CZ296698A3 - Hřídel turbíny a způsob chlazení jeho vtokové oblasti v turbíně - Google Patents

Hřídel turbíny a způsob chlazení jeho vtokové oblasti v turbíně Download PDF

Info

Publication number
CZ296698A3
CZ296698A3 CZ982966A CZ296698A CZ296698A3 CZ 296698 A3 CZ296698 A3 CZ 296698A3 CZ 982966 A CZ982966 A CZ 982966A CZ 296698 A CZ296698 A CZ 296698A CZ 296698 A3 CZ296698 A3 CZ 296698A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
turbine
shaft
steam
inlet
turbine shaft
Prior art date
Application number
CZ982966A
Other languages
English (en)
Inventor
Armin Drosdziok
Axel Remberg
Ernst-Erich Mühle
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of CZ296698A3 publication Critical patent/CZ296698A3/cs

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D3/00Machines or engines with axial-thrust balancing effected by working-fluid
    • F01D3/02Machines or engines with axial-thrust balancing effected by working-fluid characterised by having one fluid flow in one axial direction and another fluid flow in the opposite direction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/08Heating, heat-insulating or cooling means
    • F01D5/081Cooling fluid being directed on the side of the rotor disc or at the roots of the blades
    • F01D5/084Cooling fluid being directed on the side of the rotor disc or at the roots of the blades the fluid circulating at the periphery of a multistage rotor, e.g. of drum type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Description

- 1 - - 1 - * « ť?QÍr /7r, Λ. iw> "7<f ^éka vUkn£ t4-étií) 4- bit-fanl Hřídel turbíny a způsob chlazení//hřidole—fc+ff bíny Oblast_ tecHnik.y
Vynález se týká hřídele turbíny, který je nasměrován podél hlavní osy a má vtokovou oblast pro fluidum, na kterou navazují v axiálním směru nejméně dvě ve vzájemném odstupu upravená vybrání pro uložení nejméně jedné odpovídající turbínové lopatky. Vynález se dále týká způsobu chlazení vtokové oblasti turbínového hřídele, uspořádaného v turbíně, zejména v parní turbíně.
Dosavadní_stav_techniky Z DE 32 09 506 AI je známá axiálně ovlivňovaná parní turbína, zejména ve dvouprútokovém provedení. V oblasti vtoku páry je mezi hřídelem a mezi prstencovým odstíněním hřídele vytvořen prstencový kanál. Hřídel má v oblasti vtoku páry rotačně souměrné zahloubení. Do tohoto zahloubení zasahuje částečně prstencové zaclonění hřídele, které je prostřednictvím prvních řad rozváděčích lopatek spojeno se skříní turbíny a je jejím prostřednictvím unášeno. Zaclonění hřídele má k přívodu páry průchody, které jsou uspořádány centrálně vzhledem ke vtokové oblasti a mezi prvními rozvádě-cími lopatkami a vyústují tangenciálně do štěrbiny mezi rotu jícím hřídelem a mezi pevným zacloněním, unášeným skříní. V DE 34 06 071 AI je znázorněno prstencové zaclonění hřídele, které je uspořádáno mezi oběma věnci prvních řad rozváděčích lopatek. Prostřednictvím tohoto zaclonění hřídele se uskutečňuje zaclonění vnějšího obvodu, případně povrchové plochy hřídele turbíny proti čerstvé páre. Zácloně- - 2 - ní hřídele má proti proudu od věnců vtoky, prostřednictvím kterých je dílčí proud čerstvé páry škrcen a dostává se do štěrbiny mezi zacloněním hřídele a mezi hřídelem turbíny. Tyto vtoky jsou skloněny tak, že čerstvá pára získá komponentu proudění v obvodovém směru hřídele turbíny. Na vnitrním obvodu zaclonění hřídele a na hřídeli turbíny mohou být upraveny pomocné rozváděči lopatky, případně pomocné oběžné lopatky.
Pro zvýšení účinnosti parní turbíny přispívá použití páry s vyššími tlaky a teplotami, zejména tak zvané nadkri-tickd stavy páry s teplotou například nad 550 °C. Použití páry s takovým stavem páry představuje zvýšené požadavky na příslušně ovlivňovanou parní turbínu, zejména na hřídel tur bíny parní turbíny. V patentovém abstraktu Japonska k japonské patentové přihlášce JP 58/133402 AI je popsána dvouproudová parní tur bína, která je provedena v komorové konstrukci. Přitom jsou na hřídeli turbíny upraveny kotouče kol, na jejichž vnějším konci jsou uspořádány oběžné lopatky turbíny. V centrální oblasti hřídele turbíny, do které proudí akční fluidum, je uspořádána krycí deska, která je držena odpovídajícími prvními řadami rozváděčích lopatek. Tato na horním konci kotou čň kol uspořádaná krycí deska vytváří netěsný uzávěr pro prostorovou oblast, která je vytvořena boky kotoučů kol na straně jedné a hřídelem turbíny na straně druhé. V kotoučíc kol, které omezují tuto prostorovou oblast, jsou upraveny otvory pro proudění akčního fluida do prostorové oblasti. Tyto otvory mají různé velikosti, Čímž se v prostorové oblasti vytváří podtlak, takže prostřednictvím nejméně jednoho kotouče kola může proudit akční fluidum do této prostorové oblasti. - 3 - * * · · ** * · • · • · ♦ * 9 9 9 9 99 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 99 9 9 9 99 · 999 9 9 9 9 9 9 9 9 99 99 99 ··
Podstata_VYnálezu
Vynález si klade za úkol vytvořit hřídel turbíny, který je chladitelný v tepelně vysoce namáhané oblasti, zejména ve vtokové oblasti pro akční fluidum. Další úkol vynálezu spočívá v tom, že se vytváří způsob chlazení hřídele turbíny uspořádaného v turbíně, a to zejména vtokové oblasti hřídele turbíny.
Podle vynálezu se řeší na hřídel turbíny směřující úkol prostřednictvím hřídele turbíny, který je upraven podél hlavní osy, má vtokovou oblast pro akční fluidum, nejméně dvě mezi sebou a od vtokové oblasti v axiálním odstupu upravená vybrání pro uložení nejméně jedné odpovídající turbínové lopatky a ke vtokové oblasti přiřazeného dutého prostoru, který je spojen s přívodem a odvodem dílčího proudu akčního * fluida jako chladicího fluida. Přívod vyústuje s výhodou po proudu od prvního vybrání a odvod vyústuje po proudu od dalšího po proudu uspořádaného druhého vybrání na povrchové ploše hřídele. Toto druhé vybrání je upraveno dále po proudu než první vybrání. Tím se zajistí, že v oblasti druhého vybrání je jak menší tlak než jaký je použit pro chlazení hřídele turbíny u akčního fluida pro pohon hřídele turbíny, tak se zde také zajistí, že se již na podkladě teplotních v a/nebo tlakových stupňů vytvoří proudění skrz dutý prostor. Dutý prostor je s výhodou uspořádán rotačně souměrné k ose hř ídele.
Ochlazováním materiálu hřídele se zajistí zřetelné zvýšení jeho nosnosti a tím také racionálnější konstrukce, například nasazení obvyklých, ekonomicky výhodných materiálů hřídele také v oblasti velmi vysokých teplot vstupní páry. - 4 • · - 4 • ·
• » * · · · · • · * · · ·· I ··· · ··· · · • · ** ** Při působení akčním fluidem na hřídel turbíny, ze jména párou v nadkritickem stavu páry, se dosáhne přívodem chladicího fluida do dutého prostoru ochlazování hřídele turbíny ve vtokové oblasti. Chladicí fluidum, které se přivádí pro chlazení hřídele turbíny do dutého prostoru, může přitom být dílčí proud akčního fluida, zejména páry, které bylo přivedeno do vtokové oblasti od již ochlazeného hřídele turbíny. V dutém prostoru se chladicí fluidum použité pro ochlazování ohřeje přenosem tepla. Pokud odpovídá chladicí fluidum akčnímu fluidu pro provoz turbíny, ve které je hřídel turbíny uspořádán, představuje dutý prostor mezilehlé přehřívání. V něm mezilehle přehřáté chladicí fluidum může být opět přiváděno do turbíny, zejména do parní turbíny na vhodném místě jako akční fluidum nebo z ní může být prostřednictvím odběru odváděno. U hřídele turbíny pro dvouproudovou turbínu, zejména parní turbíny se středním tlakem, je vtoková oblast s výhodou uspořádána podél hlavní osy v centrální oblasti hřídele turbíny. Vtoková oblast slouží přídavně pro rozdělování vstupujícího, turbínu pohánějícího akčního fluida. Dutý prostor je v radiálním směru s výhodou hluboce vysoustružen a v axiálním směru je upraven mezi vždy prvními řadami oběžných lopatek. U jednoprotidé turbíny je vtoková oblast v koncové oblasti hřídele turbíny, přičemž se podle vynálezu odvod odvádí skrz skříň, například nazpět do oblasti proudění páry,a to po proudu od prvního vybrání. Tak je zajištěn také tlakový a/nebo teplotní rozdíl mezi vstupem přívodu a výstupem odvodu. Odvod také může vést k odběru, takže chladicí fluidum proudící z dutého prostoru může být bezprostředně z par- ·♦·· ·· * * * • · · · * · « * • · ··· • · * t* ·· - 5 - ní turbíny odváděno. Koncová oblast je s výhodou vytvořena jako píst se zvětšeným průměrem. Tento píst má těsnění, které utěsňuje obJast proudící páry mezi hřídelem turbíny a mezi skříní turbíny. Dutý prostor je přitom s výhodou vytvořen mezi vybráním pro první, řadu oběžných lopatek a mezi pístem. Odvod vede s výhodou od dutého prostoru do pístu a vy- m ústuje tam v oblasti těsnění. 3 výhodou má přívod a/nebo odvod do značné míry axiální otvor a do značné míry radiální otvor. Padiální otvor vede od povrchové plochy hřídele do hřídele turbíny a přechází dn axiálního otvoru, který je upraven od dutého prostoru v axiálním směru. Průměr přívodu a odvodu je vždy přizpůsoben odpovídajícím stavům páry a požadovanému chlazení. Obdobně je také velikost dutého prostoru přizpůsobena požadovanému výkonu chlazení.
Dutý prostor je s výhodou uzavřen, zejména k ose hřídele rotačně souměrným víkem, které může současně sloužit jako element pro vychylování proudění. Víko je s výhodou svařeno s hřídelem turbíny, čímž se zajistí, že chladicí fluidum a akční fluidum jsou vedeny do vtokové oblasti navzájem odděleně. Tak se zabrání ztrátám v proudění v důsledku promíchávání. Chladicí fluidum není v dutém prostoru v žádném bezprostředním kontaktu s horkým akčním fluidem, které dopadá na vnější povrchovou plochu víka a které je tvořeno zejména párou 3 nadkritickým stavem páry. Víko slouží jako přenašeč tepla, takže teplo z hřídele turbíny je přenášeno jak přes víko, tak také přes stěny dutého prostoru na chladicí fluidum. Hřídel turbíny s chlazením ve vtokové oblasti horkého - 6 - **«· ** ·· ·· ·· • *··# · i · · • · · · · · · ·· • · · t ··· ♦ ··· · * 4 *4 4 4 4 4 • * ·» *· *t *· akčního fluida je vhodný zejména v parní turbíně, která je ovlivňována parou s nadkritickým stavem páry. Parní turbína přitom může být dvouproudová dílčí turbína se středním tlakem nebo jednoproudová parní turbína. Parní turbína ie již prostřednictvím přívodu čerstvá páry za první řadou oběžných lopatek chladitelná tak, že je zajištěn bezpečný provoz. hřídele turbíny při stavu páry s teplotami nad 550 °C. Hřídel turbíny, uspořádaný pro způsob chlazení vtokové oblasti v turbíně, zejména parní turbíně, je podle vynálezu řešen tak, že po proudu od první rady oběžných lopatek proudí akční fluidum, zejména pára s nadkritickým stavem páry, jako chladicí fluidum do dutého prostoru přiřazeného ke vtokové oblasti a odtud je prostřednictvím odvodu odváděna ze hřídele turbíny. Tak se teplo od vtékajícího akčního fluida, které je předáváno na hřídel turbíny, předává prostřednictvím stěn dutého prostoru na chladicí fluidum zaváděné do dutého prostoru, čímž se zabezpečí chlazení hřídele turbíny. Dílčí proud akčního fluida, který slouží jako chladicí fluidum, je odebírán při první úrovni tlaku vtokové oblasti a při druhé úrovni tlaku, která je nižší ve srovnání s první úrovní tlaku, je odváděn ze hřídele turbíny. Toto chlazení je konstrukčně velmi jednoduché prostřednictvím vytvoření odpovídajícího dutého prostoru, například hlubokým soustružením, přičemž se vyrobí s příslušným odvodem a přívodem. Možná ovlivňování z hlediska termomechanických vlastností hřídele turbíny prostřednictvím vytvoření dutého prostoru jsou prováděným chlazením více než kompenzována. Hřídel turbíny s chlazením vtokové oblasti je proto zvláště vhodný také pro páru s nadkritickým stavem páry s teplotami nad 550 °C. - 7 - ·»*« ·· ·· ·· ·· * · · * · * · · • · ♦ · · · ·* • t · * ·«« · ··· · · • * · I · · · • φ · · « * · »t
Chladicí fluidum .je zejména u parou ovlivňované dvouproudové dílčí turbíny se středním tlakem odváděno po proudu od druhé řady oběžných lopatek, která je uspořádána dále po proudu než první řada oběžných lopatek, ze hřídele turbíny. Protože mezi vtokem do přívodu a mezi výtokem z v odvodu panuje tlakový a/nebo teplotní stupen, udrží se proudění chladicího média skrz dutý prostor bez nucených opatření. U jednoproudové turbíny, zejména dílčí turbíny se středním tlakem, je chladicí fluidum vedeno z dutého prostoru přes koncovou oblast hřídele turbíny skrz odvod do skříně obklopující hřídel turbíny. Zde může být chladicí fluidum bezprostředně zaváděno do odběru nebo do proudění páry po proudu u řady oběžných lopatek, která je upravena dále po proudu než první řada oběžných lopatek, a to jako akční fluidum mezi skříní a hřídelem turbíny. Froud páry, který pohání hřídel turbíny, může být tak odveden jako dílčí proud a znovu využit, čímž dochází k nepatrnému příznivému ovlivnění účinnosti turbíny. Protože navíc je do dutého prostoru proudící chladicí fluidum ohříváno, čímž dutý prostor působí jako mezilehlý ohřívač, dosahuje se dokonce případně nárůstu účinnosti.
Do dutého prostoru se s výhodou přivádí objemový proud páry o hodnotě 1 5t až 4 ΐ, zejména 1,5 i až 3 i celkového objemu proudu čerstvé páry, který pohání hřídel turbíny. Množství přiváděné pro chlazení této páry závisí na jednotlivých parametrech, jako na stavu páry, použitých materiálech a velikosti výkonu zařízení parní turbíny. - 8 - t *»«» ·* ·· ·· ·· ·« · «*·· * * · · • * * · · · · t « • « · * · *·· * ··# · * * # · * · ··· #··* I· · * ·· · · Přehled_obrázků_na výkresech
Na podkladě na výkresech znázorněných příkladů provedení je blíže vysvětlen hřídel turbíny a způsob chlazení hřídele turbíny. Výkresy jsou schematické a neodpovídají přesným rozměrům.
Na obr. 1 je znázorněn výřez podélného řezu dvouproudovou dílčí turbínou se středním tlakem.
Na obr. 2 je znázorněn podélný řez jednoproudové parní turbíny se středním tlakem. ^ĚÍÍSl^Y-EESYÉÍÍeníyy nálezu
Stejné vztahové znaky mají na obr. 1 a obr. 2 vždy ste ný význam.
Na obr. 1 je znázorněn výřez podélného řezu dvouproudovou dílčí parní turbínou J_5. Ve skříni JLjí je uspořádán hřídel 1^ turbíny. Hřídel _1 turbíny je upraven podle hlavní osy 2 a má ve své centrální oblastí Π) vtokovou oblast 3 pro akční fluidum 4ja, ze jména páru s nadkritickým stavem páry. Skříň 1_9 má ke vtokové oblasti 3 přiřazený vstup 2_2 páry, takže pára vtéká mezi skříní 1_9 a mezi hřídelem l_ tur bíny. Pára je ve vtokové oblasti 3 dělena ve dva dílčí prou dy, jak je to znázorněno šipkami. Parní turbína JJ) má s výhodou hluboko vysoustružený a ve své centrální oblasti JLO uspořádaný dutý prostor 7. Tento dutý prostor T_ je na své straně přivrácené ke vstupu 22 páry uzavřen víkem J_l_, které je svařeno se hřídelem _1 turbíny. Víko JL1 je ve směru 9 - φ ·»· Μ ·· Μ ·· φφ Φ « · * · Φ 9 Φ φ φ Φ 9 Φ 9 9 9 »« φ φ φ Φ · 9φ· · 999 9 9 φ § Φ φ Φ φ φ φ 99 9 9 ·* 99 99 99 vstupu 22 páry vyklenuto, čímž se podporuje dělení akčního fluida 4a, to je páry, do dvou dílčích proudů. Hřídel 1 turbíny má dvě v axiálním směru na vtokovou oblast 3 navazující a vždy ve vzájemném odstupu upravené první vybrání 5a a druhé vybrání 5b. Tato vybrání 5a, 51d 3lonží pro uložení turbínových lopatek 6a, 6b, které vytvářejí první, řadu 16 oběžných lopatek a druhou řadu Γ7 oběžných lopatek. Pro přehlednost nejsou další vybrání a v nich uspořádané oběžné lopatky znázorněny. Před každou řadou JJ>, Γ7 oběžných lopatek je na skříni _19 upravena odpovídající řada 21_ rozváděčích lopatek. Po proudu od prvního vybrání 5íi na obr. 1 vpravo proudícího dílčího proudu páry je znázorněn radiální otvor 14, který vede v podstatě radiálně do vni třku hřídele _1 turbíny. Tento radiální otvor _14 přechází do axiálního otvoru 13, který vyústuje v dutém prostoru 7. Oba otvory 1Λ a 1J3 vytvářejí přívod 8, který proudově technicky spojuje povrchovou plochu 12 hřídele s dutým prostorem 7. Tudy proudí část akčního fluida 4a v souladu se šipkami proudění po proudu od první řady JL6 oběžných lopatek do dutého prostoru 7. Od dutého prostoru 7 vede další axiální otvor Ijl, a to na protilehlé straně dutého prostoru 1_ vzhledem k přívodu 8 do hřídele _1 turbíny. Tento axiální otvor _13 přechází v podstatě do radiálního otvoru _14, který vyústuje na povrchové ploše J_2 hřídele po proudu od druhého vybrání 5b. Poslední oba otvory P3 a ljt vytvářejí odvod 9, skrz který je vedeno chladicí fluidum 4b z dutého prostoru 7_ nazpět do podle obr. 1 vlevo vychýleného dílčího proudu páry. V dutém prostoru 7, který je uzavřen víkem _11^ se tisku- t* tečnnjr mezilehlé přehřátí páry, která slouží jako chladí, cí fluidum 4b, přičemž kromě chlazení hřídele 1 turbíny lze případně také dosáhnout zvýšení účinnosti parní turbíny 15. - 10 - « «·· *· ·· Μ ·· • · I · · · * * · · • · · Φ · · I I ·· • · · Φ » #·· · *«*· · • · · * · · · · ««· · ·-> · · »· «.«
Objemový proud páry chladicího fluida 4b, který je veden skrz přívod 8, dutý prostor 7 a odvod 9, závisí na odváděném množství tepla, velikosti výkonu parní turbíny 15 a na jiných parametrech. Může mít hodnotu mezi 1,5 % až 3,0 % celkového objemového proudu čerstvé páry. Případně se také zabrání nesymetrickému ovlivňování na levé straně a na pravé straně vtokové oblasti uspořádaných turbínových lopatek 6a. 6b v důsledku průchodu páry skrz dutý prostor χ a vytvoří se vhodné rozdělení celkového proudu čerstvé páry do dvou zhruba shodných, vlevo a vpravo proudících dílčích proudů. Prostřednictvím chlazení hřídele χ turbíny ve vtokové oblasti 3 se zdokonalí jeho termomechanické vlastnosti a zajistí se odolnost hřídele χ turbíny také při vysokýxh tepelných zatíženích nad 550 °C.
Na obr. 2 je v podélném řezu znázorněna jednoproudová středotlaká parní turbína 1_5, přičemž pro přehlednost je znázorněna jen ta část, která je nad hlavní osou 2. Parní turbína χ5 má skřiti χ9, ve které je znázorněn podél hlavní osy 2 upravený hřídel χ turbíny. V jedné koncové oblasti 18 je hřídel χ turbiny proti skříni JJ) utěsněn hřídelovým těsněním 24. Pára akčního fluida 4a pro pohon hřídele X turbíny je do parní turbíny χ5 přiváděna vstupem 22_ páry a proudí v podstatě podél hlavní osy 2 skrz alternativně uspořádané řady χ6, χχ oběžných lopatek a řady 2χ rozváděčích lopatek k odtokovému hrdlu Í23. Na vstup £2 páry navazuje vtoková oblast χ, která je upravena mezi koncovou oblastí 18 a mezi první řadou χ6 oběžných lopatek. V této vtokové oblasti 3 má hřídel χ turbíny dutý prostor T_, který je ve směru ke vtokové oblasti 3 uzavřen víkem χχ. Po proudu od první řady χ6 oběžných lopatek je veden skrz hřídel χ turbíny přívod 8 k dutému prostoru χ. Z tohoto dutého prostoru X • *· • 4 ·· # · • • · • · ft 4 • · » • « · • * • 4 *4 • • * « · • 4· « ··« « * • • » · • • • · • • · - η - vede odvod 9 skrz hřídel l turbíny ke hřídelovému těsnění 24 a odtud skrz skříň Γ9 k odběru 2_0 páry. Mezi první radou 16 oběžných lopatek a mezi místem odběru 20 páry je teplotní a/nebo tlakový roždí], takže pára chladicího fluida 4b proudí bez přídavných nutných opatření skrz přívod 8 do dutého prostoru 7 a z něj prostřednictvím odvodu 9 k mís tu odběru 2ý) páry. Tato pára chladicího fluida 4_b přejímá přes stěny, zejména pres víko Π.· teplo ze hřídele JL turbíny a způsobuje tak ochlazování hřídele _1_ turbíny. Prostřednictvím zachycování tepla je pára chladicího fluida 4b v me zilehlém prostoru 7 mezilehle přehřívána a tak je jí možné dále používat pro celý parní proces s případným nárůstem účinnosti. Přívod 8 a odvod 9 přitom mohou být provedeny konstrukčně jednoduše jako otvory.
Vynález se vyznačuje hřídelem turbíny, který má v tepelně vysoce zatížené vtokové oblasti dutý prostor, do kterého je přiveditelné fluidum pro ochlazování. 3 výhodou je chladicí fluidum, přiváděné do dutého prostoru, odbočováno z celkového proudu páry nebo plynu pohánějícího hřídel turbíny. Prostřednictvím proudově technického navázání dutého prostoru na oblasti, ve kterých panují různé tlakové a/nebo teplotní stavy páry nebo plynu, je zajištěno vždy bez přídavných nucených opatřeni vyvolané proudění skrz dutý prostor. Prostřednictvím stěn dutého prostoru se uskuteč nu je přechod tepla z hřídele turbíny na fluidum sloužící
«I pro ochlazování, zejména vodní páru, čímž se uskutečňuje spolehlivé chlazení hřídele turbíny a mezilehlé přehřívání chladicího fluida.

Claims (10)

  1. ···« • * • * • · - 12 - FATENTOVÉ NÁROKY I. Hřídel 11) turbíny, který je upraven podél hlavní osy (2) a má vtokovou oblast (3) pro akční fluidum (4a), nejméně dvě mezi sebou a od vtokové oblasti (3) v axiálním odstupu upravená vybrání 15a, 5b) pro uložení nejméně jedné odpovídající turbínové lopatky (6a, 6b) a ke vtokové oblasti (3) přiřazený dutý prostor (7), který je spojen s přívodem (8) a s odvodem (9) dílčího proudu akčního fluida jako chladicího fluida (4b), vyznačující se tím, že přívod (8) vyústuje po proudu od prvního vybrání (5a) a odvod (9) vyústuje po proudu od dalšího po proudu uspořádaného druhého vybrání (5b) na povrchové ploše (12) hřídele .
  2. 2. Hřídel (1) turbíny podle nároku 1, vyznačující se tím, že vtoková oblast (3) pro rozdělování proudu fluida je uspořádána ve směru hlavní osy (2) v její centrální oblasti (10).
  3. 3. Hřídel (1) turbíny podle nároku 1 nebo 2, v y z n a 6 u jící se tím, že je uspořádán v parní turbíně (15) zejména ve dvouproudových dítcích turbínách se středním tlakem.
  4. 4. Hřídel (1) turbíny podle nároku 3, vyznačující s e tím, že přívod (8) upravený po proudu od první řady (16) oběžných lopatek a odvod (9) upravený po proudu od druhé řady (17) oběžných lopatek, která je uspořádána po proudu od první řady (16) oběžných lopatek, vyústuje na povrchové ploše (12) hřídele. - 13 - • · • · - 13 - • · • ·
    • 9 #·♦ é ·♦ ··
  5. 5. Parní turbína, zejména jednoproudová dílčí turbína se středním tlakem, má skříň (19) se hřídelem (l) turbíny, který je upraven podél hlavní osy (2), vtokovou oblast (3) pro akční fluidum (4a), nejméně dvě ve vzájemném odstupu upravená a v axiálním odstupu od vtokové oblasti (3) upravená vybrání (5a, 5b) pro uložení nejméně jedné odpovídající turbínové lopatky (tía, 6b) a ve hřídeli (1) turbíny uspořádaní7, ke vtokové oblasti (3) přiřazený dutý prostor (7), a tento dutý prostor (7) je spojen s přívodem (8) a s odvodem (9) dílčího proudu akčního fluida jako chladicího fluida (4b), vyznačující se tím, že přívod (S) vylistuje po proudu od prvního vybrání (5a) na povrchové ploše (12) hřídele a odvod (9) je veden přes koncovou oblast (18) hřídele (1) turbíny do skříně (19) a v ní až do oblasti po proudu dalšího, po proudu uspořádaného druhého vybrání 15b).
  6. 6. Hřídel (1) turbíny podle nároku 5, vyznačující se tím, že odvod (9) vyústuje v odběru (20) páry, uspořádaném po proudu od první řady (1tí) oběžných lopatek.
  7. 7. Hřídel (1) turbíny podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že dutý prostor (7) je uzavřen víkem (11).
  8. 8. Hřídel (1) turbíny podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že přívod (8) a/ne- bo odvod (9) má, případně mají do značné míry axiální otvor (13) a do značné míry radiální otvor (14).
  9. 9. Způsob chlazení vtokové oblasti (3) v turbíně, zejména v parní turbíně (15) uspořádaného hřídele (1) turbíny, - 14 - 9 9 * » · *9 ·* · · · · I · · ···· * * · · 9 » 9 9·· · · · · 9 * * · · **· · ··* · · 9« * · · · · * • 9 · · ♦ · 9 · · · ♦ · vyznač π iící se tím, že do dutého pros_ toru (7), uspořádaného uvnitř hřídele (1) turbíny a přirazeného ke vtokové oblasti (3), se přivádí od povrchové plochy (12) hřídele od po proudu první řady (lb) oběžných lopatek dílčí proud akčního fluida .jako chladicího fluida (4b) při první tlakové úrovni a prostřednictvím na povrchové ploše (12) hřídele vyúsťujícího odvodu (9) se z hřídele (1) turbíny odvádí tlaková úroveň, která je nižší než první tlaková úroveň.
  10. 10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že do dutého prostoru (7) v parní turbíně (15) se přivádí jako chladicí fluidum (4b) objemový proud páry o hodnotě 1,0 % až 4,0 %, zejména 1,5 jfc až 3 % celkového objemu proudu čerstvé páry.
CZ982966A 1996-05-23 1997-05-14 Hřídel turbíny a způsob chlazení jeho vtokové oblasti v turbíně CZ296698A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19620828A DE19620828C1 (de) 1996-05-23 1996-05-23 Turbinenwelle sowie Verfahren zur Kühlung einer Turbinenwelle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ296698A3 true CZ296698A3 (cs) 1999-02-17

Family

ID=7795152

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ982966A CZ296698A3 (cs) 1996-05-23 1997-05-14 Hřídel turbíny a způsob chlazení jeho vtokové oblasti v turbíně

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6082962A (cs)
EP (1) EP0900322B1 (cs)
JP (1) JP3943135B2 (cs)
CN (1) CN1079491C (cs)
AT (1) ATE247767T1 (cs)
CZ (1) CZ296698A3 (cs)
DE (2) DE19620828C1 (cs)
ES (1) ES2206713T3 (cs)
PL (1) PL329689A1 (cs)
WO (1) WO1997044568A1 (cs)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1378630A1 (de) * 2002-07-01 2004-01-07 ALSTOM (Switzerland) Ltd Dampfturbine
EP1452688A1 (de) * 2003-02-05 2004-09-01 Siemens Aktiengesellschaft Dampfturbinenrotor sowie Verfahren und Verwendung einer aktiven Kühlung eines Dampfturbinenrotors
ES2344686T3 (es) * 2003-03-06 2010-09-03 Siemens Aktiengesellschaft Procedimiento para refrigerar una turbina y turbina para ello.
DE10355738A1 (de) 2003-11-28 2005-06-16 Alstom Technology Ltd Rotor für eine Turbine
EP1705339B1 (de) * 2005-03-23 2016-11-30 General Electric Technology GmbH Rotorwelle, insbesondere für eine Gasturbine
US7357618B2 (en) * 2005-05-25 2008-04-15 General Electric Company Flow splitter for steam turbines
EP1785586B1 (de) * 2005-10-20 2014-05-07 Siemens Aktiengesellschaft Rotor einer Strömungsmaschine
EP1780376A1 (de) 2005-10-31 2007-05-02 Siemens Aktiengesellschaft Dampfturbine
US7322789B2 (en) * 2005-11-07 2008-01-29 General Electric Company Methods and apparatus for channeling steam flow to turbines
EP1806476A1 (de) * 2006-01-05 2007-07-11 Siemens Aktiengesellschaft Turbine für ein thermisches Kraftwerk
PL1892376T3 (pl) * 2006-08-25 2013-11-29 Siemens Ag Chłodzony wirnik turbiny parowej z rurą wewnętrzną
JP4908137B2 (ja) * 2006-10-04 2012-04-04 株式会社東芝 タービンロータおよび蒸気タービン
EP2093866A1 (en) * 2008-02-25 2009-08-26 Siemens Aktiengesellschaft Dynamoelectric machine
US8317458B2 (en) * 2008-02-28 2012-11-27 General Electric Company Apparatus and method for double flow turbine tub region cooling
US8096748B2 (en) * 2008-05-15 2012-01-17 General Electric Company Apparatus and method for double flow turbine first stage cooling
CH699978A1 (de) * 2008-11-26 2010-05-31 Alstom Technology Ltd Dampfturbine.
EP2211017A1 (de) * 2009-01-27 2010-07-28 Siemens Aktiengesellschaft Rotor mit Hohlraum für eine Strömungsmaschine
CH701914A1 (de) * 2009-09-30 2011-03-31 Alstom Technology Ltd Dampfturbine mit Entlastungsnut am Rotor im Bereich des Schubausgleichskolbens.
EP2412937A1 (de) * 2010-07-30 2012-02-01 Siemens Aktiengesellschaft Dampfturbine sowie Verfahren zum Kühlen einer solchen
US20120067054A1 (en) 2010-09-21 2012-03-22 Palmer Labs, Llc High efficiency power production methods, assemblies, and systems
CN103174464B (zh) * 2011-12-22 2015-02-11 北京全四维动力科技有限公司 一种中部进汽双向流动结构的汽轮机转子冷却系统
CN103603694B (zh) * 2013-12-04 2015-07-29 上海金通灵动力科技有限公司 一种降低汽轮机主轴轴承处工作温度的结构
US9702261B2 (en) 2013-12-06 2017-07-11 General Electric Company Steam turbine and methods of assembling the same
EP3009610B1 (en) * 2014-10-14 2020-11-25 General Electric Technology GmbH Steam turbine rotor seal arrangement
CN109386317B (zh) * 2017-08-09 2022-01-11 西门子公司 蒸汽轮机与燃气轮机以及其末级结构
CN111520195B (zh) * 2020-04-03 2022-05-10 东方电气集团东方汽轮机有限公司 一种汽轮机低压进汽室导流结构及其参数设计方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH133001A (de) * 1928-06-11 1929-05-15 Bbc Brown Boveri & Cie Einrichtung zur Heizung von Scheibenrotoren bei Dampf- und Gasturbinen.
CH341940A (de) * 1956-08-08 1959-10-31 Bbc Brown Boveri & Cie Einrichtung zum Stabilisieren des Betriebes mehrstufiger parallel geschalteter Kreiselverdichter
US3291447A (en) * 1965-02-15 1966-12-13 Gen Electric Steam turbine rotor cooling
JPS5650084B2 (cs) * 1972-04-26 1981-11-26
JPS5857606B2 (ja) * 1981-12-11 1983-12-21 株式会社東芝 蒸気タ−ビン
US4465429A (en) * 1982-02-01 1984-08-14 Westinghouse Electric Corp. Steam turbine with superheated blade disc cavities
JPS58133402A (ja) * 1982-02-04 1983-08-09 Toshiba Corp 軸流タ−ビンのロ−タ冷却機構
DE3209506A1 (de) * 1982-03-16 1983-09-22 Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim Axial beaufschlagte dampfturbine, insbesondere in zweiflutiger ausfuehrung
JPS59153901A (ja) * 1983-02-21 1984-09-01 Fuji Electric Co Ltd 蒸気タ−ビンロ−タの冷却装置
JPS59155503A (ja) * 1983-02-24 1984-09-04 Toshiba Corp 軸流タ−ビンのロ−タ冷却装置
JPS60159304A (ja) * 1984-01-27 1985-08-20 Toshiba Corp 蒸気タ−ビンのデイスク冷却装置
FR2666846B1 (fr) * 1990-09-13 1992-10-16 Alsthom Gec Grille d'aubes pour turbomachine munie de fentes d'aspiration dans le plafond et/ou dans le plancher et turbomachine comportant ces grilles.

Also Published As

Publication number Publication date
ES2206713T3 (es) 2004-05-16
EP0900322A1 (de) 1999-03-10
EP0900322B1 (de) 2003-08-20
WO1997044568A1 (de) 1997-11-27
JP3943135B2 (ja) 2007-07-11
ATE247767T1 (de) 2003-09-15
PL329689A1 (en) 1999-04-12
DE19620828C1 (de) 1997-09-04
CN1217042A (zh) 1999-05-19
JP2000511257A (ja) 2000-08-29
DE59710620D1 (de) 2003-09-25
CN1079491C (zh) 2002-02-20
US6082962A (en) 2000-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ296698A3 (cs) Hřídel turbíny a způsob chlazení jeho vtokové oblasti v turbíně
KR100229295B1 (ko) 개스터어빈용의 통합증기/공기냉각시스템 및 그 작동방법
CA2575682C (en) Steam turbine and method for operation of a steam turbine
US5253976A (en) Integrated steam and air cooling for combined cycle gas turbines
RU2182975C2 (ru) Турбина, а также способ охлаждения турбины
KR100389990B1 (ko) 가스터빈
US7267525B2 (en) Rotor for a steam turbine
KR19990014273A (ko) 가스 터빈
CN102187062A (zh) 涡轮机高压涡轮的通风
CZ20004493A3 (cs) Vzduchová kapsa pro chlazení vrstvou vzduchu u profilu s uzavřeným chladicím okruhem plynové turbíny
JP2004239262A (ja) 蒸気タービンロータと蒸気タービンおよび蒸気タービンロータの能動的冷却方法と能動的冷却の使用方法
JP5615408B2 (ja) 軸流タービン用の冷却システムおよび方法
KR20010105148A (ko) 충돌 냉각 영역과 대류 냉각 영역을 갖는 노즐 공동삽입체를 포함하는 터빈 베인 세그먼트
US6702547B2 (en) Gas turbine
CN104696031B (zh) 蒸汽涡轮机及其组装方法
CN103052768B (zh) 蒸汽轮机以及用于冷却这种蒸汽轮机的方法
RU2504664C9 (ru) Поворотная регулирующая диафрагма теплофикационной паровой турбины
US11286810B2 (en) Outflow housing of a steam turbine
JPS6120687B2 (cs)
EP3489466B1 (en) Gas turbine assembly
KR100478620B1 (ko) 터빈샤프트및터빈샤프트의냉각방법
CA2424166C (en) Gas collection pipe carrying hot gas
EP3421733B1 (en) Vane carrier for a gas turbine plant and gas turbine plant comprising said vane carrier
RU2621559C1 (ru) Двухпоточный цилиндр паротурбинной установки с охлаждением ротора
JP2019525074A (ja) 流れ遮蔽部を備える蒸気タービン

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic