蒸汽渦輪和用于翻新多級局部進(jìn)氣弧段蒸汽渦輪的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及蒸汽渦輪和用于翻新多級局部進(jìn)氣弧段蒸汽渦輪的方法。具體而言，提供翻新多級局部進(jìn)氣弧段蒸汽渦輪的方法和可通過該方法獲得的蒸汽渦輪。該方法包括在蒸汽渦輪的第一葉片排中的至少一個的下游在內(nèi)殼中形成至少一個進(jìn)口帶，和形成管道，該管道連接該第一進(jìn)口線路和該進(jìn)口帶或各進(jìn)口帶。該管道和進(jìn)口帶適于使蒸汽能夠行進(jìn)通過該第一進(jìn)口線路且繞過該蒸汽渦輪的第一葉片排，且該管道對該第一進(jìn)口線路的連接使得流動通過該第一進(jìn)口線路的所有蒸汽行進(jìn)通過該管道。
【專利說明】
蒸汽渦輪和用于翻新多級局部進(jìn)氣弧段蒸汽渦輪的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本公開大體上涉及用于翻新(retrofit)蒸汽渦輪的方法，且更具體而言，涉及局部弧段進(jìn)氣蒸汽渦輪的翻新。
【背景技術(shù)】
[0002]小尺寸和中尺寸渦輪廣泛地用于發(fā)電。這些機(jī)器的小的進(jìn)口容積流量率意味著它們只需要最小的進(jìn)口流動面積。結(jié)果，這些機(jī)器典型地構(gòu)造為具有短的葉片高度和小的計量角度。該構(gòu)造可導(dǎo)致顯著的效率降低。解決該問題的眾所周知的途徑是允許蒸汽通過所謂的局部弧段進(jìn)氣構(gòu)造中的多于一個的弧段，在該局部弧段進(jìn)氣構(gòu)造中，通過分離的控制閥來控制通過各弧段的流量。局部進(jìn)氣廣泛地應(yīng)用在此種渦輪的第一(控制)級中，且有時甚至用于隨后的級組。一般而言，第一局部級和下游級的效率取決于許多參數(shù)，包括進(jìn)氣的總水平、進(jìn)氣弧段的數(shù)量和切向位置、和第一和下游級之間的混合室的幾何形狀。上述參數(shù)的合適的組合可帶來渦輪性能的改善。
[0003]具體而言，對于需要具有廣泛的操作范圍和高效率的蒸汽渦輪而言，可與滑動壓力控制件聯(lián)接的局部弧段進(jìn)氣的組合不能提供完全的解決方法。對于新的裝置而言，解決方法是還包括例如在US專利申請?zhí)?403476A中描述的旁通超載閥。該布置使得可能通過當(dāng)供給控制閥完全地打開時使蒸汽的一部分圍繞蒸汽渦輪的上游葉片排可控制地繞過來增大蒸汽禍輪的通流能力(swallowing capacity)。
[0004]盡管現(xiàn)存的局部弧段進(jìn)氣蒸汽渦輪可從超載布置中受益，但布置的翻新是復(fù)雜且昂貴的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]提供的是用于利用超載布置來翻新局部進(jìn)氣弧段蒸汽渦輪的翻新方法。
[0006]它嘗試借助于獨立權(quán)利要求的主題來解決該問題。在從屬權(quán)利要求中給出了有利的實施例。
[0007]—個一般方面包括用于翻新多級局部進(jìn)氣弧段蒸汽渦輪的方法。這涉及首先提供蒸汽渦輪，該蒸汽渦輪具有支撐多個葉片排的內(nèi)殼、環(huán)繞該內(nèi)殼的外殼、葉片排、連接至第一進(jìn)口的第一進(jìn)氣弧段以及多個第二進(jìn)氣弧段，該多個第二進(jìn)氣弧段連接至第二進(jìn)口線路。該第一進(jìn)氣弧段和該多個第二弧段位于該多個葉片排的上游，以便一起形成主進(jìn)氣。該方法還包括在該葉片排中的至少一個的下游在內(nèi)殼中形成至少一個進(jìn)口帶，以及形成在該第一進(jìn)口線路與該進(jìn)口帶之間延伸的管道。通過進(jìn)一步將該第一進(jìn)氣弧段與該第一進(jìn)口線路隔離，該布置使通過該第一進(jìn)口線路的流動能夠繞過該第一葉片排。
[0008]其他方面可包括以下特征中的一個或更多個。使管道完全地包含在該內(nèi)殼和該外殼之間。重新構(gòu)造該多個第二進(jìn)氣弧段，以便通過第二進(jìn)氣弧段來實現(xiàn)完整的進(jìn)氣弧段。該多個第二進(jìn)氣弧段由三個進(jìn)氣弧段組成。
[0009]另一一般方面包括多級局部進(jìn)氣弧段蒸汽渦輪，其包括蒸汽渦輪，該蒸汽渦輪具有支撐多個葉片的內(nèi)殼、葉片排、環(huán)繞該內(nèi)殼的外殼以及連接至第一進(jìn)口線路的第一進(jìn)氣弧段和多個第二進(jìn)氣弧段，它們一起形成至該葉片排的主進(jìn)氣。該蒸汽渦輪還包括在該第一葉片排的下游在內(nèi)殼中形成至少一個進(jìn)口帶和管道，該管道連接第一進(jìn)口線路和該進(jìn)口帶或各進(jìn)口帶。該管道和進(jìn)口帶適于使蒸汽能夠行進(jìn)通過該第一進(jìn)口線路且至少繞過第一葉片排，同時該第一進(jìn)口線路和該進(jìn)口帶或各進(jìn)口帶的連接使得流動通過該第一進(jìn)口線路的所有蒸汽流動通過該管道。
[0010]從結(jié)合附圖作出的下列描述，本公開的其他方面和優(yōu)點將變得顯而易見，該附圖作為示例例示本發(fā)明的示范實施例。
【附圖說明】
[0011]作為示例，參考附圖在下文中更全面地描述本公開的實施例，在附圖中:
圖1是可應(yīng)用示范實施例的現(xiàn)有技術(shù)蒸汽渦輪的截面圖；
圖2是已應(yīng)用了示范實施例的圖1的蒸汽渦輪的內(nèi)殼體和葉片排的截面圖，且圖3是示出進(jìn)氣弧段的圖1的蒸汽渦輪的一個示范實施例的端截面視圖。
【具體實施方式】
[0012]現(xiàn)在參照附圖描述本公開的示范實施例，在附圖中，貫穿全文，類似的參考標(biāo)號用于指類似的元件。在以下說明中，為了解釋，闡述了許多具體細(xì)節(jié)，以提供本公開的透徹理解。然而，本公開可在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實踐，且不限制于本文中公開的示范實施例。
[0013]圖1示出本領(lǐng)域的多級局部進(jìn)氣弧段蒸汽渦輪10。蒸汽渦輪10具有內(nèi)殼12和環(huán)繞內(nèi)殼的外殼14，內(nèi)殼12支撐多個葉片排，包括第一葉片排18。蒸汽經(jīng)由多個供給線路24、26進(jìn)入渦輪，供給線路24、26各自連接至進(jìn)氣弧段20，進(jìn)氣弧段20供給第一葉片排18且共同地形成主進(jìn)氣。
[0014]在示范實施例中，通過在蒸汽渦輪的中間級處在內(nèi)殼12中形成至少一個進(jìn)口帶30來更改圖1的蒸汽渦輪。在該背景下，進(jìn)口帶30用于指至少部分地圍繞蒸汽渦輪的溝槽或管道，其目的是實現(xiàn)蒸汽在蒸汽渦輪的任意點(包括中間級)處對蒸汽渦輪的周向進(jìn)氣。然后形成管道32以將供給進(jìn)口線路24中的一個與進(jìn)口帶30連接，以便形成蒸汽旁路，該蒸汽旁路圍繞位于蒸汽渦輪上游端處的第一葉片排18中的至少一個。還通過將連接至進(jìn)口線路24的局部弧段與進(jìn)口線路24隔離來實現(xiàn)該旁路。以此方式，在更改之前連接至進(jìn)氣弧段20的進(jìn)口線路24現(xiàn)在單獨地連接至管道32，使得流動通過進(jìn)口線路24的所有蒸汽行進(jìn)通過管道32。如圖2和圖3所示，管道32不連接至其他進(jìn)口線路26，它們保持連接至其他進(jìn)氣弧段20。
[0015]在未示出的示范實施例中，多于一個的管道32可連接至多于一個的進(jìn)口帶30。
[0016]在示范實施例中，與進(jìn)口線路24斷開連接的進(jìn)氣弧段為不連接于任何供給進(jìn)口線路26的空白進(jìn)氣弧段。
[0017]在示范實施例中，在進(jìn)口線路24中的一個連接至管道32之后，剩余的進(jìn)口線路26中的至少一個連接至進(jìn)氣弧段，該進(jìn)氣弧段形式上連接第一進(jìn)口線路24，因此通過剩余的進(jìn)口線路26完全地實現(xiàn)進(jìn)氣弧段。
[0018]在示范實施例中(其示范在圖3中示出)，更改的蒸汽渦輪具有從更改之前的四個進(jìn)氣弧段20減少的三個進(jìn)氣弧段20。在其他未示出的示范實施例中，更改適用于具有六個進(jìn)氣弧段20的蒸汽渦輪10，從而導(dǎo)致具有連接至管道32的一個進(jìn)口線路24和五個進(jìn)氣弧段的蒸汽渦輪10。
[0019]在示范實施例中，管道32包含在內(nèi)殼12內(nèi)而不更改外殼14。
[0020]盡管已在本文中以設(shè)想為最實用的示范實施例的形式示出且描述了本公開，但本公開還可以其他細(xì)節(jié)的形式表達(dá)。當(dāng)前公開的實施例因此被認(rèn)為在各方面均是示例性且不受約束。本公開的范圍由所附權(quán)利要求而非前述描述指示，且在其意義和范圍內(nèi)的所有改變及其等同物意圖包含在其中。
[0021 ] 參考數(shù)字 10蒸汽渦輪 12內(nèi)殼 14外殼 16葉片排 18第一葉片排 20進(jìn)氣弧段 24,26進(jìn)口線路 30進(jìn)口帶 32管道。
【主權(quán)項】
1.一種用于翻新多級局部進(jìn)氣弧段蒸汽渦輪的方法，包括以下步驟: 提供蒸汽渦輪，所述蒸汽渦輪包括: 內(nèi)殼，其支撐多個葉片排； 外殼，其環(huán)繞所述內(nèi)殼； 第一葉片排，其在所述多個葉片排的上游端處； 第一進(jìn)氣弧段； 第一進(jìn)口線路，其連接至所述第一進(jìn)氣弧段;和 多個第二進(jìn)氣弧段，它們與所述第一進(jìn)氣弧段一起形成去往所述第一葉片排的主進(jìn)氣，其特征在于以下的組合: 在所述第一葉片排的下游在所述內(nèi)殼中形成至少一個進(jìn)口帶； 形成管道，所述管道連接所述第一進(jìn)口線路和所述至少一個進(jìn)口帶，完全地包含在所述外殼內(nèi)；和 在所述管道與所述第一進(jìn)氣弧段之間將所述第一進(jìn)口線路與所述第一進(jìn)氣弧段隔離；其中，所述管道和所述進(jìn)口帶構(gòu)造且布置成使蒸汽能夠行進(jìn)通過所述第一進(jìn)口線路且繞過所述蒸汽渦輪的第一葉片排，其中，所述管道對所述第一進(jìn)口線路的連接使得流動通過所述第一進(jìn)口線路的所有蒸汽行進(jìn)通過所述管道。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述管道完全地包含在所述內(nèi)殼與所述外殼之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述管道全部由所述內(nèi)殼形成。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，還包括所述多個第二進(jìn)氣弧段的重新構(gòu)造，以便通過所述多個第二進(jìn)氣弧段來實現(xiàn)完整的進(jìn)氣弧段。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述多個第二進(jìn)氣弧段由三個進(jìn)氣弧段組成。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括所述多個第二進(jìn)氣弧段的重新構(gòu)造，以便通過所述多個第二進(jìn)氣弧段來實現(xiàn)完整的進(jìn)氣弧段。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述多個第二進(jìn)氣弧段由三個進(jìn)氣弧段組成。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，還包括所述多個第二進(jìn)氣弧段的重新構(gòu)造，以便通過所述多個第二進(jìn)氣弧段來實現(xiàn)完整的進(jìn)氣弧段。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述多個第二進(jìn)氣弧段由三個進(jìn)氣弧段組成。10.一種多級局部進(jìn)氣弧段蒸汽渦輪，其包括: 內(nèi)殼，其支撐多個葉片排； 外殼，其環(huán)繞內(nèi)殼； 第一葉片排，其在所述多個葉片排的上游端處； 第一進(jìn)氣弧段； 第一進(jìn)口線路，其連接至所述第一進(jìn)氣弧段，其特征在于以下的組合: 在所述第一葉片排的下游在所述內(nèi)殼中的至少一個進(jìn)口帶； 形成管道，所述管道連接所述第一進(jìn)口線路和所述至少一個進(jìn)口帶，完全地包含在所述外殼內(nèi)；和 在所述管道與所述第一進(jìn)氣弧段之間將所述第一進(jìn)口線路與所述第一進(jìn)氣弧段隔離。
【文檔編號】F01D9/02GK105822356SQ201610042599
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年1月22日
【發(fā)明人】A.C.洛德, D.L.貝爾
【申請人】阿爾斯通技術(shù)有限公司