蒸汽涡轮温暖保持设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种蒸汽涡轮温暖保持设备，其包括：主蒸汽线路，其用于将工作蒸汽供给到所述蒸汽涡轮中，以便从所述工作蒸汽提取功，停止阀，在所述主蒸汽线路中，用于隔断所述主蒸汽线路，控制阀，在所述主蒸汽线路中，在所述停止阀的下游，用于控制通过所述主蒸汽线路的工作蒸汽流，蒸汽涡轮外罩壳，具有第一端部和远侧的第二端部，其中，所述主蒸汽线路朝所述第一端部连接至所述蒸汽涡轮外罩壳；和蒸汽涡轮排出柱，朝所述第二端部连接至涡轮罩壳，用于排放所述工作蒸汽，其中，温暖保持蒸汽线路在所述停止阀的下游连接至所述主蒸汽线路。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及蒸汽涡轮性能，且具体而言，涉及涡轮转子和罩壳的保持温暖，以便限制在蒸汽涡轮运转中断期间的寿命周期应力。
技术介绍
影响蒸汽涡轮寿命的主要因素是低循环疲劳。用于生成功率的蒸汽涡轮典型地具有大直径转子和罩壳(casing)，该转子和罩壳由于它们的尺寸而倾向于处于低循环疲劳形式的热应力损伤。该损伤在加载和卸载循环期间是最普遍的，具体而言是在开始/停止循环期间，由于在这些事件期间发生的热膨胀和金属温度的大变化速率。当积累的低循环疲劳损伤达到构件的材料极限时，可形成裂纹，从而需要替换。结果，期望避免导致低循环疲劳的事件或至少使其减到最少。欧洲专利no. EP 2 351 912 A1论述了将太阳能站从关机状态和/或启动阶段开始加热至操作温度所要求的总体工作时间的问题的解决方案。所论述的解决方案包括加热装置，其能够连接至轴的内部孔，该加热装置实现涡轮的轴的加热。美国专利No. 4,282,708公开了备选的方法，该方法包括通过将加热的蒸汽供应至轴封(gland)区段来对蒸汽涡轮进行温暖保持(warm keeping)。专利申请CA1245059A1论述了另一重新启动方法，该方法使用在空气间隙上方的多个电加热毯，以将涡轮转子的温度维持在期望的初始启动温度。
技术实现思路
公开了一种蒸汽涡轮温暖保持设备，其可提供简单的系统，在该简单的系统中，可实现通过蒸汽涡轮运转中断期间的温暖保持带来的对转子低循环疲劳寿命的益处。一个普通方面包括蒸汽涡轮设备，其包括：主蒸汽线路，其用于将工作蒸汽供给到蒸汽涡轮中，以便于从该工作蒸汽提取功；停止阀，在该主蒸汽线路中，用于隔断该主蒸汽线路；控制阀，在该主蒸汽线路中，在该停止阀的下游，用于控制通过该主蒸汽线路的工作蒸汽流；蒸汽涡轮外罩壳，具有第一端部和远侧的第二端部，其中，该主蒸汽线路朝该第一端部连接至该蒸汽涡轮罩壳；和蒸汽涡轮排出柱，朝第二端部连接至该涡轮外罩壳，用于排放该工作蒸汽。该方面还包括温暖保持蒸汽线路，其在该停止阀的下游连接至该主蒸汽线路。该方面使得可能当蒸汽涡轮离线时使加温蒸汽(warming steam)行进通过整个蒸汽涡轮工作流体流动路径。通过当蒸汽涡轮离线时用这种方法将蒸汽涡轮保持在升高的温度下减小了温度变化，从而减轻低循环疲劳。其他方面包括下列特征中的一个或更多个：温暖蒸汽线路在停止阀与控制阀之间连接至主蒸汽线路；温暖保持蒸汽线路中的阻断阀；用于在温暖保持蒸汽行进通过温暖保持蒸汽线路时加热该温暖保持蒸汽的加热装置；电加热装置；混合装置，其在温暖蒸汽线路中，在该加热装置处或附近，构造成在该加热装置的附近形成湍流，从而增大热传递效率；用于控制加温保持蒸汽的流动速率的控制系统；和构造成仅当满足以下条件中的各项时才操作该加热装置的控制系统：停止阀关闭、控制阀打开、和外罩壳内的压力等于或小于周围压力。根据结合附图作出的下列描述，本公开的其他方面和优点将变得显而易见，附图作为示例来例示本技术的示范实施例。附图说明作为示例，参考附图在下文中更全面地描述本公开的实施例，在附图中：图1是可应用示范实施例的现有技术的蒸汽涡轮的截面图；图2是已应用了示范实施例的图1的蒸汽涡轮；且图3示出可应用至图1的蒸汽涡轮的去往主蒸汽线路连接点的备选加温蒸汽线路。图4示出了湍流器。参考标号10 蒸汽涡轮12 主蒸汽线路14 控制阀16 停止阀20 蒸汽涡轮主体22 外罩壳23 热隔离件24 内罩壳26 进口螺管(inlet spiral)28 涡轮腔30 转子32 轴承34 轴封40 排出柱50 温暖保持蒸汽线路52 阻断阀54 加热器56 湍流器。具体实施方式现在参照附图描述本公开的示范实施例，其中，自始至终，类似的参考标号用于指类似的元件。在下列说明中，为了说明，陈述了许多具体细节以提供本公开的透彻理解。然而，本公开可在没有这些具体细节的情况下实施，且不限于本文中公开的示范实施例。图1示出现有技术蒸汽涡轮10，该蒸汽涡轮10包括朝蒸汽涡轮主体20的第一端部对该蒸汽涡轮主体20进行供给的主蒸汽线路12。经由控制阀14行进通过主蒸汽线路12的蒸汽行进通过蒸汽涡轮主体20，且借助于排出柱40离开蒸汽涡轮主体，该排出柱40在蒸汽涡轮10为中间压力蒸汽涡轮10的情况下典型地连接至(未示出的)低压蒸汽涡轮。控制阀14的目的是调节通过蒸汽涡轮主体20的蒸汽流且因此控制蒸汽涡轮10的加载。蒸汽涡轮主体20包括外罩壳22和进口螺管26，该进口螺管26用于将基本上径向供给的供给蒸汽引导到基本上轴向定向的蒸汽膨胀区段中，该蒸汽膨胀区段由内罩壳24和转子30限定，其中，膨胀的蒸汽用于驱动转子30。离开蒸汽膨胀区段的膨胀蒸汽在于第二轴向远端处经由排出柱40离开蒸汽涡轮主体20之前进入外罩壳22内的涡轮腔28。外罩壳22可由热隔离件23包围。轴封34用于靠着转子30密封外罩壳22，同时轴承32还用于支撑转子30。图2示出蒸汽涡轮10的示范实施例，其中温暖保持蒸汽线路50在控制阀14和外罩壳22之间连结主蒸汽线路12。温暖保持蒸汽线路50的目的是使加温蒸汽流能够通过蒸汽涡轮10的工作流动路径，包括通过进口螺管26，在内罩壳24和转子30之间，到涡轮腔28中且通过排出柱40离开。只要当涡轮腔28中的流体压力等于或小于周围压力时加温保持蒸汽线路50运行，对待机操作期间的轴封蒸汽的需求就是不必要的。在图2中示出的示范实施例中，控制阀14包括停止阀16。在图3中示出的更改的示范实施例中，主蒸汽线路12包括在控制阀14的上游的分开的停止阀16，其构造成处于完全打开位置或者完全关闭位置。在该示范实施例中，温暖保持蒸汽线路50在停止阀16与控制件14之间连结主蒸汽线路12。在该设备中，通过在温暖保持蒸汽线路50中使用阀来调节温暖保持蒸汽流速率是可能的。优选地使用控制阀14来在温暖保持蒸汽流速率典型地显著小于标称操作蒸汽速率时调节该温暖保持蒸汽流速率，且因此通常单独使用控制阀14来稳定地控制是不可能的。在示范实施例中，温暖保持蒸汽线路50包括阻断阀52且可选地包括加热器54和湍流器56。阻断阀52提供在例如正常操作期间将温暖保持蒸汽与蒸汽涡轮10隔断的工具。阻断阀52是自动操作的阀，其连接至未示出的控制系统。示范实施例还包括加热器54。加热器54的目的是提供将温暖保持蒸汽加热至如下温度的工具，该温度使行进通过蒸汽涡轮10的温暖保持蒸汽能够维持罩壳22、24，且具体而言，转子30，的温度，从而补偿通过外罩壳22和相关热隔离件的周围热损耗、以及由行进通过蒸汽涡轮10且通过排出柱40离开的温暖保持蒸汽携带的热量的损耗。加热器54可为能够将热能赋予行进通过温暖保持蒸汽线路50的加温蒸汽中的任何已知的装置，包括电气装置。在示范实施例中，加热器54位于温暖保持蒸汽线路50的外部。在示范实施例中，温暖保持蒸汽在范围从100℃直到标称新蒸汽温度(nominal live steam temperature)的温度下提供至温暖保持蒸汽线路50，其中，在阻断阀52的下游围绕蒸汽保持蒸汽线路50的外区段缠绕的电气元件作用为加热器54。在示范实施例中，加热器54将温暖保持蒸汽加热至高于550℃。由加热器54加热至的温度取决于蒸汽涡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蒸汽涡轮温暖保持设备，其包括：主蒸汽线路，其用于将工作蒸汽供给到所述蒸汽涡轮中，以便从所述工作蒸汽提取功；停止阀，在所述主蒸汽线路中，用于隔断所述主蒸汽线路；控制阀，在所述主蒸汽线路中，在所述停止阀的下游，用于控制通过所述主蒸汽线路的工作蒸汽流；蒸汽涡轮外罩壳，具有第一端部和远侧的第二端部，其中，所述主蒸汽线路朝所述第一端部连接至所述蒸汽涡轮外罩壳；和蒸汽涡轮排出柱，朝所述第二端部连接至涡轮罩壳，用于排放所述工作蒸汽，其中，温暖保持蒸汽线路在所述停止阀的下游连接至所述主蒸汽线路。

【技术特征摘要】
1.一种蒸汽涡轮温暖保持设备，其包括：主蒸汽线路，其用于将工作蒸汽供给到所述蒸汽涡轮中，以便从所述工作蒸汽提取功；停止阀，在所述主蒸汽线路中，用于隔断所述主蒸汽线路；控制阀，在所述主蒸汽线路中，在所述停止阀的下游，用于控制通过所述主蒸汽线路的工作蒸汽流；蒸汽涡轮外罩壳，具有第一端部和远侧的第二端部，其中，所述主蒸汽线路朝所述第一端部连接至所述蒸汽涡轮外罩壳；和蒸汽涡轮排出柱，朝所述第二端部连接至涡轮罩壳，用于排放所述工作蒸汽，其中，温暖保持蒸汽线路在所述停止阀的下游连接至所述主蒸汽线路。2.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮温暖保持设备，其中，所述温暖保持蒸汽线路在所述停止阀与所述控制阀之间连接至所述主蒸汽线路。3.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮温暖保持设备，其中，所述温暖保持蒸汽线路在所述控制阀与所述蒸汽涡轮外罩壳之间连接至所述主蒸汽线路。4.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮温暖保持设备，还包括在所述温暖保持蒸汽线路中的阻断阀。5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：G马里内斯库，P斯特恩，M塞尔，
申请(专利权)人：通用电器技术有限公司，
类型：新型
国别省市：瑞士;CH