸構(gòu)件，它沿汽輪機縱向有一個形式上為流動通道并規(guī)定用于流過形式上為蒸汽的工質(zhì)的內(nèi)腔。取決于汽輪機類型，它可以是內(nèi)缸和/或?qū)蛉~片支架。但也可以采用沒有內(nèi)缸或沒有導(dǎo)向葉片支架的透平汽缸。
出自于效率的原因，這種汽輪機的設(shè)計可以針對追求所謂的“高蒸汽參數(shù)”，亦即尤其高蒸汽壓力和/或高蒸汽溫度。當(dāng)然，尤其提高溫度由于材料技術(shù)方面的原因不可能是無限制的。因此，為了即使在特別高溫度的情況下汽輪機仍能可靠運行，希望能冷卻各構(gòu)件或部件。也就是說這些構(gòu)件的耐熱強度都是有限的。在溫度提高時沒有有效的冷卻需要非常昂貴的材料(例如鎳基合金)。
按迄今已知的尤其用于形式上為汽輪機汽缸或轉(zhuǎn)子的汽輪機構(gòu)件的冷卻方法，可分為主動冷卻和被動冷卻。按主動冷卻，冷卻通過一種獨立于汽輪機構(gòu)件，亦即除工質(zhì)之外附加輸入的冷卻劑實現(xiàn)。反之，被動冷卻僅通過恰當(dāng)導(dǎo)引或利用工質(zhì)進行。迄今汽輪機構(gòu)件優(yōu)選被動冷卻。
例如由DE3421067C2已知，汽輪機內(nèi)缸用已膨脹的冷的蒸汽繞流。然而其缺點是，必須保持沿內(nèi)缸壁有限的溫差，因為要不然在溫差過大時內(nèi)缸會產(chǎn)生過大的熱變形。盡管在繞流內(nèi)缸時實施散熱，然而這種散熱離供熱的地點距離比較遠。在供熱地點鄰近的散熱迄今不能充分實現(xiàn)。另一種被動冷卻可以在一個所謂的混流級中借助恰當(dāng)設(shè)計工質(zhì)的膨脹達到。由此當(dāng)然只能達到汽缸非常有限的冷卻效果。
在US6102654中介紹了汽輪機汽缸內(nèi)部各構(gòu)件的主動冷卻，其中冷卻限于熱工質(zhì)的流入?yún)^(qū)。冷卻劑的一部分與工質(zhì)混合。在這里冷卻應(yīng)通過繞流要冷卻的構(gòu)件達到。
由WO97/49901和WO97/49900已知，一個用于屏蔽各轉(zhuǎn)子區(qū)的單個導(dǎo)向葉片環(huán)，按選擇通過轉(zhuǎn)子內(nèi)一個從中央空腔供給的獨立徑向通道加入一種介質(zhì)。為此，所述的介質(zhì)經(jīng)此通道與工質(zhì)混合并按選擇繞流此導(dǎo)向葉片環(huán)。然而，在轉(zhuǎn)子為此所設(shè)的中央孔只好忍受高的離心應(yīng)力，這意味著是設(shè)計及運行中的一個嚴(yán)重的缺點。
在EP1154123中介紹了一種從蒸汽系統(tǒng)另一些區(qū)域提取并導(dǎo)引冷卻劑的可能性以及冷卻劑在工質(zhì)流入?yún)^(qū)內(nèi)的輸入裝置。
為了在用礦物燃料發(fā)電時達到更高的效率，要求在透平中采用比迄今常見的更高的蒸汽參數(shù)，亦即更高的壓力和溫度。對于高溫汽輪機而言，規(guī)定作為工質(zhì)的蒸汽其溫度有時遠遠超過500℃，尤其超過540℃。高溫汽輪機的這種蒸汽參數(shù)在H.G..Neft和G.Franconville發(fā)表在雜志VGBKraftwerkstechnik Nr.73(1993)第5期的論文“Neue Dampfturbinenkonzept fuerhoehere Eintrittsparameter und laengere Endschaufeln(針對具有更高入口參數(shù)和更長末級葉片的汽輪機的新設(shè)計原理)”中作了詳細的說明。此論文公開的內(nèi)容特此吸收在本申請的說明中，以便提供高溫汽輪機的不同結(jié)構(gòu)形式。尤其例如在論文的

圖13中提及用于高溫汽輪機的更高的蒸汽參數(shù)。在所列舉的論文中，為了改善高溫汽輪機的冷卻，建議通過第一個導(dǎo)向葉片排供入冷卻蒸汽和進一步導(dǎo)引此冷卻蒸汽。由此盡管提供了一種主動冷卻，然而在工質(zhì)的主流區(qū)冷卻效果有限并值得進一步改進。
也就是說迄今所有已知的汽輪機汽缸冷卻方法，只要它完全涉及主動冷卻法，至多規(guī)定有針對性地繞流一個單獨的和要冷卻的透平構(gòu)件，并且限于工質(zhì)的流入?yún)^(qū)，也許包括第一個導(dǎo)向葉片環(huán)在內(nèi)。這在通常具有高蒸汽溫度的汽輪機負荷狀況下，可能導(dǎo)致一種作用在整個透平上更高的熱負荷，這種熱負荷通過汽缸的上述常見的冷卻只能不充分地降低。為了達到高效率，原則上用高蒸汽參數(shù)工作的汽輪機需要更好地冷卻尤其汽缸和/或轉(zhuǎn)子，為的是充分降低汽輪機高的熱負荷。在這方面存在的問題是，在利用迄今為止普通的透平材料時，汽輪機構(gòu)件由于提高蒸汽參數(shù)造成越來越大的負荷，例如按“Neft”的論文可導(dǎo)致汽輪機有害的熱負荷。其結(jié)果是，幾乎不再允許生產(chǎn)這種汽輪機。
對汽輪機構(gòu)件，尤其對于在高溫范圍運行的汽輪機，值得追求一種有效的冷卻。
在這里推出本發(fā)明，它的目的是提供一種汽輪機及其制造方法，其中，汽輪機甚至在高溫范圍內(nèi)也能特別有效地冷卻。
有關(guān)汽輪機的目的通過一種前言所述包括外缸和內(nèi)缸的汽輪機達到，其中外缸和內(nèi)缸有一個新汽輸入通道，一個具有推力平衡活塞并包括多個工作葉片的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)支承地裝在內(nèi)缸的內(nèi)部，以及內(nèi)缸有多個導(dǎo)向葉片，它們排列為沿流動方向構(gòu)成一個包括多個葉片級的流動通道，這些葉片級分別有一排工作葉片和一排導(dǎo)向葉片，內(nèi)缸有一個連接裝置，它設(shè)計為在流動通道與在轉(zhuǎn)子的推力平衡活塞與內(nèi)缸之間的推力平衡活塞前室之間的連通管，并在一個葉片級之后與流動通道連通，內(nèi)缸有一個交叉-反饋通道，它設(shè)計為在一個在轉(zhuǎn)子與內(nèi)缸之間的密封腔與一個設(shè)在一個葉片級后的流動通道內(nèi)流入腔之間的連通管，以及其中，交叉-反饋通道設(shè)計為從密封腔出發(fā)基本上垂直于流動方向延伸，經(jīng)過一次轉(zhuǎn)向后，基本上平行于流動方向延伸，以及在第二次轉(zhuǎn)向后基本上又垂直于流動方向延伸。
按一項有利的設(shè)計，連接裝置包括一個反饋通道，它設(shè)計為在一個在內(nèi)缸與外缸之間的腔室與流動通道之間的連通管，并在一個葉片級之后與流動通道連通。此外，所述的連接裝置按一項有利的設(shè)計還包括一個輸入通道，它設(shè)計為在所述在內(nèi)缸與外缸之間的腔與一個在轉(zhuǎn)子的推力平衡活塞與內(nèi)缸之間的推力平衡活塞前室之間的連通管。
本發(fā)明基于下列認識流動介質(zhì)，在這里是蒸汽，在某個透平級數(shù)后提取，以及可將這種經(jīng)過膨脹和冷卻的蒸汽引入一推力平衡活塞前室內(nèi)。本發(fā)明從所述的思想出發(fā)，對于針對最高蒸汽參數(shù)設(shè)計的汽輪機重要的是，不僅遭遇高溫的轉(zhuǎn)子而且汽缸部分，如內(nèi)缸和外缸及它們的螺釘連接裝置，都應(yīng)針對高溫和高壓進行設(shè)計。
通過將冷卻和膨脹的蒸汽反饋到在內(nèi)缸與外缸之間的腔內(nèi)，使內(nèi)缸的外側(cè)、它的螺釘連接裝置以及外缸的內(nèi)側(cè)，均經(jīng)受較低的溫度。因此，外缸、內(nèi)缸和它們的螺釘連接裝置都可以使用另一些和可能更便宜的材料。同理，可設(shè)想可以將外缸設(shè)計得更薄。在這里，反饋通道和輸入通道設(shè)計為始終使蒸汽從流動通道流入推力平衡活塞前室內(nèi)。
按一項有利的設(shè)計，推力平衡活塞前室沿軸向設(shè)在推力平衡活塞與內(nèi)缸之間。因此流入推力平衡活塞前室內(nèi)的蒸汽，一方面履行為了達到推力平衡施加力的任務(wù)，以及另一方面對尤其在高壓汽輪機段內(nèi)熱負荷特別高的推力平衡活塞進行冷卻。
按一項有利的設(shè)計，反饋通道和輸入通道基本上垂直于流動方向設(shè)計在內(nèi)缸中。所述的在內(nèi)缸與外缸之間的腔室，在這里設(shè)計用于連接反饋通道與輸入通道。從加工技術(shù)的觀點看，這種布局被普遍重視。此外它還避免了汽缸軸線相對于透平軸線垂直定向的變化，因為通過在內(nèi)缸與外缸之間的腔室獲得的強迫流動，避免了在汽缸上不可控制地形成與自然對流相關(guān)的溫度層。
流入汽輪機內(nèi)的新蒸汽絕大部分流過流動通道。新蒸汽的一小部分沒有通過流動通道流動，而是通過一個設(shè)在轉(zhuǎn)子與內(nèi)缸之間的密封腔流過。蒸汽的這一部分也稱漏汽并導(dǎo)致汽輪機效率損失。這種有近似新汽溫度和新汽壓力的漏汽，使密封腔內(nèi)的轉(zhuǎn)子和內(nèi)缸受嚴(yán)重的熱負荷。這種高溫和處于高壓下的密封蒸汽，經(jīng)交叉-反饋通道從密封腔通過內(nèi)缸，在一個葉片級后重新導(dǎo)入流動通道并隨后膨脹。
因此所述的交叉-反饋通道尤其在加工技術(shù)方面可以設(shè)計得簡單，其結(jié)果是顯著降低成本。
按另一項有利的設(shè)計，一個穿過外缸與內(nèi)缸的過負荷引入管匯入流入腔內(nèi)。在汽輪機運行時極常見的是，短時經(jīng)過負荷引入管將附加的蒸汽導(dǎo)入汽輪機，以便由此達到更大的功率。通過與過負荷引入管完全一樣匯入流入腔內(nèi)的交叉-反饋通道提供附加的蒸汽，它在總體上導(dǎo)致提高汽輪機的效率。
有利地，反饋通道在一個反饋-葉片級后與流動通道連接，以及交叉-反饋通道在一個交叉-反饋-葉片級后與流動通道連接，其中，交叉-反饋-葉片級沿流動通道的流動方向設(shè)在反饋-葉片級之后。
尤其是，反饋-葉片級是第四葉片級和交叉-反饋-葉片級是第五葉片級。取決于汽輪機的結(jié)構(gòu)設(shè)計形式，也可以是另一個葉片級。
針對方法方面的目的通過一種運行汽輪機的方法達到，汽輪機包括一個外缸和一個內(nèi)缸，其中，外缸和內(nèi)缸有一個新汽輸入通道，一個具有推力平衡活塞并包括多個工作葉片的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)支承地裝在內(nèi)缸的內(nèi)部，以及在內(nèi)缸上以這樣的方式設(shè)置多個導(dǎo)向葉片，即，使得沿流動方向構(gòu)成一個包括多個葉片級的流動通道，這些葉片級分別有一排工作葉片和一排導(dǎo)向葉片，運行時蒸汽通過流動通道流動，其中，蒸汽在一個葉片級后經(jīng)過連接裝置流入一個處于轉(zhuǎn)子推力平衡活塞與內(nèi)缸之間的推力平衡活塞前室內(nèi)。
按另一項有利的設(shè)計，蒸汽在所述的葉片級后經(jīng)過一個處于內(nèi)缸內(nèi)的反饋通道流入內(nèi)缸與外缸之間的腔內(nèi)，以及，從那里經(jīng)過一個處于內(nèi)缸內(nèi)的輸入通道流入所述處于轉(zhuǎn)子推力平衡活塞與內(nèi)缸之間的推力平衡活塞前室內(nèi)。
涉及方法方面的優(yōu)點與上述涉及汽輪機的優(yōu)點相對應(yīng)。
特別有利的是，通過推力平衡活塞前室內(nèi)的蒸汽達到推力平衡。
比較有利的是，新汽溫度在550℃至600℃之間，以及流入反饋通道內(nèi)的蒸汽溫度在520℃至550℃之間。此外有利的是，溫度在550℃至600℃之間的蒸汽流入過負荷引入管內(nèi)。同樣有利的是，溫度在540℃至560℃之間的蒸汽流入交叉-反饋通道內(nèi)。
下面借助附圖所示實施例詳細說明本發(fā)明，附圖中圖1表示通過按先有技術(shù)的汽輪機的剖面圖；以及圖2表示通過有第一種布局的汽輪機的局部剖面圖。
圖1表示通過按先有技術(shù)的汽輪機1的剖面圖。汽輪機1有外缸2和內(nèi)缸3。內(nèi)缸3和外缸2有一個沒有詳細表示的新汽輸入通道。一個有推力平衡活塞4的轉(zhuǎn)子5旋轉(zhuǎn)支承地裝在內(nèi)缸3的內(nèi)部。通常轉(zhuǎn)子設(shè)計為繞旋轉(zhuǎn)軸線6旋轉(zhuǎn)對稱。轉(zhuǎn)子5包括多個工作葉片7。內(nèi)缸3有多個導(dǎo)向葉片8。在內(nèi)缸3與轉(zhuǎn)子5之間構(gòu)成一個流動通道9。流動通道9包括多個葉片級，它們分別由一排工作葉片7和一排導(dǎo)向葉片8組成。新蒸汽經(jīng)新汽輸入通道流入進汽口10，從那里出發(fā)沿流動方向11流過基本上平行于旋轉(zhuǎn)軸線6延伸的流動通道9。所述的新蒸汽膨脹并與此同時冷卻。在這種情況下熱能轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)能。轉(zhuǎn)子5被置于旋轉(zhuǎn)運動以及可以驅(qū)動一臺發(fā)電用的發(fā)電機。
取決于導(dǎo)向葉片8和工作葉片7的葉片類型，沿流動方向11產(chǎn)生一個或大或小的轉(zhuǎn)子5推力。通常將推力平衡活塞4設(shè)計為，使得構(gòu)成一個推力平衡活塞前室12。通過蒸汽輸入推力平衡活塞前室12，產(chǎn)生一個逆一推力13作用的對向力。
在圖2中可看到汽輪機1的局部剖面。工作時蒸汽經(jīng)沒有詳細表示的新汽輸入通道流入進汽腔10。用箭頭13象征性地表示新汽輸入。在這里新蒸汽通常溫度值達600℃以及壓力達258bar。此新蒸汽沿流動方向11流過流動通道9。在一個葉片級后，蒸汽經(jīng)一個連接裝置14、15、16流動，該連接裝置設(shè)計為在流動通道9與轉(zhuǎn)子5和內(nèi)缸3推力平衡活塞4之間的連通管。
尤其是，蒸汽經(jīng)連接裝置14流入內(nèi)缸3與外缸2之間的腔15，此連接裝置14設(shè)計為在一個在內(nèi)缸3與外缸2之間的腔15與在一個葉片級后的流動通道9之間的連通管?，F(xiàn)在處于內(nèi)缸3與外缸2之間的腔15內(nèi)的蒸汽，有溫度約532℃和壓力約176bar。蒸汽經(jīng)一輸入通道16流入推力平衡活塞前室12，此輸入通道16設(shè)計為在所述在內(nèi)缸3與外缸2之間的腔15與在轉(zhuǎn)子5推力平衡活塞4與內(nèi)缸3之間的推力平衡活塞前室12之間的連通管。
按圖2所示的實施例，推力平衡活塞前室12沿軸向17設(shè)在推力平衡活塞4與內(nèi)缸3之間。流入腔10的新蒸汽絕大部分沿流動方向流入流動通道9。較小的部分作為漏汽流人密封腔18。在這里，漏汽基本上沿反方向19流動。所述的漏汽經(jīng)交叉-反饋通道20流入流動通道9，此交叉-反饋通道20設(shè)計為在一個在轉(zhuǎn)子5與汽缸3之間的密封腔18與一個設(shè)在一個葉片級后在流動通道9內(nèi)的流入腔21之間的連通管。在這里，交叉-反饋通道20設(shè)計為從密封腔18出發(fā)沿基本上垂直于流動方向11的方向延伸，經(jīng)過一次轉(zhuǎn)向21后，基本上平行于流動方向11延伸，以及在第二次轉(zhuǎn)向22后基本上垂直于流動方向。
按另一種實施形式，內(nèi)缸和外缸可設(shè)計有一根沒有詳細表示的過負荷引入管。用箭頭23象征性表示的外部蒸汽流入過負荷引入管內(nèi)。
按一種優(yōu)選的實施例，反饋通道14在一個反饋-葉片級24后與流動通道9連接，以及交叉-反饋通道20在一個交叉-反饋-葉片級25后與流動通道9連接。交叉-反饋-葉片級25在這里沿流動通道9的流動方向11設(shè)在反饋-葉片級24之后。
按一種特別優(yōu)選的實施例，所述反饋-葉片級24是第四葉片級和所述交叉-反饋-葉片級25是第五葉片級。
權(quán)利要求
1.一種汽輪機(1)，其包括一個外缸(2)和一個內(nèi)缸(3)，其中，外缸(2)和內(nèi)缸(3)具有一個新汽輸入通道(10)，一個具有推力平衡活塞(4)和包括多個工作葉片(7)的轉(zhuǎn)子(5)旋轉(zhuǎn)支承地設(shè)置在該內(nèi)缸(3)的內(nèi)部，以及該內(nèi)缸(3)有多個導(dǎo)向葉片(8)，這些導(dǎo)向葉片(8)排列為沿流動方向(11)構(gòu)成一個包括多個葉片級的流動通道(9)，這些葉片級分別有一排工作葉片(7)和一排導(dǎo)向葉片(8)，其中，所述內(nèi)缸(3)有一個連接裝置(14、15、16)，該連接裝置(14、15、16)設(shè)計為在所述流動通道(9)與一個在轉(zhuǎn)子(5)推力平衡活塞(4)與內(nèi)缸(3)之間的推力平衡活塞前室(12)之間的連通管，并在一個葉片級之后與所述流動通道(9)連通，其特征為所述內(nèi)缸(3)有一個交叉-反饋通道(20)，該交叉-反饋通道(20)設(shè)計為在一個在轉(zhuǎn)子(5)與內(nèi)缸(3)之間的密封腔(18)與一個設(shè)在所述流動通道(9)內(nèi)的在一個葉片級之后的流入腔(21′)之間的連通管。
2.按照權(quán)利要求1所述的汽輪機(1)，其特征為，所述連接裝置(14、15、16)包括一個反饋通道(14)，該反饋通道(14)設(shè)計為在一個在內(nèi)缸(3)與外缸(2)之間的腔室(15)與所述流動通道(9)之間的連通管，并在一個葉片級之后與所述流動通道(9)連通，以及所述連接裝置還包括一個輸入通道(16)，該輸入通道(16)設(shè)計為在所述在內(nèi)缸(3)與外缸(2)之間的腔室(15)與一個在轉(zhuǎn)子(5)推力平衡活塞(4)與內(nèi)缸(3)之間的推力平衡活塞前室(12)之間的連通管。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的汽輪機(1)，其特征為，所述推力平衡活塞前室(12)沿軸向(17)設(shè)在推力平衡活塞(4)與內(nèi)缸(3)之間。
4.按照權(quán)利要求1、2或3所述的汽輪機(1)，其特征為，所述反饋通道(14)和輸入通道(16)基本上垂直于流動方向(11)地設(shè)計在內(nèi)缸(3)中，以及，所述在內(nèi)缸(3)與外缸(2)之間的腔室(15)設(shè)計用于連接反饋通道(14)與輸入通道(16)。
5.按照上述任一項權(quán)利要求所述的汽輪機(1)，其特征為，所述交叉-反饋通道(20)設(shè)計為從密封腔(18)出發(fā)首先基本上垂直于流動方向(11)延伸，經(jīng)過一次轉(zhuǎn)向(21)后就基本上平行于流動方向(11)延伸，而在第二次轉(zhuǎn)向(22)后又基本上垂直于流動方向(11)延伸。
6.按照上述任一項權(quán)利要求所述的汽輪機(1)，其特征在于有一個穿過外缸(2)與內(nèi)缸(3)匯入流入腔(21′)內(nèi)的過負荷引入管(23)。
7.按照上述任一項權(quán)利要求所述的汽輪機(1)，其特征為，所述反饋通道(14)在一個反饋-葉片級(24)后與所述流動通道(9)連接，以及所述交叉-反饋通道(20)在一個交叉-反饋-葉片級(25)后與所述流動通道(9)連接，其中，所述交叉-反饋-葉片級(25)沿流動通道(9)的流動方向(11)設(shè)在所述反饋-葉片級(24)之后。
8.按照權(quán)利要求7所述的汽輪機(1)，其特征為，所述反饋-葉片級(24)是第四葉片級和所述交叉-反饋-葉片級(25)是第五葉片級。
9.一種汽輪機(1)的運行方法，該汽輪機包括一個外缸(2)和一個內(nèi)缸(3)，其中，所述外缸(2)和內(nèi)缸(3)有一個新汽輸入通道(10)，一個具有一推力平衡活塞(4)并包括多個工作葉片(7)的轉(zhuǎn)子(5)旋轉(zhuǎn)支承地裝在內(nèi)缸(3)的內(nèi)部，以及在內(nèi)缸(3)上以這樣的方式設(shè)置多個導(dǎo)向葉片(8)，即，使得沿流動方向(11)構(gòu)成一個包括多個葉片級的流動通道(9)，這些葉片級分別有一排工作葉片(7)和一排導(dǎo)向葉片(8)，運行時蒸汽通過該流動通道(9)流動，其特征為蒸汽在一個葉片級后經(jīng)過一連接裝置(14、15、16)流入處于轉(zhuǎn)子(5)的推力平衡活塞(4)與內(nèi)缸(3)之間的一個推力平衡活塞前室(12)內(nèi)。
10.按照權(quán)利要求9所述的方法，其特征為，蒸汽在所述的葉片級后經(jīng)過一個處于內(nèi)缸(3)內(nèi)的反饋通道(14)流入內(nèi)缸(3)與外缸(2)之間的一腔室(15)內(nèi)，以及，從那里經(jīng)過一個處于內(nèi)缸(3)內(nèi)的輸入通道(16)流入所述處于轉(zhuǎn)子(5)推力平衡活塞(4)與內(nèi)缸(3)之間的推力平衡活塞前室(12)內(nèi)。
11.按照權(quán)利要求10所述的方法，其特征為，通過推力平衡活塞前室(12)內(nèi)的蒸汽達到推力平衡。
12.按照權(quán)利要求9、10或11所述的方法，其特征為，在一個處于轉(zhuǎn)子(5)與內(nèi)缸(3)之間的密封腔(18)中的蒸汽經(jīng)過一交叉-反饋通道(20)流入一個設(shè)在一個葉片級后的流入腔(21′)內(nèi)。
13.按照權(quán)利要求12所述的方法，其特征為，過負荷蒸汽經(jīng)過一負荷引入管(23)流入所述流入腔(21′)內(nèi)。
14.按照權(quán)利要求9至13之一所述的方法，其特征為，新汽溫度在550℃至600℃之間的蒸汽流入所述新汽輸入通道(10)內(nèi)。
15.按照權(quán)利要求9至14之一所述的方法，其特征為，溫度在520℃至550℃之間的蒸汽流入所述反饋通道(14)內(nèi)。
16.按照權(quán)利要求13、14或15所述的方法，其特征為，溫度在550℃至600℃之間的過負荷蒸汽流入所述過負荷引入管(23)內(nèi)。
17.按照權(quán)利要求9至16之一所述的方法，其特征為，溫度在540℃至560℃之間的蒸汽流入所述交叉-反饋通道(20)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽輪機(1)，包括一個外缸(2)和一個內(nèi)缸(3)，其中外缸(2)和內(nèi)缸(3)有一個新汽輸入通道(10)，一個具有推力平衡活塞(4)并包括許多工作葉片(7)的轉(zhuǎn)子(5)旋轉(zhuǎn)支承地裝在內(nèi)缸(3)的內(nèi)部，以及內(nèi)缸(3)有許多導(dǎo)向葉片(8)，它們排列為沿流動方向(11)構(gòu)成一個包括多個葉片級的流動通道(9)，這些葉片級分別有一排工作葉片(7)和一排導(dǎo)向葉片(8)，內(nèi)缸(3)有一個反饋通道(14)，它設(shè)計為在一個在內(nèi)缸(3)與外缸(2)之間的腔室(15)與在一個葉片級后的流動通道(9)之間的連通管，以及，內(nèi)缸(3)有一個輸入通道(16)，它設(shè)計為在所述的在內(nèi)缸(3)與外缸(2)之間的腔室(15)與在轉(zhuǎn)子(5)推力平衡活塞(4)與內(nèi)缸(3)之間的推力平衡活塞前室(12)之間的連通管。
文檔編號F01D3/04GK101052782SQ200580033477
公開日2007年10月10日 申請日期2005年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月2日
發(fā)明者弗蘭克·戴德威格, 耶夫根·科斯坦科, 奧利弗·米斯奇, 邁克爾·韋克森, 尤維·贊德 申請人:西門子公司