DE102010033327A1 - Domestic steam turbine with reheat - Google Patents
Domestic steam turbine with reheat Download PDFInfo
- Publication number
- DE102010033327A1 DE102010033327A1 DE201010033327 DE102010033327A DE102010033327A1 DE 102010033327 A1 DE102010033327 A1 DE 102010033327A1 DE 201010033327 DE201010033327 DE 201010033327 DE 102010033327 A DE102010033327 A DE 102010033327A DE 102010033327 A1 DE102010033327 A1 DE 102010033327A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- turbine
- working medium
- wall
- region
- partition wall
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
- F01D11/001—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between stator blade and rotor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
- F01D11/02—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type
- F01D11/04—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type using sealing fluid, e.g. steam
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
- F01D11/02—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type
- F01D11/04—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type using sealing fluid, e.g. steam
- F01D11/06—Control thereof
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
- F01D25/26—Double casings; Measures against temperature strain in casings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
- F01K7/02—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being of multiple-expansion type
- F01K7/025—Consecutive expansion in a turbine or a positive displacement engine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2220/00—Application
- F05D2220/30—Application in turbines
- F05D2220/31—Application in turbines in steam turbines
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Turbinensystem (100), insbesondere ein Dampfturbinensystem. Das Turbinensystem (100) weist eine Turbinenwelle (105), einen ersten Turbinenbereich (101) und einen zweiten Turbinenbereich (102) auf, welcher in Axialrichtung (106) der Turbinenwelle (105) nach dem ersten Turbinenbereich (101) angeordnet ist. Ferner weist das Turbinensystem (100) ein Gehäuse (110) mit einer Außenwand (113), einer ersten Trennwand (111) und einer zweiten Trennwand (112) auf. Die erste Trennwand (111) ist von der zweiten Trennwand (112) entlang der Axialrichtung (106) derart beabstandet, dass ein Zwischenraum (104) gebildet wird, welcher zumindest von einem Teil der Außenwand (113), der ersten Trennwand (111) und der zweiten Trennwand (112) eingegrenzt ist. Ein erstes Arbeitsmedium (A1) strömt mit einem ersten Arbeitsdruck (21) aus dem ersten Turbinenbereich (101) in den Zwischenraum (104) und ein zweites Arbeitsmedium (A2) strömt mit einem zweiten Arbeitsdruck (22) aus dem zweiten Turbinenbereich (102) in den Zwischenraum (104), sodass eine Fluidmischung (Fm) des ersten Arbeitsmediums (A1) und des zweiten Arbeitsmediums (A2) in dem Zwischenraum (104) erzeugbar ist.The present invention relates to a turbine system (100), in particular a steam turbine system. The turbine system (100) has a turbine shaft (105), a first turbine region (101) and a second turbine region (102) which is arranged in the axial direction (106) of the turbine shaft (105) after the first turbine region (101). Furthermore, the turbine system (100) has a housing (110) with an outer wall (113), a first partition wall (111) and a second partition wall (112). The first partition wall (111) is spaced from the second partition wall (112) along the axial direction (106) such that a gap (104) is formed which is defined by at least a portion of the outer wall (113), the first partition wall (111) and the second partition wall (112) is limited. A first working medium (A1) flows with a first working pressure (21) from the first turbine region (101) into the intermediate space (104) and a second working medium (A2) flows with a second working pressure (22) from the second turbine region (102) the intermediate space (104), so that a fluid mixture (Fm) of the first working medium (A1) and the second working medium (A2) in the intermediate space (104) can be generated.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Turbinensystem, insbesondere ein Dampfturbinensystem, und ein Verfahren zum Betreiben des Turbinensystems.The present invention relates to a turbine system, in particular a steam turbine system, and a method for operating the turbine system.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
In Dampfkraftwerken wird zum Betrieb von Dampfturbinen als Arbeitsmedium Dampf verwendet. Der Wasserdampf wird in einem Dampfkessel erwärmt und strömt über Rohrleitungen in die Dampfturbine. In der Dampfturbine wird die zuvor aufgenommene Energie des Arbeitsmediums in Bewegungsenergie umgewandelt. Mittels der Bewegungsenergie wird ein Generator betrieben, welcher die erzeugte mechanische Leistung in elektrische Leistung umwandelt. Danach strömt der entspannte und abgekühlte Dampf in einen Kondensator, wo er durch Wärmeübertragung in einem Wärmetauscher kondensiert und als flüssiges Wasser erneut dem Dampfkessel zum Erhitzen zugeführt wird.In steam power plants, steam is used to operate steam turbines as the working medium. The steam is heated in a steam boiler and flows via pipelines into the steam turbine. In the steam turbine, the previously absorbed energy of the working medium is converted into kinetic energy. By means of kinetic energy, a generator is operated, which converts the generated mechanical power into electrical power. Thereafter, the expanded and cooled steam flows into a condenser where it is condensed by heat transfer in a heat exchanger and returned as liquid water to the steam boiler for heating.
Um die Effizienz eines Dampfkraftwerks zu erhöhen, wird der Wasserdampf nach einer ersten Turbinenstufe in einem Zwischenüberhitzer zwischenerhitzt, bevor der Wasserdampf einer zweiten Turbinenstufe erneut zugeführt wird. In dem Überhitzer wird der Wasserdampf über seine Verdampfungstemperatur hinaus weiter erhitzt und der folgenden zweiten Turbinenstufe zugeführt. Bei mehrstufigen Dampfturbinen wird zwischen den einzelnen Turbinenstufen eine solche Zwischenüberhitzung des Wasserdampfs durchgeführt. Dies führt zu einer höheren Effizienz, da mittels des überhitzten Wasserdampfs effizienter mechanische Energie in den Turbinenstufen erzeugbar ist.In order to increase the efficiency of a steam power plant, the steam is reheated after a first turbine stage in a reheater before the water vapor is fed back to a second turbine stage. In the superheater, the steam is heated further beyond its evaporation temperature and fed to the following second turbine stage. In multi-stage steam turbines, such a reheating of the water vapor is carried out between the individual turbine stages. This leads to a higher efficiency, since by means of the superheated steam more efficient mechanical energy can be generated in the turbine stages.
Bei der Implementierung von Zwischenüberhitzungssystemen in Dampfturbinen wird das Material der Außenwand insbesondere zwischen den einzelnen Turbinenstufen hoch beansprucht. An der ersten Turbinenstufe wird der kältere Wasserdampf entnommen, dem Zwischenüberhitzer zugeführt und der aufgeheizte Wasserdampf der zweiten Turbinenstufe zugeführt. Dabei treten in der Außenwand im Übergang zwischen der ersten Turbinenstufe und der zweiten Turbinenstufe hohe Temperaturdifferenzen auf. Da das Ende der ersten Turbinenstufe, aus der der kältere Wasserdampf entnommen wird und der Beginn der zweiten Turbinenstufe, in welchem der heiße Wasserdampf aus dem Zwischenüberhitzer zugeführt wird, eng beieinander liegen, treten hohe thermische Spannungen in der Außenwand auf. Dies kann zu Undichtigkeiten oder zu Rissen in der Außenwand führen. Ferner besteht die Gefahr, dass bei Entnahme des kalten Wasserdampfes aus der ersten Turbinenstufe Nassdampfparameter herrschen und dadurch an der Innenwand des Außengehäuses Kondensat beaufschlagt wird. Das Kondensat kühlt die Innenseite der Außenwand zusätzlich ab. Somit wird die thermische Spannung an der Außenwand erhöht. Die Temperaturen des überhitzten Wasserdampfes werden zur Reduktion der thermischen Spannungen daher abgekühlt, damit der überhitzte Wasserdampf keine schädlichen thermischen Spannungen verursacht. Dies wird üblicherweise in vorgeschalteten Einströmgehäusen durchgeführt. Diese zusätzlichen Einströmgehäuse können allerdings zu Energieverlusten führen.In the implementation of reheat systems in steam turbines, the material of the outer wall is highly stressed, in particular between the individual turbine stages. At the first turbine stage, the colder water vapor is removed, fed to the reheater, and the heated water vapor is fed to the second turbine stage. In this case, high temperature differences occur in the outer wall in the transition between the first turbine stage and the second turbine stage. Since the end of the first turbine stage, from which the colder steam is removed and the beginning of the second turbine stage, in which the hot steam is supplied from the reheater, are close to each other, high thermal stresses occur in the outer wall. This can lead to leaks or cracks in the outer wall. Furthermore, there is a risk that, when the cold steam is removed from the first turbine stage, wet steam parameters prevail and, as a result, condensate is applied to the inner wall of the outer housing. The condensate additionally cools the inside of the outer wall. Thus, the thermal stress on the outer wall is increased. The temperatures of the superheated steam are therefore cooled to reduce the thermal stresses, so that the superheated steam does not cause harmful thermal stresses. This is usually done in upstream Einströmgehäusen. However, these additional inflow housing can lead to energy losses.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, thermische Spannungen in einer Außenwand einer Turbine zu reduzieren.It is an object of the present invention to reduce thermal stresses in an outer wall of a turbine.
Diese Aufgabe wird durch ein Turbinensystem, insbesondere ein Dampfturbinensystem, und ein Verfahren zum Betreiben des Dampfturbinensystems gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.This object is achieved by a turbine system, in particular a steam turbine system, and a method for operating the steam turbine system according to the independent claims.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Turbinensystem, insbesondere ein Dampfturbinensystem geschaffen. Das Turbinensystem weist eine Turbinenwelle, einen ersten Turbinenbereich und einen zweiten Turbinenbereich auf. Der zweite Turbinenbereich ist in Axialrichtung der Turbinenwelle nach dem ersten Turbinenbereich angeordnet. Ferner weist das Turbinensystem ein Gehäuse mit einer Außenwand, einer ersten Trennwand und einer zweiten Trennwand auf. Die Außenwand weist eine Ausdehnung entlang des ersten Turbinenbereichs und des zweiten Turbinenbereichs in Axialrichtung auf. Die Außenwand verläuft z. B. entlang des ersten Turbinenbereichs und des zweiten Turbinenbereichs im Wesentlichen in Axialrichtung. Die erste Trennwand und die zweite Trennwand sind jeweils mit der Außenwand gekoppelt und weisen jeweils eine radiale Ausdehnung hin zu der Turbinenwelle auf, so dass die erste Trennwand die Ausdehnung des ersten Turbinenbereichs in Axialrichtung eingrenzt und die zweite Turbinenwand die Ausdehnung des zweiten Turbinenbereichs in Axialrichtung eingrenzt. Die erste Trennwand ist von der zweiten Trennwand entlang der Axialrichtung derart beabstandet, dass ein Zwischenraum gebildet ist, welcher zumindest von einem Teil der Außenwand, der ersten Trennwand und der zweiten Trennwand eingegrenzt ist. Die erste Trennwand ist derart eingerichtet, dass ein erstes Arbeitsmedium mit einem ersten Arbeitsdruck aus dem ersten Turbinenbereich in den Zwischenraum einströmbar ist und wobei die zweite Trennwand derart eingerichtet ist, dass ein zweites Arbeitsmedium mit einem zweiten Arbeitsdruck, welcher z. B. niedriger als der erste Arbeitsdruck sein kann, aus dem zweiten Turbinenbereich in den Zwischenraum einströmbar ist, so dass eine Fluidmischung des ersten Arbeitsmediums und des zweiten Arbeitsmediums in dem Zwischenraum erzeugbar ist.According to a first aspect of the present invention, a turbine system, in particular a steam turbine system is provided. The turbine system includes a turbine shaft, a first turbine section, and a second turbine section. The second turbine region is arranged in the axial direction of the turbine shaft after the first turbine region. Furthermore, the turbine system has a housing with an outer wall, a first partition and a second partition. The outer wall has an extension along the first turbine region and the second turbine region in the axial direction. The outer wall runs z. B. along the first turbine region and the second turbine region substantially in the axial direction. The first divider wall and the second divider wall are each coupled to the outer wall and each have a radial extension toward the turbine shaft so that the first divider wall limits the expansion of the first turbine region in the axial direction and the second turbine wall limits the extension of the second turbine region in the axial direction , The first partition wall is spaced from the second partition wall along the axial direction such that a gap is defined, which is bounded at least by a part of the outer wall, the first partition wall and the second partition wall. The first partition wall is configured such that a first working medium with a first working pressure from the first turbine region can be flowed into the intermediate space and wherein the second partition is set up such that a second working medium with a second working pressure, which z. B. may be lower than the first working pressure, from the second turbine area in the Interspace can be flowed in, so that a fluid mixture of the first working medium and the second working medium can be generated in the intermediate space.
Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben des oben beschriebenen Turbinensystems beschrieben. Gemäß dem Verfahren wird das erste Arbeitsmedium mit dem ersten Arbeitsdruck aus dem ersten Turbinenbereich in den Zwischenraum eingeströmt. Das zweite Arbeitsmedium wird mit dem zweiten Arbeitsdruck, welcher niedriger als der erste Arbeitsdruck ist, aus dem zweiten Turbinenbereich in dem Zwischenraum eingeströmt, so dass eine Fluidmischung des ersten Arbeitsmediums und des zweiten Arbeitsmediums in dem Zwischenraum erzeugt wird.In accordance with another aspect of the present invention, a method of operating the turbine system described above is described. According to the method, the first working medium with the first working pressure from the first turbine region is flowed into the intermediate space. The second working fluid is flowed in from the second turbine region in the gap at the second working pressure, which is lower than the first working pressure, so that a fluid mixture of the first working medium and the second working fluid is generated in the gap.
In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist der erste Arbeitsdruck in dem ersten Turbinenbereich einen höheren Arbeitsdruck als ein zweiter Arbeitsdruck des zweiten Arbeitsmediums auf. Der erste Turbinenbereich kann daher die Hochdruckturbine und der zweite Turbinenbereich die Niederdruckturbine des Turbinensystems bilden.In an exemplary embodiment of the invention, the first working pressure in the first turbine region has a higher working pressure than a second working pressure of the second working medium. The first turbine region can therefore form the high-pressure turbine and the second turbine region the low-pressure turbine of the turbine system.
Unter dem Begriff ”Turbinenbereich” wird beispielsweise eine Turbinenstufe beschrieben. Ein Turbinenbereich beinhaltet beispielsweise funktionale Elemente, wie beispielsweise einen Stator oder einen Bewegungsraum und/oder eine Führung für einen Rotor bzw. einen Turbinenläufer. In einem Turbinenbereich wird ein Energieanteil des Arbeitsmediums in mechanische Energie umgewandelt. Ferner kann in einem Turbinenbereich eine Brennkammer eingerichtet sein.For example, the term "turbine region" describes a turbine stage. A turbine section includes, for example, functional elements such as a stator or a moving space and / or a guide for a rotor or a turbine runner. In a turbine area, an energy portion of the working medium is converted into mechanical energy. Furthermore, a combustion chamber can be set up in a turbine area.
Als Arbeitsmedium können beispielsweise Wasserdampf oder auch andere Fluide im gasförmigen Zustand eingesetzt werden. Ferner kann als Arbeitsmedium auch ein beliebiges Fluid im Dampfstadium mit flüssigen und gasförmigen Bestandteilen verstanden werden. Das erste Arbeitsmedium wird als das Arbeitsmedium verstanden, welches den ersten Turbinenbereich durchströmt und in dem ersten Turbinenbereich einen ersten Arbeitsdruck und eine erste Temperatur aufweist. Das zweite Arbeitsmedium wird als dasjenige Arbeitsmedium verstanden, welches den zweiten Turbinenbereich durchströmt und einen zweiten Arbeitsdruck und eine zweite Temperatur aufweist.As a working medium, for example, steam or other fluids can be used in the gaseous state. Furthermore, as a working medium and any fluid in the vapor state can be understood with liquid and gaseous components. The first working medium is understood as the working medium which flows through the first turbine region and has a first working pressure and a first temperature in the first turbine region. The second working medium is understood as the working medium which flows through the second turbine region and has a second working pressure and a second temperature.
Die Außenwand des Gehäuses wird als diejenige Begrenzung des Gehäuses verstanden, welche insbesondere den größten radialen Abstand zur Turbinenwelle aufweist. Ferner erstreckt sich die Außenwand in Längsrichtung im Wesentlichen parallel zu der Turbinenwelle. Dabei verläuft die Außenwand entlang des ersten Turbinenbereichs, des zweiten Turbinenbereichs und des Zwischenraums und bildet einen Teil der Mantelfläche des Gehäuses.The outer wall of the housing is understood as the one boundary of the housing, which in particular has the greatest radial distance from the turbine shaft. Furthermore, the outer wall extends in the longitudinal direction substantially parallel to the turbine shaft. In this case, the outer wall extends along the first turbine region, the second turbine region and the intermediate space and forms part of the lateral surface of the housing.
Die Axialrichtung kann als diejenige Richtung verstanden werden, welche entlang der Turbinenwelle von dem ersten Turbinenbereich zu dem zweiten Turbinenbereich verläuft. Die Axialrichtung wird beispielsweise als die Richtung entlang der Turbinenwelle definiert, entlang welcher das Arbeitsmedium von einem ersten Turbinenbereich mit einem hohen Druck zu einem zweiten Turbinenbereich mit einem niedrigeren Druck als im ersten Turbinenbereich strömt.The axial direction can be understood as the direction which runs along the turbine shaft from the first turbine region to the second turbine region. For example, the axial direction is defined as the direction along the turbine shaft along which the working fluid flows from a first high pressure turbine region to a second lower pressure turbine region than in the first turbine region.
Unter dem Begriff ”Trennwand” wird eine im Wesentlichen radial verlaufende bzw. eine sich radial ausdehnende Wand verstanden, welche ausgehend von der Außenwand in Richtung Turbinenwelle verläuft. Eine Trennwand grenzt insbesondere einen Turbinenbereich in Axialrichtung ein. Mit anderen Worten wird ein Turbinenbereich in Axialrichtung durch den Bereich definiert, welcher durch zwei Trennwände, welche im Wesentlichen radial verlaufen, eingegrenzt ist. Die erste Trennwand ist insbesondere diejenige Trennwand, welche den ersten Turbinenbereich in Richtung des angrenzenden zweiten Turbinenbereichs begrenzt. Die zweite Trennwand ist diejenige Trennwand des zweiten Turbinenbereichs, welche am nächsten zu der ersten Trennwand angeordnet ist.The term "dividing wall" is understood to mean a wall which extends essentially radially or radially expands and which extends from the outer wall in the direction of the turbine shaft. A partition wall particularly defines a turbine area in the axial direction. In other words, a turbine region is defined in the axial direction by the region which is bounded by two partitions, which extend essentially radially. The first partition wall is in particular that partition wall which delimits the first turbine area in the direction of the adjacent second turbine area. The second partition wall is the partition wall of the second turbine section which is located closest to the first partition wall.
Durch eine Beabstandung der ersten Trennwand in Axialrichtung zu der zweiten Trennwand entsteht der Zwischenraum. Der Zwischenraum ist von der ersten Trennwand, der Außenwand und der zweiten Trennwand eingegrenzt. In radialer Richtung wird der Zwischenraum beispielsweise durch die Turbinenwelle oder durch andere radial angeordnete Elemente begrenzt. Der Zwischenraum unterscheidet sich beispielsweise von den Turbinenbereichen dadurch, dass ein Medium in dem Zwischenraum keine Arbeit verrichtet, so dass keine Energie des Mediums im Zwischenraum in mechanische Energie umgesetzt wird. Der Zwischenraum weist insbesondere keine funktionalen Einbauten, welche an der Energieumwandlung beteiligt sind (z. B. Rotoren, Statoren), auf. Der Zwischenraum kann darüber hinaus auch funktionale Einrichtungen aufweisen, welche nicht direkt an der Energieumwandlung beteiligt sind.By a spacing of the first partition in the axial direction to the second partition, the gap is formed. The space is bounded by the first partition, the outer wall and the second partition. In the radial direction, the gap is limited for example by the turbine shaft or by other radially arranged elements. The intermediate space differs, for example, from the turbine areas in that a medium in the intermediate space does no work, so that no energy of the medium in the intermediate space is converted into mechanical energy. In particular, the intermediate space has no functional internals which are involved in the energy conversion (eg rotors, stators). The gap may moreover also comprise functional devices which are not directly involved in the energy conversion.
In den Zwischenraum können durch Vorrichtungen in der ersten Trennwand und der zweiten Trennwand jeweils das erste Arbeitsmedium und das zweite Arbeitsmedium einströmen. Dadurch entsteht im Zwischenraum die Fluidmischung. Je nach einströmender Masse pro Zeiteinheit (Massenstrom) des ersten Arbeitsmediums und des zweiten Arbeitsmediums in den Zwischenraum entstehen für die Fluidmischung jeweils Mischparameter, wie beispielsweise eine bestimmte Fluidtemperatur und ein bestimmter Fluiddruck, welche das Ergebnis der Mischung der jeweiligen ersten und zweiten Parameter des ersten und zweiten Arbeitsmediums sind. Der Zwischenraum ist insbesondere dadurch gebildet, dass die Fluidmischung in dem Zwischenraum in thermischem Kontakt mit der Außenwand steht, bzw. mit dem Bereich der Außenwand, welcher den Zwischenraum bildet. Somit kann ein Erwärmen bzw. ein Abkühlen der Außenwand durch die Fluidmischung erzeugt werden.The first working medium and the second working medium can flow into the intermediate space through devices in the first dividing wall and the second dividing wall. This creates the fluid mixture in the intermediate space. Depending on the inflowing mass per unit time (mass flow) of the first working medium and the second working medium in the intermediate space for the fluid mixture respectively mixing parameters, such as a certain fluid temperature and a certain fluid pressure, which is the result of mixing the respective first and second parameters of the first and second working medium are. The intermediate space is formed, in particular, in that the fluid mixture in the intermediate space is in thermal contact with the outer wall or with the area of the outer wall which forms the intermediate space. Thus, heating or cooling of the outer wall can be produced by the fluid mixture.
Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Zwischenraum zwischen dem ersten Turbinenbereich und dem zweiten Turbinenbereich bereitgestellt. Dadurch grenzt der Bereich der Außenwand, welcher entlang des ersten Turbinenbereichs verläuft, nicht länger direkt an dem Bereich der Außenwand an, welcher entlang des zweiten Turbinenbereichs verläuft. Bei einem solchen direkten Übergang des ersten Turbinenbereichs auf den zweiten Turbinenbereich entstehen im Übergang an der Außenwand hohe Temperatursprünge. Aufgrund der unterschiedlichen Temperaturen zwischen dem ersten Arbeitsmedium und dem zweiten Arbeitsmedium können daher große Temperatursprünge in dem Übergangsbereich an der Außenwand entstehen, welche zu hohen thermischen Spannungen im Material der Außenwand führen.With the present invention, a gap is provided between the first turbine region and the second turbine region. As a result, the region of the outer wall that runs along the first turbine region no longer directly adjoins the region of the outer wall that runs along the second turbine region. With such a direct transition of the first turbine region to the second turbine region, high temperature jumps occur in the transition on the outer wall. Due to the different temperatures between the first working medium and the second working medium therefore large temperature jumps can occur in the transition region on the outer wall, which lead to high thermal stresses in the material of the outer wall.
Mit dem erzeugten Zwischenraum gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun das erste Arbeitsmedium und das zweite Arbeitsmedium zu einer Fluidmischung vermischt, so dass dadurch je nach anteiligem Volumen eine bestimmte Fluidtemperatur entsteht, welche insbesondere einen Temperaturbereich zwischen der ersten Temperatur des ersten Arbeitsmediums und der zweiten Temperatur des zweiten Arbeitsmediums aufweist. Dadurch wird im Bereich des Zwischenraums an der Außenwand eine mittlere Temperatur entsprechend der Fluidtemperatur der Fluidmischung eingestellt. Dadurch reduzieren sich an der Außenwand die hohen Temperaturunterschiede zwischen dem ersten Arbeitsmedium im ersten Turbinenbereich und dem zweiten Arbeitsmedium im zweiten Temperaturbereich im Übergangsbereich zwischen dem ersten Turbinenbereich und dem zweiten Turbinenbereich. Somit wird auch die Materialbeanspruchung der Außenwand reduziert. Mit anderen Worten wird aufgrund des Zwischenraums der Temperaturübergang entlang der Außenwand von dem ersten Turbinenbereich zu dem zweiten Turbinenbereich gestreckt bzw. ein größerer Übergangsbereich bereitgestellt.With the generated gap according to the present invention, the first working medium and the second working medium is now mixed to a fluid mixture, thereby depending on proportional volume, a certain fluid temperature is formed, which in particular a temperature range between the first temperature of the first working medium and the second temperature of having second working medium. As a result, an average temperature corresponding to the fluid temperature of the fluid mixture is set in the region of the intermediate space on the outer wall. As a result, the high temperature differences between the first working medium in the first turbine region and the second working medium in the second temperature region in the transition region between the first turbine region and the second turbine region are reduced on the outer wall. Thus, the material stress of the outer wall is reduced. In other words, due to the gap, the temperature transition along the outer wall is stretched from the first turbine region to the second turbine region, or a larger transition region is provided.
Durch die geringeren thermischen Spannungen an der Außenwand im Übergangsbereich wird insbesondere die Materialbeanspruchung der Außenwand reduziert. Ferner werden die thermischen Dehnungen der Außenwand beherrschbarer, so dass geringe Spaltenmaße an der Außenwand eingeplant werden müssen. Dies führt insbesondere dazu, dass die Dichtigkeit des Gehäuses erhöht wird.Due to the lower thermal stresses on the outer wall in the transition region in particular the material stress of the outer wall is reduced. Furthermore, the thermal expansions of the outer wall are more manageable, so that small gap dimensions must be planned on the outer wall. This leads in particular to the fact that the tightness of the housing is increased.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die Außenwand einstückig geformt. Gemäß der beispielhaften Ausführungsform ist die Außenwand insbesondere einstückig entlang des ersten Turbinenbereichs, des Zwischenraums und des zweiten Turbinenbereichs ausgebildet. Aufgrund der Verringerung der thermischen Spannungen durch Bilden eines Zwischenraums zwischen dem ersten Turbinenbereich und dem zweiten Turbinenbereich ist eine einstückig geformte Außenwand möglich. Das Material der Außenwand wird aufgrund der reduzierten thermischen Spannungen entlang des ersten Turbinenbereichs und des zweiten Turbinenbereichs durch den dazwischen liegenden Zwischenraum reduziert, so dass beispielsweise keine Dehnungsspalten notwendig sind. Damit kann in ein und demselben Fertigungsvorgang, z. B. in ein und demselben Gießvorgang, die Außenwand gegossen werden, so dass ein kostengünstigeres und schnelleres Herstellverfahren der Außenwand und somit des Gehäuses ermöglicht wird. Ferner fallen Montageschritte weg, welche notwendig wären, um eine Vielzahl von verschiedenen Außenwandteilen zu montieren.According to a further exemplary embodiment, the outer wall is integrally formed. In particular, according to the exemplary embodiment, the outer wall is integrally formed along the first turbine section, the intermediate space, and the second turbine section. Due to the reduction of the thermal stresses by forming a gap between the first turbine region and the second turbine region, an integrally formed outer wall is possible. The material of the outer wall is reduced due to the reduced thermal stresses along the first turbine region and the second turbine region by the intervening gap, so that, for example, no expansion gaps are necessary. This can be in one and the same manufacturing process, eg. B. in one and the same casting, the outer wall are poured, so that a cheaper and faster manufacturing process of the outer wall and thus the housing is made possible. Further, mounting steps that would be necessary to mount a plurality of different outer wall parts are eliminated.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform sind ein erster Massenstrom des ersten Arbeitsmediums aufgrund der Ausbildung der ersten Trennwand und ein zweiter Massenstrom des zweiten Arbeitsmediums aufgrund der Ausbildung der zweiten Trennwand derart einstellbar, dass in dem Zwischenraum die Fluidmischung ein mittlerer Temperaturbereich bezüglich der ersten Temperatur des ersten Arbeitsmediums im ersten Turbinenbereich und der zweiten Temperatur des zweiten Arbeitsmediums im zweiten Temperaturbereich erzeugbar ist. Der mittlere Temperaturbereich umfasst eine Temperatur der Fluidmischung, welche zwischen der Temperatur des ersten Arbeitsmediums und der Temperatur des zweiten Arbeitsmediums liegt. Mit dieser mittleren Fluidtemperatur im Zwischenraum wird entsprechend der Bereich der Außenwand im Zwischenraum temperiert. Somit wird ein schonenderer Temperaturübergang von der ersten Temperatur zu der zweiten Temperatur geschaffen, so dass thermische Spannungen der Außenwand reduziert werden.According to a further exemplary embodiment, a first mass flow of the first working medium due to the formation of the first dividing wall and a second mass flow of the second working medium due to the formation of the second partition so adjustable that in the intermediate space, the fluid mixture, a mean temperature range with respect to the first temperature of the first working medium in the first turbine region and the second temperature of the second working medium in the second temperature range can be generated. The middle temperature range comprises a temperature of the fluid mixture which is between the temperature of the first working medium and the temperature of the second working medium. With this average fluid temperature in the intermediate space, the area of the outer wall in the intermediate space is correspondingly heated. Thus, a gentler temperature transition is created from the first temperature to the second temperature, so that thermal stresses of the outer wall are reduced.
Die Trennwände können aufgrund ihrer Ausbildung die Massenströme dadurch steuern, indem die Trennwände beispielsweise eine Öffnung mit einem vorbestimmten Öffnungsdurchmesser aufweisen. Darüber hinaus können in diese Öffnungen jeweils Steuerventile eingebaut sein, um variabel den ersten Massenstrom bzw. den zweiten Massenstrom zu steuern.Due to their design, the dividing walls can control the mass flows by the dividing walls having, for example, an opening with a predetermined opening diameter. In addition, control valves can be installed in each of these openings in order to variably control the first mass flow or the second mass flow.
Ferner kann der erste Massenstrom bzw. der zweite Massenstrom durch die Ausbildung der jeweiligen Trennwand dadurch gesteuert werden, dass eine radiale Ausdehnung der jeweiligen Trennwand von der Außenwand in Richtung Turbinenwelle vorbestimmt ist, so dass sich ein vordefinierter Öffnungsspalt zwischen der Turbinenwelle und der jeweiligen Trennwand bildet. Dementsprechend ist in einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung die erste Trennwand derart ausgebildet, dass ein erster Spalt zwischen der ersten Trennwand und der Turbinenwelle gebildet ist, so dass das erste Arbeitsmedium von dem ersten Turbinenbereich in den Zwischenraum, insbesondere mit einem vorbestimmten ersten Massenstrom, einströmbar ist. Entsprechend kann in einer weiteren beispielhaften Ausführungsform die zweite Trennwand derart ausgebildet sein, dass ein zweiter Spalt zwischen der zweiten Trennwand und der Turbinenwelle gebildet ist, so dass das zweite Arbeitsmedium mit einem vorbestimmten zweiten Massenstrom von dem zweiten Turbinenbereich in den Zwischenraum, einströmbar ist.Furthermore, the first mass flow or the second mass flow can be controlled by the formation of the respective partition by a radial expansion of the respective partition wall from the outer wall in the direction of the turbine shaft is predetermined, so that forms a predefined opening gap between the turbine shaft and the respective partition. Accordingly, in a further exemplary embodiment of the invention, the first partition wall is formed such that a first gap between the first partition wall and the turbine shaft is formed, so that the first working medium of the first turbine region in the intermediate space, in particular with a predetermined first mass flow, einströmbar is. Accordingly, in a further exemplary embodiment, the second partition wall may be configured such that a second gap is formed between the second partition wall and the turbine shaft, so that the second working medium can be flowed into the intermediate space with a predetermined second mass flow from the second turbine region.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das Turbinensystem ein Dichtelement auf, welches zwischen der ersten Trennwand und/oder der zweiten Trennwand und der Turbinenwelle angeordnet ist, um das Einströmen des ersten Massenstroms oder des zweiten Massenstroms in dem Zwischenraum zu steuern. Das Dichtelement kann insbesondere in dem ersten Spalt und/oder dem zweiten Spalt angeordnet sein, damit ein vorbestimmter erster Massenstrom bzw. ein vorbestimmter zweiter Massenstrom einstellbar ist. Das Dichtelement kann beispielsweise an der Turbinenwelle oder an der jeweiligen Trennwand drehfest angeordnet sein. Das Dichtelement kann einen Dichtungsring oder eine Labyrinthdichtung aufweisen.According to a further exemplary embodiment, the turbine system comprises a sealing element disposed between the first partition wall and / or the second partition wall and the turbine shaft to control the inflow of the first mass flow or the second mass flow in the gap. The sealing element may in particular be arranged in the first gap and / or the second gap, so that a predetermined first mass flow or a predetermined second mass flow is adjustable. The sealing element may be arranged non-rotatably, for example, on the turbine shaft or on the respective partition wall. The sealing element may have a sealing ring or a labyrinth seal.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Außenwand in dem ersten Turbinenbereich eine erste Öffnung zum Ausströmen des ersten Arbeitsmediums aus dem Gehäuse auf. Durch das Ausströmen des ersten Arbeitsmediums aus der ersten Öffnung kann ein bestimmter erster Arbeitsdruck im ersten Turbinenbereich eingestellt werden. Darüber hinaus ist das ausströmende Arbeitsmedium einem Zwischenüberhitzer zuführbar. In dem Zwischenüberhitzer wird beispielsweise bei im Wesentlichen gleichbleibendem erstem Arbeitsdruck die erste Temperatur des ersten Arbeitsmediums erhöht, bis die erste Temperatur dem Wert der zweiten Temperatur entspricht. Mittels einer Zwischenüberhitzung des Arbeitsmediums wird die Effizienz des Turbinensystems erhöht.According to a further exemplary embodiment, the outer wall in the first turbine region has a first opening for the outflow of the first working medium from the housing. Due to the outflow of the first working medium from the first opening, a specific first working pressure in the first turbine region can be set. In addition, the effluent working fluid can be fed to a reheater. In the reheater, for example, at a substantially constant first working pressure, the first temperature of the first working medium is increased until the first temperature corresponds to the value of the second temperature. By means of a reheating of the working medium, the efficiency of the turbine system is increased.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Außenwand in dem zweiten Turbinenbereich eine zweite Öffnung zum Einströmen des zweiten Arbeitsmediums in das Gehäuse auf. Durch die zweite Öffnung kann beispielsweise das überhitzte zweite Arbeitsmedium einströmen, damit die Effektivität des Turbinensystems erhöht wird. Die zweite Öffnung ist insbesondere derart eingerichtet, dass das zweite Arbeitsmedium von dem Zwischenüberhitzer zuführbar ist. In dem Zwischenüberhitzer wird beispielsweise das erste Arbeitsmedium zugeführt, anschließend überhitzt und als zweites Arbeitsmedium mit der zweiten Temperatur und dem zweiten Arbeitsdruck abgeführt. Das zweite Arbeitsmedium weist im Wesentlichen den gleichen Druck wie der ersten Arbeitsdruck auf, wobei das zweite Arbeitsmedium durch die Zwischenüberhitzung eine deutlich höhere zweite Temperatur im Vergleich zu der ersten Temperatur des ersten Arbeitsmediums aufweist.In a further exemplary embodiment, the outer wall in the second turbine region has a second opening for the flow of the second working medium into the housing. For example, the superheated second working medium can flow through the second opening, so that the effectiveness of the turbine system is increased. The second opening is in particular configured such that the second working medium can be supplied from the reheater. In the reheater, for example, the first working medium is supplied, then superheated and discharged as the second working medium with the second temperature and the second working pressure. The second working medium has substantially the same pressure as the first working pressure, wherein the second working medium has a significantly higher second temperature as a result of the reheating compared to the first temperature of the first working medium.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Außenwand im Bereich des Zwischenraums eine dritte Öffnung auf, aus welcher die Fluidmischung aus dem Gehäuse ausströmbar ist. Durch ein gesteuertes Ausströmen der Fluidmischung aus dem Zwischenraum kann beispielsweise der Fluiddruck in dem Zwischenraum eingestellt werden.According to a further exemplary embodiment, the outer wall in the region of the intermediate space has a third opening, from which the fluid mixture can flow out of the housing. By a controlled outflow of the fluid mixture from the intermediate space, for example, the fluid pressure in the intermediate space can be adjusted.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist das Ausströmen der Fluidmischung mittels der dritten Öffnung derart steuerbar, dass ein Fluiddruck der Fluidmischung im Zwischenraum kleiner als der erste Arbeitsdruck des ersten Arbeitsmediums in dem ersten Turbinenbereich und kleiner als der zweite Arbeitsdruck des zweiten Arbeitsmediums in dem zweiten Turbinenbereich ist. Durch die Einstellung des Fluiddrucks der Fluidmischung im Zwischenraum kann darüber hinaus der erste Massenstrom des ersten Arbeitsmediums und der zweite Massenstrom des zweiten Arbeitsmediums eingestellt werden. Je höher das Druckgefälle zwischen dem Fluiddruck und dem ersten Arbeitsdruck bzw. dem zweiten Arbeitsdruck, desto höher ist der erste Massenstrom bzw. der zweite Massenstrom.According to a further exemplary embodiment, the outflow of the fluid mixture by means of the third opening is controllable such that a fluid pressure of the fluid mixture in the intermediate space is less than the first working pressure of the first working medium in the first turbine region and less than the second working pressure of the second working medium in the second turbine region , By adjusting the fluid pressure of the fluid mixture in the intermediate space beyond the first mass flow of the first working medium and the second mass flow of the second working medium can be adjusted. The higher the pressure gradient between the fluid pressure and the first working pressure or the second working pressure, the higher the first mass flow or the second mass flow.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das Turbinensystem ein Steuerventil auf, welches zur Steuerung des Ausströmens der Fluidmischung an die dritte Öffnung gekoppelt ist. Mittels des Steuerventils ist der Fluiddruck einstellbar.According to a further exemplary embodiment, the turbine system has a control valve which is coupled to the third opening for controlling the outflow of the fluid mixture. By means of the control valve, the fluid pressure is adjustable.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das Turbinensystem ferner eine Druckkammer auf, welche zur Steuerung des Ausströmens der Fluidmischung an die dritte Öffnung gekoppelt ist. In die Druckkammer ist die Fluidmischung aus dem Zwischenraum einströmbar. Die Druckkammer ist eingerichtet, den Fluiddruck der Fluidmischung in der Druckkammer einzustellen. Abhängig von dem Fluiddruck der Fluidmischung in der Druckkammer kann ebenfalls ein Massenstrom der ausströmenden Fluidmischung eingestellt werden. Somit kann beispielsweise die Druckdifferenz des Fluiddrucks in dem Zwischenraum einerseits und dem ersten Arbeitsdruck bzw. dem zweiten Arbeitsdruck andererseits erhöht oder reduziert werden, womit wiederum den erste Massenstrom und der zweite Massenstrom einstellbar ist.According to another exemplary embodiment, the turbine system further includes a pressure chamber coupled to control the outflow of the fluid mixture to the third port. Into the pressure chamber, the fluid mixture can be flowed in from the intermediate space. The pressure chamber is adapted to adjust the fluid pressure of the fluid mixture in the pressure chamber. Depending on the fluid pressure of the fluid mixture in the pressure chamber, a mass flow of the outflowing fluid mixture can also be set. Thus, for example, the pressure difference of the fluid pressure in the intermediate space on the one hand and the first working pressure and the second working pressure on the other hand be increased or reduced, which in turn, the first mass flow and the second mass flow is adjustable.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform verläuft die Außenwand in Axialrichtung entlang eines dritten Turbinenbereichs, wobei der dritte Turbinenbereich in Axialrichtung nach dem zweiten Turbinenbereich angeordnet ist. Die Außenwand in dem dritten Turbinenbereich weist eine vierte Öffnung auf, welche mit der dritten Öffnung derart gekoppelt ist, dass die Fluidmischung von außerhalb des Gehäuses in den dritten Turbinenbereich durch die vierte Öffnung einströmbar ist. Mit der beispielhaften Ausführungsform kann insbesondere die Fluidmischung zur weiteren Energieabgabe in den dritten Turbinenbereich eingeströmt werden. Die Fluidmischung, welche zum thermischen Ausgleich der Außenwand zwischen dem ersten und zweiten Turbinenbereich dient, kann somit effizient weiterverarbeitet werden. Damit wird im gesamten Dampfkreislauf des Turbinensystems eine hohe Effizienz erzeugt.According to a further exemplary embodiment, the outer wall extends in the axial direction along a third turbine region, wherein the third turbine region is arranged in the axial direction after the second turbine region. The outer wall in the third turbine region has a fourth opening which is coupled to the third opening in such a way that the fluid mixture can be flown in from the outside of the housing into the third turbine region through the fourth opening. With the exemplary embodiment, in particular the fluid mixture can be flowed into the third turbine region for further energy release. The fluid mixture, which serves for thermal compensation of the outer wall between the first and second turbine region, can thus be further processed efficiently. Thus, a high efficiency is generated in the entire steam cycle of the turbine system.
Der dritte Turbinenbereich kann ferner im Bereich der Einströmung der Fluidmischung durch die vierte Öffnung einen weiteren Zwischenraum aufweisen, so dass die einströmende Fluidmischung den Bereich entlang des weiteren Zwischenraums der Außenwand temperiert. Somit kann dieselbe Fluidmischung thermische Spannungen auch in einem Übergangsbereich der Außenwand zwischen dem zweiten Turbinenbereich und dem dritten Turbinenbereich reduzieren.The third turbine region can furthermore have a further intermediate space in the region of the inflow of the fluid mixture through the fourth opening, so that the inflowing fluid mixture tempers the region along the further gap of the outer wall. Thus, the same fluid mixture can reduce thermal stresses even in a transition region of the outer wall between the second turbine region and the third turbine region.
Mit der vorliegenden Erfindung wird an der Außenwand entlang des Zwischenraums eine Trennung des meist kälteren ersten Arbeitsmediums und des zwischenüberhitzten heißeren zweiten Arbeitsmediums geschaffen. Aus dem Zwischenraum wird die im Zwischenraum erzeugte Fluidmischung abgeführt, beispielsweise durch Ankopplung einer Druckkammer an den Zwischenraum, wobei die Fluidmischung in der Druckkammer einen niedrigeren Druck als der Fluiddruck im Zwischenraum aufweist. In dem Zwischenraum stellt sich durch das Einströmen des ersten Arbeitsmediums und des zweiten Arbeitsmediums eine Mischtemperatur ein, womit das Temperaturgefälle zwischen dem meist kälteren ersten Arbeitsmedium und dem meist heißeren zweiten Arbeitsmedium auf eine größere axiale Erstreckung verteilt wird. Somit können z. B. Dichtigkeiten von Trennfugen in den Grenzbereichen der Turbinenbereiche besser eingestellt werden. Darüber hinaus kann ein einstückig geformtes Außengehäuse geschaffen werden, so dass Trennfugen gar unnötig werden können. Ferner kann auf ein zusätzliches Einströmgehäuse zum Reduzieren der Temperatur des überhitzten Wasserdampfes verzichtet werden. Damit sind größere Volumen bzw. Massenströme des Arbeitsmediums beherrschbar, insbesondere, da die Dampfanschlüsse direkt an dem Außengehäuse ohne ein Durchlaufen des zusätzlichen Einströmgehäuses angeschlossen werden können.With the present invention, a separation of the mostly colder first working medium and the intermediate overheated hotter second working medium is created on the outer wall along the gap. From the intermediate space, the fluid mixture generated in the intermediate space is removed, for example by coupling a pressure chamber to the intermediate space, wherein the fluid mixture in the pressure chamber has a lower pressure than the fluid pressure in the intermediate space. In the space adjusts itself by the inflow of the first working medium and the second working medium, a mixing temperature, whereby the temperature gradient between the usually colder first working fluid and the usually hotter second working fluid is distributed over a larger axial extent. Thus, z. B. tightness of joints in the boundary areas of the turbine areas are better adjusted. In addition, an integrally molded outer housing can be created so that joints can be unnecessary. Furthermore, an additional inflow housing for reducing the temperature of the superheated steam can be dispensed with. Thus, larger volumes or mass flows of the working medium are manageable, in particular, since the steam connections can be connected directly to the outer housing without passing through the additional inflow housing.
Es wird darauf hingewiesen, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen. So ist es möglich, die Merkmale einzelner Ausführungsformen in geeigneter Weise miteinander zu kombinieren, so dass für den Fachmann mit den hier expliziten Ausführungsvarianten eine Vielzahl von verschiedenen Ausführungsformen als offensichtlich offenbart anzusehen sind.It should be noted that the embodiments described herein represent only a limited selection of possible embodiments of the invention. Thus, it is possible to suitably combine the features of individual embodiments with one another, so that for the person skilled in the art with the variants of embodiment that are explicit here, a multiplicity of different embodiments are to be regarded as obviously disclosed.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Im Folgenden werden zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügte Figur näher beschrieben.In the following, for further explanation and for a better understanding of the present invention, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying figure.
Die Figur zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des Turbinensystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.The figure shows an exemplary embodiment of the turbine system according to an embodiment of the present invention.
Detaillierte Beschreibung von exemplarischen AusführungsformenDetailed description of exemplary embodiments
Gleiche oder ähnliche Komponenten sind in der Figur mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die Darstellung in der Figur ist schematisch und nicht maßstäblich.The same or similar components are provided in the figure with the same reference numerals. The illustration in the figure is schematic and not to scale.
Die Figur zeigt ein Turbinensystem
Ferner weist das Turbinensystem
Die erste Trennwand
Die erste Trennwand
In dem ersten Turbinenbereich
Entsprechend befindet sich in dem zweiten Turbinenbereich
In dem Zwischenraum
Aufgrund der zugeführten ersten und zweiten Massenströme m1, m2 und aufgrund der ersten Temperatur T1 des ersten Arbeitsmediums A1 und der zweiten Temperatur T2 des zweiten Arbeitsmediums A2 wird eine vorbestimmte Fluidtemperatur Tm in dem Zwischenraum
Beispielsweise herrscht in dem ersten Turbinenbereich
Die Figur zeigt, dass im ersten Turbinenbereich
In der Heizvorrichtung
Anschließend wird das zweite Arbeitsmedium A2 durch die zweite Öffnung
In dem zweiten Turbinenbereich
Über die dritte Öffnung
Alternativ oder zusätzlich zum Steuerventil
Die Fluidmischung Fm kann entweder der Umgebung zugeführt werden oder über eine Leitung durch eine vierte Öffnung
Anstatt direkt in einem dritten Turbinenbereich
Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass ”umfassend” keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und ”eine” oder ”ein” keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.In addition, it should be noted that "encompassing" does not exclude other elements or steps, and "a" or "an" does not exclude a multitude. It should also be appreciated that features or steps described with reference to one of the above embodiments may also be used in combination with other features or steps of other embodiments described above. Reference signs in the claims are not to be considered as limiting.
Claims (14)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201010033327 DE102010033327A1 (en) | 2010-08-04 | 2010-08-04 | Domestic steam turbine with reheat |
PCT/EP2011/062194 WO2012016809A1 (en) | 2010-08-04 | 2011-07-18 | Single-casing steam turbine with reheating |
EP11741154.6A EP2585684B1 (en) | 2010-08-04 | 2011-07-18 | Single-casing steam turbine with reheating |
PL11741154T PL2585684T3 (en) | 2010-08-04 | 2011-07-18 | Single-casing steam turbine with reheating |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201010033327 DE102010033327A1 (en) | 2010-08-04 | 2010-08-04 | Domestic steam turbine with reheat |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102010033327A1 true DE102010033327A1 (en) | 2012-02-09 |
Family
ID=44629904
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201010033327 Withdrawn DE102010033327A1 (en) | 2010-08-04 | 2010-08-04 | Domestic steam turbine with reheat |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2585684B1 (en) |
DE (1) | DE102010033327A1 (en) |
PL (1) | PL2585684T3 (en) |
WO (1) | WO2012016809A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020099054A1 (en) * | 2018-11-13 | 2020-05-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Steam turbine and method for operating same |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2688868C2 (en) | 2014-02-10 | 2019-05-22 | Филип Моррис Продактс С.А. | Cartridge for aerosol generating system |
DE102015218368A1 (en) | 2015-09-24 | 2017-03-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Steam turbine with reheat |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3206166A (en) * | 1964-01-21 | 1965-09-14 | Westinghouse Electric Corp | Elastic fluid apparatus |
GB2026099A (en) * | 1978-07-20 | 1980-01-30 | Bharat Heavy Electricals | Steam turbines |
US5152665A (en) * | 1990-12-24 | 1992-10-06 | Westinghouse Electric Corporation | Methods and apparatus for reducing inlet sleeve vibration |
WO2005059314A1 (en) * | 2003-12-08 | 2005-06-30 | Siemens Plc | A turbine rotor and turbine |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1030357B (en) * | 1953-03-04 | 1958-05-22 | Siemens Ag | Extraction turbine |
JPH06185303A (en) * | 1992-12-15 | 1994-07-05 | Fuji Electric Co Ltd | Rubbing preventive device of gland packing of steam turbine |
EP1378630A1 (en) * | 2002-07-01 | 2004-01-07 | ALSTOM (Switzerland) Ltd | Steam turbine |
-
2010
- 2010-08-04 DE DE201010033327 patent/DE102010033327A1/en not_active Withdrawn
-
2011
- 2011-07-18 WO PCT/EP2011/062194 patent/WO2012016809A1/en active Application Filing
- 2011-07-18 EP EP11741154.6A patent/EP2585684B1/en not_active Not-in-force
- 2011-07-18 PL PL11741154T patent/PL2585684T3/en unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3206166A (en) * | 1964-01-21 | 1965-09-14 | Westinghouse Electric Corp | Elastic fluid apparatus |
GB2026099A (en) * | 1978-07-20 | 1980-01-30 | Bharat Heavy Electricals | Steam turbines |
US5152665A (en) * | 1990-12-24 | 1992-10-06 | Westinghouse Electric Corporation | Methods and apparatus for reducing inlet sleeve vibration |
WO2005059314A1 (en) * | 2003-12-08 | 2005-06-30 | Siemens Plc | A turbine rotor and turbine |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020099054A1 (en) * | 2018-11-13 | 2020-05-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Steam turbine and method for operating same |
CN113015845A (en) * | 2018-11-13 | 2021-06-22 | 西门子能源全球有限两合公司 | Steam turbine and method for operating a steam turbine |
US11560812B2 (en) | 2018-11-13 | 2023-01-24 | Siemens Energy Global GmbH & Co. KG | Steam turbine and method for operating same |
CN113015845B (en) * | 2018-11-13 | 2023-08-04 | 西门子能源全球有限两合公司 | Steam turbine and method for operating a steam turbine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2585684A1 (en) | 2013-05-01 |
EP2585684B1 (en) | 2016-12-28 |
PL2585684T3 (en) | 2017-06-30 |
WO2012016809A1 (en) | 2012-02-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102010061592B4 (en) | Temperature activated valves for gas turbines | |
WO2010054934A2 (en) | Method for operating a waste heat steam generator | |
EP2199547A1 (en) | Heat steam producer and method for improved operation of same | |
WO2005028957A1 (en) | Method for starting a continuous steam generator and continuous steam generator for carrying out said method | |
EP1701090A1 (en) | Horizontally assembled steam generator | |
DE102012102368A1 (en) | Combined cycle power plant | |
EP2585684B1 (en) | Single-casing steam turbine with reheating | |
DE102015105699A1 (en) | Fuel heating system for use with a gas turbine for the combined gas and steam process | |
WO2019007557A1 (en) | Steam turbine and method for operating same | |
WO2012034876A2 (en) | Method for regulating a short-term power increase of a steam tubine | |
EP2918793A1 (en) | Control concept for district heating decoupling in a steam power plant | |
EP2938848B1 (en) | Steam-temperature control device for a gas- and steam turbine plant | |
EP2927460A1 (en) | Gas turbine | |
DE102016220634A1 (en) | Waste heat power plant with gradual heat supply | |
EP2937630B1 (en) | Method for operating a system for a thermodynamic cycle process with a multiple evaporator, control device for a system, system for a thermodynamic cycle process with a multiple evaporator, and assembly of a combustion engine and a system | |
EP3183426B1 (en) | Controlled cooling of turbine shafts | |
EP2655995A1 (en) | Method for operating a furnace in a system for processing metal and system for processing metal | |
EP2567151B1 (en) | Method for operating a steam generator | |
EP1953351A1 (en) | Concept for pre-heating and starting of steam turbines with inlet temperatures of over 650°C | |
EP2274504B1 (en) | Steam turbine with cooling device | |
EP3850194B1 (en) | Steam turbine and method for operating same | |
EP2623743A1 (en) | Water injection device for a by-pass steam system of a power plant | |
DE112013004969T5 (en) | condenser | |
DE102012218542B4 (en) | Method for the flexible operation of a power plant | |
WO2014146845A2 (en) | Method for starting up a solar thermal power plant |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R016 | Response to examination communication | ||
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |