[实用新型]具有模块化插入件的蒸汽涡轮

说明书

技术领域

本公开大体上涉及蒸汽涡轮，并且更具体地涉及蒸汽涡轮内壳布置。

背景技术

壳体变形是蒸汽涡轮的公知问题，其随着操作循环而增加。变形的最常见原因是稳态热压力和瞬时热压力。具体而言，由于内壳更薄的横截面和更高的壳壁温差，内壳比外壳更容易变形。这些变形不仅可导致拆卸和再组装问题，而且还导致造成降低效率和功率输出的蒸汽泄漏和磨损。

另一个问题是由于瞬时热应力超出壳体材料的屈服点在蒸汽入口区域处的开裂。造成的开裂可位于蒸汽室、阀体、喷嘴腔、密封壳、隔膜配合和螺栓孔的内表面上。虽然计算机建模和使用高级合金可降低开裂的可能性，但裂纹依然可在任何单元中产生，尤其是那些经历大量的停止/启动循环的单元。

实用新型内容

公开了一种蒸汽涡轮布置。此公开旨在提供对由于高温度梯度出现在蒸汽涡轮入口周围的区域中的导致涡轮寿命降低的裂纹扩展的解决方案。

本公开基于提供三个模块化插入件的总体概念，这些模块化插入件容许薄截面的柔性入口螺旋。模块化设计的实现容许降低热梯度并且有可能更换损坏的内部构件，从而增加蒸汽涡轮模块的寿命。

在一个方面，蒸汽涡轮布置包括限定蒸汽涡轮的外部界限的外壳，以及由外壳包封的内壳。它们构造和布置为形成蒸汽膨胀路径，通过位于内壳中的涡轮级以及同心于内壳和外壳且至少部分地容纳在内壳和外壳内的转子在该蒸汽膨胀路径中产生功。蒸汽涡轮还包括密封件载体模块化插入件、入口螺旋插入件和叶片载体模块化插入件。密封件载体模块化插入件轴向地面对蒸汽涡轮的蒸汽膨胀流通路定位并且构造成承载位于内壳和转子之间的密封件。此外，密封件载体模块化插入件为圆柱形的并可拆卸地插入内壳中。入口螺旋插入件邻近密封件载体模块化插入件定位并且可拆卸地插入内壳中，并且还构造成将蒸汽引进蒸汽膨胀流通路中以便使蒸汽周向地分布到蒸汽涡轮膨胀流通路中。叶片载体模块化插入件邻近入口螺旋插入件定位，其为圆柱形的并且可拆卸地插入内壳中，并构造成保持固定叶片。

在一个方面，内壳和密封件载体模块化插入件互补地包括构造成防止密封件载体模块在内壳内旋转的第一槽口和第一栓。

在一个方面，内壳和入口螺旋插入件互补地包括构造成防止入口螺旋插入件在内壳内旋转的第二槽口和第二栓。

在一个方面，内壳和叶片载体模块化插入件互补地包括构造成防止叶片载体模块化插入件在内壳内旋转的第三槽口和第三栓。

在一个方面，内壳包括周向的第一径向突起且密封件载体模块化插入件包括构造成容纳该第一突起的周向第一凹槽。第一径向突起和第一凹槽互补地构造使得由密封件载体模块化插入件的热膨胀产生的径向压力传递至内壳，从而在内壳和密封件载体模块化插入件之间形成密封。

在一个方面，内壳包括周向的第二径向突起且叶片载体模块化插入件包括构造成容纳该第二突起的周向第二凹槽。第二径向突起和第二凹槽互补地构造使得由叶片载体模块插入件的热膨胀产生的径向压力传递至内壳，从而在内壳和叶片载体模块化插入件之间形成密封。

在一个方面，密封件载体模块化插入件包括沿密封件载体模块化插入件的纵轴线分开的两个密封件载体半部。

在进一步的方面，这两个密封件载体半部是可通过螺栓连接接合的。

在一个方面，叶片载体模块化插入件包括沿叶片载体模块化插入件的纵轴线分开的两个叶片载体半部。

在进一步的方面，这两个叶片载体半部是可通过螺栓连接接合的。

在一个总的方面，蒸汽涡轮构造为高压蒸汽涡轮。

本公开内容的其它方面和优点将从结合附图的以下描述变得显而易见，其通过示例的方式说明了本发明的示例性实施例。

附图说明

通过示例的方式，下文参考附图更充分地描述了本公开的实施例，在附图中：

图1为示例性实施例可应用到的现有技术的蒸汽涡轮的示意图；

图2为示例性实施例的模块化插入件的透视图；

图3为图2的模块化插入件可插入其中的蒸汽涡轮内壳的截面；

图4为插入到图3的内壳中的图2的模块化插入件的截面图；以及

图5为图2的模块化插入件的另一透视图。

参考标号

10蒸汽涡轮

12外壳

14内壳

16转子

20密封件载体模块化插入件

22入口螺旋插入件

24叶片载体模块化插入件

30a,30b突起(内壳)

31a,31b密封面

32a,32b栓(内壳)