[发明专利]蒸汽涡轮及其冷却方法

说明书

技术领域

本发明涉及蒸汽涡轮及其冷却方法，更具体地，涉及使用蒸汽温度约700 到750℃的高温蒸汽的蒸汽涡轮。

背景技术

从提高涡轮效率的观点看，使用温度为约600℃的主流蒸汽的蒸汽涡轮 已经投入实际使用。为了进一步提高涡轮效率，已经研究和开发了主流蒸汽的 温度提高到约700到750℃的蒸汽涡轮。

由于蒸汽涡轮使用高温主流蒸汽，因此在燃气轮机中需要使用耐热合金。 但是，由于耐热合金很昂贵，并且也很难由耐热合金制造大型构件或多个部件， 所以很难使用耐热合金，因此在一些情况下，蒸汽涡轮的材料强度可能由于高 温蒸汽而降低。在这种情况下，需要冷却涡轮组成构件。

如图6中所示，如通常所知，蒸汽涡轮包括形成在转子轮盘50上的转子 侧植入部51和形成在动叶片上的动叶片侧植入部52，所述转子轮盘50与转 子一体形成，所述转子未显示，所述动叶片未显示。因此已知这样的蒸汽涡轮， 其中每一个动叶片侧植入部52从转子的轴向方向被插入到相邻的转子侧植入 部51之间的凹槽53内，以使动叶片侧植入部52与转子侧植入部51接合。

作为上面描述的蒸汽涡轮之一，专利文件1(日本特开专利公开号No. 11-200801)公开了一种蒸汽涡轮，其中冷却通道55形成在相邻的转子侧植入 部51之间的凹槽53的凹槽底部表面54和每一个动叶片侧植入部52的下端部 之间，如由图6中的双点划线所示。

转子侧植入部51和动叶片侧植入部52可通过使冷却蒸汽流经冷却通道 55来冷却。

但是，如专利文件1中所描述的，在使冷却蒸汽仅流经每一个由相邻转子 侧植入部51之间的凹槽53的凹槽底部表面54和每一个动叶片侧植入部52 的下端部封闭的冷却通道55时的情况，很难隔断从动叶片的叶片部传导进入 转子侧植入部51和动叶片侧植入部52的热。事实上，在实际操作中，很难有 效地冷却转子侧植入部51和动叶片侧植入部52。结果引起转子侧植入部51 和动叶片侧植入部52可能由于高温蒸汽的热而降低强度的担心。

发明内容

考虑到上面提到的现有技术中遇到的情况，本发明的目的是提供一种蒸汽 涡轮及其能够确保动叶片和转子轮盘的每一个的植入部强度并且即使当高温 蒸汽用作主流蒸汽时仍确保其坚固性的冷却方法。

一方面，本发明的上述和其他目的可通过提供一种蒸汽涡轮实现，所述蒸 汽涡轮包括：

壳体；

转子，布置在所述壳体内部，以沿所述壳体的轴向延伸；

转子轮盘，与所述转子一体形成；

转子侧植入部，形成在所述转子轮盘中；

动叶片；以及

动叶片侧植入部，形成在所述动叶片中，其中多个动叶片沿所述转子的圆 周方向以所述动叶片的动叶片侧植入部分别与所述转子侧植入部接合的布置 方式布置在所述转子轮盘上，并且

其中，间隙以这样的方式分别形成在所述动叶片侧植入部和所述转子侧植 入部之间：冷却介质流经所述间隙中的至少形成在所述动叶片的叶片部侧的间 隙。

在本发明的另一方面中，还提供一种用于冷却蒸汽涡轮的方法，所述蒸汽 涡轮包括：壳体；转子，布置在所述壳体内部，以沿所述壳体的轴向延伸；转 子轮盘，与所述转子一体形成；转子侧植入部，形成在所述转子轮盘中；多个 动叶片，沿所述转子的圆周方向布置在所述转子轮盘上；以及动叶片侧植入部， 形成在所述动叶片中，其中所述动叶片的动叶片侧植入部分别与所述转子侧植 入部接合，

其中，冷却介质流经形成在所述动叶片侧植入部和所述转子侧植入部之间 的间隙中的至少形成在所述动叶片的叶片部侧上的间隙。

在根据本发明的上述方面的优选实施例中，可另外提供以下主题。

可能期望动叶片侧植入部和转子侧植入部以平行于转子轴向的直线形状、 以相对于轴向倾斜的直线形状或以平行于轴向的弯曲形状形成，以沿直线方向 相对移动来彼此接合。

动叶片侧植入部和转子侧植入部每一个可以圣诞树形状形成，多个植入钩 部从植入颈部的两侧突出，并且用于冷却介质从其中流经的冷却通道形成在所 述植入颈部的根部中。