[發明專利]用于軸流式渦輪機的葉片環和用于調整葉片環的最大流率的方法

有效

• 申請號: 201280069005.9
• 申請日: 2012-11-07
• 公開（公告）號: CN104105844A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 阿爾明·德拉澤爾
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: F01D9/04
• 分類號: F01D9/04;F01D17/14;F01D17/16
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;丁永凡

技術領域

本發明涉及一種用于軸流式渦輪機的葉片環、一種具有葉片環的軸流式渦輪機和一種用于調整葉片環的最大流率的方法。

背景技術

為了實現經濟地運行蒸汽輪機重要的是：能夠在蒸汽輪機中將例如發電站的蒸汽發生器最大可能的過程蒸汽流減壓。可通過蒸汽輪機運送的最大的過程蒸汽流是在設計渦輪機時的決定性的參數并且稱作為蒸汽輪機的最大流率。蒸汽輪機的導向葉片環具有多個導向葉片，所述導向葉片在環周上均勻分布地設置，其中在導向葉片之間構成葉片通道。在徑向上，葉片通道在轂側由轂輪廓限界并且在殼體側由殼體輪廓限界。蒸汽輪機的最大流率決定性地由第一導向葉片環的最大流率影響，所述最大流率基本上通過第一導向葉片環的葉片通道的全部有效的橫截面的整體來確定。

新制造的蒸汽輪機的最大流率由于蒸汽輪機的構件的制造公差和安裝公差而存在一定的不精確性。此外，最大流率由于構件老化而改變。因此通常需要校正蒸汽輪機的最大流率，以便蒸汽輪機再次能夠以額定狀態運行。為此，在工作時存在的導向葉片通過具有在蒸汽輪機的最大流率方面改進的輪廓的新的導向葉片來更換。通常，更換相關的葉片環的全部導向葉片，然而這是極其耗費且成本密集的。替選于此，能夠縮短導向葉片的后緣。然而因此僅能夠提高導向葉片環的最大流率，并且縮短通常導致氣動特性更差以及導致導向葉片的機械強度更小。

發明內容

本發明基于下述目的：實現一種用于軸流式渦輪機的葉片環、一種具有葉片環的軸流式渦輪機和一種用于調整葉片環的最大流率的方法，其中克服上述問題并且尤其能夠以校正的方式改變軸流式渦輪機的最大流率。

用于軸流式渦輪機的根據本發明的葉片環具有設置在外環上的、徑向朝向內部的外面和設置在內環上的、徑向朝向外部的內面，所述外面和所述內面對環形的且沿軸流式渦輪機的主流動方向漸縮的流動通道限界并且彼此同心地以及平行地設置；以及至少一個調整葉片，所述調整葉片在流動通道中借助于引導裝置以能平行于面中的一個面的母線移動的方式設置并且在環中的至少一個上能夠固定在預設的位置中。

母線的特征在于其設置在這兩個面中的一個上并且朝相應的面的假設的尖部定向。

流動通道的直徑朝內面的和外面漸縮的方向下降。如果借助于引導裝置沿漸縮方向移動至少一個調整葉片，那么其在環周方向距在葉片環中相鄰設置的葉片的間距下降，由此用于流動經過流動通道的流體的流動通道的堵塞增大并且葉片環的最大流率相應地下降。類似地，通過借助于引導裝置將至少一個調整葉片相反于漸縮方向移動的方式來提高最大流率。因此，有利地在操作引導裝置的情況下能夠簡單地改變葉片環的最大流率。這例如能夠在當葉片環的最大流率由于軸流式渦輪機的部件老化而改變時或在最大流率應當匹配于改變的邊界條件、例如改變的過程蒸汽質量流時能夠是需要的。此外，能夠執行最大流率的校正，以補償新制造的軸流式渦輪機的安裝公差或制造公差。能夠考慮的是，內環構成為盤。

外面和內面優選是錐形面。替選地，外面和內面優選沿著相應的母線在垂直于流動通道的軸線的每個橫截面中在一些區段上具有相同的曲率半徑，使得在調整葉片移動時在調整葉片和面之間的徑向間隙的延伸尺寸保持恒定。在此，外面和內面的每個垂直于流動通道的軸線的橫截面分別由多邊形或由多個直接相鄰設置的圓區段形成。

葉片環優選是軸流式渦輪機的對角級。對角級有利地具有由這兩個錐形面限界的流動通道。優選地，葉片環是具有固定的、不旋轉的導向葉片以及固定的、不旋轉的內面和外面的導向葉片環。

在一個優選的實施方式中，葉片環具有多個葉片，其中葉片交替地是調整葉片以及固定地安置在外面和/或安置在內面上的葉片。每個固定地安置的葉片連同內環和所述外環一起一件式地制成，或者連同內環的區段和外環的區段一起一件式地制成。因此有利地得到葉片環的高的強度。通過將每隔一個葉片環固定地安裝，在制造葉片環時有利地對于制造工具而言得到葉片環的良好的可接近性。

優選的是，引導裝置在內環中和/或外環中具有滑槽以及在調整葉片的徑向外側上和/或在調整葉片的徑向內側上具有栓，其中栓接合到滑槽中。引導裝置優選在滑槽中的至少一個中在軸流式渦輪機的主流動方向的下游具有止擋件，借助所述止擋件能夠將調整葉片固定在預設的位置中。在此，調整葉片在軸流式渦輪機運行時通過在流動通道中流動的流體壓緊止擋件，由此實現調整葉片的固定。調整葉片在流動通道中的定位例如能夠通過將間隔件引入到止擋件上來限定。間隔件例如能夠通過埋頭螺釘和/或外環上的和/或內環上的焊接點來固定地安置在內環上。