[發明專利]蒸汽渦輪發電設備的冷卻方法及裝置

有效

• 申請號: 200980157134.1
• 申請日: 2009-10-15
• 公開（公告）號: CN102325964A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 石黑淳一;藤川立誠;田中良典;杼谷直人;西本慎
• 申請（專利權）人: 三菱重工業株式會社
• 主分類號: F01D25/12
• 分類號: F01D25/12;F01D5/08;F01D25/24;F01K7/32
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 岳雪蘭

1.一種蒸汽渦輪發電設備的冷卻方法，該蒸汽渦輪發電設備包括：對流殼體一體式蒸汽渦輪，該對流殼體一體式蒸汽渦輪在一個殼體內從低壓渦輪到高壓側收容多個渦輪部，并利用平衡密封部對上述多個渦輪部之間進行分隔，所述蒸汽渦輪發電設備的冷卻方法用于對該平衡密封部和配置在該平衡密封部的內側的轉子軸進行冷卻，其特征在于，包括：

冷卻蒸汽供給工序，其將冷卻蒸汽供給到設置在所述平衡密封部的冷卻蒸汽供給路徑，所述冷卻蒸汽具有比在蒸汽渦輪發電設備內產生并被供給到所述對流殼體一體式蒸汽渦輪的各個渦輪部的工作蒸汽經過初級靜葉片后的初級靜葉片出口蒸汽的溫度更低的溫度，并且，具有大于等于該初級靜葉片出口蒸汽的壓力；

冷卻工序，其通過將該冷卻蒸汽經由該冷卻蒸汽供給路徑導入形成在該平衡密封部與轉子軸之間的間隙，并使冷卻蒸汽與該初級靜葉片出口蒸汽相逆而在該間隙流通，從而冷卻該平衡密封部和轉子軸。

2.根據權利要求1所述的蒸汽渦輪發電設備的冷卻方法，其特征在于，

所述對流殼體一體式蒸汽渦輪由工作蒸汽壓力不同的高壓側渦輪部和低壓側渦輪部構成，

包括排出工序，其將在所述冷卻工序中用于該平衡密封部和轉子軸的冷卻后的冷卻蒸汽從形成在該平衡密封部的冷卻蒸汽排出路徑向排氣蒸汽管排出，該排氣蒸汽管向后級側蒸汽渦輪供給蒸汽。

3.根據權利要求2所述的蒸汽渦輪發電設備的冷卻方法，其特征在于，

在比所述冷卻蒸汽排出路徑更靠近所述低壓側渦輪部的所述間隙，使所述冷卻蒸汽供給路徑開口，并且，使冷卻蒸汽與從低壓側渦輪部流入所述間隙的該低壓側渦輪部的初級靜葉片出口蒸汽相逆而通過該間隙，之后，使冷卻蒸汽與所述高壓側渦輪部的初級靜葉片出口蒸汽一起從該冷卻蒸汽排出路徑排出。

4.根據權利要求1～3的任一項所述的蒸汽渦輪發電設備的冷卻方法，其特征在于，所述轉子軸由接合不同材質的材料構成的分割體而構成，并且面對所述間隙而形成一體地連結該轉子軸的接頭部，利用所述冷卻蒸汽對該接頭部進行冷卻。

5.一種蒸汽渦輪發電設備的冷卻裝置，該蒸汽渦輪發電設備包括：對流殼體一體式蒸汽渦輪，該對流殼體一體式蒸汽渦輪在一個殼體內從低壓渦輪到高壓側收容多個渦輪部，并利用平衡密封部對上述多個渦輪部之間進行分隔，所述蒸汽渦輪發電設備的冷卻裝置用于對該平衡密封部和配置在該平衡密封部的內側的轉子軸進行冷卻，其特征在于，包括：

冷卻蒸汽供給路徑，其形成在所述平衡密封部，并在該平衡密封部與轉子軸之間的間隙進行開口；

冷卻蒸汽管，其與該冷卻蒸汽供給路徑連接，并向該冷卻蒸汽供給路徑供給冷卻蒸汽，該冷卻蒸汽具有比在蒸汽渦輪發電設備內產生并被供給到所述對流殼體一體式蒸汽渦輪的各個渦輪部的工作蒸汽經過初級靜葉片后的初級靜葉片出口蒸汽的溫度更低的溫度，并且，具有大于等于該初級靜葉片出口蒸汽的壓力，

使該冷卻蒸汽經由該冷卻蒸汽供給路徑在平衡密封部與轉子軸之間的間隙流通，從而冷卻該平衡密封部和轉子軸。

6.根據權利要求5所述的蒸汽渦輪發電設備的冷卻裝置，其特征在于，

所述對流殼體一體式蒸汽渦輪由工作蒸汽壓力不同的高壓側渦輪部和低壓側渦輪部構成，

具有冷卻蒸汽排出路徑，該冷卻蒸汽排出路徑形成在所述平衡密封部并在所述間隙開口，而且與向后級側蒸汽渦輪供給蒸汽的排氣蒸汽管連接，

在使所述冷卻蒸汽在該間隙流通，從而冷卻該平衡密封部和轉子軸后，使其從該冷卻蒸汽排出路徑向排氣蒸汽管排出，該排氣蒸汽管向后級側蒸汽渦輪供給蒸汽。

7.根據權利要求6所述的蒸汽渦輪發電設備的冷卻裝置，其特征在于，

在比所述冷卻蒸汽排出路徑更靠近所述低壓側渦輪部的所述間隙，使所述冷卻蒸汽供給路徑開口，并且，使所述冷卻蒸汽與從所述低壓側渦輪部的所述初級靜葉片出口蒸汽相逆而通過該間隙，之后，使冷卻蒸汽從該高壓側渦輪部的初級靜葉片出口分流，并與流入靠近該高壓側渦輪部的所述間隙的蒸汽一起從該冷卻蒸汽排出路徑排出。

8.根據權利要求6或7所述的蒸汽渦輪發電設備的冷卻裝置，其特征在于，

具有超高壓渦輪，所述對流殼體一體式蒸汽渦輪的高壓側渦輪部是高壓渦輪，該對流殼體一體式蒸汽渦輪的低壓側渦輪部是低壓渦輪，

將該超高壓渦輪的排氣蒸汽的一部分或該超高壓渦輪的抽氣蒸汽作為所述冷卻蒸汽供給到所述冷卻蒸汽供給路徑。