專利名稱：可控蒸汽調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)用單一高壓-中壓內(nèi)部定子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到權(quán)利要求1前序部分所述的一種HP-MP汽輪機(jī)體。
在現(xiàn)有的汽輪機(jī)體中，內(nèi)部高壓(HP)定子與中壓(MP)定子隔開一定間隙，兩者各有其獨(dú)立的密封裝置，兩個(gè)密封裝置相互分開，用來減少蒸汽從HP蒸汽流道自然地泄漏到MP蒸汽流道。這種泄漏蒸汽的一部分通過上述兩密封裝置間的間隙，經(jīng)由這兩個(gè)內(nèi)部定子在定子空間中所設(shè)置的間隙排出。于是該空間便為經(jīng)防熱裝置而排出之高溫蒸汽所掃掠。
上述后一股蒸汽流對(duì)內(nèi)部定子與外部定子進(jìn)行蒸汽調(diào)節(jié)，這樣便能降低外部定子的溫度，由此即可減小外部定子的尺寸。
但是這種由蒸汽掃掠進(jìn)行蒸汽調(diào)節(jié)的方式并不理想。注入定子空間之蒸汽的溫度很高，結(jié)果使外部定子，以及HP內(nèi)部定子的與MP內(nèi)部定子的連接件均處于高溫之下。
本發(fā)明的汽輪機(jī)體避免了上述缺點(diǎn)，此種汽輪機(jī)體的特征在于上述的HP內(nèi)部定子與MP內(nèi)部定子組成單一的一個(gè)內(nèi)部定子(57);上述定子空間(19)，第一包括有蒸汽進(jìn)入裝置(24)，它由HP蒸汽流道(6)最后幾級(jí)(25)中之一供給蒸汽，且通向使定子空間(19)與HP蒸汽流道(6)出口(14)熱絕緣的防熱裝置(10)之鄰區(qū)，第二包括有排汽裝置(26，28)，這種排汽裝置設(shè)在軸向定位裝置(11)的鄰區(qū)且裝配有流速調(diào)節(jié)裝置(27)。
采取HP蒸流級(jí)中之一，用較低溫度下的蒸汽來對(duì)內(nèi)、外定子進(jìn)行蒸汽調(diào)節(jié)，能夠降低外部定子必須經(jīng)受之溫度，而且也可減少外部定子用的與內(nèi)部定子用的連接件不得不承受的溫度。
掃掠過定子空間的蒸汽會(huì)流遍此空間的所有部分，從軸向定位裝置直到防熱裝置。
最后，由于HP內(nèi)部定子與MP內(nèi)部之間不再存在間隙，這樣兩個(gè)定子就能代之以一個(gè)內(nèi)部定子，也就減少了軸向尺寸。
設(shè)有排汽裝置用來調(diào)節(jié)蒸汽流速，它們可把蒸汽調(diào)節(jié)到所需水平。
上述這類用以排放此種蒸汽的裝置，連接到輸送MP蒸汽流的再過熱器的入口。
在本發(fā)明的一種改進(jìn)形式中，內(nèi)部定子的面向轉(zhuǎn)子而在HP與MP蒸汽流之間的表面，至少有一部分具有低導(dǎo)熱率的涂層。
這樣便使傳給處于HP與MP最熱部分中內(nèi)部定子上的熱應(yīng)力減少。
在本發(fā)明的一最佳實(shí)施例中，將所說蒸汽送入定子空間內(nèi)的蒸汽輸出裝置是由一些導(dǎo)管構(gòu)成，它們通過內(nèi)部定子的圍繞此汽輪機(jī)軸對(duì)稱配置的一批突出部。
上述從定子空間排出蒸汽的裝置包括形成于固定在內(nèi)部定子上軸向定位裝置部分中的一批溝槽，它們通入形成于固定在外部定子上軸向定位裝置部分中的一批空腔中;以及通過外部定子且通入上述空腔中的通道，后者設(shè)有連通到再過熱器入口的下垂管道系統(tǒng)。
這樣，外部定子就不致受到過量熱對(duì)流的影響。
通過下面的描述，將能更好地理解本發(fā)明，其中

圖1是通過一現(xiàn)有技術(shù)中之HP-MP汽輪機(jī)體的軸向半剖面圖;
圖2是通過本發(fā)明中-HP-MP汽輪機(jī)體的軸向半剖面圖;
圖3是通過本發(fā)明一最佳實(shí)施例的軸向半剖面詳圖;
圖4是圖3中所示汽輪機(jī)體的Ⅳ-Ⅳ平面上的局部剖面圖;
圖5是圖3中所示汽輪機(jī)體的Ⅴ-Ⅴ平面上的局部剖面圖;而圖6是示明圖5中之汽輪機(jī)體細(xì)節(jié)的透視圖。
圖1中所示現(xiàn)有技術(shù)的汽輪機(jī)體包括一臺(tái)單一的轉(zhuǎn)子1，后者具有由一裝著密封裝置之部分4所分開的HP2與MP部3。
HP蒸汽流道6為HP部2結(jié)合-HP內(nèi)部定子5所限定。
MP蒸汽流道8為MP部3結(jié)合-MP內(nèi)部定子7所限定。
上述兩個(gè)內(nèi)部定子5與7相互連通，它們由密封的定位裝置11軸向地定位于外部定子9的內(nèi)部。
此外，HP部定子5與MP內(nèi)部定子7的熱部為一不密封的屏10進(jìn)行防熱。
蒸汽經(jīng)進(jìn)汽裝置13注入HP蒸汽流道6的入口12。
HP排汽裝置15設(shè)置在HP蒸汽流道6的出口14處，經(jīng)一再過熱器16連通到將汽輸送到MP蒸汽流道8之入口18的MP進(jìn)汽裝置17。
外部定子9、內(nèi)部定子5與7，以及定位裝置11和熱屏10，它們共同界定出一定子空間19。
軸向定位裝置11與熱屏10與HP和MP蒸汽流道6和8的入口12和18分隔一段距離，使得此定子空間19包圍住HP和MP蒸汽流道6和8的所有的熱級(jí)。
密封裝置20與21設(shè)在部分4之上，以便使HP蒸汽流道6的入口12與MP蒸汽流道8的入口18隔開。
上述兩個(gè)密封裝置20與21沿軸向被內(nèi)部定子5與7間的間隙22所分開，可讓蒸汽輸入定子空間之內(nèi)。
經(jīng)間隙22進(jìn)入之蒸汽，經(jīng)通過屏10而設(shè)置的狹槽23流向HP蒸汽流道6的出口14。
上述蒸汽調(diào)節(jié)著所說的內(nèi)、外定子，降低了內(nèi)部定子5與7所必須經(jīng)受的溫度梯度，相應(yīng)地也就減少了應(yīng)力。
但是，由于這股注入的蒸汽有很高的溫度，使外部定子9與內(nèi)部定子的連接件處于高溫狀態(tài)。
除此，經(jīng)驗(yàn)證明，來自HP排汽裝置的冷蒸汽會(huì)通過熱屏10進(jìn)入定子空間19，這樣就會(huì)在HP與MP內(nèi)部定子的熱部?jī)?nèi)形成不對(duì)稱的溫度分布與相應(yīng)的應(yīng)力。
本發(fā)明的HP-MP汽輪機(jī)體則示于圖2。此汽輪機(jī)體中與現(xiàn)有技術(shù)汽輪機(jī)體中相似的對(duì)應(yīng)部件采用同一參考號(hào)。
本發(fā)明的汽輪機(jī)體只有一個(gè)內(nèi)部定子57。配置在部分4中的密封裝置20與21由一個(gè)單件構(gòu)成。
軸向定位裝置11是密封的，同樣，防熱裝置10也取密封形式。
定子空間19基本上圍住了HP蒸汽流道6的所有級(jí)以及MP蒸汽流道8的所有熱級(jí)。
在防熱裝置10附近設(shè)有進(jìn)汽裝置24，經(jīng)內(nèi)部定子57，通入定子空間19。由此進(jìn)汽裝置輸入空間19的蒸汽，從HP蒸汽流道6最后幾級(jí)中之一，例如從最后級(jí)25上游的出口輸出。
設(shè)置有排汽裝置26，它通過外部定子9并為一配備有調(diào)節(jié)裝置27的導(dǎo)管28連到HP排汽裝置15之上。此調(diào)節(jié)裝置可以是一種多孔板或閥。
從定子空間流出的蒸汽即這樣地通過再過熱器16而重復(fù)循環(huán)。
通過適當(dāng)?shù)剡x擇輸出蒸汽的HP蒸汽級(jí)，就能獲得掃掠過定子空間19之蒸汽所需溫度的量級(jí)。
調(diào)節(jié)裝置27用來沿汽輪機(jī)體的軸較精確地調(diào)節(jié)溫度分布。一般，沿著該軸對(duì)稱地配置有若干排氣裝置26，各自通連到一個(gè)設(shè)有調(diào)節(jié)裝置27的導(dǎo)管28。對(duì)這類裝置27進(jìn)行不同的調(diào)節(jié)，就能按照方位角來調(diào)節(jié)定子空間19的冷卻程度。
依此，掃掠過定子空間的蒸汽流便以最優(yōu)方式調(diào)節(jié)著內(nèi)部定子57與外部定子9，使之能獲得一沿內(nèi)部定子上分布的低的溫度梯度，同時(shí)也能使后者的連接件以及外部定子具有低的溫度。這樣就有可能采用尺寸較小的外部定子9以及尺寸較小的連接件。
除此，防熱裝置10的密封保護(hù)著這些個(gè)熱部不受來自HP蒸汽流出口的冷蒸汽任意地隨便侵入。
還有，此種內(nèi)部定子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
內(nèi)部定子57在入口12鄰近至HP蒸汽流道6的部分涂有低導(dǎo)熱率涂層26。類似地，內(nèi)部定子57在入口18鄰區(qū)至MP蒸汽流道8的部分，也有低導(dǎo)熱率涂層29。
在圖3至6所示的特選實(shí)施例中，內(nèi)部定子57包括有處在防熱裝置10鄰區(qū)中的突出部30。通過各個(gè)突出部，設(shè)有橫向?qū)Ч?1與32以及徑向?qū)Ч?3(參看圖4)。
導(dǎo)管31、32與33，由位于蒸汽流道6之中且通向防熱裝置10鄰區(qū)中的定子空間的輸送裝置34供給蒸汽。
上述這些突出部30則圍繞汽輪機(jī)體的軸對(duì)稱設(shè)置。
軸向定位裝置11，由固定到內(nèi)部轉(zhuǎn)子57之上，相對(duì)于固定到外部定子9上的一部分36靠定，且在支承表面37與相配的支承表面38之間的第一部分35所構(gòu)成。
在上述第一部分35之上開有溝槽39，后者通入部分36的一空腔40之中。設(shè)有通過外部定子9而通入空腔40的通道41。各通道41配有下垂的管道系統(tǒng)42，用來將蒸汽排放到流速調(diào)節(jié)裝置27(圖2)。此下垂的管道系統(tǒng)42用來使外部定子9免受過量熱對(duì)流的影響。
環(huán)繞汽輪機(jī)體的軸最好有規(guī)則地配置，四個(gè)空腔40，每個(gè)空腔各有其相應(yīng)的管道系統(tǒng)42。而在各種情形下，此種管道系統(tǒng)42將蒸汽排送到流道調(diào)節(jié)裝置27。通過分別地調(diào)節(jié)各裝置27，就能按方位角調(diào)節(jié)定子際空間的冷卻狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種HP-MP汽輪機(jī)體，它包括具有由中介部分(4)相互連接之HP部(2)與MP部(3)的轉(zhuǎn)子(1)；與上述轉(zhuǎn)子的HP部(2)相結(jié)合，共同界定一HP蒸汽流道(6)的HP內(nèi)部定子；與上述轉(zhuǎn)子的MP部(3)相結(jié)合，共同界定一MP蒸汽流道(8)的HP內(nèi)部定子；以上的HP內(nèi)部定子與MP內(nèi)部定子由一密封的軸向定位裝置(11)，沿軸向定位于一外部定子(9)之內(nèi)，此軸向定位裝置(11)環(huán)繞MP蒸汽流道，位于一距此蒸汽流道之入口(18)一段距離的平面內(nèi)；環(huán)繞HP蒸汽流道(6)，位于離HP蒸汽流道(6)之入口(12)一段距離的防熱裝置(10)，所說定位裝置(11)與防熱裝置(10)聯(lián)合外部定子(9)以及HP與MP內(nèi)部定子，共同界定出一個(gè)受到蒸汽掃掠的定子空間(19)；通向HP蒸汽流道(6)入口(12)的HP進(jìn)汽裝置(13)；通向MP蒸汽流道(8)入口，輸入從HP蒸汽流道(6)出口(14)輸出之蒸汽流且通過一再過熱器(16)的MP進(jìn)汽裝置(19)；HP與MP蒸汽流(6、8)的入口(12，18)互鄰并為密封裝置(20，21)所分開，后者為內(nèi)部定子所支承，設(shè)置在HP與MP部(2，3)之間轉(zhuǎn)子(1)的中介部分(4)之內(nèi)；此種汽輪機(jī)體的特征在于上述的HP內(nèi)部定子與MP內(nèi)部定子組成單一的一個(gè)內(nèi)部定子(57)；上述定子空間(19)，第一包括有蒸汽進(jìn)入裝置(24)，它由HP蒸汽流道(6)最后幾級(jí)(25)中之一供給蒸汽，且通向使定子空間(19)與HP蒸汽流道(6)出口(14)熱絕緣的防熱裝置(10)之鄰區(qū)，第二包括有排汽裝置(26，28)，這種排汽裝置設(shè)在軸向定位裝置(11)的鄰區(qū)且裝配有流速調(diào)節(jié)裝置(27)。
2.如權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)體，特征在于所述排汽裝置(26、28)連接輸送MP蒸汽流之再過熱裝置(16)的入口。
3.如權(quán)利要求1或2所述的汽輪機(jī)體，特征在于所述排汽裝置(26，28)包括一批圍繞此汽輪機(jī)之軸對(duì)稱設(shè)置的排汽裝置(26)，它們各自連接一相應(yīng)的流速調(diào)節(jié)裝置(27)，可使定子空間(19)按方位角調(diào)節(jié)致冷。
4.如上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的汽輪機(jī)體，特征在于至少有一部分面向上述轉(zhuǎn)子之中介部分(4)且處于HP與MP蒸汽流之間的內(nèi)部定子(57)的表面，設(shè)置有低導(dǎo)熱率涂層。
5.如上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的汽輪機(jī)體，特征在于將所說蒸汽輸入定子空間(19)的蒸汽輸出裝置(24)，是由這樣一些導(dǎo)管所組成，它們通過內(nèi)部定子(57)上的突出部(30)，圍繞此汽輪機(jī)的軸對(duì)稱設(shè)置。
6.如上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的汽輪機(jī)體，特征在于，用來從定子空間(19)排放蒸汽的裝置26包括一批在軸向定向裝置(11)的部分(35)中設(shè)置的溝槽(39)，它們固定在內(nèi)部定子(57)之上，通入設(shè)置在軸向定位裝置(11)之部分(36)中的空腔內(nèi)，而此軸向定向裝置則固定在外部定子(9)之上;通過外部定子(9)且通入前述空腔(40)內(nèi)的一批通道(41)，這些通道則配置有下垂的管道系統(tǒng)(42)，后者與前述再過熱器(16)的入口通連。
全文摘要
具有環(huán)繞轉(zhuǎn)子之HP部與MP部之單一內(nèi)部定子的HP-MP汽輪機(jī)體。內(nèi)部定子與外部定子共同定出內(nèi)部定子用的軸向定位裝置，并界定出為HP蒸汽流最后幾級(jí)中之一輸出之蒸汽所掃掠的定子空間用的熱屏。包圍住HP蒸汽流的所有級(jí)以及MP蒸汽流的所有熱級(jí)的內(nèi)部定子部分，以最佳方式受蒸汽調(diào)節(jié)，故能減小內(nèi)部定子必須經(jīng)受之溫度梯度以及內(nèi)外定子各自連接件的溫度。內(nèi)部定子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、HP-MP體與連接件尺寸以及定子的溫度控制均最佳化。
文檔編號(hào)F01D9/04GK1047552SQ9010242
公開日1990年12月5日 申請(qǐng)日期1990年4月26日 優(yōu)先權(quán)日1989年4月26日
發(fā)明者讓-皮埃爾·格羅斯, 帕特里斯·拉封特 申請(qǐng)人:Gec阿爾斯托姆公司