[发明专利]用于轴流式涡轮机的叶片环和用于调整叶片环的最大流率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于轴流式涡轮机的叶片环、一种具有叶片环的轴流式涡轮机和一种用于调整叶片环的最大流率的方法。

背景技术

为了实现经济地运行蒸汽轮机重要的是：能够在蒸汽轮机中将例如发电站的蒸汽发生器最大可能的过程蒸汽流减压。可通过蒸汽轮机运送的最大的过程蒸汽流是在设计涡轮机时的决定性的参数并且称作为蒸汽轮机的最大流率。蒸汽轮机的导向叶片环具有多个导向叶片，所述导向叶片在环周上均匀分布地设置，其中在导向叶片之间构成叶片通道。在径向上，叶片通道在毂侧由毂轮廓限界并且在壳体侧由壳体轮廓限界。蒸汽轮机的最大流率决定性地由第一导向叶片环的最大流率影响，所述最大流率基本上通过第一导向叶片环的叶片通道的全部有效的横截面的整体来确定。

新制造的蒸汽轮机的最大流率由于蒸汽轮机的构件的制造公差和安装公差而存在一定的不精确性。此外，最大流率由于构件老化而改变。因此通常需要校正蒸汽轮机的最大流率，以便蒸汽轮机再次能够以额定状态运行。为此，在工作时存在的导向叶片通过具有在蒸汽轮机的最大流率方面改进的轮廓的新的导向叶片来更换。通常，更换相关的叶片环的全部导向叶片，然而这是极其耗费且成本密集的。替选于此，能够缩短导向叶片的后缘。然而因此仅能够提高导向叶片环的最大流率，并且缩短通常导致气动特性更差以及导致导向叶片的机械强度更小。

发明内容

本发明基于下述目的：实现一种用于轴流式涡轮机的叶片环、一种具有叶片环的轴流式涡轮机和一种用于调整叶片环的最大流率的方法，其中克服上述问题并且尤其能够以校正的方式改变轴流式涡轮机的最大流率。

用于轴流式涡轮机的根据本发明的叶片环具有设置在外环上的、径向朝向内部的外面和设置在内环上的、径向朝向外部的内面，所述外面和所述内面对环形的且沿轴流式涡轮机的主流动方向渐缩的流动通道限界并且彼此同心地以及平行地设置；以及至少一个调整叶片，所述调整叶片在流动通道中借助于引导装置以能平行于面中的一个面的母线移动的方式设置并且在环中的至少一个上能够固定在预设的位置中。

母线的特征在于其设置在这两个面中的一个上并且朝相应的面的假设的尖部定向。

流动通道的直径朝内面的和外面渐缩的方向下降。如果借助于引导装置沿渐缩方向移动至少一个调整叶片，那么其在环周方向距在叶片环中相邻设置的叶片的间距下降，由此用于流动经过流动通道的流体的流动通道的堵塞增大并且叶片环的最大流率相应地下降。类似地，通过借助于引导装置将至少一个调整叶片相反于渐缩方向移动的方式来提高最大流率。因此，有利地在操作引导装置的情况下能够简单地改变叶片环的最大流率。这例如能够在当叶片环的最大流率由于轴流式涡轮机的部件老化而改变时或在最大流率应当匹配于改变的边界条件、例如改变的过程蒸汽质量流时能够是需要的。此外，能够执行最大流率的校正，以补偿新制造的轴流式涡轮机的安装公差或制造公差。能够考虑的是，内环构成为盘。

外面和内面优选是锥形面。替选地，外面和内面优选沿着相应的母线在垂直于流动通道的轴线的每个横截面中在一些区段上具有相同的曲率半径，使得在调整叶片移动时在调整叶片和面之间的径向间隙的延伸尺寸保持恒定。在此，外面和内面的每个垂直于流动通道的轴线的横截面分别由多边形或由多个直接相邻设置的圆区段形成。

叶片环优选是轴流式涡轮机的对角级。对角级有利地具有由这两个锥形面限界的流动通道。优选地，叶片环是具有固定的、不旋转的导向叶片以及固定的、不旋转的内面和外面的导向叶片环。

在一个优选的实施方式中，叶片环具有多个叶片，其中叶片交替地是调整叶片以及固定地安置在外面和/或安置在内面上的叶片。每个固定地安置的叶片连同内环和所述外环一起一件式地制成，或者连同内环的区段和外环的区段一起一件式地制成。因此有利地得到叶片环的高的强度。通过将每隔一个叶片环固定地安装，在制造叶片环时有利地对于制造工具而言得到叶片环的良好的可接近性。

优选的是，引导装置在内环中和/或外环中具有滑槽以及在调整叶片的径向外侧上和/或在调整叶片的径向内侧上具有栓，其中栓接合到滑槽中。引导装置优选在滑槽中的至少一个中在轴流式涡轮机的主流动方向的下游具有止挡件，借助所述止挡件能够将调整叶片固定在预设的位置中。在此，调整叶片在轴流式涡轮机运行时通过在流动通道中流动的流体压紧止挡件，由此实现调整叶片的固定。调整叶片在流动通道中的定位例如能够通过将间隔件引入到止挡件上来限定。间隔件例如能够通过埋头螺钉和/或外环上的和/或内环上的焊接点来固定地安置在内环上。