[发明专利]蒸汽涡轮机及其鼓形喷嘴

说明书

本发明的多个实施例包括一种蒸汽涡轮机鼓形喷嘴以及相关的组件和蒸汽涡轮机。特定实施例包括一种喷嘴，该喷嘴具有：翼型件；径向内部侧壁，该径向内部侧壁与翼型件的第一端部相联接；和径向外部侧壁，该径向外部侧壁与翼型件的第二端部相联接，第二端部与第一端部相对。其中径向外部侧壁包括：相对于翼型件径向向外的第一部段；与第一部段相联接的变薄部段；和相对于翼型件径向向外地与变薄部段相联接的第二部段，该第二部段具有径向外部面和抵靠该径向外部面的周向面向侧。其中第二部段包括周向延伸槽，并且其中第二部段包括从周向面向侧延伸到第二部段的主体中的卸压槽。

技术领域

本文中所公开的主题涉及蒸汽涡轮机。具体而言，本文中所公开的主题涉及蒸汽涡轮机中的喷嘴。

背景技术

蒸汽涡轮机包括固定喷嘴组件，所述固定喷嘴组件将工作流体流引导至与旋转转子相连的涡轮斗叶中。喷嘴构造(其中包括多个喷嘴、或“翼型件”)有时被称作“膜片”或“喷嘴组件级”。蒸汽涡轮机膜片包括两个半部，该两个半部围绕转子组装，从而在这两个半部之间产生水平接头。每一个涡轮膜片级都由支承杆、支承凸耳或支承螺钉在相应的水平接头处被竖直支承在膜片的每一侧上。膜片的水平接头还与涡轮壳体的水平接头相对应，该涡轮壳体包绕蒸汽涡轮机膜六。

蒸汽涡轮机鼓形喷嘴被加载到位于周向槽或凹槽内的膜片(鼓)中。这些鼓形喷嘴的组装与传统的喷嘴组件类似，然而，这些鼓形喷嘴通常包括与(径向)外部膜片环的燕尾榫/钩状界面、和位于相对端部处的盖，盖限定径向内部流动路径。这些鼓形喷嘴组件通常并不包括内部膜片环，原因在于径向内部盖起到限制流动路径的作用。在将鼓形喷嘴加载到膜片环中时，通常在销被楔入喷嘴后部以将其保持就位的同时将接近水平接头中的一个的第一喷嘴保持就位。喷嘴燕尾榫的楔角通常被测量并且与膜片环的水平接头对准。在放置第一喷嘴之后，其它的喷嘴随后被放置在周向槽内，直到组件的半部级(上部或下部)完成。当末尾喷嘴被放置到槽中时，进行其它的测量以确定是否需要以及需要机器加工多少喷嘴和/或相邻喷嘴(或者被尺寸不同的喷嘴代替)以便与位于槽的另一端部上的膜片环的水平接头对准。此外，喷嘴组件被设计成具有位于接近水平接头的下半部喷嘴和上半部喷嘴之间的预定间隙。该间隙有助于控制喉道通过区域、谐波含量和/或水平接头处的环卷曲。由于传统喷嘴上的边缘，可能难以测量和验证该间隙，并且可能也难以在其它的喷嘴受力加载到周向槽中时将第一喷嘴固定就位。

发明内容

本发明的多个实施例包括一种蒸汽涡轮机鼓形喷嘴以及相关组件和蒸汽涡轮机。

本发明的第一方面包括一种喷嘴，该喷嘴具有：翼型件；径向内部侧壁，该径向内部侧壁与翼型件的第一端部相联接；和径向外部侧壁，该径向外部侧壁与翼型件的第二端部相联接，第二端部与第一端部相对，其中径向外部侧壁包括：相对于翼型件径向向外的第一部段；与第一部段相联接的变薄部段；和相对于翼型件径向向外地与变薄部段相联接的第二部段，第二部段具有径向外部面和抵靠该径向外部面的周向面向侧，其中第二部段包括周向延伸槽，并且其中第二部段包括从周向面向侧延伸到第二部段的主体中的卸压槽。

根据本发明的一实施例，第一部段包括第一组轴向延伸凸起，变薄部段相对于第一组轴向延伸凸起径向向外，并且第二部段包括相对于变薄部段径向向外的第二组轴向延伸凸起。

根据本发明的一实施例，卸压槽从周向面向侧上的大致轴向中点延伸到第二部段的轴向面向侧。

根据本发明的一实施例，周向延伸槽在径向外部面处基本完全延伸通过第二部段。

根据本发明的一实施例，卸压槽从周向面向侧上的大致轴向中点延伸到相对于第二部段的轴向面向表面轴向向内的位置。

根据本发明的一实施例，卸压槽至少部分地包绕周向延伸槽

根据本发明的一实施例，卸压槽抵靠周向延伸槽。

根据本发明的一实施例，卸压槽以大致处于一度至五度之间的角度从周向面向侧延伸到第二部段中。