DE1016719B

DE1016719B - Verfahren zur Bereitschaftshaltung von Dampfturbinen

Info

Publication number: DE1016719B
Application number: DEL14168A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Otto Rosenloecher
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1952-12-12
Filing date: 1952-12-12
Publication date: 1957-10-03

Description

Verfahren zur Bereitschaftshaltung von Dampfturbinen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereitschaftshaltung von Dampfturbinen für lastschwache Betriebszeiten.
Es ist vorgeschlagen worden, zur Bereitschaftshaltung von Dampfturbinen ein Verfahren anzuwenden, nach dem in lastschwachen Betriebszeiten bei elektrisch abgeschaltetem Generator der Turbine Dampf, z. B. Frischdampf oder zwischenüberhitzter Dampf, von gleicher oder annähernd gleicher Temperatur wie beim Lastbetrieb zugeführt wird, so daß die Temperaturen der Turbine beim Bereitschaftsbetrfeb gleich oder annähernd gleich ihren Temperaturen beim Lastbetrieb sind, wobei die Bereitschaftsturbine mit niederer Drehzahl in Umlauf gehalten wird. Damit das Temperaturgefälle auch bei Leerlauf annähernd das gleiche bleibt wie bei Normalbetrieb, d. h., um einen Temperaturanschlag im Niederdruckteil und in den Abdampfbögen zu verhindern, wird dem Mitteldruckteil oder Niederdruckteil Dampf geringerer Temperatur oder Wasser zugeführt.
Bekannt ist weiterhin, bei lastschwachen Betriebszeiten den Generator am Netz zu belassen, so daß er als Motor arbeitend die Turbine antreibt. Der Turbine ist in diesem Falle nur der zur Abführung der Ventilationswärme erforderliche Dampf zuzuführen. Der Nachteil dieses Verfahrens ist darin zu sehen, daß der Mitteldruckteil und besonders der Niederdruckteil und die Abdampfbögen einen erheblichen Temperaturanstieg verzeichnen, der bei längerem Mitschleppbetrieb nachteilige Folgen durch Wärmedehnungen der großen Niederdruckgehäuse und -läufer hervorrufen kann. Es muß daher ebenfalls Wasser zur Kühlung zugeführt werden, insbesondere vor den mit großen Umfangsgeschwindigkeiten laufenden ND-Stufen, die - zumal sie noch sehr lange Schaufeln haben - eine große Ventilationsleistung verbrauchen und den Kühldampf besonders stark erwärmen. Die Laufschaufeln der Niederdruckstufen haben dabei die volle Umfangsgeschwindigkeit von etwa 250 bis 320 m/sec. Bei diesen hohen Umfangsgeschwindigkeiten besteht die Gefahr, daß das zugeführte Kühlwasser beim Auftreffen auf die Laufschaufeln zu Erosionen derselben führt.
Es ist bekannt, daß Dampfturbinenschaufeln durch Wassertropfen unterhalb der Aufprallgeschwindigkeit 180 m/sec kaum mehr erodiert werden.
Die Erfindung betrifft also ein Verfahren zur Bereitschaftshaltung von Dampfturbinen, bei dem der mit der Turbine gekuppelte Stromerzeuger als Motor die Turbine mit ihrer Normaldrehzahl treibt und bei dem zur Abführung der Turbine Dampf zugeführt wird. Die Erfindung besteht darin, daß zur Kühlung des Dampfes Wasser in eine Stufe eingespritzt wird, deren mittlere Umfangsgeschwindigkeit kleiner als 180 m/sec ist. Die Stufe, in die das Wasser eingespritzt wird, soll dabei so weit vor den Stufen größerer Umfangsgeschwindigkeiten als 180 m/sec liegen, daß das Einspritzwasser vor Erreichen der letzteren bereits verdampft und auf den gesamten Umfang verteilt ist. Bei diesen Stufen handelt es sich entweder um eine, vorzugsweise um zwei Stufen von den Stufen größerer mittlerer Umfangsgeschwindigkeit als 180 m/sec.
Es ist zweckmäßig, das Wasser zwischen der Austrittskante der Laufschaufeln einer Stufe und den nachfolgenden Düsen oder Leitschaufeln einzuspritzen, weil dort der Dampf eine intensive Drehbewegung hat, durch die Wasser und Dampf gut gemischt und günstige Voraussetzungen für eine restlose Verdampfung geschaffen werden.
Ein Beispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Eine zweigehäusige Turbine mit einflutigem Hochdruckteil 2 und zweiflutigem Niederdruckteil 3 ist mit einem Generator 6 auf einer gemeinsamen Welle 1 angeordnet. Bei Normalbetrieb strömt Frischdampf aus den Düsen 7 über den Hochdruckteil 2 durch den Überströmbogen 5 in den Niederdruckteil 3, verteilt sich dort nach beiden Seiten und fließt durch die Abdampfbögen 8 den Kondensatoren 4 zu. Bei lastschwachen Betriebszeiten wird der Frischdampf so weit abgestellt, daß nur die zur Abführung der Ventilationswärme notwendige Dampfmenge durch den Hochdruckteil 2 fließt. Der Generator 6 dient in diesem Fall als Motor und treibt über die Welle 1 die Turbine mit Nenndrehzahl weiter. Bei dem sehr geringen Dampfverbrauch verschiebt sich das Gefälle zum Hochdruckende, und daher mahlen die Niederdruckstufen 10 im Dampf. Um ein Ansteigen der Temperatur zu verhindern, wird in die Hochdruckstufe 12 Wasser eingespritzt, welches durch die Laufräder und die Laufschaufeln der Stufen 12 und 11 so fein zerstäubt und gleichmäßig auf den Umfang verteilt wird, daß es völlig verdampft ist, bevor der so gekühlte Dampf in die Niederdruckstufen 10 eintritt. Die Hochdruckstufen 11 und 12 besitzen einen wesentlich kleineren Durch messer als die Niederdruckstufen 10, so daß die Umfangsgeschwindigkeiten der Laufräder in den Hochdruckstufen 11 und 12 wesentlich kleiner sind als die der Laufräder in den Niederdruckstufen 10 und noch in einem Bereich unter 180 m/sec liegen, in welchem aufprallende Wassertröpfchen nur geringe Erosionen der Laufräder oder Laufschaufeln verursachen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Bereitschaftshaltung von Dampfturbinen, bei dem der mit der Turbine gekuppelte Stromerzeuger als Motor die Turbine mit ihrer Normaldrehzahl treibt und bei dem zur Abführung der Ventilationswärme der Turbine Dampf zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kühlung des Dampfes Wasser in eine Stufe (12) eingespritzt wird, deren mittlere Umfangsgeschwindigkeit kleiner als 180 m/sec ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser in eine Stufe (12) eingespritzt wird, die wenigstens eine, vorzugsweise zwei Stufen vor denjenigen Stufen (10) liegt, deren mittlere Umfangsgeschwindigkeit größer als 180 m/sec ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser zwischen der Austrittskante der Laufschaufeln einer Stufe (12) und den Düsen oder Leitschaufeln der nachfolgenden Stufe eingespritzt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 687 200, 659194, 403 277, 365 270, 359 977, 324 204; schweizerische Patentschriften Nr. 269 291, 250466, 238 206, 233 434; »BBC-Mitteilungen« 1927, S. 95 bis 104. Entgegengehaltene ältere Rechte: Deutsches Patent Nr. 905 137; Deutsche Patentanmeldung M 13992 1 a/ 14 c.