[发明专利]蒸汽涡轮

说明书

技术领域

本发明涉及蒸汽涡轮领域。它涉及按权利要求1前序部分所述的蒸汽涡轮。

背景技术

功率范围在1000MW左右的大型蒸汽发电厂具有蒸汽涡轮组，所述蒸汽涡轮组分为高压涡轮、中压涡轮和低压涡轮(参见例如L。Busse等人的文章“World’shighest capacity steam turbosets for the lignite-fired Lippendorf power station”，ABBReview 6/1997，第13-22页(1997))。所称文章的图4示出从两个相反的侧面通过分别包括一个截止阀和一个截止阀的相应阀门单元向中压蒸汽涡轮切向地输送中间过热的蒸汽。

目前这种数量级的中压蒸汽涡轮在涡轮的每一侧上具有阀门单元，如本申请书图1所示。图1的在与机器的轴线16平行的观察方向上所示的中压蒸汽涡轮10具有外壳11和内壳12，这二者关于轴线16同心构成。内壳12环绕着(看不到的)具有所属叶片的、能够旋转地得到支承的转子。中间过热的蒸汽从两个相对的侧面通过蒸汽入口13、14沿切向流入到内壳12中的螺旋造型的入口区中，在那里转入轴向，加载转子的叶片并再通过蒸汽出口15排出。蒸汽的通过两个蒸汽输送管道17、18进行的入流受两个阀门单元VE1和VE2的影响。可比较的阀门单元例如在文献WO-A1-03/093653有所公开。

图1的阀门单元VE1和VE2基本上由截止阀部分V11或V21和控制阀部分V12或V22组成，它们各自可通过(液压的)驱动装置操纵。阀门V11、...、V22在阀门单元的内部-如在WO-A1-03/093653的图2中也可以看出的那样-具有近似球形的造型。对于大型蒸汽发电厂(约1100MW)来说，球形截止阀部分V11或V21典型地为39吨重(直径1100mm)并且球形控制阀部分V21或V22典型地为28吨重(直径815mm)。如果所属壳体以传统方式作为一体的铸件制造，则该铸件具有＞60吨的重量。

对于工作温度＞650℃的蒸汽涡轮来说，阀门单元的承受全部蒸汽压力的壳体必须由镍基合金制造。但这样做的缺点如下：

·每千克材料的成本非常高。

·原则上对于镍基合金来说工件的内表面很难加工。对于非常大的工件来说尤其是这样。

·难于找到铸造这种大型镍基合金工件的制造厂家。

·由于铸件的尺寸，铸造期间出现单个部件的分凝，所述分凝导致工件内部成分不均匀的缺陷区域。其中分凝的程度取决于工件的尺寸。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种开头所述类型的蒸汽涡轮，其避免传统解决方案的缺点并且其优点特别在于减小所要铸造的镍基合金部件的尺寸。

该目的通过权利要求1的全部特征得以实现。本申请旨在将由一种材料制成的大型铸件划分为由同一材料制成的多个小型铸件，多个小型铸件被分开制造并然后材料配合地相互连接。所提出的解决方案的重点涉及将所需的由镍基合金制成的大型部件划分为多个较小的子部件，将其作为单独的铸件制造并随后相互连接。这种方法首先对输出功率例如＞500MW的非常大的蒸汽涡轮非常重要并具有优点。所提出的方法(多个子部件，但每个子部件在尺寸上或重量上为此却变小)对于在本发明范畴内的蒸汽涡轮而言不仅可以用于设置在蒸汽涡轮上的阀门单元，而且也可以用于蒸汽涡轮本身的内壳。

依据本发明的一种构成方案，至少一些壳体部件为形成壳体而被相互焊接。对于镍基合金来说，与钢相比，在高的内部压力的负荷下焊缝处的蠕变强度仅略微降低，从而保证经焊接的本体的高的机械强度。在此方面，壳体部件最好在与蒸汽的流动方向垂直和/或者平行定向的平面中相互焊接。

本发明另一种构成方案的特征在于，蒸汽涡轮为中压蒸汽涡轮，并且，由多个较小的壳体部分组成的壳体为中压蒸汽涡轮的内壳。尤其内壳沿与蒸汽涡轮的轴线平行的分界面被划分为至少两个子壳。在此方面，为机械加固内壳可以附加设置加固件，特别是沿轴向分布地设置锁环，其牢固地围住内壳。

本发明另一种构成方案的特征在于，蒸汽涡轮为中压蒸汽涡轮，为控制向中压蒸汽涡轮的蒸汽输送，中压蒸汽涡轮的蒸汽入口上设置了至少一个阀门单元，并且，划分为多个较小的壳体部分的壳体为至少一个阀门单元的壳体。

优选在中压蒸汽涡轮上设置两个彼此相对的蒸汽入口，其中，为每个蒸汽入口配设一个阀门单元，并且这两个阀门单元的壳体分别被划分为多个较小的壳体部分。