蒸汽涡轮转子制造技术

本发明专利技术涉及蒸汽涡轮转子(10、20)，其中，转子(10、20)的叶片间区域转子表面(12、22)、供给区域转子(10、20)表面(14、24)、活塞区域转子表面(16、26)以及应力消除槽转子表面(18、28)配置并布置为在蒸汽涡轮转子(10、20)的正常运行期间暴露于蒸汽的表面。蒸汽涡轮转子(10、20)在至少活塞区域转子表面(16、26)上具有热障涂层(19、29)。

【技术实现步骤摘要】

本公开大体涉及用于蒸汽涡轮的转子，并且更具体地，涉及改进这样的转子的低周疲劳的转子配置。
技术介绍
如在美国专利申请N0.2011/0103970A1中所描述的，蒸汽涡轮可以包括带有应力消除活塞的转子，该转子包括消除槽以用于消除与通过叶片流路的工作蒸汽流的方向轴向相反地移位的新蒸汽流路的区域外侧的热应力。随着可再生能源的增加使用，越来越需要以提高的循环运行的电网运行。该运行灵活性的提高可能典型地受蒸汽涡轮寿命限制，因为在冷、暖和热启动的期间以及在关机的期间，越来越多地暴露于频繁的热瞬态增加了发生热疲劳裂纹开始的风险。虽然可以通过改进韧性和延性的高质量转子锻件来部分地解决此问题，然而，这些措施未克服热瞬态对转子的低周疲劳寿命的负面影响。另外的问题是，在具有蒸汽涡轮例如高压涡轮和中压涡轮的蒸汽涡轮中，每个蒸汽涡轮中的不同热力条件导致每个蒸汽涡轮的转子部分的不同低周疲劳寿命。结果可能是每个蒸汽涡轮的不同步的检修计划要求，这可能导致检修停机的增多。虽然也许有可能通过选择转子材料来平衡转子部分的低周疲劳寿命，但对通过仅利用转子材料选择来实现目标存在实际的限制。因此，需要不仅改进蒸汽涡轮转子部分的低周疲劳寿命，而且还定制不同部分的低周疲劳寿命以使转子部分检修周期同步。
技术实现思路
公开了能够至少部分地解决热瞬态对转子寿命的负面影响的蒸汽涡轮转子。—个大体方面包括蒸汽涡轮转子，该蒸汽涡轮转子包括:叶片间区域转子表面，具有穿过其用于保持叶片根部的多个轴向地布置的叶片槽；供给区域转子表面，邻近从上游叶片槽延伸的叶片间区域转子表面；以及活塞区域转子表面，邻近供给区域转子表面，使得供给区域转子表面位于叶片间区域转子表面与活塞区域转子表面之间。蒸汽涡轮转子还包括延伸穿过活塞区域转子表面的应力消除槽转子表面。叶片间区域转子表面、供给区域转子表面、活塞区域转子表面以及应力消除槽转子表面配置并布置为在蒸汽涡轮转子的正常运行期间暴露于蒸汽的表面。热障涂层在至少活塞区域转子表面上延伸。更多的方面可包括以下特征中的一个或更多个。供给区域转子表面上的热障涂层。叶片间区域转子表面上的热障涂层。其中供给区域转子表面限定径向-轴向蒸汽供给区域的蒸汽涡轮转子。活塞区域转子表面上的热障涂层。配置为中压蒸汽涡轮转子、高压蒸汽涡轮转子或者高压蒸汽涡轮转子和中压蒸汽涡轮转子的蒸汽涡轮转子。配置为使得高压蒸汽涡轮转子的低周疲劳抗力与中压蒸汽涡轮转子的低周疲劳抗力类似的热障涂层的径向厚度。本专利技术的另一目标是克服或至少改善现有技术的缺点及缺陷或者提供有用的备选方案。结合经由示例而图示本专利技术的示范性实施例的附图，根据以下的描述，本公开的其他方面及优点将变得显而易见。【附图说明】经由示例，参考附图而在下文中更全面地描述本公开的实施例，其中: 图1是带有根据本公开的示范性实施例的热障涂层的高压蒸汽涡轮转子的截面图； 图2是带有根据本公开的示范性实施例的热障涂层的中压蒸汽涡轮转子的截面图；并且， 图3是具有根据图1和图2的热障涂层的组合的高压蒸汽涡轮转子和中压蒸汽涡轮转子的截面图。参考标号: 10高压蒸汽涡轮转子 11内壳 12叶片间区域转子表面 13叶片槽 14供给区域转子表面 16 活塞区域转子表面 18应力消除槽转子表面 19热障涂层 20中压蒸汽涡轮转子 22叶片间区域转子表面 23叶片槽 24供给区域转子表面 26 活塞区域转子表面 28应力消除槽转子表面 29热障涂层。【具体实施方式】现在，参考附图而描述本公开的示范性实施例，其中，相同的参考标号始终用于指代相同的元件。在以下的描述中，出于解释的目的，阐明许多具体细节，以提供对本公开的透彻的理解。然而，本公开可在没有这些具体细节的情况下来实践，并且不限于在本文中公开的示范性实施例。在图1中示出典型地被容纳在内壳11中的高压蒸汽涡轮转子10的示范性实施例。高压蒸汽涡轮转子10包括叶片间区域转子表面12、供给区域转子表面14以及活塞区域转子表面16。叶片间区域转子表面12是轴向布置的旋转叶片圆周地围绕高压蒸汽涡轮转子10延伸的区域。这些叶片借助于延伸穿过叶片间区域转子表面12的叶片槽13来附接至高压蒸汽涡轮转子10。因此，叶片间区域转子表面12能够限定为叶片槽13所位于的高压蒸汽涡轮转子10的表面区域。供给区域转子表面14是紧邻且位于叶片间区域转子表面12上游的区域。该转子区域是在运行时在蒸汽供给至蒸汽涡轮中时暴露于蒸汽的区域。典型地，该区域通过具有延伸至第一上游叶片槽13的径向到轴向转变表面而成形为使径向地供给的蒸汽指向轴向方向。活塞区域转子表面16定位成紧邻供给区域转子表面14，使得供给区域转子表面14位于活塞区域转子表面16与叶片间区域转子表面12之间。活塞区域的目的是抵销反作用式蒸汽涡轮的典型的叶片安装的端部推力，因而在所有运行条件下都产生转子朝向机器的高压端的推力。活塞可与实心转子一体或收缩并锁至适当的位置。在示范性实施例中，活塞区域转子表面16具有带有穿过活塞区域转子表面16的开口的应力消除槽。该应力消除槽具有应力消除槽转子表面18。在示范性实施例中，叶片间区域转子表面12、供给区域转子表面14、活塞区域转子表面16和/或应力消除槽转子表面18中的每个都具有相应表面上的(即粘合至相应表面的)热障涂层19。带有热障涂层19的表面12、14、16、18中的每个都可能具有部分地或完全地覆盖表面12、14、16、18的热障涂层1当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蒸汽涡轮转子(10、20)，包括：转子(10、20)，具有穿过其用于保持叶片根部的多个轴向地布置的叶片槽(13、23)；叶片间区域转子表面(12，22)，轴向地位于各叶片槽(13、23)之间；供给区域转子表面(14、24)，邻近从上游叶片槽延伸的所述叶片间区域转子表面(12、22)；以及活塞区域转子表面(16、26)，邻近所述供给区域转子表面(14、24)，使得所述供给区域转子表面(14、24)位于所述叶片间区域转子表面(12、22)与所述活塞区域转子表面(16、26)之间，其中，所述叶片间区域转子表面(12、22)、所述供给区域转子(10、20)表面(14、24)以及所述活塞区域转子表面(16、26)配置并布置为在所述蒸汽涡轮转子(10、20)的正常运行期间暴露于蒸汽的表面，其中，热障涂层(19、29)在至少所述活塞区域转子表面(16、26)上延伸。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M拉梅斯，T施雷尔，I库伊恩，GE维茨，
申请(专利权)人：阿尔斯通技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH