[發明專利]蒸汽渦輪機和蒸汽渦輪機設備系統

有效

• 申請號: 200910159086.1
• 申請日: 2009-08-06
• 公開（公告）號: CN101644174A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: 池田一隆;山下勝也;犬飼隆夫;齊藤和宏;北口公一;巖井章吾;宮下重和
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: F01D25/24
• 分類號: F01D25/24
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司
• 代理人: 張敬強

技術領域

本發明涉及一種具有外殼和內殼的雙結構外殼的蒸汽渦輪機，以及一種具 有所述蒸汽渦輪機的蒸汽渦輪機設備系統。

背景技術

具有高壓的蒸汽渦輪機偶爾會具有例如在JP-A?2006-307280(KOKAI)中 所描述的有著外殼和內殼的雙結構的外殼結構。在這種結構中，一級轉動葉片 處的排出蒸汽經由壓蓋部分在內殼和外殼之間流動，并遇到渦輪排出蒸汽。因 此，外殼具有設計壓力，該壓力是在內外殼之間的壓力與外殼的外部壓力間的 壓差。而且，汽缸結構也受到在內外殼之間流動的蒸汽溫度的影響。

在上述具有傳統雙結構外殼的蒸汽渦輪機中，如果作為工作流體的蒸汽的 條件包括超臨界壓力或極超臨界壓力，則有必要針對外殼使用具有高強度的材 料，或者有必要增大外殼的厚度。因而，蒸汽渦輪機存在制造成本增高的問題。

發明內容

本發明提供了一種蒸汽渦輪機，可以不考慮排出蒸汽的條件來設計配置有 外殼和內殼的雙結構外殼中的外殼，并且可以壓縮生產成本；還提供了一種具 有所述蒸汽渦輪機的蒸汽渦輪機設備系統。

根據本發明的一方面，提供了一種蒸汽渦輪機，包括：配置有外殼和內殼 的雙結構外殼；被安置通過內殼、并具有被插入的多級轉動葉片的渦輪轉子； 沿內殼中的渦輪轉子的軸向與轉動葉片交替安置的多級固定葉片；以及排出通 道，該排出通道將已經流進內殼中且經過了最后一級轉動葉片的工作流體從內 殼內部直接引導到外殼外部。

根據本發明的另一方面，提供了一種蒸汽渦輪機設備系統，該蒸汽渦輪機 設備系統包括：多個蒸汽渦輪機，多個蒸汽渦輪機中的至少一個包括配置有外 殼和內殼的雙結構外殼；被安置通過內殼、且具有被插入的多級轉動葉片的渦 輪轉子；沿內殼中的渦輪轉子的軸向與轉動葉片交替安置的多級固定葉片；以 及排出通道，該排出通道將已經流進內殼中且經過了最后一級轉動葉片的工作 流體從內殼內部直接引導到外殼外部；冷卻工作流體供給管道，將冷卻工作流 體供給至外殼和內殼之間的空間；以及冷卻工作流體排出管道，從所述空間排 出用于冷卻的冷卻工作流體，其中從所述冷卻工作流體排出管道排出的冷卻工 作流體被引導至另一蒸汽渦輪機和/或熱交換器，該另一蒸汽渦輪機和/或熱交 換器利用所述冷卻工作流體作為用于加熱給水的熱源。

附圖說明

參照附圖對本發明進行描述，附圖僅用于示例目的，并不在任何方面限定 本發明。

圖1A是示出了根據第一實施例的蒸汽渦輪機的橫截面的圖示；

圖1B是示出了放大的排出通道的橫截面的圖示；

圖2是示出了根據第二實施例的蒸汽渦輪機的橫截面的圖示；

圖3是示出了根據第二實施例的不同蒸汽渦輪機的橫截面的圖示；

圖4是示出了具有用于回收冷卻工作流體并將其排到外部的冷卻工作流 體排出管的結構的橫截面的第二實施例的另一不同蒸汽渦輪機的圖示；

圖5是示意性地示出了具有圖4所示的蒸汽渦輪機的蒸汽渦輪機設備系統 的概況的圖示。

具體實施方式

將參照附圖描述根據本發明的實施例。

(第一實施例)

圖1A是示出了根據第一實施例的蒸汽渦輪機10的橫截面的圖示。圖1B 是示出了放大的排出通道30的橫截面的圖示。

如圖1A所示，蒸汽渦輪機10具有內殼20和位于內殼20之外的外殼21 的雙結構外殼。在其中插入了轉動葉片22的渦輪轉子23被安置通過內殼20。 轉子軸承24可旋轉地支撐渦輪轉子23。

將固定葉片25沿渦輪轉子23的軸向安置在內殼20的內表面上，從而與 轉動葉片22交替地布置。將壓蓋曲徑密封部分(gland?labyrinth?portions)26a、 26b、26c、26d安置在渦輪轉子23和各個單獨的外殼之間，以防止作為工作 流體的蒸汽泄漏到外部。蒸汽渦輪機10設置有主蒸汽管道27，通過該主蒸汽 管道將主蒸汽引入到蒸汽渦輪機10中。被引入主蒸汽管道27的主蒸汽被引導 至吸氣套筒27a，該吸氣套筒27a通過未示出的復數個密封環插入主蒸汽管道 27的內徑側。連接吸氣套筒27a以與噴嘴箱28連通，蒸汽通過噴嘴箱28被 導向轉動葉片22，將主蒸汽通過吸氣套筒27a引導至噴嘴箱28。