04包括多个级108，该多个级108相对于彼此成间隔开的关系。每一个级108都包括旋转组件110和静止组件112。旋转组件110包括转子114，该转子114围绕蒸汽涡轮机100的旋转轴线116旋转。多个轮叶(blades) 118联接到多个平台120，使得每一个轮叶118都朝向静止组件112从平台120径向向外延伸。多个轮叶根部122联接到平台120并且从平台120径向向内延伸且联接到转子114。根部122将轮叶118联接到转子114的转子主体123。此外，相邻的轮叶118限定定位在其间的根部区域134。转子主体123包括转子叶轮空间164，该转子叶轮空间164在涡轮机操作期间经历高温和高应力。
[0033]静止组件112包括壳体124、定子126以及多个静止叶片(stat1nary vanes)128。叶片128联接到被限定于定子126中的燕尾榫132中并且在轮叶118的级之间周向间隔开。壳体124封闭转子114、轮叶118、定子126和叶片128中的至少一个。在示例性实施例中，转子114和定子126处于间隔开的关系，该间隔开的关系在该转子114与定子126之间、壳体124内限定第一流动路径130或初级流动路径。静止组件112还包括蒸汽入口 136，该蒸汽入口 136与初级流动路径130流动连通地联接。蒸汽入口 136将处于第一温度1\的初级蒸汽流138或第一蒸汽流引向初级流动路径130并且与多个轮叶118流动连通。在示例性实施例中，蒸汽入口 136定位在壳体124内并且与蒸汽源140流动连通，该蒸汽源140例如为锅炉或余热蒸汽发生器(Heat Recovery Steam Generator ;简称HRSG)。蒸汽入口136还包括碗状区域142，该碗状区域142具有碗状插入件144和泄漏流动路径146。
[0034]涡轮端部区域106包括联接到转子114的密封组件148。密封组件148包括第一密封构件150、第二密封构件151和第三密封构件152。在示例性实施例中，密封组件148包括填塞头(packing head) 154，该填塞头154在位于蒸汽入口 136上游的位置处联接到转子114。第一密封构件150减少初级蒸汽流138泄漏到转子叶轮空间(rotor wheelspace) 164中并且有利于增大叶轮空间164中的压力以防止或限制热蒸汽摄取。转子叶轮空间164需要冷却，原因是转子叶轮空间164经受初级流动路径130内的高温并且经受保持旋转轮叶118而经历的高应力。
[0035]填塞头154限定了第二流动路径156或冷却流路径，该冷却流路径具有与初级流动路径130流动连通的第一部段158和与第一部段158流动连通的第二部段160。在示例性实施例中，冷却流源111流动连通地联接到第二流动路径156。冷却流源111被构造成将第二蒸汽流162或冷却蒸汽流排放到第二流动路径156中。在示例性实施例中，第二蒸汽流162具有第二温度T2，该第二温度T2与初级蒸汽流138的第一温度T i不同。更具体地，第二温度T2小于第一温度1\。备选地，第二温度1~2可以大致等于或大于第一温度1\。第二温度!^可以具有使得转子主体123能够在转子叶轮空间164中冷却的任何温度值。
[0036]填塞头154引导并且/或者排放第二蒸汽流162通过第二部段160和第一部段158，以有利于在转子叶轮空间164处对转子主体123进行冷却。第三密封构件152包括一个或多个密封环168、170、172和174。密封构件152被构造成限制冷却流朝向转子端部171泄出并且/或者限制来自高压部段(未示出)的泄漏流(未示出)在转子端部171处进入第二流动路径156。
[0037]多个密封件166定位在流动路径156内，以减少第二蒸汽流162的流泄漏。密封件166联接到密封环168、170、172和174并且抵靠转子114的相对部分。涡轮机100可以包括使得涡轮端部区域106能够如本发明中所描述的起作用的任何数量的密封件166。弹簧机构176使每一个密封环168、170、172、和174偏置到关闭位置并且/或者使每一个密封环168、170、172、和174偏置到打开位置。密封件166可以包括例如但不限于柔性构件的构造，例如刷式密封件、蜂窝式密封件、互锁以及/或者水动力面密封件(hydrodynamic faceseals)。在示例性实施例中，第二密封构件151定位在冷却流源111与抗涡流装置186之间。在示例性实施例中，第二密封构件151包括刷式密封件179。备选地，第二密封构件151能够包括任何类型的密封件，以使得涡轮端部区域106能够如本发明中所描述的起作用。
[0038]抗涡流装置186联接到填塞头154并且至少部分地定位在第二流动路径156内。更具体地，抗涡流装置186定位在第一部段158与第二部段160之间。抗涡流装置186包括第一端部178、第二端部180、以及被构造成在第一端部178与第二端部180之间限定孔洞189的多个叶片188。叶片188从端部178起始并且终止于第二端部180。抗涡流装置186能够通过周向端部175和相对端部177被分段。在示例性实施例中，叶片188还在端部175与177之间延伸。叶片188 (如例如叶片188a、188b和188c)相对于侧表面182成角度。更具体地，叶片188包括具有大约10°至大约90°之间的范围的角度α。更具体地，角度α为大约45°。备选地，叶片188可以包括相对于周向端部175和周向端部177中的至少一个的任何角度或者能够与轴线116(示于图1中)基本平行。
[0039]在示例性实施例中，填塞头154包括凹入部(recess) 190，该凹入部190与第二部段160流动连通。弹簧194定位在凹入部端部192与抗涡流装置186之间。臂196联接到弹簧194，以使抗涡流装置186在第二部段160内在第一位置191 (图2)与第二位置193 (图3)之间移动。在第一位置191处，第二端部180相对于转子114处于靠近位置；并且在第二位置193处，第二端部180远离转子114。弹簧194被构造成使叶片188偏置到第一位置191，以有利于将抗涡流装置186定位在操作位置，同时允许抗涡流装置186在与转子114进行任何接触时移向第二位置193，以有利于使转子114与抗涡流装置186之间由于瞬态条件期间的转子振动和/或失准而造成的摩擦接触最小化。
[0040]抗涡流装置186相对于第二蒸汽流162定位在第二密封构件151的下游和转子叶轮空间164的上游。第二蒸汽流162具有蒸汽涡流184，该蒸汽涡流184在第二蒸汽流162移动通过第二流动路径156并且从转子114的旋转获得切向速度分量时出现。蒸汽涡流184在第二蒸汽流162与转子叶轮空间164相接触时不利地影响从转子叶轮空间164传热以及/或者转子114的操作。抗涡流装置186减少并且/或者消除存在于第二蒸汽流162内的蒸汽涡流184。备选地，抗涡流装置186使存在于第二蒸汽流162内的蒸汽涡流184反向，以提高相对速度，从而增强从转子114并且进入第二蒸汽流162中的热交换，以有利于对转子叶轮空间164进行冷却。传热率可以与传热系数和温度差值相关。提高相对速度将增大传热系数并且超过温度差值的减小。
[0041]抗涡流装置186减小并且/或者消除存在于第二蒸汽流162中的蒸汽涡流184的效应，以由于转子114与第二蒸汽流162之间较高的相对转速而增强传热。更具体地，抗涡流装置186的位置和叶片188的角度α被构造成改变第二蒸汽流162的流向以减少正蒸汽涡流184。备选地，叶片188的尺寸和形状确定为能够通过相对于转子旋转方向设定叶片188的角度α来使存在于第二蒸汽流162中的蒸汽涡流184反向，以实现负涡流(negativeswirl)(未示出)。第二蒸汽流162通过抗涡流装置186并且以高相对速度与转子叶轮空间164相接触，以有利于从转子114传出热并且将热传进第二蒸汽流