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CN104696031A - 蒸汽涡轮机及其组装方法 - Google Patents

蒸汽涡轮机及其组装方法 Download PDF

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CN104696031A
CN104696031A CN201410737320.5A CN201410737320A CN104696031A CN 104696031 A CN104696031 A CN 104696031A CN 201410737320 A CN201410737320 A CN 201410737320A CN 104696031 A CN104696031 A CN 104696031A
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M.E.蒙特戈梅里
T.S.麦克默里
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Abstract

本发明提供一种蒸汽涡轮机及其组装方法。该蒸汽涡轮机包括外壳和流动连通地联接到该外壳的蒸汽入口，该蒸汽入口配置成在该外壳中排出第一蒸汽流动。定子联接到该外壳并且包括多个轮叶。转子联接到该外壳并且位于该定子中，其中该转子和该定子配置成形成位于两者间的并且与该第一蒸汽流动流动连通的第一流动路径。该转子包括联接到该转子的多个叶片，该多个叶片的至少一个根部具有第一侧、第二侧以及流动连通地联接到该第一、第二侧的通路。该通路配置成限定与该第一流动路径流动连通的第二流动路径并且在该至少一个根部中排出第二蒸汽流动。该多个叶片的该至少一个根部包括与该通路流动连通并且配置成将该通路与该第一流动路径密封开的天使翼。

Description

蒸汽涡轮机及其组装方法
技术领域
本发明所公开的实施例总体上涉及蒸汽涡轮机，并且更特别地，涉及用于冷却蒸汽涡轮机的涡轮机部件的方法和系统。
背景技术
由于蒸汽涡轮机依赖更高的蒸汽温度来增加效率，因此蒸汽涡轮机应当能够耐受更高的蒸汽温度从而不损害涡轮机的使用寿命。在典型的涡轮机操作期间，蒸汽从蒸汽源流动通过外壳中的入口以平行于旋转轴线且沿着环形热蒸汽路径流动。典型地，涡轮机级沿着蒸汽路径布置成使得蒸汽流动通过依次的涡轮机级的轮叶和叶片。涡轮机叶片可以固定到多个涡轮机轮，每个涡轮机轮安装到转子轴或与转子轴成一体以便与转子轴一起旋转。替代地，涡轮机叶片可以固定到鼓式涡轮机转子而不是单独的轮中，鼓与轴成一体。
常规地，涡轮机叶片可以包括从大致平面平台径向向外延伸的翼型和从平台径向向内延伸的根部。根部可以包括鸠尾榫或其它装置以将叶片固定到涡轮机转子的涡轮机轮。一般而言，在蒸汽涡轮机的操作期间，蒸汽在受到高热应力的涡轮机叶片的翼型之上和周围流动。这些高热应力可能限制涡轮机叶片的使用寿命。而且，叶片根部和相邻转子可能经历来自蒸汽流动的高热温度和应力。常规的蒸汽涡轮机可以使用更耐热的叶片和转子主体材料。然而这些耐热材料可能增加涡轮机叶片的成本。
发明内容
在一方面，提供一种蒸汽涡轮机。所述蒸汽涡轮机包括外壳(housing)和流动连通地联接到所述外壳的蒸汽入口，所述蒸汽入口配置成在所述外壳中排出第一蒸汽流动(steam flow)。定子联接到所述外壳并且包括多个轮叶(vanes)。转子联接到所述外壳并且位于所述定子中，其中所述转子和所述定子配置成形成位于两者间并且与所述第一蒸汽流动流动连通的第一流动路径。所述转子包括联接到所述转子的多个叶片(blades)，其中所述多个叶片的至少一个根部具有第一侧、第二侧以及流动连通地联接到所述第一侧和所述第二侧的通路。所述通路配置成限定与所述第一流动路径流动连通的第二流动路径并且在所述至少一个根部中排出第二蒸汽流动。所述多个叶片的所述至少一个根部包括天使翼，所述天使翼与所述通路流动连通并且配置成将所述通路与所述第一流动路径密封开。
其中，所述第二蒸汽流动包括不同于所述第一蒸汽流动的温度。
其中，所述蒸汽入口与所述第一流动路径流动连通并且位于所述外壳中。
其中，所述蒸汽涡轮机还包括另一蒸汽入口，所述另一蒸汽入口流动连通地联接到所述第一流动路径并且位于所述外壳的外部。
其中，所述蒸汽涡轮机还包括另一蒸汽入口，所述另一蒸汽入口流动连通地联接到所述多个轮叶中的至少一个轮叶。
其中，至少一个所述轮叶包括第一端部、第二端部以及流动连通地联接到所述第一端部和所述第二端部的径向流动路径，所述第一端部流动连通地联接到所述蒸汽入口并且所述第二端部流动连通地联接到所述第一流动路径。
其中，所述第一流动路径和所述第二流动路径在负根部反应配置中流动连通地联接。
其中，所述转子包括流动连通地联接到所述第二流动路径的第三流动路径。
其中，所述转子包括流动连通地联接到所述第二流动路径的第三流动路径和流动连通地联接到所述第三流动路径的密封头。
其中，所述外壳包括高压多级布置。
其中，所述根部包括轴向鸠尾榫配置。在另一方面，提供一种转子组件。所述转子组件联接到外壳并且位于蒸汽涡轮机的定子中。所述转子组件包括联接到所述外壳的转子并且具有第一流动路径。多个叶片联接到所述转子，其中所述多个叶片的至少一个根部具有第一侧、第二侧以及流动连通地联接到所述第一侧和所述第二侧的通路。所述通路配置成限定与所述第一流动路径流动连通的第二流动路径。所述转子组件包括联接到所述转子并且与所述第二流动路径流动连通的密封组件。所述多个叶片的所述至少一个根部包括天使翼，所述天使翼与所述通路流动连通并且配置成将所述通路与所述第一流动路径密封开。
其中，所述转子组件还包括蒸汽入口，所述蒸汽入口与所述第一流动路径流动连通并且位于所述外壳中。
其中，所述转子组件还包括另一蒸汽入口，所述另一蒸汽入口流动连通地联接到所述第一流动路径并且位于所述外壳的外部。
其中，所述转子组件还包括另一蒸汽入口，所述另一蒸汽入口流动连通地联接到所述多个轮叶中的至少一个轮叶。
其中，所述叶片包括轴向鸠尾榫配置。
其中，所述密封组件包括与所述第二流动路径流动连通的第三流动路径。
在又一方面，提供一种组装蒸汽涡轮机的方法。所述方法包括将定子联接到外壳并且将蒸汽入口流动连通地联接到所述外壳。所述方法还包括形成位于所述外壳中并且与所述蒸汽入口流动连通的第一流动路径。将转子联接到所述外壳和所述定子中。所述转子包括联接到所述转子的多个叶片。所述多个叶片的至少一个根部具有第一侧、第二侧以及流动连通地联接到所述第一侧和所述第二侧的通路。所述通路配置成限定与所述第一流动路径流动连通的第二流动路径。所述多个叶片的所述至少一个根部包括天使翼，所述天使翼与所述通路流动连通并且配置成将所述通路与所述第一流动路径密封开。
其中，所述方法还包括将密封组件联接到所述转子并且与所述第二流动路径流动连通。
其中，联接所述蒸汽入口包括将所述蒸汽入口流动连通地联接到所述定子。
附图说明
图1是示例性蒸汽涡轮机和联接到蒸汽涡轮机的示例性流动组件(flow assembly)的侧视立面图。
图2是图1中所示的流动组件的部分视图。
图3是另一示例性蒸汽涡轮机和联接到蒸汽涡轮机的另一示例性流动组件的侧视立面图。
图4是另一示例性蒸汽涡轮机和联接到蒸汽涡轮机的另一示例性流动组件的侧视立面图。
图5是另一示例性蒸汽涡轮机和联接到蒸汽涡轮机的另一示例性流动组件的侧视立面图。
图6是另一示例性蒸汽涡轮机和联接到蒸汽涡轮机的另一示例性流动组件的侧视立面图。
图7是另一示例性蒸汽涡轮机和联接到蒸汽涡轮机的另一示例性流动组件的侧视立面图。
图8是另一示例性蒸汽涡轮机和联接到蒸汽涡轮机的另一示例性流动组件的侧视立面图。
图9是另一示例性蒸汽涡轮机和联接到蒸汽涡轮机的另一示例性流动组件的侧视立面图。
图10是另一示例性蒸汽涡轮机和联接到蒸汽涡轮机的另一示例性流动组件的侧视立面图。
图11是示出制造蒸汽涡轮机的方法的示例性流程图。
具体实施方式
本发明中所述的实施例总体上涉及蒸汽涡轮机。更特别地，实施例涉及用于促进蒸汽涡轮机的涡轮机部件中的流体流动的方法和系统。应当理解本发明中所述的用于部件冷却的实施例不限于涡轮机叶片，并且还应当理解使用蒸汽涡轮机和叶片的说明书和附图仅仅是示例性的。而且，尽管实施例举例说明蒸汽涡轮机和叶片，但是本发明中所述的实施例可以包括在其它合适的涡轮机部件中。另外，应当理解本发明中所述的涉及流动路径的实施例不需要被限制到涡轮机部件。具体地，实施例可以一般地在任何合适的物品中使用，介质(例如，水、蒸汽、空气、燃料和/或任何其它合适的流体)通过所述物品被引导以便冷却物品的表面和/或保持物品的温度。
图1示出蒸汽涡轮机100和联接到蒸汽涡轮机100的流动组件102的侧视立面图。图2是图1中所示的流动组件102的部分视图。在示例性实施例中，蒸汽涡轮机100包括具有负根部反应冷却配置(negative root reaction cooling configuration)104的高压、单流动涡轮机。替代地，蒸汽涡轮机100可以包括任何压力和流动配置以使蒸汽涡轮机100能够如本发明中所述起作用。蒸汽涡轮机100包括多个加压部段106。更特别地，蒸汽涡轮机100包括高压部段108和中压部段110。高压部段108包括相对于彼此成面对和间隔关系的多个级112。每一级112包括旋转组件114和静止组件116。在每一级112中，旋转组件114包括围绕蒸汽涡轮机100的旋转轴线120轴向地布置的转子118。
多个叶片122在平台处联接到旋转组件114，其中叶片122从平台123径向向外并且朝着静止组件116延伸。叶片122包括从相对的叶片侧径向延伸的一对相对天使翼(angel wings)196。天使翼196包括朝着静止组件116延伸的密封件121，例如、但不限于刷式密封件。而且，相邻的天使翼196、例如但不限于天使翼193和天使翼195以可密封的配置来配置成便于提供天使翼193和天使翼195之间的密封，同时提供天使翼193和天使翼195与相应的叶片根部125一起的旋转运动。更特别地，天使翼193包括第一重叠部分197并且天使翼195包括可去除地联接到第一重叠部分197的第二重叠部分199。第一、第二重叠部分197和199配置成减小和/或消除第一流动路径130与叶片根部125的流动连通。多个叶片根部125联接到转子118。叶片根部125包括鸠尾榫配置，例如、但不限于切向鸠尾榫和/或轴向鸠尾榫配置。叶片根部125可以包括任何鸠尾榫配置以使蒸汽涡轮机100能够如本发明中所述起作用。根部125配置成将叶片122联接到涡轮机轮或转子118的转子主体127。天使翼196、叶片根部125和转子主体127配置成限定叶片根部125之间的冷却通道134。
静止组件116包括外壳124、定子126和多个静止轮叶128。静止轮叶128包括面对转子主体127的端盖180。外壳124配置成封闭转子118、叶片122、定子126和轮叶128中的至少一个。在示例性实施例中，转子118和定子126以间隔关系配置以在其间和外壳124中限定第一流动路径130。轮叶128在定子126的多个狭槽132中被联接并且布置在位于叶片122的级之间的圆周级中。
静止组件116还包括流动连通地联接到第一流动路径130的蒸汽入口136。蒸汽入口136配置成朝着第一流动路径130并且与多个叶片122流动连通地引导或导引具有高压和高温的第一蒸汽流动138。在示例性实施例中，蒸汽入口136位于外壳124中并且与蒸汽源140、例如锅炉或热回收蒸汽发生器流动连通。蒸汽入口136还包括具有碗状插入件144和泄漏流动路径146的碗状区域142。碗状插入件144包括流动连通地联接到第一流动路径130的第一端部148和流动连通地联接到转子118的第二端部150。
在示例性实施例中，多个根部125中的至少一个根部125包括第一侧152、第二侧154和位于其间的主体156。第一侧152相对于第一蒸汽流动138位于第二侧154的上游。而且，第一侧152和第二侧154配置成与相应的冷却通道134流动连通。根部125还包括限定于主体156中并且流动连通地联接到第一侧152和第二侧154的通路158。而且，通路158配置成与冷却通道134流动连通。在示例性实施例中，通路158限定位于根部125中并且与冷却通道134流动连通的第二流动路径160。冷却通道134和第二流动路径160限定转子118的冷却回路。第二流动路径160配置成便于排出在根部125之中的第二蒸汽流动162并排出到冷却通道134中。天使翼196和/或端盖180配置成便于最小化和/或消除冷却通道134和第一流动路径138之间的流动连通。更特别地，相邻天使翼196配置成便于将第二蒸汽流动162从根部125、通过冷却通道134引导到相邻叶片根部125中以便增强叶片根部125和/或转子主体127的冷却。在示例性实施例中，第一流动路径130和第二流动路径160以负根部反应配置104被配置，如本发明中所述。
旋转组件114还包括联接到转子118的密封组件164。密封组件164包括第一密封构件166和第二密封构件168。在示例性实施例中，第一密封构件166包括在蒸汽入口136的上游位置联接到转子118的密封头170。而且，密封头170包括第三流动路径172，所述第三流动路径172具有流动连通地联接到第二流动路径160的第一端部174和流动连通地联接到中压部段110的第二端部176。多个密封环178位于第三流动路径172中。第二密封构件168包括盖180，所述盖180联接到至少一个轮叶128并且位于轮叶128和转子118之间。盖180包括延伸到冷却通道134中的第一端部182和延伸到碗状区域142中的第二端部184。更特别地，第二端部184与碗状插入件144流动连通地联接和布置。在示例性实施例中，密封环186联接到盖180并且朝着天使翼196延伸并且位于第二流动路径160和第三流动路径172之间。
不是流动通过多个叶片122和旋转转子118做功的蒸汽流动被认为是泄漏流体。不在蒸汽涡轮机100中做功的泄漏流体导致损失输出。第一密封构件166和第二密封构件168配置成减小转子118和密封头170之间的蒸汽流动以便减小输出损失。更特别地，第一密封构件166和第二密封构件168配置成减小泄漏流体的体积，因此更多的流体通过旋转蒸汽涡轮机100中的转子118做功。
在示例性操作期间，具有高压和高温的第一蒸汽流动138从蒸汽源140、通过蒸汽入口136并且朝着第一流动路径130被引导。更特别地，第一蒸汽流动138朝着多个叶片122和多个轮叶128被引导。随着第一蒸汽流动138接触多个叶片122，因此第一蒸汽流动138旋转多个叶片122和转子118。第一蒸汽流动138在下游方向上穿过级112并且以类似方式继续通过连续多个级(未显示)。
由于第一蒸汽流动138从蒸汽入口136流动通过第一流动路径130，因此第一蒸汽流动138配置成流动经过多个叶片122和多个轮叶128。由于负根部反应，在根部125的第二侧154的第一蒸汽流动138的温度不同于在第一侧152的第一蒸汽流动138的温度。在示例性实施例中，在第二侧154的温度比根部125的第一侧152冷，但是在根部125的第二侧154的第一蒸汽流动138的压力比在根部125的第一侧152的第一蒸汽流动138的压力高。比在根部125的第一侧152具有更高压力的在根部125的第二侧154的第一蒸汽流动138用于将作为第二蒸汽流动162的更冷蒸汽推入第二流动路径160中。更特别地，至少基于叶片122的上游和下游侧的压力和温度差，第一蒸汽流动138配置成往回进给第二蒸汽流动162通过第二流动路径160。第二流动路径160配置成接收第二蒸汽流动162并且将第二蒸汽流动162引导到根部125中和第一侧152之外。由于第二蒸汽流动162的更冷蒸汽移动通过第二流动路径160，因此根部125和/或转子主体127的热传递到第二蒸汽流动162以便冷却根部125和/或转子主体127。
天使翼196和盖180的密封环186配置成减小和/或消除离开第二侧154、流动到冷却通道134中的第二蒸汽流动162的第一部分188的泄漏并且减小和/或消除与第一流动路径130中的第一蒸汽流动138的混合。第二蒸汽流动162的第二部分190在盖180和转子118之间移动通过密封环186或者流动并且与碗状插入件蒸汽流动187混合。第二部分190配置成通过第三流动路径172并且在密封头170中流动以便由再热部段(未显示)和/或低压部段(未显示)中的至少一个进一步使用。在示例性实施例中，第二部分190在中压部段110中移动以便控制横越密封构件178的蒸汽流动的压力从而控制流动通过密封头170的蒸汽泄漏的量。
图3是联接到蒸汽涡轮机100的另一流动组件192的横截面图。在图3中，类似部件包括如图1-2中所示的类似附图标记。蒸汽涡轮机100包括具有外部冷却配置194的高压、单流动涡轮机。替代地，蒸汽涡轮机100可以包括任何压力和流动配置以使蒸汽涡轮机100能够如本发明中所述起作用。蒸汽涡轮机100包括高压部段108和部段110。而且，天使翼196延伸到相对的冷却通道134中。
在示例性实施例中，蒸汽入口136流动连通地联接到第一流动路径130。而且，另一蒸汽入口198联接到外壳124并且位于外壳124的外部。更特别地，蒸汽入口198联接到典型地具有低于第一蒸汽流动138的蒸汽温度的外部蒸汽源200，如例如锅炉或热回收蒸汽发生器。蒸汽入口198流动连通地联接到至少一个轮叶128。在示例性实施例中，轮叶128包括径向流动路径202，所述径向流动路径202具有第一端部204、第二端部206以及联接到第一和第二端部并且在其间延伸的通路208。第一端部204流动连通地联接到蒸汽入口198并且第二端部206流动连通地联接到冷却通道134。蒸汽入口198配置成将第二蒸汽流动162从外部蒸汽源200引导到外壳124中。更特别地，第一端部204配置成接收来自蒸汽入口198的第二蒸汽流动162并且引导第二蒸汽流动162通过径向流动路径202。第二端部206配置成将第二蒸汽流动162引导到冷却通道134中。
在示例性操作期间，具有高压和高温的第一蒸汽流动138从蒸汽源140、通过蒸汽入口136并且朝着第一流动路径130被引导。更特别地，第一蒸汽流动138朝着多个叶片122和多个轮叶128被引导。随着第一蒸汽流动138接触多个叶片122，因此第一蒸汽流动138旋转多个叶片122和转子118。第一蒸汽流动138在下游方向上穿过级112并且以类似方式继续通过连续多个级(未显示)。
而且，具有比第一蒸汽流动138低的温度和压力的第二蒸汽流动162从第一端部204移动通过径向流动路径202并且离开第二端部206。随着第二蒸汽流动162移动通过通路208，轮叶128的热传递到第二蒸汽流动162以便冷却轮叶128。第二蒸汽流动162以比第一蒸汽流动138低的温度离开第二端部206并且流动到冷却通道134中。更特别地，第二蒸汽流动162的第一部分210在天使翼196和轮叶128之间移动以便冷却根部125和转子主体127。天使翼196和/或盖180的密封环186配置成减小和/或消除离开第二端部206、流动到冷却通道134中并且与第一流动路径130中的第一蒸汽流动138混合的第二蒸汽流动162的第一部分210的泄漏。替代地，天使翼196和/或密封环186可以配置成便于冷却通道134中的第二蒸汽流动162与第一流动路径130中的第一蒸汽流动138混合。第二蒸汽流动162的第二部分212配置成流动到第二流动路径160中。随着第二蒸汽流动162的更冷蒸汽移动通过第二流动路径160，热从根部125和/或转子主体127传递到第二蒸汽流动162以便冷却根部125和/或转子主体127。
取决于冷却目的，第二蒸汽流动162的第二部分212在盖180和转子118之间移动通过密封环186或者流动并且与碗状插入件蒸汽流动187混合。第二部分212配置成通过第三流动路径172并且在密封头170中流动以便由再热部段(未显示)和/或低压部段(未显示)中的至少一个进一步使用。在示例性实施例中，第二部分212在中压部段110中移动以便控制横越密封构件178的蒸汽流动的压力从而控制流动通过密封头170的蒸汽泄漏的量。
图4是联接到蒸汽涡轮机100的另一流动组件214的横截面图。在图4中，类似部件包括与图1-3相同的附图标记。蒸汽涡轮机100包括具有外部冷却配置216的高压、单流动涡轮机。替代地，蒸汽涡轮机100可以包括任何压力和流动配置以使蒸汽涡轮机100能够如本发明中所述起作用。在示例性实施例中，蒸汽入口136流动连通地联接到第一流动路径130。而且，另一蒸汽入口218联接到密封头170并且位于外壳124的外部。更特别地，蒸汽入口218联接到外部蒸汽源220。在示例性实施例中，蒸汽入口218还流动连通地联接到部段110。更特别地，蒸汽入口218流动连通地联接到密封头170。密封头170包括流动连通地联接到蒸汽入口218和第三流动路径172的密封流动路径222。
在示例性操作期间，具有高压和高温的第一蒸汽流动138通过蒸汽入口136并且朝着第一流动路径130被引导。更特别地，第一蒸汽流动138朝着多个叶片122和多个轮叶128被引导。随着第一蒸汽流动138接触多个叶片122，因此第一蒸汽流动138旋转多个叶片122和转子118。第一蒸汽流动138在下游方向上穿过级112并且以类似方式继续通过连续多个级(未显示)。
而且，具有比第一蒸汽流动138低的温度和压力的第二蒸汽流动162从蒸汽入口218移动到密封流动路径222中。第二蒸汽流动162移动通过密封流动路径222，并且第二蒸汽流动162的第一部分224移动到第三流动路径172中并且通过位于第三流动路径172中的密封环178。第一部分224移动通过密封头170以便由至少一个再热部段(未显示)和/或低压部段(未显示)进一步使用。第一部分224在中压部段110中移动以便控制横越密封构件178的蒸汽流动的压力从而控制流动通过密封头170的蒸汽泄漏的量。
第二蒸汽流动162的第二部分226通过第三流动路径172并且朝着转子118移动。第二部分226流动并且与碗状插入件蒸汽流动187混合。第二部分226在盖180和转子118之间并且通过密封环186流动。第二部分226以比第一蒸汽流动138小的压力离开密封环186并且流动到冷却通道134中。更特别地，第二部分226在天使翼196和轮叶128之间流动。天使翼196和/或盖180配置成减小和/或消除流动到冷却通道134中并且与第一流动路径130中的第一蒸汽流动138混合的第二蒸汽流动162的泄漏。替代地，天使翼196和/或盖180可以配置成便于冷却通道134中的第二蒸汽流动162与第一流动路径130中的第一蒸汽流动138混合。第二蒸汽流动162的第二部分226也配置成流动到第二流动路径160中。由于第二部分226的更冷蒸汽移动通过第二流动路径160，因此根部125和/或转子主体127的热传递到第二部分226以便冷却根部125和/或转子主体127。
图5是联接到蒸汽涡轮机100的另一流动组件228的横截面图。在图5中，类似部件包括与图1-4相同的附图标记。蒸汽涡轮机100包括具有负根部反应配置230的再热、单流动涡轮机。替代地，蒸汽涡轮机100可以包括任何热、压力和流动配置以使蒸汽涡轮机100能够如本发明中所述起作用。在示例性实施例中，蒸汽涡轮机100包括再热部段(reheat section)232。
静止组件116包括流动连通地联接到第一流动路径236的蒸汽入口234。蒸汽入口234配置成朝着第一流动路径236并且与多个叶片122流动连通地引导或导引具有高压和高温的第一蒸汽流动238。在示例性实施例中，蒸汽入口234位于外壳124中并且与蒸汽源239、例如锅炉或热回收蒸汽发生器流动连通。蒸汽入口234还包括具有碗状插入件144和泄漏流动路径146的碗状区域142。
多个根部125中的至少一个根部125包括第一侧152、第二侧154和位于其间的主体156。第一侧152相对于第一蒸汽流动238位于第二侧154的上游。第一侧152和第二侧154配置成与相应的冷却通道134流动连通。根部125还包括限定于主体156中并且流动连通地联接到第一侧152和第二侧154的通路158。而且，通路158配置成与冷却通道134流动连通。在示例性实施例中，通路158限定位于根部125中的第二流动路径240。第二流动路径240联接到根部125和冷却通道134。而且，第二流动路径240配置成便于通过冷却通道134并且与天使翼196流动连通地排出根部125中的第二蒸汽流动242。在示例性实施例中，第一流动路径236和第二流动路径240被配置成负根部反应配置230。
在示例性操作期间，具有高压和高温的第一蒸汽流动238从蒸汽源239、通过蒸汽入口234并且朝着第一流动路径236被引导。更特别地，第一蒸汽流动238朝着多个叶片122和多个轮叶128被引导。随着第一蒸汽流动238接触多个叶片122，第一蒸汽流动238旋转多个叶片122和转子118。第一蒸汽流动238在下游方向上穿过级112并且以类似方式继续通过连续多个级(未显示)。
随着第一蒸汽流动238从蒸汽入口234流动通过第一流动路径236，第一蒸汽流动238配置成流动经过多个叶片122和多个轮叶128。由于负根部反应，在根部125的第二侧154的第一蒸汽流动238的温度不同于在第一侧152的第一蒸汽流动238的温度。在示例性实施例中，在第二侧154的温度比根部125的第一侧152冷，但是在根部125的第二侧154的第一蒸汽流动238的压力比在根部125的第一侧152的第一蒸汽流动238的压力高。在根部125的第二侧154的具有比在根部125的第一侧152更高压力的第一蒸汽流动238用于将作为第二蒸汽流动242的更冷蒸汽推入第二流动路径240中。更特别地，至少基于叶片122的上游和下游侧的压力和温度差，第一蒸汽流动238配置成通过第二流动路径240往回进给第二蒸汽流动242。第二流动路径240配置成接收第二蒸汽流动242并且将第二蒸汽流动242引导到根部125中和根部125的第一侧152之外。由于第二蒸汽流动242的更冷蒸汽移动通过第二流动路径240，因此根部125和/或转子主体127的热传递到第二蒸汽流动242以便冷却根部125和/或转子主体127。
第二蒸汽流动242的第一部分244离开第一端部152、流动到冷却通道134中并且与天使翼196流动连通。天使翼196和/或盖180配置成减小和/或消除离开第一端部152、流动到冷却通道134中并且与第一流动路径236中的第一蒸汽流动238混合的第二蒸汽流动242的第一部分244的泄漏。替代地，天使翼196和/或盖180可以配置成便于冷却通道134中的第二蒸汽流动242与第一流动路径236中的第一蒸汽流动238混合。第二蒸汽流动242的第二部分246配置成流动并且与碗状插入件蒸汽流动187混合并且继续流动到第三流动路径172中。第二部分246配置成通过第三流动路径172并且在密封头170中流动以便由低压部段(未显示)进一步使用。在示例性实施例中，第二部分246在部段110中移动以便控制横越密封构件178的蒸汽流动的压力从而控制流动通过密封头170的蒸汽泄漏的量。
图6是联接到蒸汽涡轮机100的另一流动组件248的横截面图。在图6中，类似部件包括与图1-5相同的附图标记。蒸汽涡轮机100包括具有正冷却配置(positive cooling configuration)250的再热、单流动涡轮机。替代地，蒸汽涡轮机100可以包括任何热、压力和流动配置以使蒸汽涡轮机100能够如本发明中所述起作用。
在示例性实施例中，蒸汽入口234流动连通地联接到第一流动路径236。而且，另一蒸汽入口252联接到外壳124并且位于外壳124的外部。蒸汽入口252联接到另一涡轮机部件、例如外部蒸汽源254。在示例性实施例中，蒸汽入口252还流动连通地联接到中压部段110。更特别地，蒸汽入口252流动连通地联接到密封头170。密封头170包括流动连通地联接到蒸汽入口252和第三流动路径172的密封流动路径256。而且，密封头170包括流动连通地联接到第三流动路径172的密封排放路径258。
在示例性操作期间，具有高压和高温的第一蒸汽流动238从蒸汽源、通过蒸汽入口234并且朝着第一流动路径236被引导。更特别地，第一蒸汽流动238朝着多个叶片122和多个轮叶128被引导。随着第一蒸汽流动238接触多个叶片122，第一蒸汽流动238旋转多个叶片122和转子118。第一蒸汽流动238在下游方向上穿过级112并且以类似方式继续通过连续多个级(未显示)。
而且，具有比第一蒸汽流动238低的温度和压力的第二蒸汽流动242从蒸汽入口252移动到密封流动路径256中。第二蒸汽流动242移动通过密封流动路径256，并且第一部分260移动到第三流动路径172中并且通过位于第三流动路径172中的密封环178。第一部分260朝着中压部段110移动以便控制横越密封构件178的蒸汽流动的压力从而控制流动通过密封头170的蒸汽泄漏的量。第一部分260继续从第三流动路径172移动到密封排放路径258中以便由高压部段(未显示)和低压部段(未显示)中的至少一个进一步使用。
第二蒸汽流动242的第二部分262通过第三流动路径172并且朝着转子118移动。第二部分262继续流动并且与碗状插入件蒸汽流动189混合。第二部分262在盖180和转子118之间并且通过密封环186流动。第二蒸汽流动242离开密封环186并且流动到冷却通道134中。第二部分262以比第一蒸汽流动238小的压力流动到冷却通道134中。更特别地，第二部分262在天使翼196和轮叶128之间流动。天使翼196和/或盖180的密封环186配置成减小和/或消除流动到冷却通道134中并且与第一流动路径236中的第一蒸汽流动238混合的第二蒸汽流动242的泄漏。替代地，天使翼196和/或密封环186可以配置成便于冷却通道134中的第二蒸汽流动242与第一流动路径236中的第一蒸汽流动238混合。第二蒸汽流动242的第二部分262也配置成流动到第二流动路径240中。由于第二部分262的更冷蒸汽移动通过第二流动路径240，因此根部125和/或转子主体127的热传递到第二部分262以便冷却根部125和/或转子主体127。
图7是联接到蒸汽涡轮机100的另一流动组件264的横截面图。在图7中，类似部件包括与图1-6相同的附图标记。蒸汽涡轮机100包括具有负根部反应配置266的高压、再热涡轮机。替代地，蒸汽涡轮机100可以包括任何热、压力和流动配置以使蒸汽涡轮机100能够如本发明中所述起作用。在示例性实施例中，密封头170联接到高压部段108和再热部段232。更特别地，第三流动路径172流动连通地联接到高压部段108的第二流动路径160和再热部段232的第二流动路径240。
在示例性操作期间，具有高压和高温的第一蒸汽流动138从蒸汽源140、通过蒸汽入口136并且朝着第一流动路径130被引导。更特别地，第一蒸汽流动138朝着多个叶片122和多个轮叶128被引导。随着第一蒸汽流动138接触多个叶片122，第一蒸汽流动138旋转多个叶片122和转子118。第一蒸汽流动138在下游方向上穿过级112并且以类似方式继续通过连续多个级(未显示)。
第一蒸汽流动138从蒸汽入口136流动通过第一流动路径130，第一蒸汽流动138配置成流动经过多个叶片122和多个轮叶128。由于负根部反应，在根部125的第二侧154的第一蒸汽流动138的温度不同于在第一侧152的第一蒸汽流动138的温度。在示例性实施例中，在第二侧154的第一蒸汽流动138的温度比根部125的第一侧152冷，但是在根部125的第二侧154的第一蒸汽流动138的压力比在根部125的第一侧152的第一蒸汽流动138的压力高。在根部125的第二侧154的比在根部125的第一侧152具有更高压力的第一蒸汽流动138用于将作为第二蒸汽流动162的更冷蒸汽推入第二流动路径160中。更特别地，至少基于叶片122的上游和下游侧的压力和温度差，第一蒸汽流动138配置成往回进给第二蒸汽流动162通过第二流动路径160。第二流动路径160配置成接收第二蒸汽流动162并且在根部125中引导第二蒸汽流动162。由于第二蒸汽流动162的更冷蒸汽移动通过第二流动路径160，因此根部125和/或转子主体127的热传递到第二蒸汽流动162以便冷却根部125和/或转子主体127。
第二蒸汽流动162的第一部分268离开第一端部152、流动到冷却通道134中。天使翼196和盖180的密封环186配置成减小和/或消除离开第一端部152、流动到冷却通道134中并且与第一流动路径130中的第一蒸汽流动138混合的第二蒸汽流动162的第一部分268的泄漏。替代地，天使翼196和/或密封环186可以配置成便于冷却通道134中的第二蒸汽流动162与第一流动路径130中的第一蒸汽流动138混合。第二蒸汽流动162的第二部分270在盖180和转子118之间移动通过密封环186或者流动并且与碗状插入件蒸汽流动187混合。第二部分270配置成通过第三流动路径172并且在密封头170中流动以便由再热部段232进一步使用。在示例性实施例中，第二部分270在中压部段110中移动以便控制横越密封构件178的蒸汽流动的压力从而控制流动通过密封头170的蒸汽泄漏的量。
第二部分270继续从密封头170流动到再热部段232中。更特别地，第二蒸汽流动162的第二部分270通过第三流动路径172并且朝着转子118移动。第二部分270继续流动并且与碗状插入件蒸汽流动189混合。第二部分270在盖180和转子118之间并且通过密封环186流动。第二蒸汽流动162离开密封环186并且流动到冷却通道134中。第二部分270以比第一蒸汽流动238小的压力流动到冷却通道134中。更特别地，第二部分270在天使翼196和轮叶128之间流动并且与第一蒸汽流动238混合。第二部分270也配置成流动到第二流动路径240中。由于第二部分270的更冷蒸汽移动通过第二流动路径240，因此根部125和/或转子主体127的热传递到第二蒸汽流动162以便冷却根部125和/或转子主体127。
图8是联接到蒸汽涡轮机100的另一流动组件272的横截面图。在图8中，类似部件包括与图1-7相似的附图标记。蒸汽涡轮机100包括具有外部冷却配置274的高压、再热涡轮机。替代地，蒸汽涡轮机100可以包括任何热、压力和流动配置以使蒸汽涡轮机100能够如本发明中所述起作用。在示例性实施例中，密封头170联接到高压部段108和再热部段232。更特别地，第三流动路径172流动连通地联接到高压部段108的第二流动路径160和再热部段232的第二流动路径240。
蒸汽入口136联接到外壳124并且位于外壳124的外部。而且，蒸汽入口136联接到外部蒸汽源140。蒸汽入口136配置成将蒸汽流动138从外部蒸汽源140引导到外壳124中。更特别地，蒸汽入口136流动连通地联接到至少一个轮叶128。另一蒸汽入口276流动连通地联接到密封头170。在示例性实施例中，蒸汽入口276还联接到另一涡轮机部件(未显示)、例如高压级。而且，碗状排放路径278流动连通地联接到第三流动路径172。
在示例性操作期间，具有高压和高温的第一蒸汽流动138从蒸汽源140、通过蒸汽入口136并且朝着第一流动路径130被引导。更特别地，第一蒸汽流动138朝着多个叶片122和多个轮叶128被引导。随着第一蒸汽流动138接触多个叶片122，第一蒸汽流动138旋转多个叶片122和转子118。第一蒸汽流动138在下游方向上穿过级112并且以类似方式继续通过连续多个级(未显示)。
而且，具有比第一蒸汽流动138低的温度和压力的第二蒸汽流动162移动通过轮叶128。由于第二蒸汽流动162移动通过轮叶128，因此轮叶128的热传递到第二蒸汽流动162以便冷却轮叶128。第二蒸汽流动162离开轮叶128并且流动到冷却通道134中。第二蒸汽流动162以比第一蒸汽流动138小的压力流动到冷却通道134中。更特别地，第一部分280在天使翼196和轮叶128之间移动。天使翼196和/或盖180配置成减小和/或消除流动到冷却通道134中并且与第一流动路径130中的第一蒸汽流动138混合的第二蒸汽流动162的泄漏。替代地，天使翼196和/或密封环186可以配置成便于冷却通道134中的第二蒸汽流动162与第一流动路径130中的第一蒸汽流动138混合。第二蒸汽流动162的第二部分282配置成流动到第二流动路径160中。由于第二蒸汽流动162的更冷蒸汽移动通过第二流动路径160，因此根部125和/或转子主体127的热传递到第二蒸汽流动162以便冷却根部125和/或转子主体127。
第二蒸汽流动162的第二部分282继续在盖180和转子118之间移动通过密封环186或者流动并且与碗状插入件蒸汽流动187混合。第二蒸汽流动162的路径配置成通过第三流动路径172并且在密封头170中流动以便由再热部段232进一步使用。在示例性实施例中，第二部分282移动到中压部段110以便控制横越密封构件178的蒸汽流动的压力从而控制流动通过密封头170的蒸汽泄漏的量。碗状排放路径278配置成将第二蒸汽流动162的第二部分282从第三流动路径172引导到碗(未显示)以便从密封头170排放蒸汽。
第二部分282继续从密封头170流动到再热部段232中。更特别地，第二蒸汽流动162的第二部分282通过第三流动路径172并且朝着转子118移动。第二部分282继续流动并且与碗状插入件蒸汽流动189混合。第二部分282在盖180和转子118之间并且通过密封环186流动。第二蒸汽流动162离开密封环186并且流动到冷却通道134中。第二蒸汽流动162以比第一蒸汽流动138小的压力移动到冷却通道134中。更特别地，第二部分282在天使翼196和轮叶128之间流动。天使翼196和/或盖180配置成减小和/或消除流动到冷却通道134中并且与再热部段232中的第一蒸汽流动238混合的第二蒸汽流动162的第二部分282的泄漏。替代地，天使翼196和/或密封环186可以配置成便于冷却通道134中的第二部分282与再热部段232中的第一蒸汽流动238混合。第二蒸汽流动162的第二部分282也配置成流动到第二流动路径240中。由于第二部分282的更冷蒸汽移动通过第二流动路径240，因此根部125和/或转子主体127的热传递到第二蒸汽流动162以便冷却根部125和/或转子主体127。蒸汽入口276配置成将更冷蒸汽流动284喷射到第二部分282中以便减小再热232中的第二蒸汽流动162的温度。
图9示出蒸汽涡轮机100和联接到蒸汽涡轮机100的流动组件286的侧视立面图。在图9中，类似部件包括如图1-8中所示的相似附图标记。在示例性实施例中，蒸汽涡轮机100包括具有负根部反应冷却配置288的高压、再热涡轮机。替代地，蒸汽涡轮机100可以包括任何压力和流动配置以使蒸汽涡轮机100能够如本发明中所述起作用。在示例性实施例中，密封头170联接到高压部段108和再热部段232。更特别地，第三流动路径172流动连通地联接到高压部段108的第二流动路径160和再热部段232的第二流动路径240。
在示例性实施例中，蒸汽入口136流动连通地联接到第一流动路径130。而且，另一蒸汽入口290流动联通地联接到密封头170。在示例性实施例中，蒸汽入口290进一步联接到另一涡轮机部件(未示出)，例如，高压级。此外，碗状排放路径278流动连通地联接到第三流动路径172。
在示例性操作期间，具有高压和高温的第一蒸汽流动138从蒸汽源140、通过蒸汽入口136并且朝着第一流动路径130被引导。更特别地，第一蒸汽流动138朝着多个叶片122和多个轮叶128被引导。随着第一蒸汽流动138接触多个叶片122，第一蒸汽流动138旋转多个叶片122和转子118。第一蒸汽流动138在下游方向上穿过级112并且以类似方式继续通过连续多个级(未显示)。
随着第一蒸汽流动138从蒸汽入口136流动通过第一流动路径130，第一蒸汽流动138配置成流动经过多个叶片122和多个轮叶128。由于负根部反应，至少基于叶片122的上游和下游侧的压力和温度差，第一蒸汽流动138配置成往回进给第二蒸汽流动162通过第二流动路径160。第二流动路径160配置成接收第二蒸汽流动162并且在根部125中和在根部125的第一侧152之外引导第二蒸汽流动162。由于第二蒸汽流动162的更冷蒸汽移动通过第二流动路径160，因此根部125和/或转子主体127的热传递到第二蒸汽流动162以便冷却根部125和/或转子主体127。
第二蒸汽流动162的第一部分292离开第一端部152、流动到冷却通道134中。天使翼196和/或盖180的密封环186配置成减小和/或消除离开第一端部152、流动到冷却通道134中并且与第一流动路径130中的第一蒸汽流动138混合的第二蒸汽流动162的第一部分292的泄漏。替代地，天使翼196和/或密封环186可以配置成便于第一部分292与第一流动路径130中的第一蒸汽流动138混合。第二蒸汽流动162的第二部分294在盖180和转子118之间移动通过密封环186或者流动并且与碗状插入件蒸汽流动187混合。第二部分294配置成通过第三流动路径172并且在密封头170中流动以便由再热部段232进一步使用。在示例性实施例中，第二部分294移动到中压部段110以便控制横越密封构件178的蒸汽流动的压力从而控制流动通过密封头170的蒸汽泄漏的量。碗状排放路径278被配置成将第二部分294从第三流动路径172引导到碗(未示出)，用于从密封头170排出蒸汽。
第二部分294继续从密封头170流动到再热部段232中。更特别地，第二蒸汽流动162的第二部分294通过第三流动路径172并且朝着转子118移动。第二部分294继续流动并且与碗状插入件蒸汽流动189混合。第二部分294在盖180和转子118之间并且通过密封环186流动。第二部分294离开密封环186并且流动到冷却通道134中。第二部分294以比第一蒸汽流动238小的压力流动到冷却通道134中。更特别地，第二部分294在天使翼196和轮叶128之间流动。天使翼196和/或盖180配置成减小和/或消除流动到冷却通道134中并且与再热部段232中的第一蒸汽流动138混合的第二蒸汽流动162的第二部分294的泄漏。替代地，天使翼196和/或盖180可以配置成便于冷却通道134中的第二蒸汽流动162与再热部段232混合。再者，第二蒸汽流动162的第二部分294配置成流动到第二流动路径240中。由于第二部分294的更冷蒸汽移动通过第二流动路径240，因此根部125和/或转子主体127的热传递到第二部分294以便冷却根部125和/或转子主体127。蒸汽入口290配置成将更冷的蒸汽284喷射到第二蒸汽流动162的第二部分294中，以便降低再热部段232中的第二部分294的温度。
图10示出蒸汽涡轮机100和联接到蒸汽涡轮机100的流动组件296的侧视立面图。在图10中，类似部件包括如图1-9中所示的相似附图标记。在示例性实施例中，蒸汽涡轮机100包括具有外部冷却配置298的高压、再热涡轮机。替代地，蒸汽涡轮机100可以包括任何压力和流动配置以使蒸汽涡轮机100能够如本发明中所述起作用。在示例性实施例中，密封头170联接到高压部段108和再热部段232。更特别地，第三流动路径172流动连通地联接到高压部段108的第二流动路径160和再热部段232的第二流动路径240。
在示例性实施例中，蒸汽入口136流动连通地联接到第一流动路径130。而且，另一蒸汽入口299联接到外壳124并且位于外壳124的外部。更特别地，蒸汽入口299联接到外部蒸汽源140并且流动连通地联接到中压部段110。在示例性实施例中，蒸汽入口299还流动连通地联接到密封头170。
在示例性操作期间，具有高压和高温的第一蒸汽流动138从蒸汽源140、通过蒸汽入口136并且朝着第一流动路径130被引导。更特别地，第一蒸汽流动138朝着多个叶片122和多个轮叶128被引导。随着第一蒸汽流动138接触多个叶片122，第一蒸汽流动138旋转多个叶片122和转子118。第一蒸汽流动138在下游方向上穿过级112并且以类似方式继续通过连续多个级(未显示)。
而且，具有比第一蒸汽流动138低的温度和压力的第二蒸汽流动162从蒸汽入口299移动到第三流动路径172中。第二蒸汽流动162移动通过第三流动路径172，并且第一部分300移动到第三流动路径172中并且通过位于第三流动路径172中的密封环178。第一部分300继续流动到高压部段108中。第二部分302朝着中压部段110移动以便控制横越密封构件178的蒸汽流动的压力从而控制流动通过密封头170的蒸汽泄漏的量。
第二部分302继续从密封头170流动到再热部段232中。第二蒸汽流动162的第二部分302通过第三流动路径172并且朝着转子118移动。第二部分302继续流动并且与碗状插入件蒸汽流动189混合。第二部分302在盖180和转子118之间并且通过密封环186流动。第二部分302离开密封环186并且流动到冷却通道134中。第二部分302以比第一蒸汽流动238小的压力移动到冷却通道134中。更特别地，第二部分302在天使翼196和轮叶128之间流动。天使翼196和/或盖180配置成减小和/或消除流动到冷却通道134中并且与再热部段232中的第一蒸汽流动238混合的第二蒸汽流动162的第二部分302的泄漏。替代地，天使翼196和/或密封环186可以配置成便于冷却通道134中的第二蒸汽流动162与再热部段232混合。第二蒸汽流动162的第二部分302配置成流动到第二流动路径240中。由于第二蒸汽流动162的第二部分302的更冷蒸汽移动通过第二流动路径240，因此根部125和/或转子主体127的热传递到第二部分302以便冷却根部125和/或转子主体127。
图11是示出制造蒸汽涡轮机、例如(图1中所示的)蒸汽涡轮机100的方法1100的示例性流程图。方法包括1102，将定子(例如图1中所示的定子)联接到外壳(例如图1中所示的外壳124)。在1104中，将蒸汽入口(例如图1中所示的蒸汽入口136)流动连通地联接到外壳。方法1100包括将蒸汽入口联接在外壳的内部。替代地，方法1100包括将蒸汽入口联接在外壳的外部。
在示例性方法1100中，定子包括多个轮叶(例如图1中所示的轮叶122)。方法包括1106，形成位于外壳中并且与蒸汽入口流动连通的第一流动路径(例如图3中所示的第一流动路径130)。在1108中，将转子(例如图1中所示的转子118)联接到外壳上并在定子中。在示例性方法中，转子包括多个叶片(例如图1中所示的叶片122)，其中多个叶片的至少一个根部(例如图1中所示的根部125)包括第一侧(例如图1中所示的第一侧152)、第二侧(例如图1中所示的第二侧154)以及流动连通地联接到第一和第二侧的通路(例如图1中所示的通路158)。通路配置成限定与第一流动路径流动连通的第二流动路径(例如图1中所示的第二流动路径160)。在示例性方法中，第一和第二流动路径构造成负根部反应配置(例如图1中所示的负根部反应配置104)。
方法1100还包括将密封组件(例如图1中所示的密封组件164)联接到转子并且与第二流动路径流动连通。在示例性方法1100中，密封组件包括流动连通地联接到第二流动路径的第三流动路径(例如图1中所示的第三流动路径172)。而且，密封组件包括密封头(例如图1中所示的密封头170)和多个密封环(例如图1中所示的密封环178)。
本发明中所述的系统和方法的技术效果包括下列中的至少一个：引导涡轮机部件中的蒸汽流动；冷却涡轮机部件；增加蒸汽涡轮机的效率；增加蒸汽涡轮机的使用寿命和至少减小蒸汽涡轮机的操作和维护成本。
本发明中所述的示例性实施例便于沿着被加热表面、例如蒸汽涡轮机的涡轮机叶片或涡轮机转子和或在其中引导冷却介质。实施例描述用于冷却蒸汽涡轮机鼓式转子的冷却结构。更特别地，实施例描述冷却转子和鸠尾榫区域，原因是该区域经历热效应，例如但不限于蠕变断裂。在叶片-转子接口中，示例性实施例的冷却效应朝着鸠尾榫接头的转子主体部分被引导，原因是转子材料可以具有比叶片材料小的蠕变能力。本发明中所述的实施例使用其中的第一流动路径和第二流动路径来增强热传递效率。而且，本发明中所述的实施例便于增加涡轮机效率和/或输出和/或温度能力，同时减小与涡轮机相关的操作和维护成本。更进一步地，本发明中所述的实施例提高部件寿命并且便于部件的整修。第一和第二流动路径改善对多个涡轮机部段、如例如高压部段、中压部段、再热部段和/或低压部段的蒸汽流动冷却。
上面详细地描述了涡轮机部件和用于组装涡轮机部件的方法的示例性实施例。方法和系统不限于本发明中所述的具体实施例，而是系统的部件和/或方法的步骤可以单独地或独立于本发明中所述的其它部件和/或步骤被使用。例如，方法也可以与其它制造系统和方法组合使用，并且不限于仅仅用如本发明中所述的系统和方法实施。相反地，示例性实施例可以与许多其它热应用结合实现和使用。
尽管本发明的各实施例的特定特征在一些图中被显示而在其它图中未显示，但是这仅仅是为了方便。根据本发明的原理，附图的任何特征可以与任何其它附图的任何特征组合被引用和/或要求权利。
该书面描述使用例子来公开包括最佳模式的本发明，并且也使本领域的任何技术人员能够实施本发明，包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何包含的方法。本发明的专利范围由权利要求限定，并且可以包括本领域的技术人员想到的其它例子。这样的其它例子旨在属于权利要求的范围内，只要它们具有与权利要求的文字语言没有区别的结构元件，或者只要它们包括与权利要求的文字语言无实质区别的等效结构元件。

Claims (20)

1.一种蒸汽涡轮机，其特征在于，所述蒸汽涡轮机包括：
外壳；
蒸汽入口，所述蒸汽入口流动连通地联接到所述外壳并且配置成在所述外壳中排出第一蒸汽流动；
定子，所述定子联接到所述外壳并且包括多个轮叶；以及
转子，所述转子联接到所述外壳并且位于所述定子中，所述转子和所述定子配置成形成位于两者间的并且与所述第一蒸汽流动流动连通的第一流动路径，所述转子包括联接到所述转子的多个叶片，所述多个叶片的至少一个根部包括第一侧、第二侧以及流动连通地联接到所述第一侧和所述第二侧的通路，所述通路配置成限定与所述第一流动路径流动连通的第二流动路径并且在所述至少一个根部中排出第二蒸汽流动，所述多个叶片的所述至少一个根部包括天使翼，所述天使翼与所述通路流动连通并且配置成将所述通路与所述第一流动路径密封开。
2.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机，其特征在于，所述第二蒸汽流动包括不同于所述第一蒸汽流动的温度。
3.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机，其特征在于，所述蒸汽入口与所述第一流动路径流动连通并且位于所述外壳中。
4.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机，其特征在于，所述蒸汽涡轮机还包括另一蒸汽入口，所述另一蒸汽入口流动连通地联接到所述第一流动路径并且位于所述外壳的外部。
5.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机，其特征在于，所述蒸汽涡轮机还包括另一蒸汽入口，所述另一蒸汽入口流动连通地联接到所述多个轮叶中的至少一个轮叶。
6.根据权利要求5所述的蒸汽涡轮机，其特征在于，至少一个所述轮叶包括第一端部、第二端部以及流动连通地联接到所述第一端部和所述第二端部的径向流动路径，所述第一端部流动连通地联接到所述蒸汽入口并且所述第二端部流动连通地联接到所述第一流动路径。
7.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机，其特征在于，所述第一流动路径和所述第二流动路径在负根部反应配置中流动连通地联接。
8.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机，其特征在于，所述转子包括流动连通地联接到所述第二流动路径的第三流动路径。
9.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机，其特征在于，所述转子包括流动连通地联接到所述第二流动路径的第三流动路径和流动连通地联接到所述第三流动路径的密封头。
10.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机，其特征在于，所述外壳包括高压多级布置。
11.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机，其特征在于，所述根部包括轴向鸠尾榫配置。
12.一种转子组件，其特征在于，所述转子组件联接到外壳并且位于蒸汽涡轮机的定子中，所述转子组件包括：
转子，所述转子联接到所述外壳并且包括第一流动路径；
联接到所述转子的多个叶片，所述多个叶片的至少一个根部包括第一侧、第二侧以及流动连通地联接到所述第一侧和所述第二侧的通路，所述通路配置成限定与所述第一流动路径流动连通的第二流动路径，所述多个叶片的所述至少一个根部包括天使翼，所述天使翼与所述通路流动连通并且配置成将所述通路与所述第一流动路径密封开；以及
密封组件，所述密封组件联接到所述转子并且与所述第二流动路径流动连通。
13.根据权利要求12所述的转子组件，其特征在于，所述转子组件还包括蒸汽入口，所述蒸汽入口与所述第一流动路径流动连通并且位于所述外壳中。
14.根据权利要求13所述的转子组件，其特征在于，所述转子组件还包括另一蒸汽入口，所述另一蒸汽入口流动连通地联接到所述第一流动路径并且位于所述外壳的外部。
15.根据权利要求13所述的转子组件，其特征在于，所述转子组件还包括另一蒸汽入口，所述另一蒸汽入口流动连通地联接到所述多个轮叶中的至少一个轮叶。
16.根据权利要求12所述的转子组件，其特征在于，所述叶片包括轴向鸠尾榫配置。
17.根据权利要求12所述的转子组件，其特征在于，所述密封组件包括与所述第二流动路径流动连通的第三流动路径。
18.一种组装蒸汽涡轮机的方法，其特征在于，所述方法包括：
将定子联接到外壳；
将蒸汽入口流动连通地联接到所述外壳；
形成位于所述外壳中并且与所述蒸汽入口流动连通的第一流动路径；以及
将转子联接到所述外壳上并在所述定子中，所述转子包括多个叶片，所述多个叶片的至少一个根部包括第一侧、第二侧以及流动连通地联接到所述第一侧和所述第二侧的通路，所述通路配置成限定与所述第一流动路径流动连通的第二流动路径，所述多个叶片的所述至少一个根部包括天使翼，所述天使翼与所述通路流动连通并且配置成将所述通路与所述第一流动路径密封开。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将密封组件联接到所述转子并且与所述第二流动路径流动连通。
20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，联接所述蒸汽入口包括将所述蒸汽入口流动连通地联接到所述定子。
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