[發(fā)明專利]蒸汽渦輪及其冷卻方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010003902.2
• 申請日: 2010-01-13
• 公開（公告）號: CN101781999A
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發(fā)明（設計）人: 豬亦麻子;山下勝也;齊藤和宏;犬飼隆夫;池田一隆
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: F01D5/02
• 分類號: F01D5/02;F01D5/14;F01D5/30;F01D5/18
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權代理有限公司 11243
• 代理人: 張敬強

技術領域

本發(fā)明涉及蒸汽渦輪及其冷卻方法，更具體地，涉及使用蒸汽溫度約700 到750℃的高溫蒸汽的蒸汽渦輪。

背景技術

從提高渦輪效率的觀點看，使用溫度為約600℃的主流蒸汽的蒸汽渦輪 已經(jīng)投入實際使用。為了進一步提高渦輪效率，已經(jīng)研究和開發(fā)了主流蒸汽的 溫度提高到約700到750℃的蒸汽渦輪。

由于蒸汽渦輪使用高溫主流蒸汽，因此在燃氣輪機中需要使用耐熱合金。 但是，由于耐熱合金很昂貴，并且也很難由耐熱合金制造大型構件或多個部件， 所以很難使用耐熱合金，因此在一些情況下，蒸汽渦輪的材料強度可能由于高 溫蒸汽而降低。在這種情況下，需要冷卻渦輪組成構件。

如圖6中所示，如通常所知，蒸汽渦輪包括形成在轉子輪盤50上的轉子 側植入部51和形成在動葉片上的動葉片側植入部52，所述轉子輪盤50與轉 子一體形成，所述轉子未顯示，所述動葉片未顯示。因此已知這樣的蒸汽渦輪， 其中每一個動葉片側植入部52從轉子的軸向方向被插入到相鄰的轉子側植入 部51之間的凹槽53內(nèi)，以使動葉片側植入部52與轉子側植入部51接合。

作為上面描述的蒸汽渦輪之一，專利文件1(日本特開專利公開號No. 11-200801)公開了一種蒸汽渦輪，其中冷卻通道55形成在相鄰的轉子側植入 部51之間的凹槽53的凹槽底部表面54和每一個動葉片側植入部52的下端部 之間，如由圖6中的雙點劃線所示。

轉子側植入部51和動葉片側植入部52可通過使冷卻蒸汽流經(jīng)冷卻通道 55來冷卻。

但是，如專利文件1中所描述的，在使冷卻蒸汽僅流經(jīng)每一個由相鄰轉子 側植入部51之間的凹槽53的凹槽底部表面54和每一個動葉片側植入部52 的下端部封閉的冷卻通道55時的情況，很難隔斷從動葉片的葉片部傳導進入 轉子側植入部51和動葉片側植入部52的熱。事實上，在實際操作中，很難有 效地冷卻轉子側植入部51和動葉片側植入部52。結果引起轉子側植入部51 和動葉片側植入部52可能由于高溫蒸汽的熱而降低強度的擔心。

發(fā)明內(nèi)容

考慮到上面提到的現(xiàn)有技術中遇到的情況，本發(fā)明的目的是提供一種蒸汽 渦輪及其能夠確保動葉片和轉子輪盤的每一個的植入部強度并且即使當高溫 蒸汽用作主流蒸汽時仍確保其堅固性的冷卻方法。

一方面，本發(fā)明的上述和其他目的可通過提供一種蒸汽渦輪實現(xiàn)，所述蒸 汽渦輪包括：

殼體；

轉子，布置在所述殼體內(nèi)部，以沿所述殼體的軸向延伸；

轉子輪盤，與所述轉子一體形成；

轉子側植入部，形成在所述轉子輪盤中；

動葉片；以及

動葉片側植入部，形成在所述動葉片中，其中多個動葉片沿所述轉子的圓 周方向以所述動葉片的動葉片側植入部分別與所述轉子側植入部接合的布置 方式布置在所述轉子輪盤上，并且

其中，間隙以這樣的方式分別形成在所述動葉片側植入部和所述轉子側植 入部之間：冷卻介質(zhì)流經(jīng)所述間隙中的至少形成在所述動葉片的葉片部側的間 隙。

在本發(fā)明的另一方面中，還提供一種用于冷卻蒸汽渦輪的方法，所述蒸汽 渦輪包括：殼體；轉子，布置在所述殼體內(nèi)部，以沿所述殼體的軸向延伸；轉 子輪盤，與所述轉子一體形成；轉子側植入部，形成在所述轉子輪盤中；多個 動葉片，沿所述轉子的圓周方向布置在所述轉子輪盤上；以及動葉片側植入部， 形成在所述動葉片中，其中所述動葉片的動葉片側植入部分別與所述轉子側植 入部接合，

其中，冷卻介質(zhì)流經(jīng)形成在所述動葉片側植入部和所述轉子側植入部之間 的間隙中的至少形成在所述動葉片的葉片部側上的間隙。

在根據(jù)本發(fā)明的上述方面的優(yōu)選實施例中，可另外提供以下主題。

可能期望動葉片側植入部和轉子側植入部以平行于轉子軸向的直線形狀、 以相對于軸向傾斜的直線形狀或以平行于軸向的彎曲形狀形成，以沿直線方向 相對移動來彼此接合。

動葉片側植入部和轉子側植入部每一個可以圣誕樹形狀形成，多個植入鉤 部從植入頸部的兩側突出，并且用于冷卻介質(zhì)從其中流經(jīng)的冷卻通道形成在所 述植入頸部的根部中。