[发明专利]蒸汽涡轮转子有效

专利信息
申请号: 201510714096.2 申请日: 2015-10-29
公开(公告)号: CN105569738B 公开(公告)日: 2019-05-10
发明(设计)人: M.拉梅斯;T.施雷尔;I.库伊恩;G.E.维茨 申请(专利权)人: 通用电器技术有限公司
主分类号: F01D5/08 分类号: F01D5/08
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 72001 代理人: 刘林华;傅永霄
地址: 瑞士*** 国省代码: 瑞士;CH
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摘要:
搜索关键词: 蒸汽 涡轮 转子
【说明书】:

本发明涉及蒸汽涡轮转子(10、20),其中,转子(10、20)的叶片间区域转子表面(12、22)、供给区域转子(10、20)表面(14、24)、活塞区域转子表面(16、26)以及应力消除槽转子表面(18、28)配置并布置为在蒸汽涡轮转子(10、20)的正常运行期间暴露于蒸汽的表面。蒸汽涡轮转子(10、20)在至少活塞区域转子表面(16、26)上具有热障涂层(19、29)。

技术领域

本公开大体涉及用于蒸汽涡轮的转子,并且更具体地,涉及改进这样的转子的低周疲劳的转子配置。

背景技术

如在美国专利申请No. 2011/0103970A1中所描述的,蒸汽涡轮可以包括带有应力消除活塞的转子,该转子包括消除槽以用于消除与通过叶片流路的工作蒸汽流的方向轴向相反地移位的新蒸汽流路的区域外侧的热应力。

随着可再生能源的增加使用,越来越需要以提高的循环运行的电网运行。该运行灵活性的提高可能典型地受蒸汽涡轮寿命限制,因为在冷、暖和热启动的期间以及在关机的期间,越来越多地暴露于频繁的热瞬态增加了发生热疲劳裂纹开始的风险。虽然可以通过改进韧性和延性的高质量转子锻件来部分地解决此问题,然而,这些措施未克服热瞬态对转子的低周疲劳寿命的负面影响。

另外的问题是,在具有蒸汽涡轮例如高压涡轮和中压涡轮的蒸汽涡轮中,每个蒸汽涡轮中的不同热力条件导致每个蒸汽涡轮的转子部分的不同低周疲劳寿命。结果可能是每个蒸汽涡轮的不同步的检修计划要求,这可能导致检修停机的增多。虽然也许有可能通过选择转子材料来平衡转子部分的低周疲劳寿命,但对通过仅利用转子材料选择来实现目标存在实际的限制。

因此,需要不仅改进蒸汽涡轮转子部分的低周疲劳寿命,而且还定制不同部分的低周疲劳寿命以使转子部分检修周期同步。

发明内容

公开了能够至少部分地解决热瞬态对转子寿命的负面影响的蒸汽涡轮转子。

一个大体方面包括蒸汽涡轮转子,该蒸汽涡轮转子包括:叶片间区域转子表面,具有穿过其用于保持叶片根部的多个轴向地布置的叶片槽;供给区域转子表面,邻近从上游叶片槽延伸的叶片间区域转子表面;以及活塞区域转子表面,邻近供给区域转子表面,使得供给区域转子表面位于叶片间区域转子表面与活塞区域转子表面之间。蒸汽涡轮转子还包括延伸穿过活塞区域转子表面的应力消除槽转子表面。叶片间区域转子表面、供给区域转子表面、活塞区域转子表面以及应力消除槽转子表面配置并布置为在蒸汽涡轮转子的正常运行期间暴露于蒸汽的表面。热障涂层在至少活塞区域转子表面上延伸。

更多的方面可包括以下特征中的一个或更多个。供给区域转子表面上的热障涂层。叶片间区域转子表面上的热障涂层。其中供给区域转子表面限定径向-轴向蒸汽供给区域的蒸汽涡轮转子。活塞区域转子表面上的热障涂层。配置为中压蒸汽涡轮转子、高压蒸汽涡轮转子或者高压蒸汽涡轮转子和中压蒸汽涡轮转子的蒸汽涡轮转子。配置为使得高压蒸汽涡轮转子的低周疲劳抗力与中压蒸汽涡轮转子的低周疲劳抗力类似的热障涂层的径向厚度。

本发明的另一目标是克服或至少改善现有技术的缺点及缺陷或者提供有用的备选方案。

结合经由示例而图示本发明的示范性实施例的附图,根据以下的描述,本公开的其他方面及优点将变得显而易见。

附图说明

经由示例,参考附图而在下文中更全面地描述本公开的实施例,其中:

图1是带有根据本公开的示范性实施例的热障涂层的高压蒸汽涡轮转子的截面图;

图2是带有根据本公开的示范性实施例的热障涂层的中压蒸汽涡轮转子的截面图;并且,

图3是具有根据图1和图2的热障涂层的组合的高压蒸汽涡轮转子和中压蒸汽涡轮转子的截面图。

参考标号:

10  高压蒸汽涡轮转子

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