用于冷却蒸汽涡轮机转子的系统和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102042041A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102042041A(43)申请公布日2011.05.04(21)申请号201010517880.1(22)申请日2010.10.12(30)优先权数据12/5778842009.10.13US(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人R·S·V·卡西博特拉A·P·巴加瓦蒂斯瓦兰F·T·小威利(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人严志军谭祐祥(51)Int.Cl.F01D5/18(2006.01)F01D9/02(2006.01)F01D25/14(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图6页(54)发明名称用于冷却蒸汽涡轮机转子的系统和方法(57)摘要本发明涉及用于冷却蒸汽涡轮机转子的系统和方法，具体而言，一种蒸汽涡轮机包括转子(204)和定子部分(202)，转子(204)具有多个初期级(206)，定子部分(202)环绕转子的一部分，并布置成使得在定子部分和转子之间存在泄漏区(422)，并具有将冷却蒸汽从定子部分的一部分传送至泄漏区的冷却蒸汽通道(406)。该涡轮机还包括关于转子轴向地移位的至少一个冷却蒸汽传输通道(408)，其接收来自泄漏区的冷却蒸汽并将其提供至初期级的至少一部分。CN1024ACCNN110204204102042044A权利要求书1/1页1.一种蒸汽涡轮机，包括：转子(204)，其具有多个初期级(206)；定子部分(202)，其环绕所述转子的一部分，并布置成使得在所述定子部分和所述转子之间存在泄漏区(422)，并具有将来自所述定子部分的一部分的冷却蒸汽传送至所述泄漏区的冷却蒸汽通道(406)；以及关于所述转子轴向地移位的至少一个冷却蒸汽传输通道(408)，其接收来自所述泄漏区的所述冷却蒸汽，并将所述冷却蒸汽提供至所述初期级的至少一部分。2.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机，其特征在于，各初期级均包括喷嘴和转子叶片。3.根据权利要求2所述的蒸汽涡轮机，其特征在于，所述至少一个冷却蒸汽传输通道比至少一个初期级的所述喷嘴更接近于所述转子叶片。4.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机，其特征在于，所述至少一个冷却蒸汽传输通道包括形成在其中的多个孔。5.根据权利要求4所述的蒸汽涡轮机，其特征在于，所述多个初期级的至少其中一个包括通路，所述通路形成来允许蒸汽离开在所述冷却蒸汽传输通道中的多个孔从而进入所述多个初期级的所述至少其中一个。6.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机，其特征在于，所述蒸汽涡轮机还包括：壳体(210)，其环绕所述定子部分的至少一部分，并在其中具有壳体蒸汽通道(208)，所述壳体冷却蒸汽通道布置成与所述冷却蒸汽通道成流体连通。7.根据权利要求6所述的蒸汽涡轮机，其特征在于，所述蒸汽涡轮机还包括：将高压低温蒸汽提供至所述壳体蒸汽通道的蒸汽源(420)。8.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机，其特征在于，所述蒸汽涡轮机与燃气涡轮机联合。9.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机，其特征在于，所述蒸汽涡轮机还包括：关于所述转子移位的多个冷却蒸汽传输通道，其接收来自所述泄漏区的所述冷却蒸汽，并将冷却蒸汽提供至所述多个初期级的至少一部分。10.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机，其特征在于，所述定子部分通过如下方式形成：将原始的定子部分切割为两部分并在所述部分的至少其中一个中形成槽且再结合所述两部分来形成所述定子部分。2CCNN110204204102042044A说明书1/5页用于冷却蒸汽涡轮机转子的系统和方法技术领域[0001]本文公开的主题涉及蒸汽涡轮机，并且特别地，涉及在运行期间为涡轮机的转子提供冷却。背景技术[0002]在动力产生系统中，此处来自一部分的废热被用来在蒸汽涡轮机(例如，联合循环发电设备(CCPP)，或多级蒸汽涡轮机)中加热蒸汽，第一部分产生废热，并且蒸汽涡轮机回收该热来产生产电力。例如，在CCPP中，燃气涡轮发电机产生电力，并且废热被用来制造蒸汽，来通过蒸汽涡轮机产生额外的电力。利用废热来产生用在蒸汽涡轮机中的蒸汽提高了电力产生的效率。[0003]进入蒸汽涡轮机的入口节流阀的蒸汽的温度上的增加已显示出对整体CCPP的效率的具有直接影响。事实上，蒸汽入口的温度上大约50°F的增加引起设备效率的可观的增加。然而，经验显示，蒸汽温度上即使50°F的增加也会影响蒸汽涡轮机的转子寿命。[0004]该问题通常通过使用更耐热的转子材料来克服。然而，此类解决方法典型地增加了成本。发明内容[0005]根据本发明的一方面，提供了包括具有多个初期级(earlystage)的转子的一种蒸汽涡轮机。该涡轮机包括定子部分，其围绕着转子的一部分，并布置成使得在定子部分和转子之间存在泄漏区，并且具