DD266617A1 - Regelorgan in ueberstroemleitungen von dampfturbinen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Regelorgan in Ueberstroemleitungen von Dampfturbinen, vorzugsweise mit Dampfentnahme. Das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht darin, dass ein Teilkruemmer der Ueberstroemleitung als Leitelement ausgebildet, vom Regelzylinder aufgenommen und der Regelzylinder drehbar im als Eckelement die Teile der Ueberstroemleitung verbindenden Aussenzylinder angeordnet ist.

Description

Hierzu 4 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Rogelorgan In Überströmleitungen von Dampfturbinen, vorzugsweise mit Dampfentnahme.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei Dampfturbinen mit Wärmeauskopplung gelangen zur Regulierung der gewünschten Wärmeleistung und des erforderlichen Zustandos des entnommene'-, Prozeß- oder Heizdampfes Ventile, axiale und radiale Drehschieber sowie Drehklappen zur Anwendung. Loi.'te e werden boi mehrgehäusigen Kondonsationsturbinen vorwiegend in die Überströmleitungen integriert. Diese bekannten Lösungen weisen den Nachteil auf, daß die Regelorgane bei Pahrreglmen ohne Dampfontnahme, d.h. boi reinem Gegendruck- oder Kondensationsbetrieb, infolge des Druckverlustes in goöff neter! teilung eine Verschlechterung des Wärmeverbrauches verursachen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist, die durch das Regeloigan strömungsbedingten Leistungsverluste bei reinem Gegendruck- oder Kondensationsbetrieb zu vermoidon.

Darlegung des Wesens der Erfindung

AufgaDe der Erfindung ist es, für den Betrieb ohne Wärmeauskopplung ein verlustarm arbeitendes Regelorgan zu entwickeln.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß rur Veränderung der Strömungsquerschnitte ein Teil des Krümmers der

Überströmleitung abgeteilt und als Leitelement in einem drehbar, beiderseitig auf Kugellagern zentriert gelagerten Regelzylinder mit koaxialem Antrieb angeordnet ist. Dieser Regelzylinder besitzt somit einen räumlich geformten Steuerquerschnitt am Austritt des Teilkrümmers, der in einem Außenzylinder angeordnet ist. Dieser wiederum verbindet als Eckelement die Zu- und Abströmung der Überströmleitung.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß im Außenzylinder gleichzeitig der Anschluß für die Sicherheitseinrichtung vorgesehen ist, die bei möglichen Fehlschaltungen oder Störfällen die Turbine gegen erhöhten Druckanstieg absichert. Die Steuerung dos Regelorgans erfolgt mittels einos Drehantriebes in bekannter Ausführung.

Die mögliche Variante zur Darstellung einer Düsengruppenregelung ist dadurch gekennzeichnet, daß in einem Außenzyiinder ein drehbar gelagorter Regelzylinder mit zwei Leitelementen angeordnet ist, der den Dampfstrom aus der Überströmleitung boi

variabler Öffnungsfolge zu den Düsengruppen I und Il bzw. Ill und IV leitet.

Weiterhin ist vorgesehen, daß zur Steuerung der Überströmung des Dampfes vom Hochdruckteil zum Niederdruckteil im Außenzylinder ein mit einem oder mehreren Schlitzen versehener Regelzylinder angeordnet ist.

Ausführungsbelsplol

Dio Erfindung ist nachstehend anhand von zwei Ausfüluungsbeispiolen näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1; den Längsschnitt des Regelorgans in der Überströmleitung,

Fig. 2: einen Teilquerschnitt des Regelorgans,

Fig. 3: die symmetrische Einströmung einer „Düsengruppenregelung" im Schnitt, Fig.4: eine Düsongriippe der Einströmung mit Gehäuseeinsatz und Teilläufer im Schnitt,

Fig. 5: den Längsschnitt einer Entnahme-Kondensations-Turbine, bei der der Überströmdampf mit einem Rogelzylinder

gedrosselt wird, Fig.6: den Querschnitt der „extern geregelten Entnahme" mit Entnahmestutzen am Gehäuseoberteü.

In dom Außenzylinder 1 mit dom Verschlußdeckel 2 und den korrosionsbeständigen Kugellagern 3 und 4 ist der Regelzylinder 5 mit dom Leitolemont 6 sowie don wärmoelastisch gestalteten Versteifungsrippen 7 und 8 zentiisch angeordnet. Die Lagerung des Regelzylindors δ erfolgt über geneigte geschliffene Gloitflächon 9 und 10 aus nichtrostendem Stahl. Das Kugellager 4 ist zur Aufnahme von thermischen Differenzdehnungen auf Fodorn 11 gelagert und mit der notwendigen Vorspannung montiert. Der Antrieb erfolgt über die Antriebswelle 12, die Abdichtung durch die Stopfbuchse 13. Am Außenzylinder 1 ist ferner der Anschluß 14 für die Sicherheitseinrichtung 15 (z. B. Auspuffklappe) vorgesehen. Bei geöffneter Stellung des Regelzylinders 6 erfolgt das Weilorströmen dos Dampfes über den Teilkammer 16 der Überströmleitung 17. Bei anderer Stellung des Regolzylindors 5 erfolgt am Austritt des Leitelementes 6 eine Drosselung bzw. Absperrung des Dampfstromes. In der Zeichnun ι nicht dargestellte Endlagenfixierungen und Arretierungseinrichtungon sichern den Legewinkel für die erforderlichem Betriobsstellungen des Regelorgans. Eine weitere Anwendungsmöglichkeit für dieses neue Regelorgan zeigt das Ausführungsbeispiel gemäß Fig.3 und Fig.4. In Fig.3 Ist der symmetrische Einströmungsquerschnitt einer wärmoelastischen ND-Teilturbine einer Kondensatormaschine mit Flutentrennung und Ausführung als „Düsenirupperiregolung", in Fig.4 ein Düsengrupponquorschnitt der Einströmung mit Gehäuseeinsatz und Teilläufer dargestellt. In den' Außenzylinder 1 mit dem Verschlußdeckel 2 und den Kugellagern 3 und 4 ist der Regelzylinder 5 mit den Lelielementen 6' unc. 6" zu den Düsengruppen im Gehiiuseunterteil 18 und -oberteil 19 zentrisch angeordnet. Die Abdichtung erfolgt In üblicher Anordnung mittels Buchsen 20 und 21 und der Dichtungsringe 22. Alle weiteren Komponenten dieses Regelorgans sind analog dem ersten Ausführungebeispiel gestnltot.

Bei geöffneter Stellung des Regelzylinders 6 erfolgt der Dampfeintritt aus der Überströmleitung 17 über die querschnittsgloichen Leitelemente 6' und 6" zu don Düsengruppen I und I! der turblnenseitigen bzw. Ill und IV der generatorseitigen Flut. Bei anderer Stellung des Regelzylinders 5 werden die Dampfströme In Abhängigkeit der Entnahmemenge nacheinander gedrosselt bzw. abgesperrt. Der Ringspalt „s" s.'jhert den Durchfluß der notwendigen Kühldampfmenge für die Endstufengruppen.

Hier nicht dargestellte Regeleinrichtungen gewährleisten die Einstellung des Lagovvinkels für die erforderlichen Betriebsstellungen des Regelorgans, wie in Fig.4 gezeigt.

Fig. 5 zeigt eine eingehäusige Entnahme-Kondensationsturbine mit dem HD-Teil 23 und ND-Teil 24, deren Entnahmedampf einen Heizkondensator entsprechend gewählter Konstruktinnsvariante über den Stutzen 25 oder 26 versorgt. Die Regelung der Dampfentnahme erfolgt über den Regelzylinder 5 mit rechteckigem Regelquerschnitt 27, der Im Außenzylinder 1 drehbar gelagert Ist.

Die Anwendung einer Abart dieser konstruktiven Ausführung, bei der der Außenzylinder' mii rechteckigem Regelqi erschnltt 27 aus der Turbine mit einem als Eckelement ausgebildeten Regelzylinder 5 gemäß Fig. 1 und gegenüber angeordneten Entnahmestutzen kombiniert wird, ist für die Umrüstung und Rekonstruktion von Kondensationsturbinen auf einen Entnahmebetriob zur Versorgung von Industrie- und Heiznetzen auch mit mehreren Vcrwärmstufen von großem Vorteil, da auf Grund der Vielzahl der vorgegebenen Randbedingungen konstruktive Eingriffe in das vorhandene Maschinenkonzept begrenzt sind.

Claims (5)

1. Regelorgan in Überströmleitungen von Dampfturbinen, vorzugsweise mit Dampfontnahme, gekennzeichnet dadurch, daß ein Teilkrümmer der Überströmleitung (17) als Leitelement (6) ausgebildet, vom Regelzylinder (5) aufgenommen und der Regelzylinder (5) drehbar im als Eckelemont die Teile der Überströmleitung (17) verbindenden Außenzylinder (1) angeordnet ist.

2. Regelorgan nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Regelzylinder (5) beiderseitig auf Kugellagern (3) und (4) zentriert und gelagert ist und mindestens eines der Kugellager (3) oder (4) zur Aufnahme von Wärmedehnungsdifferenzen eine elastische Aufhängung besitzt.

3. Regelorgan nach Anspruch !,gekennzeichnet dadurch, daß der Außenzylinder (1) gegen unzulässigen Druckanstieg eine Sicherheitseinrichtung (15) aufweist.

4. Regelorgan nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß zur Zuführung des Dampfstromes aus der Überströmleitung (17) zu den Düsengruppen I und Il bzw. Ill und IV zur Darstellung einer Düsengruppenregelung in einem Außenzylinder (1) ein mit zwei Leitelementen (6') und (6") versehener, drehbar gelagerter Regelzylinder (5) angeordnet ist.

5. Regelorgan nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß zur Steuerung der Üborströmung des Dampfes vom Hochdruckteil (23) zum Niederdruckteil (24) der in einem Außenzylinder (1) angeordnete Regelzylinder (5) mit einem oder mehreren Schlitzen, als Regelquerschnitt (27) ausgebildet, versehen ist.