[发明专利]焊接转子及其生产方法以及具有焊接转子的蒸汽涡轮

说明书

技术领域

本发明大体而言涉及蒸汽涡轮，且更特定而言涉及具有焊接转子轴杆的蒸汽涡轮(steam turbine)。

背景技术

典型蒸汽涡轮设施可配备高压蒸汽涡轮，中压蒸汽涡轮和低压蒸汽涡轮。每个蒸汽涡轮由适合于耐受该特定涡轮的操作条件、压力、温度、流率等的材料形成。

近来，蒸汽涡轮设施设计趋向于更大容量且设计了更高效率，其包括在一定的压力和温度范围内操作的蒸汽涡轮。这些设计包括整合为单件且对于每个蒸汽涡轮使用相同的金属材料的高-低压整合，高-中-低压整合和中-低压整合蒸汽涡轮转子。常常，使用金属，其能在涡轮的最高操作条件下执行，从而增加了涡轮的总成本。

蒸汽涡轮常规地包括转子和壳体封套。转子包括可旋转地安装的涡轮轴杆，其包括叶片。当热和加压蒸汽流过在壳体封套与转子之间的流动空间时，使涡轮轴杆旋转，因为能量从蒸汽转移到转子。转子和特别是转子轴杆常常形成涡轮金属的主体。因此，形成转子的金属显著地构成涡轮成本。如果转子由高成本、高温金属形成，那么甚至进一步提高成本。

因此，需要提供由最少量高温材料形成的蒸汽涡轮转子。

发明内容

根据本公开内容的一示例性实施例，公开了一种转子，其包括：具有第一端和第二端的高压部段，和接合到高压部段的第二端的中压部段。高压部段包括由高温材料形成的高温材料部段。高压部段具有第一端和与第一端相对的第二端。由第一低温材料形成的第一低温材料部段接合到高温材料部段的第一端，而由第二低温材料形成的第二低温材料部段接合到高温材料部段的第二端。

根据本公开内容的另一示例性实施例，公开了一种蒸汽涡轮，其包括转子。该转子包括：具有第一端和第二端的高压部段，和接合到高压部段的第二端的中压部段。高压部段包括：高温材料部段，其由高温材料形成且具有第一端和与第一端相对的第二端；以及，由第一低温材料形成的第一低温材料部段，其接合到高温材料部段的第一端；以及，由第二低温材料形成的第二低温材料部段，其接合到高温材料部段的第二端。

根据本公开内容的另一示例性实施例，公开一种制造转子的方法，其包括提供轴杆高压部段和将轴杆中压部段接合到轴杆高压部段。轴杆高压部段包括第一端和第二端，且第一低温材料部段接合到高温材料部段的第一端，且第二低温材料部段接合到高温材料部段的第二端。

本公开内容的一实施例的一个优点包括提供更低成本的蒸汽涡轮转子。

本公开内容的实施例的另一优点包括提供更低成本的蒸汽涡轮转子，其具有减少量的高温材料。

本公开内容的一实施例的一个优点包括提供更低成本的蒸汽涡轮。

本公开内容的一实施例的另一优点包括提供更低成本的蒸汽涡轮，其具有减少量的高温材料。

本公开内容的实施例的另一优点包括提供更低成本的蒸汽涡轮转子，其使用减少量的不能以大量供应的高温材料。

本公开内容的实施例的另一优点包括提供更低成本的蒸汽涡轮转子，其使用高温材料的更小铸锭来制造。

结合附图理解通过下文优选实施例的详细描述，本发明的其它特点和优点将会显然，附图以举例说明的方式说明本发明的原理。

附图说明

图1是根据本公开内容的蒸汽涡轮的截面图。

图2为图1的蒸汽涡轮转子的实施例的截面图。

图3为图1的蒸汽涡轮的一部分的局部截面图。

图4为图1的蒸汽涡轮的一部分的另一局部截面图。

在可能的情况下，在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同部件。

部件清单：

10蒸汽涡轮

12壳体

12a HP壳体

12b IP壳体

13转子

14旋转轴线

16涡轮HP部段

18涡轮IP部段

20外壳

22引导轮叶

24轴杆

25叶片

26主蒸汽流动路径

28HP流入区域

30HP主蒸汽流动路径

32HP蒸汽流出区域

34IP蒸汽流入区域

36IP蒸汽流动路径

38IP蒸汽流出区域

210转子HP部段

212转子IP部段

220轴杆HP部段

222轴杆IP部段

230螺栓接头

232轴杆的第一端

234轴杆的第二端