Nassdampfturbine Die Erfindung betrifft eine mehrstufige Dampf turbine, bei der ein Teil der Turbinenstufen oder sämtliche Turbinenstufen von nassem Treibdampf beaufschlagt werden und bei der die Leitschaufeln von Turbinenstufen als Oberflächen-Wärmetauscher ausgebildet sind, die mittels Heizdampf höherer Tem peratur von innen her beheizt werden, um den Flüssigkeitsgehalt des Treibdampfes zu verringern bzw. zu beseitigen.
Bei einer bekannten Einrichtung zur Wärme zufuhr im Sattdampfgebiet von Dampfturbinen sind die Leitschaufeln vorwiegend derjenigen Turbinen stufen, die von Nassdampf beaufschlagt werden, in Form von einfachen Hohlkörpern mit öffnungen an deren beiden radialen Seiten ausgeführt, durch deren Hohlraum der zur Aufwärmung des nassen Treib- dampfes dienende Heizdampf in radialer Richtung von aussen nach innen strömt.
Wegen der nur ein fachen Durchflutung in den Leitschaufeln sind bei jener Einrichtung die beheizten Leitschaufelkränze jeweils sowohl mit einer äusseren, ringförmigen Sammelleitung zur Zuleitung als auch mit einer inneren Ringleitung zur Abführung des aus den Leitschaufeln kommenden Heizdampfes zu umgeben. Im Gegensatz zur Anordnung einer äusseren, ring förmigen Sammelleitung bereitet aber die räumliche Unterbringung und eine einfache und zweckmässige Ausbildung der die Leitschaufelkränze jeweils von innen umschliessenden Ringleitungen beträchtliche Schwierigkeiten.
So ist es z. B. bei Dampfturbinen, bei denen die Leitschaufeln jeweils eines Leitkranzes zwischen einem äusseren Leitring und einer inneren, ebenfalls ringförmigen Leitscheibe befestigt sind, unumgäng lich, an dieser inneren Leitscheibe einen Ringkanal anzubringen oder gar diese innere Leitscheibe insge samt selbst als Hohlkörper auszubilden. Beides be- deutet aber eine wesentliche Erhöhung des baulichen Aufwandes.
Weiterhin ist darauf hinzuweisen, dass in den jenigen Fällen, bei denen diese auf die angegebene Art zusammengesetzten Leitkränze in zwei Hälften oder in mehrere Segmente geteilt sind, zusätzliche konstruktive Massnahmen zur Abdichtung des inneren Ringkanals an den radialen Teilfugen anzuwenden sind.
Bei allen derartigen Ausführungen mit einem den Leitschaufelkranz von innen umschliessenden Ring raum bleibt zudem die Schwierigkeit, den schon zur Aufheizung der Leitschaufeln ausgenutzten Heiz- dampf aus diesem Ringraum wieder nach aussen zur weiteren Ausnutzung der in ihm noch enthaltenen nutzbaren Wärme oder zur Zuleitung zu einem Kon densator bzw. zu einer erneuten Aufwärmung ab zuführen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die mit jener bekannten Ausführung verbundenen Schwierigkeiten zu umgehen.
Die Erfindung besteht darin, dass die Leit- schaufeln jeweils mit zwei in Längsrichtung ver laufenden und in Strömungsrichtung des Treib- dampfes nebeneinanderliegenden Heizkanälen ver sehen sind, die jeweils durch einen an der radialen Innenseite der Leitschaufeln angeordneten Querkanal miteinander verbunden sind.
Durch die Anordnung zweier in Längsrichtung verlaufender und durch einen inneren Querkanal miteinander verbundenen Heizkanäle wird die zwei fache Durchflutung der Leitschaufeln mit dem Heiz- dampf ermöglicht. Dadurch entfällt die Notwendig keit, den die Leitschaufeln eines Leitschaufelkranzes durchströmenden Heizdampf in einer inneren Ring leitung zu sammeln und diesen zur Aufwärmung des Nassdampfes in einer Turbinenstufe schon ausge- nutzten Dampf aus diesem inneren Ringraum wieder nach aussen abzuleiten.
Beide Heizkanäle sämtlicher Leitschaufeln eines Leitschaufelkranzes können damit an Sammelleitungen zur Zuleitung bzw. Ableitung des Heizdampfes angeschlossen werden, die jeweils über den äusseren Umfang der betreffenden Turbinen stufe verlaufen.
Ein einfacher Weg zur Anfertigung solcher mit zwei Heizkanälen versehenen Leitschaufeln besteht darin, an einer der beiden Profilflächen der Leit- schaufel jeweils zwei voneinander getrennte, not- förmige Einschnitte entlang der Längsrichtung der Schaufel einzuarbeiten und diese Einschnitte jeweils gemeinsam durch ein entsprechend dem geforderten Schaufelprofil gebogenes Deckblech abzudecken. Dieses Deckblech wird an den jeweils aussenliegenden Kanten der Einschnitte mit der Leitschaufel dicht verschweisst.
In den schon angeführten Fällen, bei denen die Leitkränze einer Dampfturbine aus einem Aussenring, einem Innenring und aus den zwischen diesen beiden Ringen befestigten Leitschaufeln bestehen, besteht die Möglichkeit, die Querkanäle zur Verbindung der beiden Heizkanäle in den Leitschaufeln durch Ein arbeitung entsprechend verlaufender Einschnitte in der äusseren Umfangsfläche des Innenringes zu bilden.
Die Figuren der Zeichnung zeigen in schema tischer Darstellung Ausführungsbeispiele von Leit- schaufeln gemäss der Erfindung als Wärmetausch elemente zur Aufheizung des nassen Treibdampfes.
In Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Leit- schaufel entlang der Schnittlinie A-B der Fig.2 dargestellt.
Fig.2 zeigt einen Querschnitt durch dieselbe Leitschaufel.
In Fig.3 ist die Leitschaufel ohne das aufzu schweissende Deckblech in räumlicher Darstellung wiedergegeben.
Die beiden in Längsrichtung verlaufenden Heiz- kanäle 11 der Leitschaufel 1 werden durch die an einer Profilfläche des Leitschaufel-Grundkörpers 13 eingearbeiteten notförmigen Einschnitte 12 und durch das an den aussenliegenden Kanten 14 dieser Ein schnitte dicht angeschweisste Deckblech 2 gebildet. Der an der radialen Innenseite der Leitschaufel 1 angeordnete Querkanal 15 kommt durch den not- förmigen Einschnitt zustande, mit dem die äussere Umfangsfläche des Innenringes 5 der Leitscheibe versehen ist.
Die beiden Heizkanäle 11 sämtlicher Leitschaufeln 1 eines Leitschaufelkranzes sind an die beiden voneinander getrennten Sammelleitungen 3 angeschlossen. Diese verlaufen über den gesamten äusseren Stufenumfang und dienen zur Zu- bzw. Ab leitung des Heizdampfes. Zur Zu- bzw. Abführung des Heizdampfes zu bzw. von den Sammelleitungen 3 ist jeweils eine Rohrleitung 4 vorgesehen.
Wet steam turbine The invention relates to a multi-stage steam turbine in which a part of the turbine stages or all turbine stages are acted upon by wet motive steam and in which the guide vanes of turbine stages are designed as surface heat exchangers that are heated from the inside by means of heating steam at a higher temperature to reduce or eliminate the liquid content of the motive steam.
In a known device for supplying heat in the saturated steam region of steam turbines, the guide vanes of those turbines that are acted upon by wet steam are predominantly designed in the form of simple hollow bodies with openings on both radial sides, through which the hollow space is used to heat the wet motive steam serving heating steam flows in a radial direction from the outside to the inside.
Because of the only one-fold flooding in the guide vanes, the heated guide vane rings are to be surrounded with both an outer, annular collecting line for the supply line and an inner ring line for removing the heating steam coming from the guide vanes. In contrast to the arrangement of an outer, ring-shaped collecting line, however, the spatial accommodation and a simple and appropriate design of the ring lines enclosing the guide vane rings from the inside presents considerable difficulties.
So it is e.g. B. in steam turbines, in which the guide vanes of a guide ring between an outer guide ring and an inner, also annular guide disk are attached, inevitably Lich to attach an annular channel to this inner guide disk or even to train this inner guide disk as a whole itself as a hollow body. However, both of these mean a significant increase in the structural effort.
It should also be pointed out that in those cases in which these guide rings assembled in the specified manner are divided into two halves or into several segments, additional structural measures must be used to seal the inner ring channel at the radial butt joints.
In all such designs with an annular space that surrounds the guide vane ring from the inside, the difficulty also remains, to return the heating steam already used to heat the guide vanes out of this annular space for further utilization of the usable heat still contained in it or for supplying it to a con condenser or to be rewarmed.
The object of the present invention is to obviate the difficulties associated with that known embodiment.
The invention consists in that the guide vanes are each provided with two heating channels running in the longitudinal direction and lying next to one another in the flow direction of the motive steam, which are each connected to one another by a transverse channel arranged on the radial inside of the guide vanes.
The arrangement of two heating channels running in the longitudinal direction and connected to one another by an inner transverse channel enables the heating steam to flow through the guide vanes twice. This eliminates the need to collect the heating steam flowing through the guide vanes of a guide vane ring in an inner ring line and to discharge this steam, which has already been used to heat the wet steam in a turbine stage, out of this inner ring space.
Both heating channels of all guide vanes of a guide vane ring can thus be connected to manifolds for supplying or discharging the heating steam, which each stage over the outer circumference of the turbine concerned.
A simple way of producing such guide vanes provided with two heating channels is to make two separate, emergency incisions along the longitudinal direction of the vane on one of the two profile surfaces of the guide vane and to make these incisions together with a curved profile corresponding to the required vane profile Cover sheet metal. This cover sheet is welded tightly to the guide vane at the respective outer edges of the incisions.
In the cases already mentioned, in which the guide rings of a steam turbine consist of an outer ring, an inner ring and the guide vanes attached between these two rings, there is the possibility of the transverse ducts connecting the two heating ducts in the guide vanes by making corresponding incisions in the to form the outer peripheral surface of the inner ring.
The figures of the drawing show a schematic representation of exemplary embodiments of guide vanes according to the invention as heat exchange elements for heating the wet motive steam.
FIG. 1 shows a longitudinal section through a guide vane along the section line A-B of FIG.
2 shows a cross section through the same guide vane.
In Figure 3, the guide vane is shown in a spatial representation without the cover plate to be welded.
The two longitudinal heating channels 11 of the guide vane 1 are formed by the emergency incisions 12 machined into a profile surface of the guide vane base 13 and by the cover plate 2 welded tightly to the outer edges 14 of these incisions. The transverse channel 15 arranged on the radial inside of the guide vane 1 is created by the necessary incision with which the outer peripheral surface of the inner ring 5 of the guide disk is provided.
The two heating channels 11 of all guide vanes 1 of a guide vane ring are connected to the two separate collecting lines 3. These run over the entire outer circumference of the steps and are used to supply and discharge the heating steam. A pipeline 4 is provided in each case for supplying and removing the heating steam to and from the collecting lines 3.