用於使蒸汽渦輪機運行的方法和設備的製作方法
2023-05-05 12:37:31
專利名稱：用於使蒸汽渦輪機運行的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明主要涉及蒸汽渦輪機，且特別是涉及蒸汽渦輪機的排水吹 掃系統。
背景技術：
至少 一 些已公知的蒸汽渦輪機包括機殼，所述機殼包括在接合點 處成形在一起的上半殼體和下半殼體。接合在一起的上半殼體和下半 殼體構成環繞渦輪機旋轉構件的機殼。在運行過程中，冷凝水可被收 集在下半殼體中。利用在下半殼體中形成的排水孔口的除去所述冷凝 水。被收集在下半殼體中的水汽被引導至排水孔口。在持續運行過程 中，排水孔口可被汙垢、水垢或化學沉積物堵住。發生堵塞的孔口導 致在蒸汽路徑中保留有過多的水汽。所述過多的水汽傾向於增大蒸汽 路徑內部件受到侵蝕的可能性。在一些已公知的蒸汽渦輪機中，通過關閉和拆開蒸汽渦輪機而從 排水孔口中除去被收集在排水孔口中的沉積物。因此，僅僅在大修停 機時才可能接近從而清洗所述排水孔口。發明內容一方面，提供一種用於機殼的排水吹掃系統。所述排水吹掃系統 包括吹掃室。所述吹掃室由吹掃室隔壁進行限定。所述吹掃室進一步 由包括排水孔口的吹掃室排水部分進行限定。所述吹掃室隔壁被聯接 到機殼的外表面上。所述外表面包括從其中穿過的至少一個排水口。 所述吹掃室隔壁限定所述排水口 。所述吹掃系統進一步包括與所述吹 掃室流動連通的吹掃流體源。所述吹掃流體源被構造用以向所述吹掃 室供應吹掃流體流。另一方面，提供一種用於使排水吹掃系統運行的方法。所述方法 包括接收來自排水口進入到與所述排水口流動連通的吹掃室中的排水 流，通過孔口對吹掃室進行排水，將吹掃流體流供應至所述吹掃室，
並且利用由吹掃流體的流量和孔口決定的反壓力在所述排水口中產生 反向流。另一方面，提供一種蒸汽渦輪機。所述蒸汽渦輪機包括機殼和被 構造用以吹掃對機殼進行排水的排水口的排水吹掃系統。所述吹掃系 統包括與所述機殼相聯並且限定所述排水口的吹掃室。所述吹掃室包 括隔壁和與所述隔壁相聯的吹掃室排水部分，所述吹掃室排水部分包 括排水孔口 。所述吹掃系統還包括與所述吹掃室流動連通的吹掃流體 源。所述吹掃流體源^皮構造用以向所述吹掃室供應吹掃流體流。
圖1是一種示範性的對流蒸汽渦輪機的示意圖；和 圖2是可結合圖1所示的蒸汽渦輪機一起使用的一種示範性的排 水吹掃系統的示意圖。
具體實施方式
圖1是一種示範性的對流蒸汽渦輪機10的示意圖。蒸汽渦輪機10 包括第一低壓(LP)部段12和第二低壓部段14。如本技術領域已公知 地，每個低壓部段12和14包括多級隔膜(圖1中未示出)。轉子軸16 延伸穿過部段12和14。每個低壓部段12和14包括噴嘴18和20。單 個外殼或機殼22沿水平面和沿軸向分別被分為上半部段24和下半部 段26，並且橫跨兩個低壓部段12和14。殼體22的中心部段28包括 低壓蒸汽進口 30。在外殼或機殼22內，低壓部段12和14被布置成受 到軸頸軸承32和34支承的單個軸承跨距。分流器40在第一渦輪機部 段12與第二渦輪機部段14之間進行延伸。應該注意到雖然圖1示出的是一種對流低壓渦輪機，但是本領 域的技術人員能夠意識到本發明的應用不限於低壓渦輪機，本發明 可應用於包括但不限於中壓UP)渦輪機或高壓(HP)渦輪機的任何 渦輪機中。在運行過程中，低壓蒸汽進口 30接收通過橫通管(圖中未示出) 來自源例如高壓渦輪機或中壓渦輪機的低壓/中等溫度的蒸汽50。蒸汽 50被渠化引導通過蒸汽進口 30，其中分流器40將蒸汽流分為兩條相 對的流路52和54。更具體而言，蒸汽50被引導通過低壓部段12和14，
其中蒸汽作功從而使轉子軸16產生轉動。所述蒸汽排出低壓部段U 和14且例如被引導至冷凝器。在運行過程中，機殼排水口 108有利於 從機殼22的內部中除去冷凝的水汽。隨著時間的延長，機殼排水口 108 例如可能會被收集在機殼排水口內的沉澱物堵塞住，由此防礙從機殼22 內部除去水汽。在所述示範性實施例中，蒸汽渦輪機10包括利於清通 受堵或部分受堵的機殼排水口的排水吹掃系統100。圖2是可結合蒸汽渦輪機10 —起使用的一種示範性的排水吹掃 系統100的示意圖。機殼22包括至少一個排水口 108。 《#水口 108延 伸穿過機殼22，且被構造用以排出在運行過程中被收集在機殼22內的 水汽。排水吹掃系統100包括至少一個吹掃室112，從而使得所述吹 掃室112與排水口 108流動連通。在所述示範性實施例中，機殼22包 括多個排水口 108。所述多個排水口 108中的至少一些包括相應的吹掃 室112。吹掃室112由吹掃室隔壁116和與隔壁116相聯的吹掃室排水 部分120進行限定。隔壁116被聯接到機殼22的外表面122上並且限 定排水口 108。在所述典型實施例中，隔壁116呈圓筒形且包括T形管 道(tee-piping)連接裝置126。另一種可選方式是，隔壁116被成形 為矩形、金字塔形、半球形或其它形狀。另一種可選方式是，連接裝 置126不是T形管道連接裝置，而是另一種適合的連接裝置。另外， 排水部分包括排水孔口 124。孔口 124具有直徑125。在所述示範性實 施例中，排水孔口 124為精確鑽出的孔。排水吹掃系統100還包括與吹掃室112流動連通的吹掃流體源 128。例如，吹掃流體源是高壓蒸汽或壓縮空氣。吹掃流體自吹掃流體 源128流過蒸汽管道匯流管130從而向吹掃室112供應吹掃流體流。 在該示範性實施例中，蒸汽管道匯流管130自吹掃流體源128延伸穿 過排氣機殼129到達吹掃室112。在該示範性實施例中，排氣機殼129 由碳鋼製成。另一種可選方式是，排氣機殼129由其它適合的材料制 成。在一個可選實施例中，蒸汽渦輪機10不包括排氣機殼129。在該 示範性實施例中，吹掃流體源128與相應的吹掃室112中的至少一些 流動連通。更具體而言，蒸汽管道匯流管130包括與單獨的相應的吹 掃室112相聯接的獨立管道131。在該示範性實施例中，蒸汽管道匯流 管130為平行的管道布置。另一種可選方式是，蒸汽管道匯流管130 採用一種管道布置，其中吹掃室112以串行流動連通的方式聯接在一
起。當吹掃室112形成串行流動連通時，蒸汽管道匯流管130可能需 要多種管道尺寸，從而有利於平衡流至吹掃室112的吹掃流體流量並 且降低壓頭損失。在該示範性實施例中，設定蒸汽管道匯流管130的 尺寸從而將吹掃流體同時供應至相應的吹掃室112。另一種可選方式 是，設定蒸汽管道匯流管130的尺寸從而將吹掃流體獨立地供應至相 應的吹掃室112。當吹掃流體被同時供應至相應的吹掃室112時，可設 定蒸汽管道匯流管130的直徑大於當將吹掃流體獨立地供應至相應的 吹掃室112時的蒸汽管道匯流管130的直徑，由於到達吹掃室112的 吹掃流體流量增大，從而有利於解釋壓頭損失。另外，排水吹掃系統100包括被構造用以啟動吹掃並且調節從吹 掃流體源128到吹掃室112的流量的閥門132。在該示範性實施例中， 閥門132是手動進行操作的閥門。另一種可選方式是，閥門132是經 由被發送至閥門驅動裝置例如包括但不限於螺線管、氣動驅動裝置和 /或電動致動器的信號進行操作的動力驅動閥門。例如，在一個實施 例中，閥門132是接收信號從而由渦輪機控制器或設備分布式控制系 統啟動吹掃的動力驅動閥門。在一個實施例中，排水吹掃系統100還包括被構造用以檢測排水 孔口 124的流量的傳感器136。例如，在一個實施例中，傳感器136 是監測吹掃室112內的吹掃流體流的液位的液位傳感器。另一種可選 方式是，排水吹掃系統100中不包括傳感器136。通常，在蒸汽渦輪機10的運行過程中，吹掃室112接收來自排 水口 108的排水流，並且吹掃室112通過孔口 124進行排水。在蒸汽 渦輪機10的運行過程中，手動地或者自動地打開閥門132從而啟動排 水吹掃系統100的吹掃作業。當閥門132 #_打開時，吹掃流體流動通 過蒸汽管道匯流管130。吹掃流體隨後流入獨立管道131中並且流入到 相應的吹掃室112中。在吹掃流體已流入到吹掃室112中之後，排水孔口 124保持在吹 掃室112中的反壓力足以使吹掃流體反向流動通過排水口 108。通過 排水口 108的反向流將在蒸汽渦輪機10的運行過程中已被收集在排水 口 108中的來自排水口 108的碎屑和沉澱物清掃乾淨。將碎屑從勞水 口 108中清掃出去從而防止過多的水汽保留在蒸汽流路中。上述排水吹掃系統是一種用於對蒸汽渦輪機中的排水口進行吹掃
從而防止排水口被沉積物堵塞的具有成本效率和高效的方法。可以在 不關閉蒸汽渦輪機的情況下除去已被收集在排水口中的沉積物。沒有 沉積物的排水口使得所述排水口能夠使水汽連續流動，由此消除了由 於蒸汽中的水汽過多所導致產生的對蒸汽流路部件的侵蝕損傷。雖然已結合多個不同的特定實施例對本發明進行了描述，但是本領域的技術人員將會意識到可以利用落入所附權利要求書的精神和 範圍內的變型實踐本發明。零件列表10蒸汽渦輪機12低壓(LP )部段14低壓(LP )部段16轉子軸18噴嘴20噴嘴22外殼或機殼24上半部段26下半部段28中心部段30低壓蒸汽進口32軸頸軸承34軸頸軸承40分流器50蒸汽52流路54流路100排水吹掃系統108排水口112吹掃室116隔壁120 排水部分122 外表面124 朝夂水孔口125 直徑126 連接裝置128 流體源129 排氣機殼130 蒸汽管道匯流管131 獨立管道132 閥門 136 傳感器
權利要求
1、一種結合機殼排水系統使用的排水吹掃系統(100)，所述排水吹掃系統包括由吹掃室隔壁(116)進行限定的吹掃室(112)，所述吹掃室進一步由包括排水孔口(124)的吹掃室排水部分(120)進行限定，所述吹掃室隔壁被聯接到機殼(22)的外表面(122)上，所述外表面包括從其中穿過的排水口(108)，所述吹掃室隔壁限定所述排水孔口；和與所述吹掃室流動連通的吹掃流體源，所述吹掃流體源被構造用以向所述吹掃室供應吹掃流體流。
2、 根據權利要求1所述的排水吹掃系統(100)，其中所述吹掃 系統被構造用以產生通過排水口 (108)的吹掃流體的反向流。
3、 根據權利要求1所述的排水吹掃系統(100)，其中所述排水 孔口 (124)的直徑大小適於保持在所述吹掃室(112)中的反壓力足 以使吹掃流體反向流動通過排水口 (108)。
4、 根據權利要求1所述的排水吹掃系統(100),其中所迷吹掃 系統包括多個排水口 (108)。
5、 根據權利要求1所述的排水吹掃系統(100)，其中所述機殼 (22)包括多個排水口 (108),所述吹掃系統包括多個吹掃室(112)，所述多個吹掃室中的每一個與所述多個排水口中的至少一個流動連 通。
6、 根據權利要求5所述的排水吹掃系統(100)，其中所迷吹掃 流體源與所述多個吹掃室(112)中的至少一個流動連通。
7、 根據權利要求6所述的排水吹掃系統(100)，其中所述吹掃 流體源通過平行流動管道布置與串行流動管道布置中的至少一種布置 與所迷多個吹掃室(112)流動連通。
8、 根據權利要求5所述的排水吹掃系統(100)，其中所述吹掃 流體源被構造用以大體上同時向所述多個吹掃室(112)中的至少兩個 供應吹掃流體。
9、 根據權利要求5所述的排水吹掃系統(100)，其中所述吹掃 流體源被構造用以獨立地向所述多個吹掃室(112)供應吹掃流體。
10、 根據權利要求1所述的排水吹掃系統(100),進一步包括被 構造用以調節從所述吹掃流體源到所述吹掃室(112)的吹掃流體的流 量的閥門(132)。
全文摘要
本發明涉及用於使蒸汽渦輪機運行的方法和設備。提供一種結合機殼排水系統一起使用的排水吹掃系統(100)。所述排水吹掃系統(100)包括吹掃室(112)。所述吹掃室由吹掃室隔壁(116)進行限定。所述吹掃室進一步由包括排水孔口(124)的吹掃室排水部分(120)進行限定。所述吹掃室隔壁被聯接到機殼(22)的外表面(122)上。所述外表面包括從其中穿過的排水口(108)。所述吹掃室隔壁限定所述排水孔口。吹掃流體源與所述吹掃室流動連通。所述吹掃流體源被構造用以向所述吹掃室供應吹掃流體流。
文檔編號F01D25/00GK101109296SQ20071013735
公開日2008年1月23日 申請日期2007年7月20日 優先權日2006年7月20日
發明者K·J·霍爾特格倫, R·A·塞龍, R·B·威廉斯, W·O·周 申請人:通用電氣公司