[发明专利]包括介于两个壳体之间的推杆装置的涡轮机系统

说明书

本发明涉及一种用于发电系统的涡轮机系统，并且更具体地涉及一种用于在发电系统中使用的涡轮机系统的推杆装置。

发电系统包括诸如汽轮机系统之类的涡轮机系统，汽轮机系统利用冷凝器使在锅炉中产生的排出蒸汽凝结以驱动涡轮机系统；该蒸汽转变为液态水以再次循环通过该系统。涡轮机系统包括高压涡轮机、中压涡轮机和低压涡轮机。发电机经由驱动轴联接至低压涡轮机以产生电力。

在发电系统的操作过程中，涡轮机系统被加热。涡轮机的壳体和转子通常由不同材料制成因而不同程度地膨胀。更具体地，转子的热膨胀大于涡轮机的壳体的热膨胀；因此，在涡轮机系统中，中压涡轮机转子的热膨胀传递至低压涡轮机转子。为了补偿涡轮机的壳体与转子之间的膨胀，在中压涡轮机的壳体与低压涡轮机的壳体之间使用推杆。

然而，仍然存在一些不能通过使用现有推杆机构而得以补偿的膨胀差，这导致在涡轮机系统的端部处积累膨胀，因而在涡轮机的设计中需要显著的轴向间隙量。

目前使用的推杆为刚性的，这不允许减小具有两个或三个低压涡轮机构造的转子系中的膨胀差。

因此，本发明的目的是提供如下的一种推杆装置，该推杆装置用于补偿涡轮机的壳体与转子系之间的膨胀差。

该目的通过提供根据权利要求1的涡轮机系统和根据权利要求13的发电系统来实现。

该涡轮机系统包括：具有第一转子的第一涡轮机；具有第二转子的第二涡轮机；推杆，该推杆在第一端联接至第一涡轮机的壳体并且在第二端联接至第二涡轮机的壳体，其特征在于，推杆包括用于控制温度的设备。通过设有控制推杆温度的设备，推杆将在被加热时膨胀并且在被冷却时收缩，由此补偿涡轮机系统中的膨胀差，其中，蒸汽套用于加热推杆。蒸汽在大约300摄氏度下传到蒸汽套中，从而导致杆的加热并导致热膨胀。

在一个实施方式中，电气部件用于控制温度并由此加热推杆。电流经过推杆，由此引起杆的加热，这导致推杆的膨胀。

根据一个实施方式，推杆包括用于冷却的装置，以允许推杆的收缩以及控制推杆的膨胀。

在一个实施方式中，用于冷却的装置为推杆中的通孔；推杆中的通孔允许冷却剂经过推杆，由于允许进行冷却。

在另一实施方式中，冷却剂包括油或来自低压涡轮机排出蒸汽的蒸汽。油是有效的热吸收剂；而且，来自低压涡轮机排气的蒸汽处于相对低的温度并且将允许冷却推杆。

在一个实施方式中，一个或多个阀根据推杆中所需的膨胀量或收缩量而使期望量的冷却剂能够经过推杆的通孔。

在一个实施方式中，涡轮机系统包括用于计算推杆的膨胀差的测量设备。

在另一实施方式中，测量设备构造成向温度控制设备提供信号。测量设备基于膨胀差向温度控制设备提供信号，温度控制设备随后加热或冷却推杆。

现在将参照本发明的附图对本发明的上述特征和其他特征进行陈述。所示出的实施方式旨在说明本发明而不是限制本发明。附图包含以下图，其中，贯穿说明书和附图，相同的附图标记指的是相同的部件。

图1为发电系统的示意图；

图2为涡轮机系的示意图；

图3为具有受温度控制的推杆的涡轮机的示意图；

图4为描绘推杆的感应加热的示意图；以及

图5为带有具有蒸汽套装置的推杆的涡轮机的示意图。

图1示出根据本技术的方面的发电系统1的示意图。发电系统1包括涡轮机系统2或涡轮机系，该涡轮机系统2或涡轮机系包括一个或多个涡轮机。发电系统还包括冷凝器组件4、连接至冷凝器组件4的供给泵8、锅炉10、热源组件12以及联接至涡轮机系统12的发电机6。

诸如燃烧器之类的热源组件12可以包括任何的热源，例如但不限于能够使发电系统1运行的核热源或化石燃料热源。锅炉10联接至也与涡轮机系统2流体连通的热源。

涡轮机系统2——其也可称为涡轮机系——可以以串连流动的布置包括一个或多个涡轮机，例如高压涡轮机、中压涡轮机和低压涡轮机。一个或多个涡轮机彼此流体连通地联接。涡轮机系统2与冷凝器组件4流体连通地联接并经由至少一个驱动轴操作性地连接至发电机6。冷凝器组件4与锅炉10流体连通，供给泵8促进将冷凝液从冷凝器组件4泵送至锅炉10。热源组件12加热诸如锅炉10中的水之类的工作流体以在锅炉10中产生蒸汽。蒸汽被引导至涡轮机系统2中以驱动涡轮机，这进而开动发电机6以产生电。