Применение теплоизолирующего слоя корпуса паровойтурбины и паровая турбина - RU2006124740A

Реферат

1. Применение теплоизолирующего слоя (7) для паровой турбины (300, 303), которая содержит, по меньшей мере, один внутренний корпус (335) и внешний корпус (334), который окружает внутренний корпус (335), для, по меньшей мере, частичного или полного согласования между собой различного термического деформационного поведения корпусов (334, 335), в частности, между комнатной температурой и рабочей температурой, и причем внутренний корпус (335) подвержен разнице температур, в частности, по меньшей мере, 200°С, имеющейся за счет более высокой температуры на одной стороне (336) внутреннего корпуса (335) и более низкой температуры на другой стороне (337) внутреннего корпуса (335), причем теплоизолирующий слой (7) размещен на стороне (336) внутреннего корпуса (335) с более высокой температурой.

2. Применение теплоизолирующего слоя по п.1, отличающееся тем, что теплоизолирующий слой (7) применяют для корпуса (34, 334, 335), который граничит с другим корпусом (37, 366, 367), и что деформационное поведение корпуса (34, 334, 335) относительно примыкающего корпуса (37, 366, 367) согласовывают, в частности, выравнивают.

3. Применение теплоизолирующего слоя по п.1, отличающееся тем, что теплоизолирующий слой (7) применяют для корпуса (335) области ввода пара (333) паровой турбины (300, 303), который граничит, по меньшей мере, с корпусом (366, 367) области облопачивания, и деформационное поведение корпуса (335) области ввода пара (333) согласовывают с деформационным поведением примыкающего корпуса (366, 367) области облопачивания.

4. Применение теплоизолирующего слоя по п.1, отличающееся тем, что теплоизолирующий слой (7) применяют, по меньшей мере, для корпуса (34, 37) клапана (31).

5. Применение теплоизолирующего слоя по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что теплоизолирующий слой (7) применяют для корпуса (34, 37, 335, 366, 367), который состоит из подложки (4) и теплоизолирующего слоя (7), и подложка (4) выполнена из сплава на основе железа, никеля или кобальта.

6. Применение теплоизолирующего слоя по п.1, отличающееся тем, что теплоизоляционный слой (7), по меньшей мере, частично, в частности, полностью состоит из оксида циркония (ZrO₂).

7. Применение теплоизолирующего слоя по п.1, отличающееся тем, что теплоизоляционный слой (7), по меньшей мере, частично, в частности, полностью состоит из оксида титана (TiO₂).

8. Применение теплоизолирующего слоя по п.5, отличающееся тем, что теплоизолирующий слой (7) применяют для корпуса (34, 37, 335, 366, 367), причем под теплоизолирующим слоем (7) корпуса (34, 37, 335, 366, 367) имеется промежуточный защитный слой (10), в частности слой MCrAlX, причем М является по крайней мере одним элементом группы: никель, кобальт и/или, в частности, железо, а Х означает иттрий, и/или кремний, и/или по крайней мере один элемент группы редкоземельных металлов.

9. Применение теплоизолирующего слоя по п.1, отличающееся тем, что более высокая температура составляет, по меньшей мере, 450°С, в частности, до 800°С.

10. Применение теплоизолирующего слоя по п.8, отличающееся тем, что для промежуточного защитного слоя (10) применяют материал, состоящий из 11,5 - 20 вес.%, в частности, 12,5 - 14 вес.% хрома, 0,3 - 1,5 вес.%, в частности, 0,5 - 1 вес.% кремния, 0 - 1,0 вес.%, в частности, 0,1 - 0,5 вес.% алюминия и остаток железо.

11. Применение теплоизолирующего слоя по п.1, отличающееся тем, что теплоизолирующий слой (7) применяют для корпуса (34, 37, 335, 366, 367), и на теплоизолирующем слоем (7) имеется эрозионно-защитный слой (13), в частности металлический эрозионно-защитный слой (13).

12. Применение теплоизолирующего слоя по п.11, отличающееся тем, что в качестве эрозионно-защитного слоя (13) применяют сплав на основе железа, никеля, хрома или кобальта, в частности NiCr 80/20.

13. Применение теплоизолирующего слоя по п.11, отличающееся тем, что применяют эрозионно-защитный слой (13), который имеет меньшую пористость, чем теплоизолирующий слой (7).

14. Применение теплоизолирующего слоя по п.1, отличающееся тем, что применяется теплоизолирующий слой (7), который является пористым.

15. Применение теплоизолирующего слоя по п.14, отличающееся тем, что применяется теплоизолирующий слой (7), который имеет градиент пористости.

16. Применение теплоизолирующего слоя по п.15, отличающееся тем, что применяется теплоизолирующий слой (7), пористость которого является самой большой во внешней области теплоизолирующего слоя (7).

17. Применение теплоизолирующего слоя по п.15, отличающееся тем, что применяется теплоизолирующий слой (7), пористость которого является самой маленькой во внешней области теплоизолирующего слоя (7).

18. Применение теплоизолирующего слоя по п.1, отличающееся тем, что применяется теплоизолирующий слой (7), толщина которого является локально (335, 366, 367) различной.

19. Применение теплоизолирующего слоя по п.1, отличающееся тем, что применяется теплоизолирующий слой (7), материал которого является локально (335, 366, 367) различным.

20. Применение теплоизолирующего слоя по п.1, отличающееся тем, что теплоизолирующий слой (7) наносят только локально в определенных областях поверхностей корпусов (34, 37, 334, 335, 366, 367) клапана (31) или турбины (300, 303).

21. Применение теплоизолирующего слоя по п.1, отличающееся тем, что теплоизолирующий слой (7) применяют только в области впуска пара (333) паровой турбины (300, 303).

22. Применение теплоизолирующего слоя по п.1, отличающееся тем, что теплоизолирующий слой (7) применяется только в области впуска (333) и в корпусе (366) области облопачивания паровой турбины (300, 303).

23. Применение теплоизолирующего слоя по п.1 или 20, отличающееся тем, что теплоизолирующий слой (7) применяют только локально в корпусе (366) области облопачивания.

24. Применение теплоизолирующего слоя по п.1 или 18, отличающееся тем, что толщина теплоизолирующего слоя (7) в корпусе (335) области впуска (333) является большей, чем в корпусе (366) области облопачивания.

25. Применение теплоизолирующего слоя по п.1, отличающееся тем, что теплоизолирующий слой (7) применяется в подлежащих восстановлению корпусах (34, 37, 334, 335, 366, 367).

26. Применение теплоизолирующего слоя по п.1, отличающееся тем, что теплоизолирующий слой (7) применяют для клапана (31) или корпуса (334, 335, 366, 367) без повышения максимальной рабочей температуры в паровой турбине (300, 303).

27. Применение теплоизолирующего слоя по любому из пп.14, 18 или 19, отличающееся тем, что путем применения теплоизолирующего слоя (7) регулируют общее деформационное поведение различных корпусов (34, 37, 334, 335, 366, 367) посредством локального изменения пористости или толщины или материала теплоизолирующего слоя (7).

28. Применение теплоизолирующего слоя (7) для паровой турбины (300, 303), которая содержит один или несколько корпусов (366, 367) области облопачивания для уменьшения радиальных зазоров в паровой турбине (300, 303), причем теплоизолирующий слой (7) имеется на корпусе (366, 367) области облопачивания.

29. Применение теплоизолирующего слоя по п.28, отличающееся тем, что теплоизолирующий слой (7) применяют для корпуса (34, 334, 335), который граничит с другим корпусом (37, 366, 367), и что деформационное поведение корпуса (34, 334, 335) относительно примыкающего корпуса (37, 366, 367) согласовывают, в частности, выравнивают.

30. Применение теплоизолирующего слоя по п.28, отличающееся тем, что теплоизолирующий слой (7) применяют для корпуса (335, 366, 367), который состоит из подложки (4) и теплоизолирующего слоя (7), и подложка (4) выполнена из сплава на основе железа, никеля или кобальта.

31. Применение теплоизолирующего слоя по п.28, отличающееся тем, что теплоизолирующий слой (7), по меньшей мере, частично, в частности, полностью состоит из оксида циркония (ZrO₂).

32. Применение теплоизолирующего слоя по п.28, отличающееся тем, что теплоизолирующий слой (7), по меньшей мере, частично, в частности, полностью состоит из оксида титана (TiO₂ ).

33. Применение теплоизолирующего слоя по п.28, отличающееся тем, что теплоизолирующий слой (7) применяют для корпуса (335, 366, 367), причем под теплоизолирующим слоем (7) корпуса (335, 366, 367) имеется промежуточный защитный слой (10), в частности слой MCrAlX, причем М является, по меньшей мере, одним элементом группы: никель, кобальт и/или, в частности, железо, а Х означает иттрий, и/или кремний, и/или, по меньшей мере, один элемент группы редкоземельных металлов.

34. Применение теплоизолирующего слоя по п.33, отличающееся тем, что для промежуточного защитного слоя (10) применяют материал, состоящий из 11,5 - 20 вес.%, в частности, 12,5 - 14 вес.% хрома, 0,3 - 1,5 вес.%, в частности, 0,5 - 1 вес.% кремния, 0 - 1,0 вес.%, в частности, 0,1 - 0,5 вес.% алюминия и остаток железо.

35. Применение теплоизолирующего слоя по п.34, отличающееся тем, что теплоизолирующий слой (7) применяют для корпуса (335, 366, 367), и на теплоизолирующем слоем (7) имеется эрозионно-защитный слой (13), в частности металлический эрозионно-защитный слой (13).

36. Применение теплоизолирующего слоя по п.35, отличающееся тем, что в качестве эрозионно-защитного слоя (13) применяют сплав на основе железа, никеля, хрома или кобальта, в частности NiCr 80/20.

37. Применение теплоизолирующего слоя по п.34, отличающееся тем, что применяют эрозионно-защитный слой (13), который имеет меньшую пористость, чем теплоизолирующий слой (7).

38. Применение теплоизолирующего слоя по п.28, отличающееся тем, что применяют теплоизолирующий слой (7), который является пористым.

39. Применение теплоизолирующего слоя по п.38, отличающееся тем, что применяют теплоизолирующий слой (7), который имеет градиент пористости.

40. Применение теплоизолирующего слоя по п.38, отличающееся тем, что применяют теплоизолирующий слой (7), пористость которого является самой большой во внешней области теплоизолирующего слоя (7).

41. Применение теплоизолирующего слоя по п.39, отличающееся тем, что применяют теплоизолирующий слой (7), пористость которого является самой маленькой во внешней области теплоизолирующего слоя (7).

42. Применение теплоизолирующего слоя по п.28, отличающееся тем, что применяют теплоизолирующий слой (7), толщина которого является локально (335, 366, 367) различной.

43. Применение теплоизолирующего слоя по п.28, отличающееся тем, что применяют теплоизолирующий слой (7), материал которого является локально (335, 366, 367) различным.

44. Применение теплоизолирующего слоя по п.28, отличающееся тем, что теплоизолирующий слой (7) наносят только локально в определенных областях поверхностей корпусов (334, 335, 366, 367) турбины (300, 303).

45. Применение теплоизолирующего слоя по п.28, отличающееся тем, что теплоизолирующий слой (7) применяют только в области впуска пара (333) паровой турбины (300, 303).

46. Применение теплоизолирующего слоя по п.28, отличающееся тем, что теплоизолирующий слой (7) применяют только в области впуска (333) и в корпусе (366) области облопачивания паровой турбины (300, 303).

47. Применение теплоизолирующего слоя по п.28, отличающееся тем, что теплоизолирующий слой (7) применяют только локально в корпусе (366) области облопачивания.

48. Применение теплоизолирующего слоя по п.41, отличающееся тем, что толщина теплоизолирующего слоя (7) в корпусе (335) области впуска (333) является большей, чем в корпусе (366) области облопачивания.

49. Применение теплоизолирующего слоя по п.28, отличающееся тем, что теплоизолирующий слой (7) применяют в подлежащих восстановлению корпусах (335, 366, 367).

50. Применение теплоизолирующего слоя по п.28, отличающееся тем, что теплоизолирующий слой (7) применяют для корпуса (334, 335, 366, 367) без повышения максимальной рабочей температуры в паровой турбине (300, 303).

51. Применение теплоизолирующего слоя по любому из пп.28, 32, 38 или 43, отличающееся тем, что путем применения теплоизолирующего слоя (7) регулируют общее деформационное поведение различных корпусов (334, 335, 366, 367), посредством локального изменения пористости или толщины или материала теплоизолирующего слоя (7).

52. Паровая турбина (300, 303), которая содержит, по меньшей мере, внутренний корпус (335) и наружный корпус (334), который окружает внутренний корпус (335), для, по меньшей мере, частичного или полного согласования между собой различного термического деформационного поведения корпусов (334, 335), в частности, между комнатной температурой и рабочей температурой, и причем внутренний корпус (335) подвержен воздействию разницы температур, в частности, по меньшей мере, 200°С, имеющейся за счет более высокой температуры на одной стороне (336) внутреннего корпуса (335) и более низкой температуры на другой стороне (337) внутреннего корпуса (335), причем теплоизолирующий слой (7) размещен на стороне (336) внутреннего корпуса (335) с более высокой температурой.

53. Паровая турбина (300, 303) по п.52, отличающаяся тем, что теплоизолирующий слой (7) в случае эксплуатации подвержен действию температур до максимально 800°С, в частности, до 650°С.