Nehrstufige Dampf- oder Gasturbine, deren erstes Stufengefälle unterkritisch ist, und welcher zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit zusätzliches Arbeitsmittel zugeführt wird. Die Erfindung betrifft eine mehrstufige Dampf- oder Gasturbine, deren erstes Stufen gefälle unterkritisch ist, und welcher zur Er höhung der Leistungsfähigkeit zusätzliches Arbeitsmittel zugeführt wird.
Da die niederen Turbinenstufen bei Frischdampfdruck eine grössere Arbeitsmittel- menge aufzunehmen vermögen als die höheren Stufen, ist es bei Überlast vielfach üblich, Frischdampf oder frische Arbeitsgase direkt solchen niederen Stufen durch einen Bypass zuzuführen. Dies ist jedoch nicht mehr an gängig, wenn das frische Arbeitsmittel hohe Temperaturen aufweist, d. h. auf etwa<B>500'C</B> und mehr erhitzt ist, da dann die die be treffenden Stufen umgebenden Gehäuseteile zu stark gefährdet würden.
Für Überlast werden auch vielfach in der ersten Stufe neben den für die normale Dampfmenge berechneten Leitkanälen noch Zusatzkanäle für die Einführung von zusItz- lichem Arbeitsmittel vorgesehen. Den be- treffenden Bauarten haftet jedoch der Nach teil an, dass mindestens die erste Stufe bei Normal- und Teillast nur mit teilweiser Be- aufsehlagung und grossem adiabatischem Ge fälle arbeitet, was sich bekanntlich ungünstig auf den Wirkungsgrad der Turbine auswirkt.
Die Erfindung ermöglicht es, eine mehr stufige Dampf- oder Gasturbine zu bauen, bei welcher trotz Vollbeaufschlagung der ersten Stufe bei normaler Belastung bei Überlast kein Frischdampf in nachfolgende Stufen der Turbine eingeführt zu werden braucht. Zu diesem Behufe geht bei Turbinen der eingangs erwähnten Art gemäss vorlie gender Erfindung das zusätzliche Arbeits mittel immer restlos. durch mindestens.
idie erste Turbinenstufe hindurch, deren Gefälle, und damit deren Schluckfähigkeit, beim Ar beiten mit Überlast dadurch erhöht wird, dass eine absperrbare Überbrückungsleitung eine zusätzliche Verbindung hinter der ersten Stufe bezw. hinter den ersten Stufen mit einer Stufe niedrigeren Druckes herstellt. Bei nor malen Belastungsverhältnissen ist. die zusätz liche Verbindung abgesperrt und es arbeiten dann sämtliche Stufen der Turbine unter günstigsten Bedingungen.
Bei rberlast wird die Überbrückungsleitung geöffnet, so dass dann ein Teil des Gesamtdampfes eine oder mehrere der hinter der Abzweigstelle der ZTberbrüel#.unösleitung gelegenen Stufen über brückt, wobei dann durch die überbriieklen Stufen nur noch der übrige Teil des Dampfes durchströmt.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine Ausführungsform des Erfindungsge@enstan- des beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt: Fig.1 einen axialen Längsschnitt durch einen Teil einer axial durchströmten, mehr stufigen Gleichdruckdampfturbine und Fig.2 in einem Dampfmenge-Druclrdia- gramm den Dampfkegel der ersten Stufe für veränderlichen Gegendruck, sowie die.
Schluckfähigkeit der auf die erste Turbinen- stufe folgenden Stufen bei geschlossener bezz@#. offener Überbrückungsleitung.
1 bezeichnet die Dampfeinführungskam- mer einer mehrstufigen, axial durchströmten Gleichdruck-Dampfturbine. 2, 3, 4, 5, 6 sind aufeinanderfolgende Druclzstufen dieser Tur bine. 7 ist eine Überbrückungsleitung, welche hinter der ersten Stufe 2 abzweigt und vor der Stufe 5 ausmündet, also die Stufen 3 und 4 überbrückt. Ein Ventil 8 gestattet das Ab sperren dieser tberbrücl@ungsleitung 7.
Letz tere ist so bemessen und angeordnet, dass der Druck nach der ersten Stufe 2 bei Überlast und offenem Ventil 8 kleiner ist als bei Nor mallast, und zwar um so. viel, da.ss die Sehluck- fähigheit dieser Stufe ? bei Überlast um die Überlastdampfmenge grösser ist.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Turbine ist unter Bezugnahme auf Fig.2 folgende: In Fig.2 sind die Dampfmengen D a s Ordinaten und die Drücke p als Abszissen aufgetragen.
Der Linienzug a entspricht dem an sich bekannten Verlauf des Dampfkegels der ersten Stufe 2 für veränderlichen Gegen- druck, während die Linienzuge b und c die Schlucl@fähigkeit der folgenden Stufen 3, 4, 6 für veränderlichen Eintrittsdruck in diese Stufengruppe zeigen, und zwar ent spricht die Linie b der Schluckfähigkeit bei geschlossenem Ventil 8 und die Linie c der Schluckfähigkeit bei offenem Ventil B.
Der Punkt < I der Fig. 2 entspricht den Verhält nissen, die herrschen, wenn ohne überlast ge arbeitet wird und das t\berströmventil 8 ge- sehlossen ist, während der Punkt B den Ver hältnissen entspricht, die herrschen, wenn mit Überlast und offenem Ventil 8 gearbeitet wird.
In letzterem Falle ist der Druck hinter der ersten Stufe 2 kleiner (Punkt B) als bei normaler Belastung (Punkt A), so dass das Gefälle dieser Stufe 2 erhöht wird und damit auch deren Scliluel@fäliigkeit. Infolgedessen ist es möglich, den. für die Überlast benötig ten Dampf auch durch die erste Stufe 2 hin durchströmen zli lassen, und zwar restlos nur durch die während der normalen Belastung der Turbine auch bereits durchströmten Kanäle.
Die Erfindung wirkt sich allerdings mir bei Turbinen aus, deren erstes Stufengefälle erheblich unterkritisch ist, da nur dann ein Absenken des Gegendruckes der ersten Stufe oder Stufen nach dem bekannten Dainpflzegel- Olesetz eine erhebliche Vergrösserung der Schliickfihi-heit dieser Stufen zur Folge hat.
Dagegen ist es ohne Bedeutung, ob die erste Stufe immer voll beaufschlagt ist; sie kann vielmehr auch in zwei oder mehrere, durch sogenannte Teillastventile absperrbare Segmente unterteilt sein. Bei Normallast stehen dann alle Düsengruppenventile offen und die erste Stufe ist dann selbst in diesem Falle praktisch voll beaufschlagt.
Die Überbriicl;#unr(rsleitung kann auch erst hinter der zweiten oder einer noch späteren Stufe abzweigen, wobei dann bei Überlast die zusätzliche. Arbeitsmittelmen--e restlos durch sämtliche Stufen geleitet wird, welche vor der Abzweigstelle dieser Leitung angeordnet sind. Die Überbrückungsleitung kann auch nur eine Stufe oder mehr als zwei Stufen über brücken.
Multi-stage steam or gas turbine, the first stage gradient of which is subcritical and to which additional working fluid is supplied to increase the efficiency. The invention relates to a multi-stage steam or gas turbine, the first stage gradient is subcritical, and which additional working fluid is supplied to he increase the performance.
Since the lower turbine stages are able to take up a larger amount of working fluid at live steam pressure than the higher stages, in the event of an overload it is often common to feed live steam or fresh working gases directly to such lower stages through a bypass. However, this is no longer common when the fresh working fluid is at high temperatures, i. H. is heated to about <B> 500'C </B> and more, since the housing parts surrounding the relevant steps would then be too much at risk.
For overload, additional channels for the introduction of additional work equipment are often provided in the first stage in addition to the guide channels calculated for the normal amount of steam. However, the designs in question have the disadvantage that at least the first stage only works with partial loading and a large adiabatic gradient at normal and partial load, which is known to have an unfavorable effect on the efficiency of the turbine.
The invention makes it possible to build a multi-stage steam or gas turbine in which, in spite of the full loading of the first stage with normal load and overload, no live steam needs to be introduced into the subsequent stages of the turbine. To this end, in turbines of the type mentioned above, according to the present invention, the additional working medium is always completely. by at least.
i the first turbine stage through, whose gradient, and thus their ability to swallow, when working with overload is increased in that a lockable bridging line BEZW respectively an additional connection behind the first stage. behind the first stages with a lower pressure stage. Under normal load conditions,. the additional connection is shut off and all stages of the turbine then work under the most favorable conditions.
In the event of an overload, the bridging line is opened, so that part of the total steam then bridges one or more of the stages located behind the junction of the bridging line, whereby only the remaining part of the steam then flows through the bridged stages.
An embodiment of the invention is illustrated, for example, in the accompanying drawing, namely: FIG. 1 shows an axial longitudinal section through part of a multi-stage constant pressure steam turbine through which there is an axial flow and FIG. 2 shows the steam cone in a steam flow diagram first stage for variable back pressure, as well as the.
Ability to absorb the stages following the first turbine stage with the bezz @ # closed. open bypass line.
1 designates the steam introduction chamber of a multi-stage, axial flow constant pressure steam turbine. 2, 3, 4, 5, 6 are successive pressure levels of this turbine. 7 is a bridging line, which branches off behind the first stage 2 and empties out in front of stage 5, thus bridging stages 3 and 4. A valve 8 allows this bridging line 7 to be shut off.
The latter is dimensioned and arranged so that the pressure after the first stage 2 with overload and open valve 8 is smaller than with Nor mallast, namely all the way. much that the ability to look at this level? in the event of an overload is greater by the amount of overload steam.
The mode of operation of the turbine described is as follows with reference to FIG. 2: In FIG. 2, the steam quantities D a s are plotted on the ordinates and the pressures p as the abscissa.
The line a corresponds to the known course of the steam cone of the first stage 2 for variable back pressure, while the lines b and c show the Schlucl @ ability of the following stages 3, 4, 6 for variable inlet pressure in this stage group, namely ent line b of the ability to swallow when valve 8 is closed and line c of the ability to swallow when valve B is open.
Point <I in FIG. 2 corresponds to the conditions that prevail when working without overload and the overflow valve 8 is closed, while point B corresponds to the conditions that prevail when with overload and open Valve 8 is operated.
In the latter case, the pressure behind the first stage 2 is lower (point B) than with normal load (point A), so that the gradient of this stage 2 is increased and thus also its deadline. As a result, it is possible to use the. for the overload required steam can also flow through the first stage 2, and only completely through the channels through which the turbine is already under normal load.
However, the invention has an effect on turbines, the first stage gradient of which is considerably subcritical, since only then a lowering of the back pressure of the first stage or stages, according to the well-known Dainpflzegel-Oil Law, results in a considerable increase in the silt capacity of these stages.
On the other hand, it is irrelevant whether the first stage is always fully loaded; Rather, it can also be divided into two or more segments that can be shut off by so-called partial load valves. At normal load, all nozzle group valves are then open and the first stage is then practically fully loaded even in this case.
The bridging line can also branch off after the second or an even later stage, whereby in the event of an overload, the additional amount of work equipment is routed completely through all the stages which are arranged upstream of the branching point of this line bridge just one step or more than two steps.