蒸汽轮机的出流壳体制造技术

本发明专利技术涉及一种用于蒸汽轮机(3)的涡轮段(2)的出流壳体(1)。出流壳体(1)具有：出流壳体壁(4)，所述出流壳体壁沿着壳体纵轴线(6)包围中央的鼓形空间(5)；和连接接口(7)，其用于将出流壳体(1)连接到蒸汽轮机(3)的涡轮机壳体(8)上。在出流壳体壁(4)处设置有密封设备(9)，其用于将出流壳体(1)的沿流动方向(S)后部的端部(10)相对于蒸汽轮机(3)的涡轮轴密封，其中密封设备(9)相对于出流壳体壁(4)密封。此外，本发明专利技术涉及一种具有根据本发明专利技术的出流壳体(1)的蒸汽轮机(3)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蒸汽轮机的出流壳体
本专利技术涉及一种用于蒸汽轮机的涡轮段的出流壳体，所述蒸汽轮机具有再加热装置。此外，本专利技术涉及一种具有根据本专利技术的出流壳体的蒸汽轮机。
技术介绍
蒸汽轮机是如下流体机械，所述流体机械构成用于将蒸汽的热函转换成动能。常见的蒸汽轮机具有涡轮机壳体，所述涡轮机壳体包围用于使蒸汽穿流的流动空间。在流动空间中设置有具有多个转子叶片的旋转支承的涡轮轴，所述转子叶片以依次设置的转子叶片环的形式保持在涡轮轴上。为了优化转子叶片由蒸汽的迎流，蒸汽轮机具有导向叶片环，所述导向叶片环分别连接在转子叶片环上游并且保持在涡轮机壳体上。由导向叶片环连同所属的转子叶片环构成的组也称作为涡轮级。在穿流蒸汽轮机时，蒸汽将其内部能量的一部分输出，该部分经由转子叶片转换成涡轮轴的旋转能量。在此，发生蒸汽的膨胀，使得蒸汽的压力和温度在穿流蒸汽轮机时在每个涡轮级之后下降。涡轮机壳体因此在蒸汽入口和蒸汽出口之间经受温度梯度。这尤其在紧凑构造的蒸汽轮机中引起涡轮机壳体的非常高的负荷。蒸汽轮机在特殊的实施方式中具有多个涡轮段，如例如高压段和中压段和/或低压段。为了改进效率，这种蒸汽轮机能够具有用于再加热蒸汽的加热设备，使得例如离开高压部段的蒸汽在其输送给随后的涡轮段之前能够由加热设备加热。在此能够提出，分别在两个涡轮段之间设置有这种加热设备。尤其在具有这样再加热蒸汽的蒸汽轮机中，沿着蒸汽轮机的涡轮机纵轴线出现非常强的温度波动。首先，温度在高压段中梯度下降，随后在过渡区域中由于再加热突然升高。涡轮机壳体的与高压段的出流装置和随后的中压段或低压段的入流装置相邻设置的区域尤其在紧凑构造的蒸汽轮机中承受非常强的温度梯度。此外，涡轮机壳体出于更好的可制造性以及可安装性的原因具有多个壳体部分，所述壳体在构成分接缝的情况下彼此连接成涡轮机壳体。涡轮机壳体在此通常具有壳体下部件以及壳体上部件。沿着涡轮机纵轴线，涡轮机壳体也能够具有多个壳体区段，使得高压段和中压段例如设置在不同的壳体区段中。连接通常经由拧紧壳体部件的或壳体区段的法兰进行。壳体部件或壳体区段的连接的机械负荷越大，就需要越大的紧固元件，以便补偿打开分接缝的力。尤其在紧凑构造的蒸汽轮机中，这是大的问题，因为蒸汽轮机的可用的结构空间通常是强烈受限的。因此，所述蒸汽轮机的负荷可能性强烈受限。为了容纳导向叶片或导向叶片环，蒸汽轮机具有出流壳体，所述出流壳体与涡轮机纵轴线同轴地设置在涡轮机壳体之内。在具有再加热装置的蒸汽轮机中，尤其在出流壳体的出口的区域中在涡轮机壳体处出现非常强的温度梯度，因为离开出流壳体的蒸汽在所述区域中直接流向涡轮机壳体。在温度梯度过高的情况下，涡轮机壳体尤其会在所述临界区域中损坏。出于所述原因，为了避免这样高的温度梯度，这种蒸汽轮机的最大功率强烈受限。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是，实现一种出流壳体以及一种蒸汽轮机，其消除或至少部分地消除现有技术的缺点。尤其，本专利技术的目的是，提供一种出流壳体以及一种蒸汽轮机，其借助简单的方式以及成本适宜地在临界区域中具有降低的温度梯度从而在结构尺寸相同的情况下具有更高的负荷能力。上述目的通过权利要求来实现。因此，所述目的通过根据权利要求1的特征的用于蒸汽轮机的出流壳体来实现。此外，上述目的通过根据权利要求10的特征的具有根据本专利技术的出流壳体的蒸汽轮机来实现。本专利技术的其他特征和细节在从属权利要求、说明书和附图中得出。在此，结合根据本专利技术的出流壳体描述的特征和细节当然也结合根据本专利技术的蒸汽轮机适用，并且相应地反之亦然，使得关于针对各个专利技术方面的公开内容始终相互参考或者能够相互参考。根据本专利技术的第一方面，所述目的通过一种用于蒸汽轮机的涡轮级的出流壳体来实现。出流壳体具有：出流壳体壁，所述出流壳体壁沿壳体纵轴线包围中央的鼓形空间；和连接接口，其用于将出流壳体连接到蒸汽轮机的涡轮机壳体上。根据本专利技术，在出流壳体壁处设置有用于将出流壳体的端部相对于蒸汽轮机的涡轮轴密封的密封设备，其中密封设备相对于出流壳体壁密封。出流壳体优选构成为导向叶片承载件。因此，优选多个导向叶片环沿壳体纵轴线的方向依次设置或可设置在出流壳体处。出流壳体具有出流壳体壁，通过所述出流壳体壁围绕壳体纵轴线形成中央的鼓形空间。中央的鼓形空间也能够由流动空间表示，并且构成用于引导蒸汽质量流通过，以驱动蒸汽轮机的涡轮轴。鼓形空间直至达到密封设备并且通过所述密封设备沿壳体纵轴线的方向限界。出流壳体壁优选对于蒸汽是不能透过的，使得在出流壳体的区域中避免蒸汽流向涡轮机壳体。为了出流壳体的更好的可安装性以及可拆卸性，出流壳体优选多件式地构成，尤其具有上部件和下部件，并且优选经由法兰通过紧固机构如例如螺钉保持在一起。在出流壳体的沿流动方向后部的端部处设置有密封设备，使得通过密封设备防止蒸汽从出流壳体流出。密封设备优选具有用于相对于出流壳体壁密封的出流壳体壁密封件并且优选具有用于相对于涡轮轴密封的涡轮轴密封件。优选地，出流壳体壁密封件和涡轮轴密封件构成为组件或构件。密封设备优选基本上根据密封壳或至少根据密封壳的密封元件构成。密封元件优选构成为层状密封件和/或密封唇和/或迷宫式密封件。通过密封设备，因此能够防止蒸汽从出流壳体不受控地流出到随后的涡轮段中。出流壳体根据本专利技术构成为，使得蒸汽在穿流出流壳体之后能够有针对性地从所述出流壳体中引出并且输送给再加热装置，而蒸汽在此不撞到涡轮机壳体上。对此，在出流壳体处优选设有相应构成的管路和/或通道。根据本专利技术的出流壳体具有如下优点，借助于出流壳体，使引导通过蒸汽轮机的蒸汽质量流在出流壳体的区域中以及沿流动方向直接在出流壳体下游远离涡轮机壳体。蒸汽质量流的由于在穿流涡轮机时的膨胀而出现的温度梯度因此至少在某些部位不直接传递到涡轮机壳体上。因此，能够防止涡轮机壳体由于过高的温度梯度导致的过度热负荷。根据本专利技术的出流壳体可成本适宜地制造并且随后的用于防止蒸汽质量流进入到随后的涡轮段中的密封壳是多余的。由此，能够降低零件成本以及安装成本。此外，通过出流壳体的紧凑的构造，能够降低蒸汽轮机的总长度，尤其因为不再需要随后的密封壳。根据本专利技术的一个优选的改进方案，在出流壳体中能够提出，出流壳体壁具有用于容纳密封设备的容纳设备。容纳设备优选根据用于蒸汽轮机的密封壳的相应的容纳设备构成。容纳设备优选构成为，相对于出流壳体可松开地保持密封设备。为了容纳密封设备，容纳设备优选具有至少一个沿环周方向环绕的槽。优选地，设有用于将密封设备固定在容纳设备中的固定机构。这种容纳设备具有如下优点，借助简单的方式确保密封设备的可靠的保持以及简单的可更换性。此外优选地，出流壳体壁具有至少一个出流通道，所述出流通道至少部分地围绕壳体纵轴线。在出流通道处流体连通地设置有至少一个出流接管，所述出流接管横向于壳体纵轴线，优选以90°和/或切向于出流通道延伸，并且构成用于引导蒸汽通过。流过出流壳体的鼓形空间的蒸汽流动到出流通道中，并且经由出流通道流动到出流接管中，以便经由出流接管离开出流壳体。出流接管能够与管路耦联，所述管路构成用于引导蒸汽。例如，蒸汽因此能够输送给蒸汽轮机的再加热设备。这具有如下优点，借助简单的方式能够防止，离开出流壳体的蒸汽朝向涡轮机壳体流动。优选地，密封设备在至少一个出流通道本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于蒸汽轮机(3)的涡轮段(2)的出流壳体(1)，所述出流壳体具有：出流壳体壁(4)，所述出流壳体壁沿着壳体纵轴线(6)包围中央的鼓形空间(5)；和连接接口(7)，所述连接接口用于将所述出流壳体(1)连接到所述蒸汽轮机(3)的涡轮机壳体(8)上，其特征在于，在所述出流壳体壁(4)处设置有密封设备(9)，所述密封设备用于将所述出流壳体(1)的沿流动方向(S)后部的端部(10)相对于所述蒸汽轮机(3)的涡轮轴密封，其中所述密封设备(9)相对于所述出流壳体壁(4)密封。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.23 DE 102016215770.11.一种用于蒸汽轮机(3)的涡轮段(2)的出流壳体(1)，所述出流壳体具有：出流壳体壁(4)，所述出流壳体壁沿着壳体纵轴线(6)包围中央的鼓形空间(5)；和连接接口(7)，所述连接接口用于将所述出流壳体(1)连接到所述蒸汽轮机(3)的涡轮机壳体(8)上，其特征在于，在所述出流壳体壁(4)处设置有密封设备(9)，所述密封设备用于将所述出流壳体(1)的沿流动方向(S)后部的端部(10)相对于所述蒸汽轮机(3)的涡轮轴密封，其中所述密封设备(9)相对于所述出流壳体壁(4)密封。2.根据权利要求1所述的出流壳体(1)，其特征在于，所述出流壳体壁(4)具有用于容纳所述密封设备(9)的容纳设备(11)。3.根据权利要求1或2所述的出流壳体(1)，其特征在于，所述出流壳体壁(4)具有至少一个出流通道(12)，所述出流通道至少部分地围绕所述壳体纵轴线(6)，并且其中在所述出流通道(6)处流体连通地设置有至少一个出流接管(13)，所述出流接管横向于所述壳体纵轴线(6)延伸并且构成用于引导蒸汽通过。4.根据权利要求3所述的出流壳体(1)，其特征在于，所述密封设备(9)在至少一个所述出流通道(12)的朝向所述壳体纵轴线(6)的一侧处与所述出流通道(12)相邻地设置在所述出流壳体壁(4)处。5.根据上述权利要求中任一项所述的出流壳体(1)，其特征在于，所述连接接口(7)在所述出流壳体壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·希勒克，斯特凡·普赖比施，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE