就地用于涡轮机中的转子的加热系统和相关转子.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106870026A(43)申请公布日2017.06.20(21)申请号201610881147.5(22)申请日2016.10.09(30)优先权数据14/8779962015.10.08US(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人C.L.赛克斯K.J.弗鲁特施E.L.库拉奇D.E.韦尔奇(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人严志军周心志(51)Int.Cl.F01D25/10(2006.01)权利要求书1页说明书9页附图9页(54)发明名称就地用于涡轮机中的转子的加热系统和相关转子(57)摘要本发明提供一种就地用于涡轮机中的转子的加热系统和相关转子。与仅从外部涡轮机的外壳加热的传统系统相比，本发明的实施例加热转子。在一个实施例中，加热系统包括加热元件以加热转子的外表面的一部分。在另一个实施例中，加热系统可以包括至少部分地定位在转子内的加热元件，转子包括加热系统。每个实施例可以包括控制加热元件的操作的控制器。CN106870026ACN106870026A权利要求书1/1页1.一种用于涡轮机的转子，所述转子包括：细长形本体；以及加热元件，所述加热元件至少部分地定位在所述细长形本体中，用于就地加热所述涡轮机中的所述转子的至少一部分。2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述加热元件包括至少一个加热杆。3.根据权利要求2所述的转子，其特征在于，每个加热杆从所述转子的端部延伸至所述转子内，并且还包括针对位于所述转子的外部的每个加热杆的电触点，以阻抗地加热相应的加热杆。4.根据权利要求2所述的转子，其特征在于，每个加热杆操作地联接至电感变压器，用于为每个加热杆提供电力。5.根据权利要求2所述的转子，其特征在于，还包括永磁发电机，所述永磁发电机操作地联接至所述转子用于为所述加热元件和用于所述加热元件的控制器中的至少一者提供电力。6.根据权利要求2所述的转子，其特征在于，所述加热元件包括至少部分地定位在所述转子中的多个加热元件，每个加热元件加热所述转子的不同的轴向位置。7.根据权利要求6所述的转子，其特征在于，所述转子还包括控制每个加热元件的操作的控制器以及多个温度传感器，每个温度传感器构造成在所述不同的轴向位置中的相应的一个处感测所述转子的温度，以及其中，所述控制器基于在所述不同的轴向位置处的感测温度控制每个加热元件的操作。8.根据权利要求7所述的转子，其特征在于，所述多个温度传感器是定位在所述转子内的光纤温度热电偶的部分。9.根据权利要求8所述的转子，其特征在于，每个加热元件包括加热杆，每个加热杆向所述转子内轴向地延伸不同的长度。10.一种就地用于上述权利要求任一项所述的转子的加热系统，所述加热系统包括：加热元件，所述加热元件构造成至少部分地定位在所述转子内用于就地加热在涡轮机的外壳中的转子的内部部分；以及控制器，所述控制器控制所述加热元件的操作。2CN106870026A说明书1/9页就地用于涡轮机中的转子的加热系统和相关转子[0001]相关申请的交叉参考[0002]本申请涉及同时提交并且当前待审的美国申请号为14/877988和14/877991，档案号282941-1和282941A。技术领域[0003]本发明大致涉及加热系统(heatingsystems)，并且更具体地涉及就地(in-situ)用于涡轮机中的转子的加热系统和相关转子。背景技术[0004]为了起动一些涡轮机，比如蒸汽轮机，通常需要保证涡轮机的零部件(partsoftheturbomachine)处于合适的温度。无论涡轮机从冷起动(coldstart)、暖起动(warmstart)或在电力产生临时停止之后的热起动(hotstart)起动都希望起动温度控制。起动温度控制是必要的，例如以确保和优化零件之间的适当的公差和间隙，防止由于必须利用工作流体加热零件而引起的慢起动，以及控制能够缩短零件寿命的低循环疲劳(lowcyclefatigue)。[0005]传统地，热毯(heatblankets)可被应用于涡轮机的外壳(或壳体)以例如向蒸汽涡轮高压或中压外壳施加热。热从热毯通过外壳传导到涡轮的包括叶片的各个零部件内并且理论上(ideally)传导至转子内并且通过转子。热毯对于单个外壳来说足够起作用，但是对于采用双外壳的情况提出了挑战。特别地，如图1的示意性截面图所示，对于双外壳涡轮6来说，从热毯10的热传递8更加困难，因为在热到达内部零部件之前需要传导通过外壳(outercasing)14与内壳(innercasing)16之间的间隔(separation)12。另外，存在于涡轮机中的不同材料/零部件的热传导率可以在具有绝热效应的接头(junctio