[发明专利]具有可旋转定子叶片的蒸汽涡轮

说明书

蒸汽涡轮(200)具有多个膨胀级(261、262、271)以及在膨胀级(261、262、271)中的至少一个膨胀级上游的定子叶片(221、222、231)；为了调节蒸汽涡轮(200)内部的蒸汽流并使涡轮效率最大化，在蒸汽涡轮(200)的操作期间，定子叶片(221、222、231)的角位置例如由外部控制单元通过例如命令杆(289、299)来控制。

技术领域

本文所公开的主题涉及蒸汽涡轮，具体地讲，涉及需要控制蒸汽流和/或功率输出的机械驱动涡轮和发电涡轮。

背景技术

蒸汽涡轮是具有超过一百年工业应用的涡轮机，其中已证实的设计解决方案自数十年以来已被所有制造商采用。

蒸汽涡轮流量和功率控制是机械驱动蒸汽涡轮(即，用于驱动压缩机或泵的蒸汽涡轮)的关键要求。

另外，通常需要发电蒸汽涡轮来控制负载。

蒸汽涡轮流量和功率控制通常通过将节流阀放置在涡轮的上游或涡轮自身内部的“部分弧控制级”来实现。

这些装置通过限制涡轮中蒸汽的量和/或压力来实现控制。然而，这些解决方案可能决定导致不期望的能量耗散的显著压降。

考虑到对工业蒸汽涡轮中的设计和非设计条件下的效率的需求增加，希望找到替代解决方案来控制降低能量耗散的蒸汽涡轮的流量和/或功率。

蒸汽涡轮已知其中一些定子叶片的角位置是变化的以便控制它们的操作。

如果上述解决方案用于高压蒸汽涡轮，则通过其壳体中的开口发生蒸汽的大量泄漏，这是命令定子叶片所必需的。

发明内容

根据一个方面，本文所公开的主题涉及具有多个膨胀级的蒸汽涡轮；该蒸汽涡轮在膨胀级中的至少一个膨胀级上游具有一排定子叶片；该排的定子叶片具有在蒸汽涡轮操作期间由致动组件控制的角位置。致动组件包含命令杆、机械地联接到命令杆的致动机构以及机械地联接到致动机构和定子叶片的多个传动装置。通过作用于至少部分地在蒸汽涡轮的外部壳体外部的命令杆，可以旋转在蒸汽涡轮的内部壳体内部的定子叶片。

根据另一方面，本文所公开的主题涉及一种控制蒸汽涡轮的蒸汽流和功率输出的方法；该方法包括在蒸汽涡轮的操作期间通过从蒸汽涡轮的外部壳体突出的命令杆改变至少一排定子叶片的角位置的步骤。蒸汽涡轮的外部壳体内部的可旋转环用于将运动从命令杆传递到定子叶片。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述，将容易地获得对本发明所公开的实施方案及其许多伴随的优点的更全面的理解，这同样变得更好理解，其中：

图1示出了已知的蒸汽涡轮的示意性纵向剖视图；

图2示出了蒸汽涡轮的实施方案的局部示意性纵向剖视图；

图3示出了图2的涡轮中的致动组件的第一实施方案的局部示意性前剖视图；

图4示出了图3的致动组件的第一可能的具体实施的局部示意性纵向剖视图；

图5示出了图3的致动组件的第一可能的具体实施的局部示意性顶视图；

图6示出了图3的致动组件的第二可能的具体实施的局部示意性纵向剖视图；

图7示出了图3的致动组件的第二可能的具体实施的局部示意性顶视图；

图8示出了图3的致动组件的第三可能的具体实施的局部示意性顶视图；

图9示出了图3的致动组件的第四可能的具体实施的局部示意性纵向剖视图；

图10示出了图2的涡轮中的命令杆的局部示意性前剖视图；并且

图11示出了调节蒸汽涡轮中的蒸汽流的方法的实施方案的流程图。