CH674054A5

CH674054A5 -

Info

Publication number: CH674054A5
Application number: CH467787A
Authority: CH
Inventors: Nikolai Nikolaevich Gudkov
Original assignee: Proizv Ob Turbostroenia
Priority date: 1987-12-12
Filing date: 1987-12-01
Publication date: 1990-04-30
Also published as: DE3742231A1; FR2624553A1

Description

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PATENTANSPRÜCHE Dampfturbine mit einem Läufer (1) mit Laufrädern (2), einem Innengehäuse (4), das mindestens einen Teil der Laufräder (2) umgibt, einem Aussengehäuse (9), das das Innengehäuse (4) umgibt, einem Düsenkasten (7), der im Innengehäuse (4) für die Dampfzufuhr in dieses Gehäuse eingebaut ist, einem Ventilkasten (16) zur Regelung der Dampfzufuhr in das Innengehäuse (4), der mit dem Einströmstutzen (8) des Düsenkastens (7) beweglich verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkasten (16) zwischen dem Innengehäuse (4) und dem Aussengehäuse (9) angeordnet und mit dem Aussengehäuse (9) starr verbunden ist. PATENT CLAIMS Steam turbine with a rotor (1) with impellers (2), an inner casing (4) that surrounds at least part of the impellers (2), an outer casing (9) that surrounds the inner casing (4), a nozzle box (7) , which is installed in the inner housing (4) for the steam supply in this housing, a valve box (16) for regulating the steam supply in the inner housing (4), which is movably connected to the inlet port (8) of the nozzle box (7), characterized that the valve box (16) is arranged between the inner housing (4) and the outer housing (9) and is rigidly connected to the outer housing (9).

BESCHREIBUNG DESCRIPTION

Die Erfindung betrifft eine Dampfturbine gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches I. Sie kann zum Drehen von Stromgeneratoren verwendet werden, die elektrische Energie erzeugen. The invention relates to a steam turbine according to the preamble of claim I. It can be used to rotate power generators that generate electrical energy.

Eine Dampfturbine enthält im allgemeinen einen rotierenden Läufer mit Laufrädern, die in einem feststehenden Gehäuse eingebaut sind, das den Läufer umgibt. Dem Gehäuse wird über eine Rohrleitung Dampf zugeführt, der unter einem hohen Druck steht und eine hohe Temperatur aufweist. Der zugeführte Dampf beeinflusst die Schaufeln der Laufräder und versetzt den Turbinenläufer in Drehung. Die Dampfmenge, die dem Gehäuse zugeführt wird, wird mittels eines Ventils geregelt, das in einem Ventilkasten angeordnet ist. A steam turbine generally includes a rotating rotor with impellers installed in a fixed housing that surrounds the rotor. Steam is supplied to the housing via a pipeline, which is at a high pressure and has a high temperature. The steam supplied influences the blades of the impellers and sets the turbine rotor in rotation. The amount of steam that is supplied to the housing is regulated by means of a valve which is arranged in a valve box.

Praktisch kommen häufig Turbinenbauarten mit Gehäusen in Zweischalenbauweise zur Anwendung: mit einem Innengehäuse, das den Läufer bzw. einen Teil des Läufers umgibt, und mit einem Aussengehäuse, das das Innengehäuse umgibt. Eine solche Bauart kommt für leistungsstarke Turbinen mit Umkehrströmung des Dampfs zur Anwendung, wenn der Dampf zuerst einen Teil der Laufräder, die einen kleineren Durchmesser haben und im Innengehäuse eingebaut sind, und hiernach die restlichen Laufräder, die einen grösseren Durchmesser haben und im Aussengehäuse ausserhalb des Innengehäuses eingebaut sind, beaufschlägt. Die Zweischalenbauweise kommt auch zur Anwendung, wenn an das Aussengehäuse Dampfaustrittsstutzen mit grossen Durchmessern anzuschliessen sind. Die Zweischalenbauweise wird in der Regel für Turbinen verwendet, die mit überkritischen Dampfparametern (Dampfdruck 24 MPa, Dampftemperatur 540 °C) gefahren werden, weil sie eine Reduzierung der Temperatur- und Druckdifferenzen, die auf die Wandungen der Turbinengehäuse einwirken, gegenüber der Eingehäusebauweise ermöglicht. In practice, turbine types with housings in double-shell construction are often used: with an inner housing that surrounds the rotor or a part of the rotor and with an outer housing that surrounds the inner housing. Such a design is used for powerful turbines with reverse flow of the steam, if the steam first has a part of the impellers, which have a smaller diameter and are installed in the inner casing, and then the remaining impellers, which have a larger diameter and are in the outer casing outside the Inner housing are installed, applied. The double-shell design is also used when large-diameter steam outlet connections are to be connected to the outer housing. The two-shell design is generally used for turbines that are operated with supercritical steam parameters (steam pressure 24 MPa, steam temperature 540 ° C) because they enable the temperature and pressure differences that act on the walls of the turbine casing to be reduced compared to the casing design.

Bekannt ist eine Dampfturbine (G.S. Zhiritski Konstruktsia i raschet na prochnost detalei parovych turbin", Gosenergoizdat, Moskau, Leningrad, 1960, Seite 222) mit einem Läufer mit Laufrädern, einem Innengehäuse, das einen Teil der Laufräder umgibt, die einen kleineren Durchmesser haben, und einem Aussengehäuse, das das Innengehäuse und den restlichen Teil der Laufräder umgibt, die einen grösseren Durchmesserhaben und ausserhalb des Innengehäuses angeordnet sind. Im Innengehäuse ist ein Düsenkasten für die Dampfzufuhr eingebaut. Das Innen-und Aussengehäuse sind miteinander durch eine Dampfeinströmhülse verbunden. Der Ventilkasten mit dem Ventil, das die Regelung der Dampfzufuhr gewährleiset, ist am Aussengehäuse auf seiner Aussenseite montiert und über eine Dampfeinströmhülse mit dem Einströmstutzen des Düsenkastens verbunden. A steam turbine is known (GS Zhiritski Konstruktsia i raschet na prochnost detalei parovych turbin ", Gosenergoizdat, Moscow, Leningrad, 1960, page 222) with a rotor with impellers, an inner casing surrounding a part of the impellers which have a smaller diameter, and an outer casing that surrounds the inner casing and the remaining part of the impellers, which have a larger diameter and are arranged outside the inner casing. A nozzle box for the steam supply is installed in the inner casing. The inner and outer casing are connected to one another by a steam inflow sleeve. The valve box with the valve, which ensures the regulation of the steam supply, is mounted on the outside of the outer casing and connected to the inlet socket of the nozzle box via a steam inflow sleeve.

Bei der Benutzung einer solchen Bauart der Turbine arbeitet der Ventilkasten in Verhältnissen grosser Temperatur- und Druckgefalle, da die Temperatur und der Druck im Inneren des Kastens durch die Dampfparameter und aussen durch die Temperatur und den Druck, die ausserhalb des Aussengehäuses vorhanden und beispielsweise 50 °Cund 0,1 MPa gleich sind, bestimmt werden. Hierbei werden in den Kastenwänden grosse thermische und mechanische Spannungen wirksam, wodurch die Zuverlässigkeit des Ventilkastens herabgesetzt und seine Standzeit reduziert wird. Hierbei ist für das Auswechseln des Ventilkastens das Stillsetzen der Turbine erforderlich, wodurch die Energieerzeugung infolge des Stillstands der Turbine beeinträchtigt wird und grosse wirt-5 schaftliche Verluste verursacht werden. Eine Verdickung der Ventilkastenwände ist unerwünscht infolge der Vergrösserung der Wahrscheinlichkeit des Entstehens von Fehlern bei der Herstellung des Ventilkastens, der eine Gusskonstruktion darstellt. Ausserdem wird in diesem Falle die Arbeitsaufwendigkeit und die io Metallaufwendigkeit des Ventilkastens grösser und auch die Zeit für das Durchwärmen der Turbine und ihr Hochfahren bis auf Betriebszustand vergrössert sich, wodurch Verluste an elektrischer Energie verursacht werden. Beim Aufstellen des Ventilkastens unmittelbar auf dem Aussengehäuse auf seiner Aussenseite ver-15 grössert sich wesentlich die Höhe der Turbine, wodurch auch eine Vergrösserung der Abmessungen des Maschinenhauses herbeigeführt wird. Ausserdem wird beim Aufstellen des Ventilkastens auf dem Turbinengehäuse die Pflege und Wartung erschwert. When using such a construction of the turbine, the valve box works in conditions of large temperature and pressure drops, since the temperature and the pressure inside the box due to the steam parameters and outside through the temperature and pressure that are present outside the outer housing and for example 50 ° C and 0.1 MPa are the same. Large thermal and mechanical stresses are effective in the box walls, reducing the reliability of the valve box and reducing its service life. In this case, the shutdown of the turbine is required for the replacement of the valve box, as a result of which the generation of energy is impaired as a result of the turbine at a standstill and large economic losses are caused. Thickening of the valve box walls is undesirable due to the increase in the likelihood of errors occurring in the manufacture of the valve box, which is a cast construction. In addition, in this case the work and the metal work of the valve box is greater and the time for heating the turbine and raising it to the operating state is increased, which causes losses in electrical energy. When the valve box is placed directly on the outer casing on its outside, the height of the turbine increases significantly, which also leads to an enlargement of the dimensions of the machine house. In addition, care and maintenance are made more difficult when the valve box is installed on the turbine housing.

Bekannt ist eine Dampfturbine (SU, A, 362938) mit einem 20 Innengehäuse, das einen Teil der Laufräder des Läufers umgibt, die einen kleineren Durchmesser haben, einem Aussengehäuse, das das Innengehäuse und den restlichen Teil der Laufräder des Läufers umgibt, die einen grösseren Durchmesser haben, einem Düsenkasten, der im Innengehäuse montiert ist, und mit einem 25 Ventilkasten, der auf der Aussenseite des Aussengehäuses in einem gewissen Abstand von ihm montiert und mit dem Einströmstutzen des Düsenkastens über eine Dampfeinströmleitung verbunden ist, welche auf der Aussenseite des Aussengehäuses verläuft, sowie mit einer Dampfeinströmhülse, die zwischen dem 3o Aussen- und dem Innengehäuse angeordnet ist. A steam turbine (SU, A, 362938) is known with a 20 inner housing that surrounds a part of the rotor wheels that have a smaller diameter, an outer housing that surrounds the inner housing and the remaining part of the rotor wheels that have a larger one Have a diameter, a nozzle box, which is mounted in the inner housing, and with a 25 valve box, which is mounted on the outside of the outer housing at a certain distance from it and is connected to the inlet nozzle of the nozzle box via a steam inflow line, which runs on the outside of the outer housing , as well as with a steam inflow sleeve, which is arranged between the 3o outer and inner housing.

Die Länge der Einströmleitung zwischen dem Ventilkasten und dem Aussengehäuse beträgt von 7 bis 10 m. Eine derartige Anordnung des Ventilkastens ermöglicht es, eine erhebliche Vergrösserung der Turbinenaussenmasse und somit auch eine Verän-35 derung der Masse des Maschinenhauses zu vermeiden und die Pflege und Wartung des Ventilkastens zu erleichtern. Ausserdem wird auch die Anfahrzeit der Turbine infolge einer gewissen Beschleunigung des Durchwärmens des Ventilkastens etwas verkürzt. The length of the inflow line between the valve box and the outer housing is from 7 to 10 m. Such an arrangement of the valve box makes it possible to avoid a considerable increase in the turbine outer mass and thus also a change in the mass of the machine house and to facilitate the care and maintenance of the valve box. In addition, the start-up time of the turbine is somewhat shortened as a result of a certain acceleration in the heating of the valve box.

40 Der Ventilkasten arbeitet aber in diesem Falle ebenfalls in Verhältnissen grosser Druck- und Temperaturdifferenzen, was, wie vorstehend angeführt, eine Herabsetzung der Betriebszuverlässigkeit und eine Verkürzung der Standzeit des Ventilkastens bedingt. Ausserdem wirkt sich das Vorhandensein grosser 45 Dampfmengen, die in der Einströmleitungen zwischen dem Ventil- und dem Düsenkasten enthalten sind, ungünstig auf die «Anlaufzeit der Turbine» aus, da sie einen Anstieg der Turbinendrehzahl nach Schliessen des Ventils im Falle eines Lastabwurfs verursachen, wodurch Havarienzustände herbeigeführt werden 50 können. 40 In this case, however, the valve box also works in large pressure and temperature differences, which, as mentioned above, reduces the operational reliability and shortens the service life of the valve box. In addition, the presence of large amounts of steam, which are contained in the inflow lines between the valve and the nozzle box, has an unfavorable effect on the "start-up time of the turbine", since they cause an increase in the turbine speed after the valve is closed in the event of a load shedding, which causes Accidents can be caused 50.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dampfturbine zu schaffen, in welcher der Ventilkasten derart angeordnet ist, dass die auf die Kastenwände einwirkenden Temperatur- und Druckdifferenzen reduziert werden und somit die Standzeit des 55 Ventilkastens vergrössert und die Anfahrzeit der Turbine verringert wird, und das Vorhandensein bedeutender Dampfmengen zwischen dem Ventil- und dem Düsenkasten vermieden wird, um dem Entstehen von Havarienzuständen im Falle eines Lastabwurfs vorzubeugen. The invention has for its object to provide a steam turbine in which the valve box is arranged such that the temperature and pressure differences acting on the box walls are reduced and thus the service life of the valve box is increased and the startup time of the turbine is reduced, and that Avoid the presence of significant amounts of steam between the valve and the nozzle box to prevent accidents in the event of a load shedding.

50 Die Aufgabe wird bei der Dampfturbine der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Ventilkasten zwischen dem Innengehäuse und dem Aussengehäuse angeordnet und mit dem letzteren starr verbunden ist. 50 The object is achieved according to the invention in the steam turbine of the type mentioned at the outset in that the valve box is arranged between the inner housing and the outer housing and is rigidly connected to the latter.

In diesem Falle arbeitet der Ventilkasten in Verhältnissen b5 bedeutend kleinerer Temperatur- und Druckdifferenzen im Vergleich zur bekannten Bauweise, somit verringern sich die thermischen und mechanischen Spannungen in den Ventilkastenwänden, seine Standzeit und Zuverlässigkeit werden grösser. Ausser In this case, the valve box works in ratios b5 of significantly smaller temperature and pressure differences compared to the known design, thus reducing the thermal and mechanical stresses in the valve box walls, and increasing its service life and reliability. Except

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dem wird in diesem Falle die Anfahrzeit der Turbine kleiner infolge der Verkürzung der Zeit für das Durchwärmen des Ventilkastens und der Turbinengehäuse. Zwischen dem Einströmstut-zen des Düsenkastens und dem Ventilkasten sind keine unkontrollierbaren Dampfmengen vorhanden, wodurch dem Entstehen von Havarienzuständen beim Lastabwurf vorgebeugt wird. Da die Aussenmasse des Innen- und Aussengehäuses der Turbine durch die Werte des gewünschten Druck- und Temperaturgefalles zwischen der Arbeitsräumen des Innen- und Aussengehäuses sowie durch die Abmessungen der Dampfaustrittsstutzen bestimmt werden, kann in leistungsstarken Dampfturbinen, beispielsweise mit Leistungen über 300 000 kW, der Ventilkasten im Raum zwischen dem Aussen- und dem Innengehäuse ohne Vergrösserung der Turbinenaussenmasse untergebracht werden. in this case, the start-up time of the turbine becomes shorter as a result of the shortening of the time for the heating of the valve box and the turbine housing. There are no uncontrollable amounts of steam between the inlet socket of the nozzle box and the valve box, which prevents the occurrence of accidents when shedding loads. Since the outside dimensions of the inner and outer casing of the turbine are determined by the values of the desired pressure and temperature gradient between the working spaces of the inner and outer casing and by the dimensions of the steam outlet connection, powerful steam turbines, for example with outputs of over 300,000 kW, can Valve box can be accommodated in the space between the outer and the inner housing without increasing the turbine outer mass.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Die Zeichnung zeigt die eifindungsgemässe Turbine im Längsschnitt. The invention is explained in more detail, for example, with reference to the drawing. The drawing shows the turbine according to the invention in longitudinal section.

Die Dampfturbine enthält einen Läufer 1 mit Laufrädern 2, die Laufschaufeln 3 aufweisen, ein Innengehäuse 4, das einen Teil der Laufräder 2 gibt, Leiträder 5, die mit Schaufeln 6 ausgestattet und im Innengehäuse 4 in den Zwischenräumen zwischen den Laufrädern 2 angeordnet sind, einen Düsenkasten 7 mit einem Einströmstutzen 8, der im Innengehäuse 4 eingebaut ist, und ein Aussengehäuse 9, das das Innengehäuse 4 und den übrigen Teil der Laufräder 2 des Läufers 1 umgibt, die ausserhalb des Innengehäuses 4 angeordnet sind und einen grösseren Durchmesser haben als die Laufräder 2, die im Innengehäuse 4 angeordnet sind. In den Zwischenräumen zwischen den Laufrädern 2, die ausserhalb des Innengehäuses 4 liegen, sind ebenfalls Leiträder 5 angeordnet, die Leitschaufeln 6 aufweisen und in seinem Haltering 10 festgemacht sind, der seinerseits am Aussengehäuse 9 an seiner Innenseite befestigt ist. Mit demjenigen Teil des Aussengehäuses 9, in welchem die Laufräder 2 eingebaut sind, die ausserhalb des Innengehäuses 4 liegen, ist auf der Aussenseite der Dampfaustrittsstutzen 11 verbunden. An den Stellen, wo die Welle des Läufers 1 durch axiale Öffnungen im Aussengehäuse 9 führt, sind Dichtungen 12 eingebaut. An der Stelle, wo die Welle des Läufers 1 durch die axiale Öffnung des Innengehäuses 4 führt, ist auf der Seite der Laufräder, die ausserhalb des Innengehäuses 4 liegen, eine Dichtung 13 eingebaut. Die Leitschaufeln 6 der Leiträder 5 und die Laufschaufeln 3 der. Laufräder 2, die im Innengehäuse 4 liegen, bilden einen Durchströmteil 14 der Turbine. Die Leitschaufeln 6 der Leiträder 5 und die Laufschaufeln 3 der Laufräder 2, die ausserhalb des Innengehäuses 4 liegen, bilden einen weiteren Durchströmungsteil 15 der Turbine. The steam turbine contains a rotor 1 with impellers 2, which have blades 3, an inner housing 4, which gives a part of the impellers 2, stator wheels 5, which are equipped with blades 6 and are arranged in the inner housing 4 in the spaces between the impellers 2, one Nozzle box 7 with an inlet connection 8, which is installed in the inner housing 4, and an outer housing 9, which surrounds the inner housing 4 and the remaining part of the impellers 2 of the rotor 1, which are arranged outside the inner housing 4 and have a larger diameter than the impellers 2, which are arranged in the inner housing 4. In the spaces between the impellers 2, which are outside of the inner housing 4, stator 5 are also arranged, which have guide vanes 6 and are fixed in its retaining ring 10, which in turn is attached to the outer housing 9 on its inside. With that part of the outer housing 9, in which the impellers 2 are installed, which lie outside the inner housing 4, the steam outlet connection 11 is connected on the outside. At the points where the shaft of the rotor 1 leads through axial openings in the outer housing 9, seals 12 are installed. At the point where the shaft of the rotor 1 passes through the axial opening of the inner housing 4, a seal 13 is installed on the side of the impellers which lie outside the inner housing 4. The guide vanes 6 of the guide wheels 5 and the blades 3 of the. Impellers 2, which are located in the inner housing 4, form a throughflow part 14 of the turbine. The guide vanes 6 of the guide wheels 5 and the rotor blades 3 of the impellers 2, which lie outside the inner housing 4, form a further flow part 15 of the turbine.

Zwischen dem Aussengehäuse 9 und dem Innengehäuse 4 ist ein Ventilkasten 16 mit einem in dem Kasten angeordneten Ventil eingebaut, das einen Kegel 17 und einen Ventilsitz 18 aufweist, der in der Hülse eines Stutzens 19 des Ventilkastens 16 angeordnet ist. Die Stirnfläche 20 des Ventilkastens 16 ist an der Innenfläche 21 des Aussengehäuses 9 befestigt, beispielsweise durch Schweissen. Zur Verstellung des Ventilkegels 17 dient eine Stange 22, die durch die Öffnung in einem Deckel 23 führt, welcher in der Wand einer Einströmleitung 24 festgemacht ist, die mit dem oberen Teil des Aussengehäuses 9 verbunden ist. Between the outer housing 9 and the inner housing 4, a valve box 16 is installed with a valve arranged in the box, which has a cone 17 and a valve seat 18 which is arranged in the sleeve of a socket 19 of the valve box 16. The end face 20 of the valve box 16 is fastened to the inner surface 21 of the outer housing 9, for example by welding. A rod 22, which leads through the opening in a cover 23, which is fixed in the wall of an inflow line 24, which is connected to the upper part of the outer housing 9, serves to adjust the valve cone 17.

Der Stutzen 19 des Ventilkastens 16 ist beweglich in den Einströmstutzen 8 des Düsenkastens 7 eingesetzt. Zwischen den Stutzen 19 und 8 sind Dichtungsringe, beispielsweise Kolbenringe 25 zur Reduzierung der Dampfüberströmung aus dem Düsenkasten 7 in die Zone zwischen dem Innengehäuse 4 und dem Aussengehäuse 9 eingesetzt. Die Anordnung des Stutzens 19 mit Bewegungsmöglichkeit gegenüber dem Stutzen 7 gewährleistet den Ausgleich der durch die Temperatur verursachten Wanderungen des Aussengehäuses 9 gegenüber dem Innengehäuse 4. Der Ventilkasten 16 ist mit der Einströmleitung 24 über die Einström-öffnung 26 verbunden. The connector 19 of the valve box 16 is movably inserted into the inlet connector 8 of the nozzle box 7. Sealing rings, for example piston rings 25 for reducing the steam overflow from the nozzle box 7 into the zone between the inner housing 4 and the outer housing 9, are inserted between the connecting pieces 19 and 8. The arrangement of the connector 19 with the possibility of movement relative to the connector 7 ensures the compensation of the temperature-induced migration of the outer housing 9 relative to the inner housing 4. The valve box 16 is connected to the inflow line 24 via the inflow opening 26.

Die Turbine arbeitet wie folgt: Der Dampf, der die erforderlichen Betriebsparameter aufweist, beispielsweise eine Temperatur von 540 0 C und einen Druck von 24 MPa, wird über die Dampfeinströmleitung 24 und die Dampfeinströmöffnung 26 in den Ventilkasten 16 geführt. Das Anfahren der Turbine wird durch Abheben des Ventilkegels 17 von dem Ventilsitz 18 bewerkstelligt, 5 wobei der Dampf in den Düsenkasten 7 und weiter in den Durchströmteil 14 des Innengehäuses 4 strömt. The turbine operates as follows: The steam, which has the required operating parameters, for example a temperature of 540 ° C. and a pressure of 24 MPa, is fed into the valve box 16 via the steam inflow line 24 and the steam inflow opening 26. The turbine is started by lifting the valve cone 17 off the valve seat 18, 5 the steam flowing into the nozzle box 7 and further into the flow part 14 of the inner housing 4.

Die Leiträder 5 gewährleisten das aufeinanderfolgende Beaufschlagen der Laufschaufeln 3 der Laufräder 2 mit Dampf. Beim Strömen des Dampfs im Durchströmteil 14 des Innengehäuses 4 io setzt sich der Turbinenläufer in Drehung. The guide wheels 5 ensure the sequential loading of the blades 3 of the impellers 2 with steam. When the steam flows in the flow-through part 14 of the inner housing 4 io, the turbine rotor starts rotating.

Bei der Arbeit der Turbine kann die Beaufschlagung der Laufräder 2 mit Dampf und somit die Drehgeschwindigkeit des Läufers mittels des Steuerungssystems (nicht gezeigt) geregelt werden, welches die Stellung des Ventilkegels 17 gegenüber dem Ventil-15 sitz 18 über die Stange 22 verändert. Beim Entlasten der Turbine, beispielsweise beim Lastabwurf des von ihr angetriebenen Generators, der die elektrische Energie erzeugt, setzt sich der Ventilkegel 17 unter Einwirkung des Steuerungssystems auf den Ventilsitz 18 auf, schliesst das Ventil und sperrt die weitere Dampfzu-20 fuhr in den Düsenkasten 7, wodurch ein Anstieg der Drehgeschwindigkeit des Läufers 1 und das Entstehen von Havarienzuständen verhindert wird. During the work of the turbine, the impingement of the impellers 2 with steam and thus the rotational speed of the rotor can be regulated by means of the control system (not shown), which changes the position of the valve cone 17 relative to the valve seat 15 via the rod 22. When the turbine is relieved of load, for example when the generator which is driving it and which generates the electrical energy is shed, the valve cone 17 sits on the valve seat 18 under the action of the control system, closes the valve and blocks the further steam supply 20 in the nozzle box 7 , whereby an increase in the rotational speed of the rotor 1 and the occurrence of emergency states are prevented.

Beim Strömen im Durchströmteil 14 wird der Dampf entspannt, und beim Austritt aus dem Raum, den das Innenge-25 häuse 4 umgibt, beträgt der Dampfdruck beispielsweise 16 MPa und die Dampftemperatur ca. 320 °C. When flowing in the flow-through part 14, the steam is released, and when exiting the space that surrounds the inner housing 4, the steam pressure is, for example, 16 MPa and the steam temperature is approximately 320 ° C.

Nach dem Austritt aus dem von dem Innengehäuse 4 umbauten Raum tritt der Dampfstrom in den Raum zwischen dem Innengehäuse 4 und dem Aussengehäuse 9, ändert seine Strö-30 mungsrichtung um 180° und wird in den nächsten Durchströmteil 15 geleitet, wo der Dampf die Laufschaufeln 3 der dort angeordneten Laufräder 2 beaufschlägt, dem Läufer 1 zusätzliche Energie vermittelt und hierdurch seine Drehgeschwindigkeit vergrössert. Der Haltering 10, der an der Innenseite des Aussenge-35 häuses 9 festgemacht ist, verhindert die Dampfströmung vorbei am Durchströmteil 15. Weiter strömt der Dampf zum Dampfaustrittsstutzen 11. After exiting from the space enclosed by the inner casing 4, the steam flow enters the space between the inner casing 4 and the outer casing 9, changes its direction of flow by 180 ° and is directed into the next throughflow part 15, where the steam carries the blades 3 impacts the impellers 2 arranged there, conveys additional energy to the runner 1 and thereby increases its rotational speed. The retaining ring 10, which is fastened to the inside of the outer housing 35, prevents the steam flow past the flow-through part 15. The steam also flows to the steam outlet connection 11.

In der beschriebenen Konstruktion der Turbine werden die Druck- und Temperaturgefälle, die auf die Wandungen des Ven-40 tilkastens 16 einwirken, bei laufender Turbine der Differenz zwischen dem Druck und der Temperatur des Dampfes, der dem Düsenkasten 7 zugeführt wird, und des Dampfs, der sich im Raum zwischen dem Innengehäuse 4 und dem Aussengehäuse 9 befindet, gleich sein. Da der Dampfdruck und die Dampftempe-45 ratur in dem angeführten Raum verhältnismässig hoch im Vergleich zu den Dampf- und Temperaturwerten an der Aussenfläche dies Aussengehäuses 9 sind, werden das Druck- und Temperaturgefalle verhältnismässig klein im Vergleich zu den entsprechenden Werten beim Anordnen des Ventilkastens 16 auf der Aussenseite 50 des Aussengehäuses 9 sein, wie dieses in den konventionellen Konstruktionen üblich ist. Im angeführten Beispiel weisen die Dampf- und Temperaturgefälle, die auf die Wände des Ventilkastens 16 einwirken, 24-16 = 8 MPa bzw. 540-320 = 220 °C anstatt 24 MPa bzw. 540-50 = 490 °C im Falle der konventio-55 nellen Konstruktion auf, hierbei werden der Druck und die Temperatur an der Aussenseite des Aussengehäuses 9 gleich 0,1 MPa bzw. 50 °C angenommen. In the described construction of the turbine, the pressure and temperature drops which act on the walls of the valve box 16 are, with the turbine running, the difference between the pressure and the temperature of the steam which is fed to the nozzle box 7 and the steam, which is in the space between the inner housing 4 and the outer housing 9, be the same. Since the steam pressure and the steam temperature in the space mentioned are relatively high in comparison to the steam and temperature values on the outer surface of this outer housing 9, the pressure and temperature drop become relatively small in comparison to the corresponding values when the valve box 16 is arranged be on the outside 50 of the outer housing 9, as is common in conventional constructions. In the example given, the steam and temperature gradients that act on the walls of the valve box 16 are 24-16 = 8 MPa or 540-320 = 220 ° C instead of 24 MPa or 540-50 = 490 ° C in the case of the conventional 55 construction, the pressure and the temperature on the outside of the outer housing 9 are assumed to be 0.1 MPa or 50 ° C.

Die angeführte Reduzierung der Druck- und Temperaturgefalle, die auf die Wandungen des Ventilkastens 16 einwirken, ver-60 ursacht eine Herabsetzung des Niveaus der mechanischen und thermischen Spannungen in diesen Wandungen, wodurch die Betriebszuverlässigkeit und die Standzeit des Ventilkastens vergrössert werden. Dies ermöglicht eine Verlängerung der Zeitintervalle zwischen dem Abfahren der Turbine, das durch Notwendig-65 keit der Reparatur bzw. des Auswechseins des Ventilkastens bedingt ist, was bei leistungsstarken Turbinen grosse Verluste an erzeugter elektrischer Energie verursacht und Betriebsstörungen bei den Verbrauchern der elektrischen Energie herbeiführen kann. The above-mentioned reduction in the pressure and temperature drops which act on the walls of the valve box 16 causes a reduction in the level of the mechanical and thermal stresses in these walls, which increases the operational reliability and the service life of the valve box. This enables the time intervals between the shutdown of the turbine to be extended, which is due to the necessity of repairing or replacing the valve box, which causes large losses of generated electrical energy in high-performance turbines and can cause malfunctions in the consumers of the electrical energy .

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Da beim Anfahren der Turbine der der Turbine zugeführte Dampf den Ventilkasten nicht nur von der Innenseite, sondern auch von der Aussenseite erwärmt, die von dem Dampf erwärmt wird, der im Raum zwischen dem Innengehäuse 4 und dem Aussengehäuse 9 strömt, erfolgt das Erwärmen des Ventilkastens 16 beim Anfahren der Turbine bedeutend schneller als im Falle, wenn der Ventilkasten 16 auf der Aussenseite des Aussengehäuses 9 angeordnet ist. Infolgedessen nimmt das Anfahren der Turbine weniger Zeit in Anspruch, wodurch eine Reduzierung der Verluste an erzeugter elektrischer Energie möglich wird. Since when the turbine is started up, the steam supplied to the turbine heats the valve box not only from the inside but also from the outside, which is heated by the steam that flows in the space between the inner housing 4 and the outer housing 9, the valve box is heated 16 when starting the turbine significantly faster than when the valve box 16 is arranged on the outside of the outer housing 9. As a result, starting up the turbine takes less time, which makes it possible to reduce the losses in generated electrical energy.

Da der Ventilkasten 16 unmittelbar an den Düsenkasten 7 stösst, befinden sich zwischen den genannten Kästen keine unkontrollierten Dampfmengen, welche, wie oben angeführt, beim Lastabwurf und Schliessen des Ventils die Erhöhung der Drehgeschwindigkeit des Läufers und das Entstehen von Hava-rienzuständen fördern. Hierdurch wird eine Erhöhung der Betriebssicherheit der Turbine ermöglicht. Since the valve box 16 directly abuts the nozzle box 7, there are no uncontrolled amounts of steam between the boxes mentioned, which, as mentioned above, promote the increase in the speed of rotation of the rotor and the occurrence of disaster conditions when the load is shed and the valve is closed. This enables an increase in the operational reliability of the turbine.

Die Abmessungen des Aussengehäuses 9 werden ausgehend davon festgelegt, dass die gewünschte Abnahme der Dampftemperatur und des Dampfdrucks beim Dampfaustritt aus dem Raum im Inneren des Innengehäuses 4 gewährleistet wird, sowie ausge-5 hend von den Abmessungen des Dampfaustrittsstutzens 11. Bei grossen Turbinen (Leistung über 300 000 kW) sind die Abmessungen des Aussengehäuses der Turbine gross genug für die Anordnung des Ventilkastens in dem Zwischenraum zwischen dem Aussen- und Innengehäuse ohne Vergrösserung der Aussen-io masse der Turbine. The dimensions of the outer casing 9 are determined on the basis that the desired decrease in the steam temperature and the steam pressure when steam is escaping from the room inside the inner casing 4 is ensured, as well as based on the dimensions of the steam outlet stub 11. In the case of large turbines (power over 300,000 kW), the dimensions of the outer casing of the turbine are large enough for the arrangement of the valve box in the space between the outer and inner casing without enlarging the outer io mass of the turbine.

Die Anordnung des Ventilkastens im Raum zwischen dem Aussen- und dem Innengehäuse kann auch im Falle bewerkstelligt werden, wenn sämtliche Laufräder des Läufers im Innengehäuse angeordnet sind. In diesem Falle wird der aus dem Innen-15 räum des Innengehäuses herausströmende Dampf durch den zwischen dem Innen- und Aussengehäuse unmittelbar in den Dampfaustrittsstutzen geführt. The arrangement of the valve box in the space between the outer and the inner housing can also be accomplished in the case when all of the rotor wheels are arranged in the inner housing. In this case, the steam flowing out of the inner space of the inner housing is led directly into the steam outlet connection between the inner and outer housing.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings