[发明专利]用于涡轮机壳体或阀壳体的紧固件

说明书

本发明涉及一种用于涡轮机壳体或阀壳体的紧固件。所述紧固件(22)用于将蒸汽或燃气轮机(10)的第一壳体部件(14)与涡轮机的第二壳体部件(16)连接起来。根据本发明的特征在于，由基本材料制成的螺栓(22)具有高松弛强度。

技术领域

本发明涉及一种用于将蒸汽或燃气轮机的第一壳体部件与该蒸汽或燃气轮机的第二壳体部件相连接的紧固件。

本发明还涉及一种用于蒸汽或燃气轮机的涡轮机壳体，其具有第一壳体部件和第二壳体部件以及紧固件，所述紧固件用于在所述壳体部件的法兰状的部件接合区域中将两个壳体部件连接起来。

此外，本发明还涉及一种阀壳体。

此外，本发明还涉及一种热电厂用的、具有这种涡轮机壳体的涡轮机。

背景技术

所谓涡轮机壳体在这里是指蒸汽或燃气轮机的内壳体，所述内壳体通常由外壳体包围。

在运行蒸汽轮机时，要争取获得尽可能高的蒸汽状态。也就是说，力求在尽可能高的蒸汽压力下以非常高的蒸汽温度运行蒸汽轮机。在这种情况下，作为紧固件的实施方式的、用于连接蒸汽轮机的两个壳体部件的螺栓在同时存在高温的情况下承受高压。因此，在现有技术中这些螺栓由高度耐热的材料制成。在此，不同成分的合金用作螺栓材料。然而，在现有技术中使用的螺栓只能用在设计用于小于250bar的相对较小的压力差的涡轮机壳体中。设计用于更高压力差的蒸汽轮机有时会配备专门的一体式的流入壳体，而不设螺纹连接部。对于现有技术中已知的其他蒸汽轮机来说，在相对较短的运行时间之后，也即可能在30000小时而不是100000小时的运行时间之后需要频繁地拧紧进而打开涡轮机。

发明内容

本发明所基于的目的在于，对带有紧固件的涡轮机进行改进，从而使得所述紧固件即使在高压力差、尤其是超过250bar的压力差以及在流动介质高温的情况下，也能够将涡轮机的第一壳体部件与第二壳体部件连接起来。

该目的根据本发明利用一种根据权利要求1的特征的类型的紧固件来实现。

该目的还借助一种用于蒸汽或燃气轮机的涡轮机壳体来实现，所述涡轮机壳体设有这种根据本发明的紧固件。

此外，该目的借助一种热电厂用的、具有这种涡轮机壳体的涡轮机来实现。

所述基本材料构造成氮和硼(重量百分比)的比例在0.30到3.0之间。

通过使用根据本发明的基本材料，所述紧固件具有这样的强度，从而其在超过250bar的高压力差以及高温的情况下能够可靠地用于连接两个壳体部件。当所述紧固件构造为螺栓时，无需提前重新拧紧螺栓。与现有技术中已知的螺栓材料相比，用作根据本发明的紧固装置的实施方式的螺栓的材料具有更高的初始强度、更高的螺栓拉伸以及更高的最终松弛应力。根据本发明的螺栓能够构建用于超临界蒸汽状态(300bar/600℃)的K型涡轮机(由高压涡轮缸和中压涡轮缸在唯一的壳体中组合而成)。即使使用在另外的蒸汽轮机中，比如像高压蒸汽轮机、中压蒸汽轮机、或者单壳体的中压和低压蒸汽轮机中，在新的发展中也存在改进潜力。

在基本材料/合金中不使用钨，以避免在加载由新合金制成的部件期间产生例如莱夫氏相(Laves-Phase)类型的沉淀，这种沉淀会快速增长并影响组织结构的稳定性，并避免疲劳强度和松弛强度的显著降低。

此外，随着含钨的新相的沉淀，基本材料或者合金的变形能力发生变化，从而在半径、沟槽和过渡部处存在开裂的风险进而会危及构件运行。

针对与基本晶格组成相适配的氮和硼的比例的设置是必要的，以便在初始状态下设置耐久特性并且在更高温度下在较长时间内维持该特性。其目的是提供足够的氮以用于MX型和M2X型的氮化钒或氮化铌的沉淀来保持晶格稳定性，并且硼的沉淀是为了在加载时间和温度时抑制含碳的M23C6沉淀的增长。