專利名稱：蒸汽渦輪機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蒸汽渦輪機(jī)，并且更具體地講，本發(fā)明涉及被構(gòu)造成 通過改進(jìn)蒸汽入口部分內(nèi)的噴嘴箱結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)高效率的蒸汽渦輪機(jī)。
背景技術(shù)：
大體上，蒸汽渦輪機(jī)包括可旋轉(zhuǎn)的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子、動葉片級、殼體
以及噴嘴隔板(nozzle diaphragm)。殼體和噴嘴隔板構(gòu)成為靜止部分。 轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在殼體內(nèi)。噴嘴隔板與渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子大致共軸線地設(shè) 置，支承在殼體上。動葉片級在渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子上設(shè)置，從而與渦輪機(jī)轉(zhuǎn) 子一起旋轉(zhuǎn)。每個動葉片級包括多個沿渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的周向布置的動葉 片。
每個噴嘴隔板包括相對于渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子沿周向布置的并在一個動葉 片級上游側(cè)布置的多個渦輪機(jī)噴嘴。在噴嘴隔板上游側(cè)設(shè)置的成對噴 嘴隔板和動葉片級形成渦輪機(jī)級。傳統(tǒng)的蒸汽渦輪機(jī)具有多個渦輪機(jī) 級。
更具體地講，噴嘴隔板、渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子和動葉片級在殼體內(nèi)大致共 軸線地布置。引至噴嘴隔板的蒸汽通過噴嘴隔板的多個渦輪機(jī)噴嘴， 并且改變其流動方向。然后，從噴嘴隔板流出的蒸汽被引至與噴嘴隔 板形成一對的動葉片級的動葉片部分。蒸汽在動葉片級的多個動葉片 之間經(jīng)過時驅(qū)動動葉片級以及渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子。
正如以上所指出的那樣，傳統(tǒng)的蒸汽渦輪機(jī)具有多個渦輪機(jī)級。 通過一個渦輪機(jī)級的蒸汽被引至相鄰的渦輪機(jī)級。更具體地講，在渦 輪機(jī)轉(zhuǎn)子上設(shè)置多個動葉片級，它們彼此相互沿軸向分離。噴嘴隔板 在殼體內(nèi)設(shè)置，從而沿渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的軸向位于動葉片級之間。多個動 葉片級的動葉片部分與多個噴嘴隔板的渦輪機(jī)噴嘴部分形成了蒸汽通 道。
特別地，對于高壓渦輪機(jī)而言，噴嘴箱在殼體內(nèi)設(shè)置，從而將在 殼體內(nèi)引入的蒸汽引向第一級的渦輪機(jī)噴嘴，其中所述渦輪機(jī)噴嘴構(gòu) 成為蒸汽通道的一部分。已知的噴嘴箱包括日本專利公開文獻(xiàn)No. 03-066484中所述的噴嘴箱，該專利公開文獻(xiàn)全文結(jié)合在此引作參考。
像殼體那樣，噴嘴箱構(gòu)成為靜止部分。噴嘴箱包括第一級的多個 渦輪機(jī)噴嘴，所述多個渦輪機(jī)噴嘴沿周向布置，設(shè)置在噴嘴箱的出口 側(cè)上。換句話說，噴嘴箱和第一級的噴嘴隔板(例如第一級噴嘴隔板) 一體設(shè)置，并且引入到噴嘴箱中的蒸汽被引向蒸汽通道，其包括與噴 嘴箱設(shè)置的第一級噴嘴隔板形成一對的第一動葉片級。
圖5和6是具有噴嘴箱的已知的蒸汽渦輪機(jī)的示意性軸向剖視圖。 圖5是沿垂直方向的示意性軸向剖視圖，而圖6是沿相對于垂直方向 傾斜45°角的示意性軸向剖視圖。
蒸汽渦輪機(jī)1包括殼體2、可旋轉(zhuǎn)地布置在殼體2內(nèi)的渦輪機(jī)轉(zhuǎn) 子3、剛性固定至殼體2的噴嘴隔板4al、 4a2、 4a3、…。殼體2包括 外殼2a和內(nèi)殼2b。
多個動葉片級3al、 3a2、 3a3、…沿從上游側(cè)至下游側(cè)的軸向在渦 輪機(jī)轉(zhuǎn)子3上布置，其中所述渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子是蒸汽渦輪機(jī)1的旋轉(zhuǎn)部分。 每個動葉片級3al、 3a2、 3a3、...包括多個動葉片，動葉片級的多個動 葉片分別由附圖標(biāo)記3bl、 3b2、 3b3、...表示，并且旋轉(zhuǎn)力被產(chǎn)生為蒸 汽流，其經(jīng)過動葉片3M、 3b2、 3b3、…之間。
由內(nèi)殼2b支承的噴嘴隔板4al、 4a2、 4a3、…在動葉片級3al、 3a2、 3a3、...之間布置，從而所述噴嘴隔板大致是共軸線的，并且沿 軸向彼此分離。成對的噴嘴隔板4al、 4a2、 4a3、…與動葉片級3al、 3a2、 3a3、...分別構(gòu)成渦輪機(jī)級。多個渦輪機(jī)噴嘴4bl、 4b2、 4b3、... 分別沿周向與噴嘴隔板4al、 4a2、 4a3、…設(shè)置。
噴嘴隔板4al、 4a2、 4a3、…由殼體2支承，從而構(gòu)成蒸汽渦輪機(jī) 1的靜止部分。在沿周向布置的多個噴嘴葉片4bl、 4b2、 4b3之間流 經(jīng)的蒸汽流改變其流向，從而被引向成對的動葉片級3al、3a2、3a3、... 的動葉片3bl、 3b2、 3b3、…。包括噴嘴隔板4al、 4a2、 4a3、…的渦 輪機(jī)噴嘴4bl、 4b2、 4b3、…的一部分以及動葉片級3al、 3a2、 3a3、... 的動葉片3bl、 3b2、 3b3、...的一部分的蒸汽流動路徑構(gòu)成為蒸汽通道 8。引至蒸汽渦輪機(jī)1的蒸汽從上游側(cè)流經(jīng)蒸汽通道8至下游側(cè)。
蒸汽渦輪機(jī)1設(shè)有蒸汽進(jìn)入管7以及噴嘴箱5，其中所述噴嘴箱 構(gòu)造為用于將蒸汽引入蒸汽通道8中的構(gòu)件。噴嘴箱5是壓力容器， 所述壓力容器處置高溫和高壓蒸汽。噴嘴箱5的入口部分連接至蒸汽 進(jìn)入管7。噴嘴箱5的蒸汽出口部分也就是出口部分與第一級噴嘴隔 板4al和多個沿周向布置的渦輪機(jī)噴嘴4bl —體設(shè)置。
噴嘴箱5通過設(shè)置在內(nèi)殼2b上的支承構(gòu)件6剛性固定至殼體2。 在出口部分沿周向一體設(shè)置的多個第一級渦輪機(jī)噴嘴4bl用作為第一 級噴嘴隔板4al。噴嘴箱5與渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子3大致共軸線地設(shè)置。
因而，從蒸汽流入管7引到噴嘴箱5中的蒸汽然后被引至第一級 噴嘴隔板4al，其中所述第一級噴嘴隔板操作為蒸汽通道8。引至蒸汽 通道8的蒸汽在經(jīng)過渦輪機(jī)噴嘴4bl、 4b2、 4b3、…與動葉片3bl、 3b2、 3b3、...之間時膨脹，并且蒸汽所具有的熱能被轉(zhuǎn)換成動能，以驅(qū)動動 葉片級3al、 3a2、 3a3、...和渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)。
注意到，支承構(gòu)件6是用于在內(nèi)殼內(nèi)支承噴嘴箱5的構(gòu)件。支承 構(gòu)件6如圖6所示沿周向并不完全沿噴嘴箱設(shè)置。
因此，噴嘴箱5周圍空間(例如，內(nèi)殼2b與渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子3之間的 空間)的壓力大致等于第一動葉片級3al的出口附近的蒸汽通道8的 壓力。
諸如流入蒸汽渦輪機(jī)1的蒸汽的溫度和壓力的蒸汽狀態(tài)升高，從 第一動葉片級3al流出的蒸汽壓力升高，并且然后內(nèi)殼2b與渦輪機(jī)轉(zhuǎn) 子3之間空間內(nèi)的壓力也升高。因而，施加至殼體2的內(nèi)殼2b的壓力 在將高壓和高溫蒸汽施加至蒸汽渦輪機(jī)1時增加。
因此，在供應(yīng)至蒸汽渦輪機(jī)1的蒸汽壓力特別升高時，尤其殼體 2的內(nèi)殼2b結(jié)構(gòu)上承受由壓力所施加的力。考慮到在溫度在蒸汽狀態(tài) 中升高時蒸汽渦輪機(jī)1的耐熱性，諸如鎳合金的昂貴材料必須用作為 內(nèi)殼2b的材料。這些將導(dǎo)致更高的制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可減小施加至殼體2的力的蒸汽渦輪機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種蒸汽渦輪機(jī)，包括包含殼體的靜止部
分；渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子，其中所述渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子包含多個沿軸向設(shè)置的動葉片 級，每個所述動葉片級設(shè)有多個沿周向設(shè)置的動葉片，并且所述渦輪 機(jī)轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述殼體內(nèi)；多個噴嘴隔板，每個所述噴嘴隔 板具有多個沿周向設(shè)置的渦輪機(jī)噴嘴，所述噴嘴隔板通過固定至所述 靜止部分而與所述渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子大致共軸線地設(shè)置；以及支承在所述靜 止部分上的噴嘴箱，所述噴嘴箱與所述渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子大致共軸線地設(shè)置 在所述動葉片級的上游側(cè)，從而引導(dǎo)蒸汽流向所述渦輪機(jī)動葉片，所 述噴嘴箱保持至少兩級的噴嘴隔板。


以下參照附圖通過本發(fā)明的具體的、示意性的說明將清楚本發(fā)明 的上述和其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，其中
圖1是沿從垂直方向傾斜45。的平面的根據(jù)本發(fā)明的蒸汽渦輪機(jī) 的第一實(shí)施例的示意性軸向剖視圖2是沿從垂直方向傾斜45。的平面的根據(jù)本發(fā)明的蒸汽渦輪機(jī) 的改型實(shí)施例的示意性軸向剖視圖3是沿從垂直方向傾斜45。的平面的根據(jù)本發(fā)明的蒸汽渦輪機(jī) 的另 一 改型實(shí)施例的示意性軸向剖視圖4是沿從垂直方向傾斜45。的平面的根據(jù)本發(fā)明的蒸汽渦輪機(jī) 的另一改型實(shí)施例的示意性軸向剖視圖5是沿垂直方向的已知的蒸汽渦輪機(jī)的垂直示意性軸向剖視 圖；并且
圖6是沿從垂直方向傾斜45。的方向的圖5的已知的蒸汽渦輪機(jī)的 示意性軸向剖視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將通過參照附圖更加詳細(xì)地說明本發(fā)明，其中附圖示出了 本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖1是沿從垂直方向傾斜45。的平面的根據(jù)本發(fā)明的蒸汽渦輪機(jī) 的第一實(shí)施例的示意性軸向剖視圖。在圖1中，與圖5和6中已知蒸 汽渦輪機(jī)那些相同的部件分別由相同的附圖標(biāo)記表示，并且除非必要
將不做任何進(jìn)一步說明。
該實(shí)施例的蒸汽渦輪機(jī)1包括殼體2;可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述殼體2
內(nèi)的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子3;以及剛性固定至殼體2的噴嘴隔板4al、 4a2、 4a3、…。殼體2包括外殼2a和內(nèi)殼2b。
多個動葉片級3al、 3a2、 3a3、…在渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子3上沿從上游側(cè)至 下游側(cè)的軸向設(shè)置，其中所述渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子是蒸汽渦輪機(jī)1的轉(zhuǎn)動部分。 每個動葉片級3al、 3a2、 3a3具有多個動葉片，所述動葉片級的多個 動葉片分別由附圖標(biāo)記3bl、 3b2、 3b3、…表示，并且旋轉(zhuǎn)力產(chǎn)生蒸 汽流，所述蒸汽流在動葉片3bl、 3b2、 3b3之間經(jīng)過。
由內(nèi)殼2b支承的噴嘴隔板4al、 4a2、 4a3、…在動葉片級3al、 3a2、 3a3、…之間設(shè)置，從而所述噴嘴隔板與所述渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子3大致 共軸線，并彼此相互沿軸向分離。成對的噴嘴隔板4al、 4a2、 4a3、… 與在噴嘴隔板的下游側(cè)相鄰設(shè)置的動葉片級3al、 3a2、 3a3、…分別構(gòu) 成渦輪機(jī)級。多個渦輪機(jī)噴嘴4bl、 4b2、 4b3、…分別與噴嘴隔板4al、 4a2、 4a3、…沿周向設(shè)置。
噴嘴隔板4al、 4a2、 4a3、…由殼體2支承，從而構(gòu)成蒸汽渦輪機(jī) 1的靜止部分。在沿周向布置的多個渦輪機(jī)噴嘴4bl、 4b2、 4b3、…之 間之間流經(jīng)的蒸汽流改變其方向，從而被引向成對的相鄰布置的動葉 片級3al、 3a2、 3a3、…的動葉片3bl、 3b2、 3b3、…。包括噴嘴隔板 4al、 4a2、 4a3、...的渦輪機(jī)噴嘴4bl、 4b2、 4b3、...的一部分以及動 葉片級3al、 3a2、 3a3、…的動葉片3bl、 3b2、 3b3、...的一部分的蒸 汽流動路徑構(gòu)成為蒸汽通道8。引至蒸汽渦輪機(jī)1的蒸汽從上游側(cè)流 經(jīng)蒸汽通道8至下游側(cè)。
在渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子3與內(nèi)殼2b之間設(shè)置軸密封裝置12，從而密封軸， 以防止渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子3附近的蒸汽泄漏至內(nèi)殼2b外側(cè)的空間。軸密封裝 置12包括主體以及與所述主體周向接合的多個填塞頭(packing head)。
抗泄漏蒸汽密封件11在第一級噴嘴隔板4al與第一動葉片級3al 之間設(shè)置?？剐孤┱羝芊饧?1減小從第一級噴嘴隔板4al與相鄰設(shè) 置的動葉片級3al之間的蒸汽通道8泄漏的蒸汽的流。
蒸汽渦輪機(jī)1設(shè)有將蒸汽引入蒸汽通道8中的噴嘴箱5。噴嘴箱5
在渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子3與內(nèi)殼2b之間的空間10內(nèi)固定至內(nèi)殼2b，與渦輪機(jī) 轉(zhuǎn)子3大致共軸線地設(shè)置。噴嘴箱5構(gòu)成為蒸汽渦輪機(jī)1的靜止部分。
噴嘴箱5是壓力容器，所述壓力容器處置高溫和高壓蒸汽。像如 圖5所示的已知的蒸汽渦輪機(jī)那樣，蒸汽進(jìn)入管(未示出)連接至噴 嘴箱5的蒸汽入口部分。
在噴嘴箱5的出口部分，也就是噴嘴箱5的蒸汽出口部分構(gòu)成為 蒸汽通道8的一部分，多個第一級渦輪機(jī)噴嘴4bl沿周向布置。換句 話說，第一級噴嘴隔板4al結(jié)構(gòu)上一體地設(shè)置在噴嘴箱5的出口部分 處。
噴嘴箱5的外周側(cè)構(gòu)件沿軸向延伸至下游側(cè)。鉤部沿軸向設(shè)置在 噴嘴箱5的延伸的外周側(cè)構(gòu)件的下游側(cè)上。鉤部與第二級噴嘴隔板4a2 接合。多個第二級渦輪機(jī)噴嘴4b2在第二級噴嘴隔板4a2上沿周向布 置。第二級渦輪機(jī)噴嘴4b2固定至噴嘴箱5，在它們之間具有第二級 噴嘴隔板4a2。
換句話說，噴嘴箱5在該實(shí)施例中保持至少兩級噴嘴隔板4al、 4a2、 4a3、…。
因而，從蒸汽進(jìn)入管7引到噴嘴箱5中的蒸汽然后從噴嘴箱5的 出口部分引至蒸汽通道8。引至蒸汽通道8的蒸汽在渦輪機(jī)噴嘴4bl、 4b2、 4b3、…與動葉片3bl、 3b2、 3b3、…之間經(jīng)過時膨脹，并且將蒸 汽的熱能轉(zhuǎn)換成動能，以驅(qū)動動葉片級3al、 3a2、 3a3、…和渦輪機(jī)轉(zhuǎn) 子3。
利用該結(jié)構(gòu)，渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子3與內(nèi)殼2b之間的、其中布置噴嘴箱5 的空間10(例如，噴嘴箱5周圍的空間10)內(nèi)的壓力大致等于第二動 葉片級3a2的下游側(cè)的蒸汽通道8的壓力，這是因為噴嘴箱5的外周 側(cè)構(gòu)件延伸至第二級噴嘴隔板4a2。
因此，根據(jù)該實(shí)施例，在與具有僅僅設(shè)有如圖5所示的第一級噴 嘴隔板4al的噴嘴箱5的傳統(tǒng)蒸汽渦輪機(jī)相比時，噴嘴箱5周圍空間 10內(nèi)的壓力可以被減小。
結(jié)果，作用在殼體2上尤其作用在內(nèi)殼2b上的力可以被減小。因 而，蒸汽渦輪機(jī)1可被制造得重量輕，并且蒸汽渦輪機(jī)1的材料成本
可以被減小。
第二級噴嘴隔板4a2在該實(shí)施例中單獨(dú)地與噴嘴箱5設(shè)置。噴嘴 隔板4a2可選地可與噴嘴箱5 —體設(shè)置，像第一級噴嘴隔板4al那樣。 在這種情況中，在下游側(cè)延伸的噴嘴箱5的外周構(gòu)件與噴嘴隔板4a2 的外環(huán)在結(jié)構(gòu)上彼此相互一體。
在該實(shí)施例中，作為靜止部分的內(nèi)殼2b可以通過如圖1所示的隔 壁9 (bulkhead)剛性固定至噴嘴箱5。更具體地講，隔壁9沿周向沿 噴嘴箱5的整個周邊設(shè)置，作為密封件將噴嘴箱5周圍的空間劃分成 包括內(nèi)側(cè)空間10a和外側(cè)空間10b的兩個空間，其中所述噴嘴箱5周 圍的空間在渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子3與內(nèi)殼2b之間形成。內(nèi)側(cè)空間10a相對于蒸 汽通道8位于內(nèi)側(cè)，并且外側(cè)空間10b相對于蒸汽通道8位于外側(cè)。 換句話說，內(nèi)側(cè)空間10a意味著包括噴嘴箱5的內(nèi)周側(cè)(內(nèi)側(cè))的空 間，而外側(cè)空間10b意味著至少包括噴嘴箱的外周側(cè)(外側(cè))的空間。 噴嘴箱5的外周側(cè)包括蒸汽通道8的外周側(cè)。利用該結(jié)構(gòu)，內(nèi)側(cè)空間 10a與外側(cè)空間10b之間的蒸汽流可以通過隔壁9被阻擋，其中所述隔 壁是設(shè)置在噴嘴箱5與除了噴嘴箱5以外的靜止部分之間的密封件。 以下說明隔壁9的其它優(yōu)點(diǎn)。
如上所述，抗泄漏蒸汽密封件11在第一級噴嘴隔板4al (例如， 噴嘴箱5的出口部分)與第一動葉片級3al之間設(shè)置，以減小蒸汽從 蒸汽通道8的泄漏。
然而，在第一級噴嘴隔板4al的出口部分處的蒸汽通道8內(nèi)的壓 力與噴嘴箱5周圍的空間10內(nèi)的壓力、也就是圖1中第二動葉片級 3a2的下游處的蒸汽通道8內(nèi)的壓力之差是較大的時，從設(shè)置在噴嘴箱 5上的第一級噴嘴隔板4al流出的蒸汽可經(jīng)由噴嘴箱5周圍的空間10 旁通至下游側(cè)，而不管抗泄漏蒸汽密封件11的作用。
經(jīng)由噴嘴箱5周圍的空間IO旁通的蒸汽不可在蒸汽渦輪機(jī)1內(nèi)被 高效地利用，這是因為蒸汽從蒸汽通道8泄漏并且旁通至下游側(cè)。換 句話說，因為通過抗泄漏蒸汽密封件11泄漏出的蒸汽的速度升高，所 以蒸汽渦輪機(jī)1的效率下降。在具有較大程度反應(yīng)的渦輪機(jī)中該問題 變得嚴(yán)重，其中第一級渦輪機(jī)噴嘴4bl的出口與第一動葉片級3al的
出口之間的壓力差是較大的。
然而，在如圖1所示的該實(shí)施例中，作為密封件的隔壁9在噴嘴 箱5周圍設(shè)置，以將噴嘴箱5周圍的空間IO劃分成內(nèi)側(cè)空間10a和外 側(cè)空間10b?？梢宰柚惯@些空間10a與10b之間的蒸汽流，其中所述蒸 汽流包括從第一級噴嘴隔板4al的出口部分經(jīng)由噴嘴箱5周圍的空間 10至動葉片級3al的出口部分的旁通流。
因而，該實(shí)施例附加地設(shè)有隔壁9，并且噴嘴箱5周圍的空間10 劃分成相對于蒸汽通道8的內(nèi)側(cè)空間10a和外側(cè)空間10b。因此，從設(shè) 置在噴嘴箱5的出口部分的第一級噴嘴隔板4al流出的大多數(shù)蒸汽可 以沿蒸汽通道8引至第一動葉片級3al。因此，從第一級噴嘴隔板4al 流出的蒸汽的熱能可以高效地轉(zhuǎn)換成動能，以改進(jìn)蒸汽渦輪機(jī)1的效 率。
作為密封件的隔壁9在該實(shí)施例中與噴嘴箱5 —體地設(shè)置?？蛇x 地，隔壁在噴嘴箱5與蒸汽渦輪機(jī)1的某些其它靜止部分之間與內(nèi)殼 2b —體地設(shè)置。仍可選地，隔壁可以與噴嘴箱5和內(nèi)殼2單獨(dú)地設(shè)置， 只要隔壁位于噴嘴箱5與蒸汽渦輪機(jī)1的某些其它靜止部分之間，并 且可防止內(nèi)側(cè)空間10a與外側(cè)空間10b之間的蒸汽流。
圖2至4示出了該實(shí)施例的改型實(shí)施例。注意到的是，圖2至4 是沿從垂直方向傾斜45。的平面的該實(shí)施例的改型實(shí)施例的是示意性 軸向剖視圖。注意到的是，這些改型實(shí)施例的與圖1所示蒸汽渦輪機(jī) 那些相同的部件由同樣的附圖標(biāo)記表示，并且將不詳細(xì)說明。
在每個如圖2和3所示的該實(shí)施例的改型實(shí)施例的蒸汽渦輪機(jī)1 中，在渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子3與內(nèi)殼2b之間在噴嘴箱5周圍形成的空間10被 除了圖1的隔壁9以外的密封件劃分成相對于蒸汽通道8位于內(nèi)側(cè)的 內(nèi)側(cè)空間10a和相對于蒸汽通道8位于外側(cè)的外側(cè)空間10b。除此以外， 這些改型實(shí)施例與圖l所示的第一實(shí)施例相同。
在圖l所示的實(shí)施例中，隔壁9被設(shè)置為密封件，將空間10劃分 成內(nèi)側(cè)空間10a和外側(cè)空間10b。在如圖2和3所示的這些改型實(shí)施例 中，隔壁9由作為密封件的噴嘴箱密封裝置13代替。換句話說，在每 個這些改型實(shí)施例中，在渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子3與內(nèi)殼2b之間在噴嘴箱5周圍
形成的空間10被噴嘴箱密封裝置13劃分成相對于蒸汽通道8位于內(nèi) 側(cè)的內(nèi)側(cè)空間10a和相對于蒸汽通道8位于外側(cè)的外側(cè)空間10b。內(nèi)側(cè) 空間10a意味著包括噴嘴箱5的內(nèi)周側(cè)(內(nèi)側(cè))的空間，而外側(cè)空間 10b意味著至少包括噴嘴箱的外周側(cè)(外側(cè))的空間。噴嘴箱5的外 周側(cè)包括蒸汽通道8的外周側(cè)。
特別地，在如圖2所示的改型實(shí)施例中，噴嘴箱密封裝置13包括 殼體側(cè)密封裝置13a，其中所述殼體側(cè)密封裝置密封噴嘴箱5與內(nèi)殼 2b之間的間隙；以及轉(zhuǎn)子側(cè)密封裝置13b，其中所述轉(zhuǎn)子側(cè)密封裝置 密封噴嘴箱5與軸密封裝置12的主體之間的間隙。因此，蒸汽并不從 內(nèi)側(cè)空間10a流至外側(cè)空間10b，并且反之亦然。該結(jié)構(gòu)提供了與圖1 的第一實(shí)施例類似的優(yōu)點(diǎn)。
在圖3所示的另一改型實(shí)施例中，噴嘴箱密封裝置13包括填塞頭 13c，其中所述填塞頭密封噴嘴箱5與渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子3之間的間隙；以及 凹槽區(qū)段13d，其中所述凹槽部分朝向渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子3在噴嘴箱5的外 側(cè)表面上沿周向設(shè)置。填塞頭13c包括多個區(qū)段，它們沿周向布置， 插入噴嘴箱5的凹槽部分13d中，以便接合。因而，作為整體，噴嘴 箱5與渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子3之間的間隙沿渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子3的整個周邊被密封。
利用這種結(jié)構(gòu)，在蒸汽由于填塞頭13c的時效變質(zhì)而泄漏時，填 塞頭13c可以容易地由新的填塞頭代替。因而，填塞頭13c的維護(hù)性 得到改進(jìn)。圖3的改型實(shí)施例包括兩個噴嘴箱密封裝置13，它們每個 包括填塞頭13c和凹槽部分13d，所述噴嘴箱密封裝置沿軸向串聯(lián)地布 置。然而，噴嘴箱密封裝置的數(shù)量設(shè)置成一個或不止兩個，大致取決 于內(nèi)側(cè)空間10a與外側(cè)空間10b之間的所需的壓力差。
如圖4所示的另一改型實(shí)施例進(jìn)一步調(diào)整了圖3的改型實(shí)施例。 在包括改型實(shí)施例的如圖1至3所示的第一實(shí)施例中，噴嘴箱5保持 第一級渦輪機(jī)噴嘴4bl和第二級渦輪機(jī)噴嘴4b2。在該如圖4所示的 進(jìn)一步改型的實(shí)施例中，噴嘴箱5還保持第三級渦輪機(jī)噴嘴4b3。
更具體地講，如圖4所示，蒸汽渦輪機(jī)的噴嘴箱5的外周側(cè)構(gòu)件 沿軸向延伸至下游側(cè)。兩個鉤部在延伸部分上設(shè)置，并且第二級噴嘴 隔板4a2和第三級噴嘴隔板4a3分別與這兩個鉤部接合。多個第二級
渦輪機(jī)噴嘴4b2和多個第三級渦輪機(jī)噴嘴4b3分別與第二級噴嘴隔板 4a2和第三級噴嘴隔板4a3沿周向設(shè)置。因而，在該改型實(shí)施例中，第 二級渦輪機(jī)噴嘴4b2和第三級渦輪機(jī)噴嘴4b3分別固定至噴嘴箱5， 在它們之間具有第二級噴嘴隔板4a2和第三級噴嘴隔板4a3。除此以 外，該改型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與圖3的第一實(shí)施例的改型實(shí)施例的相同。
利用該結(jié)構(gòu)，噴嘴箱5周圍的空間的外側(cè)空間10b的壓力大致等 于第三動葉片級3a3的出口處蒸汽通道8的壓力。因此，外側(cè)空間10b 的壓力可以進(jìn)一步被減小，從而內(nèi)殼2b的壁厚可以因此被減小。
在如圖4所示的該改型實(shí)施例中，第二級和第三級噴嘴隔板4a2、 4a3單獨(dú)地與噴嘴箱5設(shè)置，并且第二級和第三級渦輪機(jī)噴嘴4b2、4b3 分別由噴嘴箱5保持，而在它們之間具有噴嘴隔板4a2、 4a3。然而， 該結(jié)構(gòu)并不限于這些，并且第二級和第三級噴嘴隔板4a2、 4a3可以與 沿軸向延伸至下游側(cè)的噴嘴箱5的外周構(gòu)件一體形成。
在如圖4所示的改型實(shí)施例中，僅僅第一級至第三級渦輪機(jī)噴嘴 4bl、 4b2、 4b3由噴嘴箱5保持?？蛇x地，第四級和隨后級渦輪機(jī)噴 嘴4b4、…還可由噴嘴箱5保持。
在如圖4所示的改型實(shí)施例中，包括填塞頭13c和凹槽部分13d 的噴嘴箱密封裝置13設(shè)置為密封件，該密封件將噴嘴箱周圍的空間劃 分成內(nèi)側(cè)空間10a和外側(cè)空間10b。然而，可選地，噴嘴箱密封裝置 13可以包括兩個構(gòu)件，包含殼體側(cè)密封裝置13a,其中所述殼體側(cè)密 封裝置密封噴嘴箱5與內(nèi)殼2b之間的間隙；以及轉(zhuǎn)子側(cè)密封裝置13b， 其中所述轉(zhuǎn)子側(cè)密封裝置密封噴嘴箱5與軸密封裝置12的主體之間的 間隙，如圖2所示?？蛇x地，噴嘴箱密封裝置13可由如圖1所示的隔 壁9代替。
權(quán)利要求
1.一種蒸汽渦輪機(jī)，包括包含殼體的靜止部分；渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子，其中所述渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子包含多個沿軸向設(shè)置的動葉片級，每個所述動葉片級設(shè)有多個沿周向設(shè)置的動葉片，并且所述渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述殼體內(nèi)；多個噴嘴隔板，每個所述噴嘴隔板包含多個沿周向設(shè)置的渦輪機(jī)噴嘴，所述噴嘴隔板通過固定至所述靜止部分而與所述渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子大致共軸線地設(shè)置；以及支承在所述靜止部分上的噴嘴箱，所述噴嘴箱大致與所述渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子共軸線地設(shè)置在所述動葉片級的上游側(cè)，從而引導(dǎo)蒸汽流向所述動葉片，所述噴嘴箱保持至少兩級的噴嘴隔板。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸汽渦輪機(jī)，其特征在于， 所述動葉片級的動葉片的一部分與所述噴嘴隔板的渦輪機(jī)噴嘴的一部分構(gòu)成為蒸汽通道；并且所述蒸汽渦輪機(jī)還包括密封件，該密封件將位于所述渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子 與所述殼體之間的空間劃分成設(shè)在所述噴嘴箱的內(nèi)側(cè)的第一空間和設(shè) 在所述噴嘴箱的外側(cè)的第二空間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蒸汽渦輪機(jī)，其特征在于， 所述噴嘴箱所保持的所述噴嘴隔板中的至少一個與所述噴嘴箱一體設(shè)置。
全文摘要
一種蒸汽渦輪機(jī)，包括靜止部分、渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子、噴嘴隔板和噴嘴箱。靜止部分包括殼體。渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子包含沿軸向設(shè)置的動葉片級。每個動葉片級設(shè)有沿周向設(shè)置的動葉片，并且可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述殼體內(nèi)。每個噴嘴隔板具有沿周向設(shè)置的渦輪機(jī)噴嘴，所述噴嘴隔板通過固定至所述靜止部分而與所述渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子大致共軸線地設(shè)置。噴嘴箱支承在靜止部分上，并與所述渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子大致共軸線地設(shè)置在所述動葉片級的上游部，從而引導(dǎo)蒸汽流向所述渦輪機(jī)動葉片。噴嘴箱保持至少兩級的噴嘴隔板。
文檔編號F01D9/06GK101372896SQ20081013089
公開日2009年2月25日 申請日期2008年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月22日
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