DE102011006066B4 - Water separator and method for separating water from a wet steam flow - Google Patents

Water separator and method for separating water from a wet steam flow Download PDF

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Abstract

Wasserseparator (10; 10a) zum Abtrennen von Wasser aus einer Nassdampfströmung, umfassend – ein erstes Sieb (12-1; 12a-1) mit wenigstens einer ersten Sieböffnung (14-1; 14a-1) und ein in Strömungsrichtung dahinter angeordnetes zweites Sieb (12-2; 12a-2) mit wenigstens einer zweiten Sieböffnung (14-2; 14a-2), die mit einem Versatz zur ersten Sieböffnung (14-1; 14a-1) angeordnet ist, und – eine Wasserabfuhreinrichtung (16, 18) zum Abführen von Wasser, welches benachbart der zweiten Sieböffnung (14-2; 14a-2) auf das zweite Sieb (12-2; 12a-2) auftrifft.A water separator (10; 10a) for separating water from a wet steam flow, comprising - a first screen (12-1; 12a-1) having at least a first screen opening (14-1; 14a-1) and a second screen disposed downstream thereof (12-2; 12a-2) having at least a second screen opening (14-2; 14a-2) arranged at an offset from the first screen opening (14-1; 14a-1), and a water discharge device (16, 18) for discharging water incident on the second screen (12-2; 12a-2) adjacent the second screen opening (14-2; 14a-2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wasserseparator und ein Verfahren zum Abtrennen von Wasser aus einer Nassdampfströmung, beispielsweise einer im Bereich einer Dampfturbinenanlage auftretenden Nassdampfströmung. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung eines solchen Wasserseparators bei einer Dampfturbine.The present invention relates to a water separator and a method for separating water from a wet steam flow, for example a wet steam flow occurring in the region of a steam turbine plant. Furthermore, the invention relates to the use of such a water separator in a steam turbine.

Der Einsatz eines Wasserseparators in einem Wasser-Dampf-Kreislauf einer Dampfturbinenanlage ist beispielsweise aus der EP 0 848 208 B1 bekannt. Bei diesem bekannten Anwendungsbeispiel dient der Wasserseparator zum Abtrennen von Wasser (mitsamt darin gelösten Verunreinigungen) aus einer Nassdampfströmung zwischen einem Verdampfer und einem Überhitzer des Wasser-Dampf-Kreislaufes. Der bekannte Wasserseparator ist als eine ”Abscheideflasche” von zylindrischer Form ausgebildet, welche mit zwei tangentialen, in einem flachen Winkel zur Horizontalen angeordneten Dampfeintrittsöffnungen versehen ist, um eine abwärts gerichtete Drallströmung des eintretenden Nassdampfes in der Abscheideflasche zu erzeugen. Der Separator arbeitet somit nach dem Prinzip eines ”Fliehkraftabscheiders”.The use of a water separator in a water-steam cycle of a steam turbine plant is for example from the EP 0 848 208 B1 known. In this known application example, the water separator is used for separating water (including impurities dissolved therein) from a wet steam flow between an evaporator and a superheater of the water-steam cycle. The known water separator is formed as a "separator bottle" of cylindrical shape provided with two tangential vapor inlet openings arranged at a shallow angle to the horizontal to produce a downward swirling flow of the incoming wet steam in the separator bottle. The separator thus operates on the principle of a "centrifugal separator".

Das Funktionsprinzip des bekannten Wasserseparators bedingt. spezielle Bauraumerfordernisse, etwa in Hinblick auf dessen zylindrische Formgestaltung sowie die nur in engen Grenzen variierbare Gestaltung und Anordnung von Dampfeintritts- und Dampfaustrittsöffnungen. Diese speziellen Bauraumerfordernisse können in bestimmten Anwendungsumgebungen einen Nachteil darstellen.The operating principle of the known water separator conditionally. special space requirements, for example with regard to its cylindrical shape design and the only within narrow limits variable design and arrangement of steam inlet and steam outlet openings. These particular space requirements may be a disadvantage in certain application environments.

Ähnliche Wasserseparatoren sind aus der DE 1 912 805 A , der US 2,857,980 A und der US 4,624,111 A bekannt.Similar water separators are from the DE 1 912 805 A , of the US 2,857,980 A and the US 4,624,111 A known.

Bei der DE 1 912 805 A wird einer Dampfströmung mittels eines Drallschaufelrades und eines Rückdrallrades im Bereich eines Drallrohres eine schraubenlinienförmige Strömung aufgezwungen. Am stromabwärts gelegenen Ende dieser Anordnung ist ein kreisringförmiger Spalt vorgesehen, durch den das im Dampf befindliche Wasser zusammen mit einem Teil des Dampfes in eine Kammer abgeführt wird.In the DE 1 912 805 A a helical flow is imposed on a vapor flow by means of a swirl paddle wheel and a backdriven wheel in the region of a swirl tube. At the downstream end of this arrangement, an annular gap is provided through which the steam in the water is discharged together with a portion of the steam into a chamber.

Bei der US 2,857,980 A wird zur Wasserseparation aus einer Dampfströmung ebenfalls eine rotierende Drallströmung genutzt, durch welche ein Wasserfilm an einer ringförmigen Siebplatte ausgebildet und Wasser durch Öffnungen der Siebplatte hindurch aus der Dampfströmung in eine Wassersammelkammer abgezogen wird.In the US 2,857,980 A For the separation of water from a steam flow, a rotating swirl flow is likewise used, through which a water film is formed on an annular sieve plate and water is withdrawn through openings in the sieve plate from the steam flow into a water collection chamber.

Bei der US 4,624,111 A wird in einer Dampfströmung in einem Rohr durch spezielle Einbauten eine radial nicht gleichförmige Wasserverteilung erzeugt, um in der Nähe der Rohrwandung über einen ringförmigen Spalt Wasser zu separieren.In the US 4,624,111 A a radially non-uniform water distribution is generated in a vapor flow in a pipe by means of special internals, in order to separate water in the vicinity of the pipe wall via an annular gap.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neuartige Art von Wasserseparator bzw. ein neuartiges Verfahren zum Abtrennen von Wasser aus einer Nassdampfströmung anzugeben.It is an object of the present invention to provide a novel type of water separator or a novel method for separating water from a wet steam flow.

Der erfindungsgemäße Wasserseparator umfasst:

  • – ein erstes Sieb mit wenigstens einer ersten Sieböffnung und ein in Strömungsrichtung dahinter angeordnetes zweites Sieb mit wenigstens einer zweiten Sieböffnung, die mit einem Versatz zur ersten Sieböffnung angeordnet ist, und
  • – eine Wasserabfuhreinrichtung zum Abführen von Wasser, welches benachbart der zweiten Sieböffnung auf das zweite Sieb auftrifft.
The water separator according to the invention comprises:
  • A first sieve with at least one first sieve opening and a second sieve arranged behind it in the flow direction with at least one second sieve opening, which is arranged with an offset to the first sieve opening, and
  • - A water discharge device for discharging water, which impinges on the second screen adjacent to the second screen opening.

Der Begriff ”Sieb” wird hier in einem sehr weitgehenden bzw. übertragenen Sinn verwendet. Wie nachfolgend noch erläutert, wird das Sieb nicht in herkömmlicher Weise verwendet, besitzt jedoch eine oder (wie bei herkömmlichen Sieben üblich) mehrere Öffnungen (Sieböffnungen). Eine ”Siebfläche” besteht aus einer oder mehreren Sieböffnungen und dem Bereich benachbart der Sieböffnung bzw. den Bereichen zwischen den mehreren Sieböffnungen.The term "sieve" is used here in a very broad or figurative sense. As will be explained below, the screen is not used in a conventional manner, but has one or (as is common in conventional screens) multiple openings (screen openings). A "screen surface" consists of one or more screen openings and the area adjacent the screen opening or the areas between the plurality of screen openings.

Nachfolgend werden der Wasserseparator, dessen Funktionsweise und verschiedene Ausgestaltungen zunächst für denjenigen (sehr einfachen) Fall erläutert, bei welchem der Separator nur eine ”erste Sieböffnung” (des ersten Siebes) und nur eine ”zweite Sieböffnung” (des zweiten Siebes) aufweist. Es sei jedoch bereits an dieser Stelle angemerkt, dass das erste Sieb und/oder das zweite Sieb jeweils mit einer Mehrzahl von ersten bzw. zweiten Sieböffnungen versehen sein kann. Auch wird unten noch erläutert, dass die beim erfindungsgemäßen Wasserseparator vorgesehene Siebanordnung mehr als zwei Siebe umfassen kann.Hereinafter, the water separator, its operation and various embodiments are first explained for the (very simple) case in which the separator has only a "first sieve opening" (of the first sieve) and only a "second sieve opening" (of the second sieve). However, it should already be noted at this point that the first sieve and / or the second sieve can each be provided with a plurality of first and second sieve openings. It will also be explained below that the sieve arrangement provided in the water separator according to the invention can comprise more than two sieves.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Siebanordnung aus einem ersten Sieb und einem zweiten Sieb (und gegebenenfalls noch weiteren Sieben) weicht erheblich von der herkömmlichen Funktionsweise einer Anordnung von zwei (oder mehr) hintereinander angeordneten Sieben ab:
Die herkömmliche Funktionsweise eines einzelnen Siebes besteht darin, bei der Durchströmung des Siebes diejenigen Partikel abzufangen, welche aufgrund ihrer Abmessungen nicht durch die Sieböffnungen passen. Eine solche Funktionsweise scheitert im vorliegenden Anwendungsfall (”Aussieben von Wassertröpfchen”) daran, dass erstens die in der Dampfströmung befindlichen Wassertröpfchen aufgrund ihrer Formveränderlichkeit einfach durch die Sieböffnungen ”hindurchgedrückt” würden und zweitens die Sieböffnungen sehr klein sein müssten, um eine gewisse Zurückhaltungsfunktion für die Wassertröpfchen bereitzustellen, was nachteiligerweise zu einem sehr großen Strömungswiderstand führen würde.
The functioning of the sieve arrangement according to the invention comprising a first sieve and a second sieve (and optionally further sieving) differs considerably from the conventional mode of operation of an arrangement of two (or more) sieves arranged one behind the other:
The conventional operation of a single screen is to trap those particles which, due to their dimensions, do not pass through the screen openings as they pass through the screen. Such an operation fails in the present application ("sifting out of water droplets") in that first, the water droplets in the steam flow due to their shape variability would simply "squeezed" through the screen openings and, secondly, that the screen openings would have to be very small to provide some water droplet retention function, which would disadvantageously result in very high flow resistance.

Demgegenüber beruht die Funktion der erfindungsgemäßen Dampfsiebanordnung, die aus wenigstens zwei Sieben mit zueinander versetzten Sieböffnungen besteht, darauf, dass der Dampf nach Durchströmung der ersten Dampföffnung des ersten (stromaufwärtigen) Siebes einer Strömungsumlenkung unterworfen ist, um zu der in Querrichtung versetzt angeordneten zweiten Sieböffnung des zweiten (stromabwärtigen) Siebes zu gelangen. Entscheidend ist hierbei nun, dass bei diesem gekrümmten Verlauf der Dampfströmung zwischen den beiden Sieben die im Dampf enthaltenen Wassertröpfchen aufgrund ihrer Massenträgheit einen tendenziell weniger stark gekrümmten Strömungsweg durchlaufen und somit in einem Bereich des zweiten Siebes benachbart der (bzw. im Abstand zur) zweiten Sieböffnung (bzw. in einem Bereich zwischen zweiten Sieböffnungen) auftreffen. Diese Bereiche (z. B. massive Siebflächen) können jedoch mit geeigneten Ablaufkonstruktionen ausgestattet werden, um die aufgetroffenen Wassertröpfchen abzuführen und somit deren dampfströmungsgetriebene Mitnahme zu den Sieböffnungen des zweiten Siebes zu vermeiden.In contrast, the function of the vapor sieve assembly according to the invention, which consists of at least two sieves with mutually offset sieve openings, is based on the fact that the vapor is subjected to a flow deflection after flowing through the first vapor opening of the first (upstream) sieve in order to the transversely arranged second sieve opening of the second (downstream) sieve to arrive. Decisive here is that in this curved course of the vapor flow between the two sieves, the water droplets contained in the steam due to their inertia tend to flow through a less curved flow path and thus in a region of the second sieve adjacent to (or at a distance to) the second sieve opening (or in a region between second screen openings) impinge. However, these areas (eg, massive screen surfaces) may be provided with suitable drain structures to remove the impacted water droplets, thus avoiding their vapor flow driven entrainment to the screen openings of the second screen.

Selbstverständlich erfordert auch der erfindungsgemäße Wasserseparator einen gewissen Bauraum. Im Gegensatz zu den bekannten ”Abscheideflaschen” können jedoch für viele Anwendungsfälle vorteilhaftere Bauformen gewählt werden. Insbesondere kann gemäß der Erfindung vorteilhaft ein Wasserseparator so gestaltet werden, dass die Richtungen des Dampfeintrittes (an den ersten Sieböffnungen) und des Dampfaustrittes (z. B. an den zweiten Sieböffnungen) identisch sind, wobei ferner vorteilhaft eine sehr kurze Baulänge des Wasserseparators ermöglichst ist. Im einfachsten Fall wird diese Baulänge von der Summe der ”Siebdicken” des ersten und des zweiten Siebes zuzüglich des ”Siebabstandes” zwischen den beiden Sieben definiert. Falls die Siebanordnung noch ein drittes Sieb (und gegebenenfalls noch ein viertes Sieb usw.) aufweist, so erhöht sich die Baulänge des Wasserseparators entsprechend.Of course, the water separator according to the invention also requires a certain amount of space. In contrast to the known "separation bottles", however, more advantageous designs can be selected for many applications. In particular, according to the invention, a water separator can advantageously be designed such that the directions of the steam inlet (at the first screen openings) and the steam outlet (eg at the second screen openings) are identical, wherein advantageously a very short construction length of the water separator is possible , In the simplest case, this length is defined by the sum of the "screen thicknesses" of the first and second screens plus the "screen spacing" between the two screens. If the sieve arrangement also has a third sieve (and possibly also a fourth sieve, etc.), the overall length of the water separator increases accordingly.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Wasserseparators bzw. Wirkprinzips ist die ”Skalierbarkeit” der Konstruktion an eine vorgegebene Querschnittsfläche der betreffenden Nassdampfströmung. Da jedes verwendete Sieb eine oder mehrere Sieböffnungen aufweisen kann, und auch die Anordnung mehrerer Sieböffnungen an jedem Sieb weitgehend beliebig vorgesehen sein kann, lässt sich die erfindungsgemäße Konstruktion in einfacher Weise an beliebige Querschnittsflächen und Querschnittsformen der betreffenden Nassdampfströmung anpassen.A further advantage of the water separator or active principle according to the invention is the "scalability" of the construction to a predetermined cross-sectional area of the relevant wet steam flow. Since each sieve used can have one or more sieve openings and the arrangement of several sieve openings on each sieve can be largely arbitrary, the construction according to the invention can be adapted in a simple manner to any cross-sectional areas and cross-sectional shapes of the relevant wet steam flow.

In einer Ausführungsform umfasst die Wasserabfuhreinrichtung wenigstens einen im Inneren des zweiten Siebes verlaufenden Wasserablaufkanal und wenigstens eine Einmündung in diesen Wasserablaufkanal an einer Prallfläche des zweiten Siebes benachbart der zweiten Sieböffnung.In one embodiment, the water discharge device comprises at least one water drainage channel extending in the interior of the second wire and at least one opening in this water drainage channel at a baffle surface of the second wire adjacent to the second wire opening.

In einer Weiterbildung umfasst die Wasserabfuhreinrichtung ferner Mittel zum aktiven Abführen von im Wasserablaufkanal befindlichem Wasser (z. B. unter Einsatz einer ”Absaugung” mittels einer Wasserpumpe).In a further development, the water discharge device further comprises means for actively discharging water located in the water drainage channel (eg by using a "suction" by means of a water pump).

Das erste Sieb kann beispielsweise als eine Siebplatte, z. B. ebene Siebplatte, ausgebildet sein. An dem ersten Sieb sind keine Komponenten der Wasserabfuhreinrichtung erforderlich, so dass das erste Sieb vorteilhaft mit sehr geringer Dicke vorgesehen sein kann. In einer besonders einfachen Ausführung handelt es sich um eine Metallplatte (z. B. aus Stahl), die mit einer ersten Sieböffnung oder mit einer Mehrzahl von ersten Sieböffnungen versehen ist. Eine Mehrzahl von ersten Sieböffnungen ist bevorzugt in einer regelmäßigen Anordnung auf einem eindimensionalen oder zweidimensionalen Gitter (in mathematischem Sinne) vorgesehen.The first sieve can be used, for example, as a sieve plate, e.g. B. flat screen plate, be formed. At the first sieve, no components of the water discharge device are required, so that the first sieve can advantageously be provided with a very small thickness. In a particularly simple embodiment, it is a metal plate (eg of steel) which is provided with a first sieve opening or with a plurality of first sieve openings. A plurality of first screen openings is preferably provided in a regular arrangement on a one-dimensional or two-dimensional grid (in a mathematical sense).

Auch das zweite Sieb (und gegebenenfalls weitere Siebe) kann als eine Siebplatte (z. B. aus Metall, mit einer oder mehreren zweiten Sieböffnungen) ausgebildet sein. Als eine Komponente der Wasserabfuhreinrichtung kann im Inneren dieser Siebplatte wenigstens ein Wasserablaufkanal ausgebildet sein.The second sieve (and possibly further sieves) can also be designed as a sieve plate (eg made of metal, with one or more second sieve openings). As a component of the water drainage device, at least one water drainage channel can be formed inside this filter plate.

Falls das zweite Sieb mit einer Mehrzahl von zweiten Sieböffnungen versehen ist, die bevorzugt ebenfalls gemäß einer regelmäßigen Anordnung auf einem (mathematischen) Gitter angeordnet sind, so kann der genannte Wasserablaufkanal im zweiten Sieb einen Wassersammelkanal darstellen, welcher zum Zusammenführen und gemeinsamen Abführen von Wasser genutzt wird, welches über mehrere Einzweigungen in den Wasserablaufkanal gelangt, wobei diese Einzweigungen über entsprechende Einmündungen an den Bereichen zwischen den zweiten Sieböffnungen mit (aus der Nassdampfströmung abgetrennten) Wasseranteilen versorgt werden.If the second sieve is provided with a plurality of second sieve openings, which are also preferably arranged according to a regular arrangement on a (mathematical) grid, then said water drainage channel in the second sieve can constitute a water collection channel which is used for merging and jointly discharging water which passes into the water drainage channel via several branches, whereby these branches are supplied via corresponding junctions at the areas between the second screen openings with water fractions (separated from the wet steam flow).

In einer Ausführungsform umfasst der Wasserseparator ferner ein in Strömungsrichtung hinter dem zweiten Sieb angeordnetes drittes Sieb mit wenigstens einer dritten Sieböffnung, die mit einem Versatz zur zweiten Sieböffnung angeordnet ist, wobei die Wasserabfuhreinrichtung ferner zum Abführen von Wasser, welches benachbart der dritten Sieböffnung auf das dritte Sieb auftrifft, ausgebildet ist.In one embodiment, the water separator further comprises a third sieve downstream of the second sieve and having at least one third sieve opening offset from the second sieve opening, the water discharge device further discharging water adjacent the third sieve opening to the third Sieve impinges, is formed.

Wie bereits erwähnt kann der Wasserseparator auch noch mehr als drei hintereinander angeordnete Siebe umfassen. Zur Ausbildung der Wasserabfuhreinrichtung können das zweite, dritte usw. Sieb jeweils mit geeigneten Wasserablaufkanälen im Inneren dieser z. B. als ebene Siebplatten formgestalteten Sieben vorgesehen sein, über welche das aufgetroffene Wasser abgeführt werden kann. Bei dem allerersten, d. h. am weitesten stromaufwärts angeordneten Sieb ist eine derartige Ablaufkonstruktion entbehrlich. Wesentlich ist vielmehr, dass das in Strömungsrichtung zweite Sieb und gegebenenfalls noch weitere in der Dampfsiebanordnung folgende Siebe jeweils mit einer geeigneten Ablaufkonstruktion ausgestattet sind und jede Sieböffnung eines ”nachfolgenden Siebes” mit einem Versatz zu der bzw. jeder der Sieböffnungen des ”vorausgehenden Siebes” angeordnet ist. As already mentioned, the water separator can also comprise more than three sieves arranged one behind the other. To form the water removal device, the second, third, etc. sieve each with suitable water drainage channels in the interior of this z. B. can be provided as a flat screen plates form-shaped screens over which the impacted water can be dissipated. In the very first, ie the furthest upstream screen such a drain construction is unnecessary. Rather, it is essential that the second sieve in the direction of flow and, if appropriate, further sieves following in the steam sieve arrangement are each equipped with a suitable drain construction and each sieve opening of a "subsequent sieve" is arranged with an offset to the or each of the sieve openings of the "preceding sieve" is.

Hinsichtlich der Anordnung einer Mehrzahl von Sieböffnung in jeweiligen Sieben ist anzumerken, dass diese Sieböffnungsanordnungen z. B. für ein erstes Sieb und ein drittes Sieb identisch vorgesehen sein können. Ebenso können die Sieböffnungsanordnungen eines zweiten Siebes und eines vierten Siebes identisch vorgesehen sein, wobei entsprechend des erfindungsgemäßen Wirkprinzips die Sieböffnungen des zweiten Siebes mit einem Versatz bezüglich der Sieböffnungen des ersten Siebes und die Sieböffnungen des dritten Siebes mit einem Versatz bezüglich der Sieböffnungen des zweiten Siebes vorzusehen sind. Wesentlich ist, dass in jedem Zwischenraum zwischen zwei unmittelbar benachbarten Sieben ein gekrümmter Dampfströmungsverlauf erzwungen wird (um an dem betreffenden stromabwärtigen Sieb ein Auffangen und Abführen von Wassertröpfchen zu ermöglichen).With regard to the arrangement of a plurality of sieve opening in respective sieves is to be noted that these Sieböffnungsanordnungen z. B. may be provided identically for a first sieve and a third sieve. Likewise, the Sieböffnungsanordnungen a second screen and a fourth screen may be provided identically, according to the principle of the invention, the screen openings of the second screen with an offset with respect to the screen openings of the first screen and the screen openings of the third screen with an offset with respect to the screen openings of the second screen provided are. It is essential that in each space between two immediately adjacent screens, a curved flow of vapor is forced (to allow collection and removal of water droplets at the respective downstream screen).

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Abtrennen von Wasser aus einer Nassdampfströmung umfasst die Schritte:

  • – Führen der Nassdampfströmung durch ein erstes Sieb mit wenigstens einer ersten Sieböffnung und ein in Strömungsrichtung dahinter angeordnetes zweites Sieb mit wenigstens einer zweiten Sieböffnung, die mit einem Versatz zur ersten Sieböffnung angeordnet ist, und
  • – Abführen von Wasser, welches benachbart der zweiten Sieböffnung auf das zweite Sieb auftrifft.
The method according to the invention for separating water from a wet steam flow comprises the steps:
  • Passing the wet steam flow through a first sieve having at least one first sieve opening and a second sieve arranged behind it in the flow direction with at least one second sieve opening which is arranged with an offset to the first sieve opening, and
  • - discharging water, which impinges on the second sieve adjacent to the second sieve opening.

Gemäß einer besonders interessanten Ausgestaltung dieses Verfahrens bzw. Verwendung des erfindungsgemäßen Wasserseparators ist ein Abtrennen von Wasser aus einer Nassdampfströmung vorgesehen, die innerhalb eines Turbinengehäuses einer Dampfturbine auftritt.According to a particularly interesting embodiment of this method or use of the water separator according to the invention, a separation of water from a wet steam flow is provided, which occurs within a turbine housing of a steam turbine.

Eine Dampfturbine der hier interessierenden Art kann ein Turbinengehäuse mit einer darin drehbar um eine Turbinenachse gelagerten Turbinenwelle umfassen, wobei entlang der Turbinenwelle eine Mehrzahl von mit Wasserdampf durchströmbaren Stufengruppen vorgesehen sind, die jeweils aus einer wellenfesten Laufschaufelstruktur und einer damit zusammenwirkenden gehäusefesten Leitschaufelstruktur gebildet sind, so dass in den nacheinander von Wasserdampf durchströmten Stufengruppen jeweils eine druck- und temperaturreduzierende Expansion des Wasserdampfes erfolgt.A steam turbine of the type of interest here may include a turbine housing having a turbine shaft rotatably mounted therein about a turbine axis, along the turbine shaft having a plurality of steam-flow stage groups each formed of a shaft-fixed blade structure and a stationary stator vane structure cooperating therewith in that a pressure and temperature-reducing expansion of the water vapor takes place in each of the step groups through which water vapor flows successively.

Derartige Dampfturbinen sind aus dem Stand der Technik bekannt und können beispielsweise in Kernkraft-, Geothermie-, Solarthermie-, Biomasse- oder anderen Kraftwerken vorteilhaft zur Erzeugung von elektrischer Energie eingesetzt werden.Such steam turbines are known from the prior art and can be used for example in nuclear power, geothermal, solar thermal, biomass or other power plants advantageous for the production of electrical energy.

Lediglich beispielhaft sei auf die DE 197 01 020 A1 verwiesen in welcher eine Dampfturbine der gattungsgemäßen Art beschrieben ist. Diese bekannte Dampfturbine umfasst ein Turbinengehäuse mit einer darin drehbar um eine Turbinenachse gelagerten Turbinenwelle (”Turbinenläufer”), wobei entlang der Turbinenwelle mehrere von Wasserdampf durchströmbare Stufengruppen vorgesehen sind, die jeweils aus einer wellenfesten Laufschaufelstruktur und einer damit kämmenden gehäusefesten Leitschaufelstruktur gebildet sind. Im Turbinenbetrieb erfolgt in den nacheinander von Wasserdampf durchströmten Stufengruppen jeweils eine druck- und temperaturreduzierende Expansion des Wasserdampfes, um Energie aus dem Wasserdampf zum Drehantrieb der Turbinenwelle zu nutzen.Only by way of example on the DE 197 01 020 A1 referenced in which a steam turbine of the generic type is described. This known steam turbine comprises a turbine housing with a turbine shaft ("turbine runner") rotatably mounted therein around a turbine axis, wherein a plurality of steam-flow stage groups are provided along the turbine shaft each formed of a shaft-fixed blade structure and a housing-fixed vane structure meshing therewith. In turbine operation, a pressure and temperature-reducing expansion of the water vapor takes place in the successively flowed through by steam vapor stage groups to use energy from the water vapor for rotary drive of the turbine shaft.

Zur Erzielung eines hohen Wirkungsgrades der Energieumwandlung ist es bekanntlich von Vorteil, wenn in der Turbine eine sehr weitgehende Expansion des Wasserdampfes stattfindet, bei welcher eine möglichst große Temperaturdifferenz zwischen zugeführtem und abgeführtem Wasserdampf besteht. Beim Unterschreiten der Taulinie (bzw. Sattdampfkurve) kommt es zum Auskondensieren von Wasser im Dampfströmungsverlauf noch innerhalb des Turbinengehäuses. Die Folge sind Schaufelerosion (z. B. so genannte ”Tröpfchenschlagerosion”) und Erosionskorrosion insbesondere in im Strömungsverlauf weiter hinten liegenden Turbinenbereichen, z. B. in ”Niederdruckbereichen”.To achieve a high efficiency of the energy conversion, it is known to be advantageous if a very extensive expansion of the water vapor takes place in the turbine, in which there is the greatest possible temperature difference between supplied and discharged water vapor. When falling below the tau line (or saturated steam curve), condensation of water in the steam flow path still occurs within the turbine housing. The result is blade erosion (eg so-called "droplet impact erosion") and erosion corrosion, in particular in turbine regions further downstream in the course of the flow, eg, B. in "low pressure areas".

Bei der aus der DE 197 01 020 A1 bekannten Dampfturbine wird dieses Problem durch eine so genannte ”Zwischenüberhitzung” gelöst. Hierbei wird an wenigstens einer Stelle im Dampfströmungsverlauf bereits teilweise expandierter Wasserdampf nicht unmittelbar an eine nachfolgende Stufengruppe abgegeben, sondern zunächst von der Turbine weg zu einem separat von der Turbine installierten Dampferhitzer geleitet, um nach geeigneter Aufheizung wieder in die Turbine zurückgeleitet zu werden.At the time of the DE 197 01 020 A1 known steam turbine this problem is solved by a so-called "reheating". In this case, at least one point in the steam flow already partially expanded water vapor is not released directly to a subsequent stage group, but first passed away from the turbine to a separately installed steam turbine heater to be returned to the turbine after suitable heating back.

Diese nach dem Stand der Technik bekannte Lösung mit wenigstens einem außerhalb der Turbine betriebenen Dampferhitzer erfordert einen hohen anlagetechnischen Aufwand sowie einen zusätzlichen Energieeinsatz (z. B. Brennstoffenergie). This known from the prior art solution with at least one operated outside the turbine steamer requires a high investment outlay and an additional energy input (eg., Fuel energy).

Es besteht daher Bedarf dafür, bei einer Dampfturbine der oben beschriebenen Art die mit einem Auskondensieren von Wasser im Dampfströmungsverlauf verbundenen Probleme zu vermindern, um auf diese Weise insbesondere auf eine aufwendige Zwischenüberhitzung verzichten zu können.There is therefore a need for a steam turbine of the type described above to reduce the problems associated with condensing out water in the steam flow profile in order to be able to dispense in this way, in particular, with costly reheating.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird daher eine Ausgestaltung der Dampfturbine vorgeschlagen, bei welcher wenigstens eine der Stufengruppen zur Abgabe von Nassdampf mit einem Wasseranteil von mehr als 5% ausgelegt ist, wobei im Dampfströmungsverlauf hinter dieser Stufengruppe ein Wasserseparator der oben bereits beschriebenen Art angeordnet ist, über welchen der Wasserdampf nach Reduktion des Wasseranteils auf weniger als 3%, insbesondere weniger als 2%, an eine nachfolgende der Stufengruppen abgegeben wird.According to the present invention, therefore, an embodiment of the steam turbine is proposed in which at least one of the stage groups for discharging wet steam is designed with a water content of more than 5%, wherein in the steam flow path behind this stage group a water separator of the type already described above is arranged over in which the water vapor after reduction of the water content to less than 3%, in particular less than 2%, is delivered to a subsequent of the step groups.

Bei einer solchen Dampfturbine ist wenigstens eine der Stufengruppen zur Abgabe von Nassdampf mit einem Wasseranteil von mehr als 5%, bevorzugt im Bereich von 5 bis 15% ausgelegt. Die betreffende Stufengruppe ermöglicht damit vorteilhaft eine hohe Effizienz der Energieumwandlung. Zur Vermeidung der ansonsten zu erwartenden Probleme ist im Dampfströmungsverlauf hinter dieser Stufengruppe ein Wasserseparator angeordnet, über welchen der Wasserdampf nach Reduktion des Wasseranteils auf weniger als 3%, bevorzugt weniger als 2%, oder sogar etwa 0%, an eine nachfolgende der Stufengruppen abgegeben wird.In such a steam turbine, at least one of the stage groups is designed to dispense wet steam having a water content of more than 5%, preferably in the range of 5 to 15%. The relevant stage group thus advantageously allows a high efficiency of energy conversion. To avoid the problems otherwise to be expected, a water separator is arranged in the steam flow path behind this step group, via which the water vapor is discharged to a subsequent one of the step groups after reduction of the water content to less than 3%, preferably less than 2%, or even about 0% ,

Die erfindungsgemäße Dampfturbine kann insbesondere zur Erzeugung von elektrischer Energie mittels eines davon angetriebenen elektrischen Generators verwendet werden.The steam turbine according to the invention can be used in particular for generating electrical energy by means of an electric generator driven therefrom.

Einer im Dampfströmungsverlauf ersten Stufengruppe, beispielsweise als Teil einer ”Hochdruckstufe” der Dampfturbine bzw. einer diese Turbine enthaltenden Dampfturbinenanlage, kann Frischdampf mit einem Druck von z. B. mehr als 100 bar und einer Temperatur von z. B. mehr als 400°C zugeführt werden. Am Ende der im Dampfströmungsverlauf letzten Stufengruppe kann der expandierte Dampf einen Druck von z. B. weniger als 1 bar (also Unterdruck) und eine Temperatur von z. B. weniger als 50°C aufweisen.One in the steam flow first stage group, for example, as part of a "high-pressure stage" of the steam turbine or a turbine containing this steam turbine plant, live steam with a pressure of z. B. more than 100 bar and a temperature of z. B. more than 400 ° C are supplied. At the end of the last stage group in the steam flow pattern, the expanded steam can reach a pressure of, for. B. less than 1 bar (ie vacuum) and a temperature of z. B. less than 50 ° C.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Turbine ist keine Zwischenüberhitzung im Dampfströmungsverlauf vorgesehen, um den damit verbundenen anlagentechnischen Aufwand zu vermeiden.In an advantageous embodiment of the turbine, no intermediate superheating in the steam flow path is provided in order to avoid the associated plant-related expenditure.

Die Dampfturbine kann zwei, drei, vier oder noch mehr Stufengruppen umfassen, wobei im Dampfströmungsverlauf hinter einer oder mehreren Stufengruppen jeweils (wenigstens) ein Wasserseparator mit der oben erläuterten Funktion angeordnet sein kann.The steam turbine may comprise two, three, four or even more stage groups, it being possible for at least one water separator with the function explained above to be arranged behind one or more stage groups in the steam flow profile.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Wasserseparator vollständig innerhalb des Turbinengehäuses untergebracht.In a preferred embodiment, the water separator is housed completely within the turbine housing.

Der (wenigstens eine) Wasserseparator weist hierbei eine ”Dampfsiebanordnung” der oben bereits beschriebenen Art zum Abfangen von Wassertröpfchen auf. Die bevorzugt innerhalb des Turbinengehäuses untergebrachte Dampfsiebanordnung kann gegenüber dem Turbinengehäuse und/oder gegenüber der Turbinenwelle radial abgedichtet sein, um im Turbinenbetrieb eine Strömung von Nassdampf ”an der Dampfsiebanordnung vorbei” zu vermeiden.The (at least one) water separator in this case has a "steam sieve arrangement" of the type already described above for trapping water droplets. The vapor sieve assembly, preferably housed within the turbine housing, may be radially sealed from the turbine housing and / or from the turbine shaft to avoid a flow of wet steam past the vapor sifter assembly during turbine operation.

In einer anderen Ausführungsform ist der Wasserseparator teilweise außerhalb des Turbinengehäuses angeordnet. Bevorzugt sind hierbei jedoch sämtliche außerhalb des Turbinengehäuses befindlichen Teile des Wasserseparators baulich mit dem Turbinengehäuse zusammengefasst, also z. B. in angeflanschten, angeschweißten oder als Gehäuseangüsse einstückig mit dem Gehäusekorpus verbundenen Rohrleitungen untergebracht bzw. von derartigen Rohrleitungen gebildet. Sämtliche Teile des Wassersepartors sind bevorzugt innerhalb eines (gedachten) zylindrischen Bauraumes untergebracht, dessen axiale Länge der axialen Ausdehnung der Turbinenwelle innerhalb des Turbinengehäuses entspricht und dessen radialer Durchmesser kleiner ist als das 4-fache, bevorzugt kleiner als das 3-fache, des maximalen Durchmessers eines Turbinengehäusekorpus (Turbinengehäuse ohne Wassersepartorkomponenten).In another embodiment, the water separator is partially disposed outside of the turbine housing. In this case, however, all parts of the water separator located outside of the turbine housing are preferably structurally combined with the turbine housing, ie, for example. B. housed in flanged, welded or integrally molded as housing casings with the housing body piping or formed from such piping. All parts of the Wassersepartors are preferably housed within a (imaginary) cylindrical space whose axial length corresponds to the axial extent of the turbine shaft within the turbine housing and whose radial diameter is smaller than 4 times, preferably smaller than 3 times, the maximum diameter a turbine housing body (turbine housing without Wassersepartorkomponenten).

Bei der teilweisen Ausführung des Wasserseparators außerhalb des Turbinengehäuses kann die Dampfsiebanordnung außerhalb des Turbinengehäuses installiert und mit wenigstens einer Dampfzuleitung und wenigstens einer Dampfrückleitung mit dem Innenraum des Turbinengehäuses verbunden sein.In the partial embodiment of the water separator outside the turbine housing the Dampfsiebanordnung can be installed outside of the turbine housing and connected to at least one steam supply line and at least one vapor return line to the interior of the turbine housing.

In jedem Fall umfasst die Dampfsiebanordnung eine Mehrzahl von (hintereinandergeschalteten) Sieben, wobei die Sieböffnung(en) jedes Siebes mit Versatz zu der (den) Sieböffnung(en) eines in der Dampfsiebanordnung stromaufwärts unmittelbar benachbarten Siebes angeordnet ist (sind).In any event, the steam sieve assembly comprises a plurality of sieves (one behind the other) with the sieve opening (s) of each sieve being offset from the sieve opening (s) of a sieve immediately upstream in the steam sieve assembly.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass aus dem Nassdampf absepariertes Wasser aus der Turbine herausführt und anderer Stelle einem Wasser-Wasserdampf-Kreislauf wieder zugeführt wird. Bei diesem Kreislauf kann in an sich bekannter Weise der im Dampfströmungsverlauf am Ende der Turbine herausgeführte Abdampf z. B. zunächst zu einem Kondensator und von dort weiter zu einem Dampferhitzer geleitet werden, um vom Dampferhitzer mit hohem Druck und hoher Temperatur bereitgestellten Frischdampf insbesondere zu Beginn des Dampfströmungsverlaufes der Turbine (an einem ”Frischdampfanschluss”) zuzuführen.According to one embodiment it is provided that water separated from the wet steam leads out of the turbine and others Place a water-steam cycle is fed back. In this cycle, in the known manner, in the steam flow path at the end of the turbine led out exhaust steam z. B. first to a condenser and from there on to a steamer to be supplied by the steamer heater with high pressure and high temperature provided live steam, especially at the beginning of the steam flow curve of the turbine (at a "live steam").

In einer bevorzugten Ausführungsform sind mehrere Wasserseparatoren der genannten Funktion vorgesehen, die jeweils zwischen zwei im Dampfströmungsverlauf der Turbine unmittelbar aufeinanderfolgenden Stufengruppen angeordnet sind.In a preferred embodiment, a plurality of water separators of the said function are provided, each of which is arranged between two steam groups in the steam flow course of the successive stages groups.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben. Es stellen dar:The invention will be further described by means of embodiments with reference to the accompanying drawings. They show:

1 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Wasserseparators zur Veranschaulichung der Funktionsweise, 1 a sectional view of a water separator according to the invention to illustrate the operation,

2 eine Schnittansicht eines Wasserseparators gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels, und 2 a sectional view of a water separator according to another embodiment, and

3 eine Schnittansicht zur Veranschaulichung einer Ausführung einer erfindungsgemäßen Dampfturbine. 3 a sectional view for illustrating an embodiment of a steam turbine according to the invention.

1 veranschaulicht einen Wasserseparator 10 zum Abtrennen von Wasser aus einer Nassdampfströmung, wie sie beispielsweise im Bereich eines Wasser-Dampf-Kreislaufes einer Dampfturbinenanlage auftreten kann. 1 illustrates a water separator 10 for separating water from a wet steam flow, as may occur, for example, in the region of a water-steam cycle of a steam turbine plant.

Der Begriff ”Nassdampf” bezeichnet in üblicher Weise ein Gemisch aus Wasserdampf (in gasförmiger Phase) und Wasser (in flüssiger Phase).The term "wet steam" denotes in the usual way a mixture of water vapor (in the gaseous phase) and water (in the liquid phase).

Die Durchströmung des Wasserseparators 10 erfolgt in 1 von links nach rechts (Strömungsrichtung). Strömungspfade des Dampfes sind durch Pfeile symbolisiert, wobei die gestrichelten Pfeile die Strömungspfade des Wasserdampfanteiles und die durchgezogenen Pfeile die Strömungspfade des Wasseranteils (Kondensat in Form von Wassertröpfchen) symbolisieren.The flow through the water separator 10 takes place in 1 from left to right (flow direction). Flow paths of the vapor are symbolized by arrows, the dashed arrows symbolizing the flow paths of the water vapor portion and the solid arrows symbolizing the flow paths of the water portion (condensate in the form of water droplets).

Der Wasserseparator 10 umfasst ein erstes Sieb 12-1 mit einer ersten Sieböffnung 14-1 und ein in Strömungsrichtung in einem Abstand d dahinter angeordnetes zweites Sieb 12-2 mit einer zweiten Sieböffnung 14-2, die mit einem Versatz a zur ersten Sieböffnung 14-1 angeordnet ist. Wie es im linken Teil von 1 dargestellt ist, tritt an der ersten Sieböffnung 14-1 zunächst Nassdampf enthaltend einen ”trockenen” Dampfanteil und einen Wasseranteil (Kondensat) in die Siebanordnung des Wasserseparators 10 ein. Hinter dieser Sieböffnung 14-1 des ersten Siebes 12-1 erfolgt eine Umlenkung der Dampfströmung in Querrichtung (mit einer Komponente orthogonal zur Durchströmungsrichtung), da die zweite Sieböffnung 14-2 des nachfolgenden zweiten Siebes 12-2 mit dem Versatz a gegenüber der Sieböffnung 14-1 des ersten Siebes 12-1 angeordnet ist.The water separator 10 includes a first sieve 12-1 with a first sieve opening 14-1 and a downstream in the flow direction at a distance d arranged second sieve 12-2 with a second screen opening 14-2 with an offset a to the first sieve opening 14-1 is arranged. As it is in the left part of 1 is shown, occurs at the first screen opening 14-1 initially wet steam containing a "dry" vapor content and a water content (condensate) in the screen assembly of the water separator 10 one. Behind this sieve opening 14-1 of the first sieve 12-1 there is a deflection of the vapor flow in the transverse direction (with a component orthogonal to the flow direction), since the second sieve opening 14-2 of the subsequent second screen 12-2 with the offset a with respect to the sieve opening 14-1 of the first sieve 12-1 is arranged.

Bei dieser Strömungsführung können die den Wasseranteil bildenden Wassertröpfchen der Beschleunigung bzw. Umlenkung der Dampfströmung im Zwischenraum zwischen den Sieben 12-1 und 12-2 nicht bzw. nicht in dem Ausmaß folgen, in dem der trockene Dampfanteil abgelenkt wird. Die Geschwindigkeitsvektoren von Dampf und Wassertröpfchen bilden sich in Betrag und Richtung unterschiedlich aus.In this flow guide, the water droplets forming the water portion of the acceleration or deflection of the steam flow in the space between the sieves 12-1 and 12-2 not or not to the extent that the dry vapor content is deflected. The velocity vectors of steam and water droplets differ in magnitude and direction.

Während der Dampfanteil (gestrichelte Pfeile) die Öffnungen 14-1 und 14-2 ”problemlos” durchströmt, trifft ein erheblicher Anteil der Wassertröpfchen (durchgezogene Pfeile) auf einen als Prallfläche fungierenden Oberflächenabschnitt des zweiten Siebes 12-2 auf und wird dort an einer Einmündung 16 aufgefangen, die in einen Wasserablaufkanal 18 führt.While the vapor portion (dashed arrows) the openings 14-1 and 14-2 Flows through "easily", meets a significant proportion of water droplets (solid arrows) on an acting as a baffle surface portion of the second screen 12-2 and will be there at a junction 16 caught in a water drainage channel 18 leads.

Die benachbart der Sieböffnung 14-2 vorgesehene Einmündung 16 bildet zusammen mit dem Wasserablaufkanal 18 eine Wasserabfuhreinrichtung zum Abführen von Wasser, welches benachbart der Sieböffnung 14-2 auf das zweite Sieb 12-2 auftrifft, also gewissermaßen die Öffnung 14-2 ”verfehlt”.The adjacent to the sieve opening 14-2 planned junction 16 forms together with the water drainage channel 18 a water drainage means for removing water adjacent to the sieve opening 14-2 on the second sieve 12-2 hits, so to speak, the opening 14-2 "Misses".

In 1 symbolisiert die Länge der eingezeichneten Pfeile den Betrag der Geschwindigkeitsvektoren. Daraus ist ersichtlich, dass die Wassertröpfchen (durchgezogene Pfeile) eher geradlinig und mit eher konstanter Geschwindigkeit durch die Sieböffnung 14-1 hindurchströmen und weiter auf die Prallfläche bzw. die Einmündung 16 des nachfolgenden Siebes 12-2 auftreffen, wohingegen die Geschwindigkeit des Dampfanteils sich im Bereich der Sieböffnungen 14-1 und 14-2 jeweils beschleunigt und hinter diesen Sieböffnungen jeweils wieder etwas verlangsamt.In 1 symbolizes the length of the drawn arrows the amount of velocity vectors. It can be seen that the water droplets (solid arrows) tend to be more straightforward and at a rather constant speed through the sieve opening 14-1 flow through and continue on the baffle or the junction 16 of the following screen 12-2 whereas the speed of the vapor fraction is in the area of the sieve openings 14-1 and 14-2 each accelerated and behind these screen openings each slowed down a bit.

Die Ausstattung der Prallfläche des zweiten Siebes 12-2 mit der beschriebenen Ablaufkonstruktion 16, 18 vermeidet eine Mitnahme des auf die Prallfläche aufgetroffenen Wassers durch die zweite Sieböffnung 14-2.The equipment of the baffle of the second sieve 12-2 with the described drain construction 16 . 18 avoids entrainment of the water impacted on the baffle through the second screen opening 14-2 ,

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Sieböffnungen jeweils langgestreckt sind, und zwar orthogonal zur Durchströmungsrichtung und orthogonal zur ”Ablenkungsrichtungrichtung” (Die Ablenkungsrichtungrichtung verläuft z. B. in 1 vertikal). Diese Formgestaltung der Sieböffnungen ist z. B. insbesondere für den in 1 dargestellten Fall bevorzugt, bei welchem das erste Sieb 12-1 und das zweite Sieb 12-2 jeweils nur eine einzige Sieböffnung 14-1 bzw. 14-2 aufweisen. Eine derart langgestreckte Form kann jedoch auch für den Fall mehrerer Sieböffnungen des ersten und/oder zweiten Siebes vorgesehen werden.In one embodiment, it is provided that the screen openings are respectively elongated, namely orthogonal to the flow direction and orthogonal to the "deflection direction" (The deflection direction is z. in 1 vertical). This design of the screen openings is z. B. in particular for in 1 illustrated case, in which the first sieve 12-1 and the second sieve 12-2 in each case only a single sieve opening 14-1 respectively. 14-2 exhibit. However, such an elongate shape can also be provided for the case of several screen openings of the first and / or second screen.

Bei der nachfolgenden Beschreibung von weiteren Ausführungsbeispielen werden für gleichwirkende Komponenten die gleichen Bezugszahlen verwendet, jeweils ergänzt durch einen kleinen Buchstaben zur Unterscheidung der Ausführungsform. Dabei wird im Wesentlichen nur auf die Unterschiede zu dem bzw. den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen eingegangen und im Übrigen hiermit ausdrücklich auf die Beschreibung vorangegangener Ausführungsbeispiele verwiesen.In the following description of further embodiments, the same reference numerals are used for equivalent components, each supplemented by a small letter to distinguish the embodiment. In this case, essentially only the differences from the embodiment (s) already described are discussed and, moreover, reference is hereby explicitly made to the description of previous exemplary embodiments.

2 ist eine schematische Schnittansicht einer Dampfsiebanordnung eines Wasserseparators 10a, die im dargestellten Beispiel aus drei hintereinander angeordneten Siebplatten 12a-1, 12a-2 und 12a-3 gebildet ist. 2 is a schematic sectional view of a Dampfsiebanordnung a water separator 10a , in the example shown, of three screen plates arranged one behind the other 12a-1 . 12a-2 and 12a-3 is formed.

Mit dieser Anordnung wird das oben mit Bezug auf 1 bereits beschriebene Verfahren zum Abtrennen von Wasser aus einer Nassdampfströmung gewissermaßen zweifach hintereinander durchgeführt, nämlich zunächst mittels der Siebplatten 12a-1 und 12a-2, und sodann nochmals mittels der Siebplatten 12a-2 und 12a-3.With this arrangement, the above with respect to 1 already described method for separating water from a wet steam flow to a certain extent twice in succession, namely first by means of the screen plates 12a-1 and 12a-2 , and then again by means of the sieve plates 12a-2 and 12a-3 ,

Ein weiterer Unterschied zu der einfachen Anordnung gemäß 1 besteht darin, dass jede der Siebplatten 12a-1 bis 12a-3 mit einer regelmäßigen Anordnung einer Vielzahl von Sieböffnungen 14a-1, 14a-2 bzw. 14a-3 versehen ist.Another difference to the simple arrangement according to 1 is that each of the sieve plates 12a-1 to 12a-3 with a regular arrangement of a plurality of screen openings 14a-1 . 14a-2 respectively. 14a-3 is provided.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Sieböffnungen 14a-1, 14a-2 bzw. 14a-3 orthogonal zur Durchströmungsrichtung und orthogonal zur ”Ablenkungsrichtungrichtung” jeweils langgestreckt sind, insbesondere bei Anordnung der Sieböffnungen 14a-1, 14a-2 bzw. 14a-3 auf einem jeweiligen eindimensionalen (mathematischen) Gitter. Abweichend davon können die Sieböffnungen 14a-1, 14a-2 bzw. 14a-3 jedoch z. B. auch eine zumindest annähernd kreisrunde Form besitzen, insbesondere bei Anordnung der Sieböffnungen 14a-1, 14a-2 bzw. 14a-3 auf einem jeweiligen zweidimensionalen (mathematischen) Gitter.In one embodiment, it is provided that the screen openings 14a-1 . 14a-2 respectively. 14a-3 are elongated orthogonal to the flow direction and orthogonal to the "deflection direction", in particular in the arrangement of the screen openings 14a-1 . 14a-2 respectively. 14a-3 on a respective one-dimensional (mathematical) grid. Deviating from this, the sieve openings 14a-1 . 14a-2 respectively. 14a-3 however, for example B. also have an at least approximately circular shape, in particular in the arrangement of the screen openings 14a-1 . 14a-2 respectively. 14a-3 on a respective two-dimensional (mathematical) grid.

Die Durchströmung des Wasserseparators 14a erfolgt in der Figur wieder von links nach rechts. An den Sieböffnungen 14a-1 tritt Nassdampf enthaltend einen Wasserdampfanteil (gestrichelte Pfeile) und einen Wasseranteil (durchgezogene Pfeile) ein. Hinter diesen Sieböffnungen 14a-1 der ersten Siebplatte 12a-1 erfolgt eine Umlenkung der Dampfströmung in mehrere verschiedene Querrichtungen (jeweils mit einer Komponente orthogonal zur Durchströmungsrichtung), hin zu den Sieböffnungen 14a-2 der nachfolgenden (zweiten) Siebplatte 12a-2. Jede Sieböffnung 14a-2 der zweiten Siebplatte 12a-2 ist mit einem Versatz zu den Sieböffnungen 14a-1 der ersten Siebplatte 12a-1 angeordnet, um die erwähnte Umlenkung (hier: Aufspaltung der Strömung in mehreren Querrichtungen) zu erzwingen.The flow through the water separator 14a takes place in the figure again from left to right. At the screen openings 14a-1 Wet steam containing a portion of water vapor (dashed arrows) and a proportion of water (solid arrows). Behind these screen openings 14a-1 the first screen plate 12a-1 there is a deflection of the steam flow in several different transverse directions (each with a component orthogonal to the flow direction), towards the screen openings 14a-2 the following (second) screen plate 12a-2 , Every sieve opening 14a-2 the second screen plate 12a-2 is with an offset to the screen openings 14a-1 the first screen plate 12a-1 arranged to force the mentioned deflection (here: splitting of the flow in several transverse directions).

Der Einfachheit der Darstellung halber ist in 2 die Wasserablaufkonstruktion der zweiten Siebplatte 12a-2 (und der dritten Siebplatte 12a-3) nicht dargestellt. Eine solche Einrichtung zum Abführen von Wasser, welches in Bereichen zwischen den zweiten Sieböffnungen 14a-2 (bzw. in Bereichen zwischen den Sieböffnungen 14a-3 der dritten Siebplatte 12a-3) auftrifft, könnte beispielsweise so ausgebildet sein, wie dies bereits mit Bezug auf 1 beschrieben wurde. Entsprechende Ablaufkonstruktionen (wie der erwähnte Wasserablaufkanal) sind bei dem Beispiel gemäß 2 sowohl in der zweiten Siebplatte 12a-2 als auch in der drietten Siebplatte 12a-3 vorzusehen.For the sake of simplicity of illustration, is in 2 the drainage structure of the second screen plate 12a-2 (and the third screen plate 12a-3 ) not shown. Such a device for removing water, which in areas between the second screen openings 14a-2 (or in areas between the screen openings 14a-3 the third screen plate 12a-3 ) could, for example, be formed as already described with reference to FIG 1 has been described. Corresponding drainage structures (such as the mentioned water drainage channel) are in the example according to 2 both in the second screen plate 12a-2 as well as in the driette screen plate 12a-3 provided.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind an den jeweiligen Prallflächen der Siebplatten 12a-2 und 12a-3, also in Bereichen zwischen den Sieböffnungen 14a-2 und in Bereichen zwischen den Sieböffnungen 14a-3, Einmündungen an denjenigen Stellen vorgesehen, an denen das Wasser bevorzugt auftrifft. Dieses auftreffende Wasser kann über diese Einmündungen in einen oder mehrere Ablaufkanäle gelangen, die im Inneren der Siebplatten 12a-2 und 12a-3 ausgebildet sind.In a preferred embodiment, the screen plates are at the respective baffles 12a-2 and 12a-3 , ie in areas between the screen openings 14a-2 and in areas between the screen openings 14a-3 , Junctions provided at those points where the water preferably impinges. This impinging water can pass through these junctions in one or more drainage channels, which are inside the sieve plates 12a-2 and 12a-3 are formed.

Über diese Kanäle kann eine gewisse ”Absaugung” durch eine Differenz derjenigen Drücke realisiert sein, die einerseits an den Einmündungen und andererseits an den Ausgängen der Kanäle herrschen. Die Kanäle können ausgangsseitig z. B. in einen gemeinsamen Wassersammelkanal einmünden, der wiederum mit dem Eingang einer Wasserpumpe verbunden ist, um das abgefangene Wasser ”aktiv” abzusaugen bzw. abzuleiten.Through these channels a certain "suction" can be realized by a difference of those pressures that prevail on the one hand at the junctions and on the other hand at the outputs of the channels. The channels can be on the output side z. B. in a common water collection channel, which in turn is connected to the input of a water pump to "suck off" the trapped water "active" or deduce.

Nachfolgend wird mit Bezug auf 3 ein Beispiel für eine vorteilhafte Verwendung eines Dampfseparators der oben beschriebenen Arten erläutert.Hereinafter, with reference to 3 an example of an advantageous use of a steam separator of the types described above explained.

3 zeigt eine Dampfturbine 30b, umfassend ein etwa zylindrisches Turbinengehäuse 32b mit einer darin drehbar um eine Turbinenachse 34b gelagerten Turbinenwelle 36b. 3 shows a steam turbine 30b comprising an approximately cylindrical turbine housing 32b with one rotatable about a turbine axis 34b stored turbine shaft 36b ,

Entlang der Turbinenwelle 36b sind mehrere von Wasserdampf durchströmbare Stufengruppen 38b-1, 38b-2, 38b-3 und 38b-4 vorgesehen, die im dargestellten Ausführungsbeispiel in der Figur nacheinander von links nach rechts durchströmt werden.Along the turbine shaft 36b are several stages of steam flow through by steam 38b-1 . 38b-2 . 38b 3- and 38b-4 provided in the illustrated embodiment in the figure to be flowed through successively from left to right.

An einem (nicht dargestellten) Frischdampfeinlass wird Frischdampf mit hohem Druck und hoher Temperatur in die Turbine 30b eingeleitet und nach der Durchströmung der Stufengruppen 38b-1 bis 38b-4 mit niedrigem Druck und niedriger Temperatur über einen (nicht dargestellten) Dampfauslass wieder aus der Turbine 30b herausgeführt. In an sich bekannter Weise kann dieser Abdampf sodann über einen Kondensator und einen Dampferzeuger wieder aufbereitet als Frischdampf für die Turbine 30b verwendet werden.At a live steam inlet (not shown), live steam at high pressure and high temperature is introduced into the turbine 30b introduced and after the flow through the stage groups 38b-1 to 38b-4 at low pressure and low temperature via a steam outlet (not shown) back out of the turbine 30b led out. In a manner known per se, this exhaust steam can then be recycled via a condenser and a steam generator as live steam for the turbine 30b be used.

Jede der Stufengruppen 38b-1 bis 38b-4 ist aus einer drehfest mit der Turbinenwelle 36b verbundenen Laufschaufelstruktur und einer damit zusammenwirkenden und stationär zum Turbinengehäuse 32b gehaltenen Leitschaufelstruktur gebildet.Each of the step groups 38b-1 to 38b-4 is from a rotationally fixed with the turbine shaft 36b connected blade structure and a cooperating and stationary to the turbine housing 32b formed Leitschaufelstruktur formed.

Üblicherweise besteht eine Laufschaufelstruktur hierbei aus einer Reihe von axial voneinander beabstandeten Laufschaufelkränzen mit radial von der Turbinenwelle 36b abstehenden Laufschaufeln 40b, und besteht eine Leitschaufelstruktur aus einer Reihe von axial voneinander beabstandeten Leitschaufelkränzen mit mehreren radial von stationären Leitschaufelträgern nach innen ragenden Leitschaufeln 42b, so dass im Dampfströmungsverlauf einer Stufengruppe abwechselnd Laufschaufeln und Leitschaufeln von Wasserdampf umströmt werden.Typically, a blade structure in this case consists of a series of axially spaced blade rings with radially from the turbine shaft 36b protruding blades 40b and a vane structure consists of a series of axially spaced apart vane rings with a plurality of stator vanes radially inwardly projecting from stationary vane carriers 42b , so that in the steam flow path of a step group alternately blades and vanes are flowed around by water vapor.

In den nacheinander von Wasserdampf durchströmten Stufengruppen 38b-1 bis 38b-4 erfolgt jeweils eine druck- und temperaturreduzierende Expansion des Wasserdampfes.In the successively flowed through by water vapor stage groups 38b-1 to 38b-4 takes place in each case a pressure and temperature-reducing expansion of the water vapor.

Eine Besonderheit der Dampfturbine 30b besteht darin, dass die Stufengruppen 38b-1, 38b-2 und 38b-3 zur Abgabe von Nassdampf mit einem Wasseranteil von beispielsweise etwa 5 bis 15% (und dementsprechend einem Wasserdampfanteil von etwa 85 bis 95%) ausgelegt sind, wobei im jeweiligen weiteren Dampfströmungsverlauf hinter diesen Stufengruppen 38b-1, 38b-2, 38b-3 jeweils ein Wasserseparator 10b-1, 10b-2 bzw. 10b-3 angeordnet ist, mittels welchem dem Nassdampf an diesen Stellen jeweils (flüssiges) Wasser entzogen wird. Über den jeweiligen Wasserseparator wird der Dampf somit mit einem reduziertem Wasseranteil (und dementsprechend erhöhtem Wasserdampfanteil) an die im Dampfströmungsverlauf jeweils nachfolgende (38b-2, 38b-3 und 38b-4) der Stufengruppen 38b-1 bis 38b-4 abgegeben.A special feature of the steam turbine 30b is that the step groups 38b-1 . 38b-2 and 38b-3 for dispensing wet steam having a water content of, for example, about 5 to 15% (and accordingly a water vapor content of about 85 to 95%) are designed, wherein in the respective further steam flow course behind these stage groups 38b-1 . 38b-2 . 38b-3 one water separator each 10b-1 . 10b-2 respectively. 10b-3 is arranged, by means of which the wet steam at these points each (liquid) water is withdrawn. By means of the respective water separator, the steam is thus mixed with a reduced proportion of water (and correspondingly increased water vapor content) to the steam flow in each case following (in 38b-2 . 38b-3 and 38b-4 ) of the step groups 38b-1 to 38b-4 issued.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Dampfturbine 30b derart ausgelegt und betrieben, dass der Wasseranteil des stromaufwärts eines jeweiligen der Wasserseparatoren 10b-1, 10b-2 bzw. 10b-3 befindlichen Nassdampfes von etwa 10% nach Passieren dieses Wasserseparators auf der stromabwärtigen Seite auf einen wesentlich kleineren Wert reduziert wird. Bevorzugt erfolgt eine Reduzierung um wenigstens einen Faktor 3, weiter bevorzugt um wenigstens einen Faktor 5. In einem Extremfall wird der Wasseranteil praktisch auf 0% reduziert, also ”Trockendampf” erzeugt.In the illustrated embodiment, the steam turbine 30b designed and operated such that the water content of the upstream of each of the water separators 10b-1 . 10b-2 respectively. 10b-3 The wet steam of about 10% after passing through this water separator on the downstream side is reduced to a much smaller value. Preferably, a reduction by at least a factor of 3, more preferably by at least a factor of 5. In an extreme case, the proportion of water is practically reduced to 0%, so "dry steam" generated.

Jeder der Wasserseparatoren 10b-1 bis 10b-3 gemäß des dargestellten Ausführungsbeispiels trocknet den Wasserdampf mehr oder weniger stark, so dass stromabwärts davon vor allem der energetisch hochwertige Wasserdampf für die weitere Expansion in der Turbine 30b weitergeführt wird.Each of the water separators 10b-1 to 10b-3 According to the illustrated embodiment, the water vapor dries more or less, so that downstream of it especially the energetically high-quality water vapor for further expansion in the turbine 30b is continued.

Das von den Wasserseparatoren 10b-1 bis 10b-3 entzogene Wasser kann beispielsweise aus der Turbine 30b herausgeführt und einer Wiederaufbereitung zugeführt werden (nicht dargestellt), etwa um dieses im Wasser-Dampf-Kreislauf einer betreffenden Kraftwerksanlage wiederzuverwenden.That of the water separators 10b-1 to 10b-3 withdrawn water can, for example, from the turbine 30b led out and recycled (not shown), about to reuse this in the water-steam cycle of a power plant concerned.

Vorteilhaft ermöglicht der dargestellte Aufbau der Turbine 30b einen Verzicht auf aufwendige externe Einrichtungen zur so genannten Zwischenüberhitzung, wie diese im Stand der Technik zur Vermeidung von zu hohen Wasseranteilen insbesondere in niederdruckseitigen Turbinenbereichen eingesetzt werden. Wenn bei der dargestellten Turbine 30b dennoch eine Zwischenüberhitzung vorgesehen wird, so können die hierfür verwendeten Einrichtungen vorteilhaft weniger aufwendig gestaltet werden.Advantageously, the illustrated construction allows the turbine 30b a waiver of complex external devices for so-called reheating, as used in the prior art to avoid too high a water content, especially in low-pressure side turbine areas. If in the illustrated turbine 30b Nevertheless, a reheat is provided, so the facilities used for this purpose can be advantageously designed less expensive.

Es versteht sich, dass die konkrete Anzahl und Anordnung bzw. Durchströmungsreihenfolge der Stufengruppen 38b-1 bis 38b-4 und der Wasserseparatoren 10b-1 bis 10b-3 lediglich beispielhaft zu verstehen sind und modifiziert werden können. Gegebenenfalls, je nach Auslegung der einzelnen Stufengruppen, können somit z. B. Wasserseparatoren auch nur hinter einigen bzw. denjenigen Stufengruppen angeordnet sein, bei welchen eine Abgabe von Nassdampf zu erwarten ist. Dies ist bei gängigen Turbinenauslegungen zumeist lediglich in so genannten Mitteldruckstufen und vor allem Niederdruckstufen der Fall, bzw. bei so genannten ”Sattdampfprozessen”.It is understood that the concrete number and arrangement or Durchströmungsreihenfolge the stage groups 38b-1 to 38b-4 and the water separators 10b-1 to 10b-3 are merely exemplary and can be modified. Optionally, depending on the design of the individual stage groups, thus z. B. water separators may also be arranged only behind some or those groups of steps in which a release of wet steam is to be expected. This is usually the case in conventional turbine designs only in so-called medium-pressure stages and especially low-pressure stages, or in so-called "saturated steam processes".

Bei manchen Dampfturbinenkonstruktionen sind derartige Stufen oftmals baulich voneinander separiert und über Dampfleitungen miteinander verbunden. In diesem Fall kann die beispielhaft in 3 gezeigte Dampfturbine 30b dementsprechend auch lediglich eine solche Mitteldruckstufe oder Niederdruckstufe (einer insgesamt größeren Dampfturbinenanlage) darstellen.In some steam turbine designs, such stages are often structurally separated from one another and connected to one another via steam lines. In this case, the example in 3 shown steam turbine 30b Accordingly, only represent such a medium-pressure level or low-pressure stage (an overall larger steam turbine plant).

Die Wasserseparatoren 10b-1 bis 10b-3 sind im dargestellten Beispiel vollständig innerhalb des Turbinengehäuses 32b untergebracht. In diesem Fall werden allenfalls Wasserabfuhrleitungen durch das Turbinengehäuse 32b hindurch nach außen geführt (nicht dargestellt). Jeder der Wasserseparatoren 10b-1 bis 10b-3 umfasst eine Dampfsiebanordnung zum Abfangen von Wassertröpfchen aus der Dampfströmung, beispielsweise wie oben mit Bezug auf die 1 und 2 bereits beschrieben.The water separators 10b-1 to 10b-3 are completely within the turbine housing in the example shown 32b accommodated. In this case, only water discharge lines through the turbine housing 32b passed out (not shown). Each of the water separators 10b-1 to 10b-3 includes a vapor sieve assembly for trapping water droplets from the vapor stream, for example, as above with respect to FIG 1 and 2 already described.

Um eine Dampfströmung ”an den Wasserseparatoren vorbei” zu vermeiden, sind diese in Radialrichtung einerseits gegenüber dem Turbinengehäuse 32b und andererseits gegenüber der Turbinenwelle 36b abgedichtet.In order to avoid a steam flow "past the water separators", these are in the radial direction on the one hand opposite the turbine housing 32b and, on the other hand, opposite the turbine shaft 36b sealed.

Zusammenfassend ist mit der Dampfturbine 30b vorteilhaft eine ”interne Dampfnässeseparation” realisiert, mittels welcher insbesondere bei Verwendung von niedrigeren Frischdampfdrücken und -temperaturen unzulässig hohe Abdampffeuchten bei der Expansion, und in der Folge Schaufelerosion und ähnliche Probleme vermieden werden können. Etwaige Schutzmaßnahmen an den Turbinenbauteilen, wie z. B. ein Härten der Schaufeln oder ein Heizen der Leitschaufeln, sind entbehrlich bzw. können mit geringerem Aufwand vorgesehen werden.In summary, with the steam turbine 30b Advantageously realized an "internal Dampfnässeseparation", by means of which, in particular when using lower live steam pressures and temperatures inadmissible high Abdampffeuchten in the expansion, and as a result blade erosion and similar problems can be avoided. Any protective measures on the turbine components, such. As hardening of the blades or heating of the vanes, are unnecessary or can be provided with less effort.

Für die Wasserseparatoren kann abweichend vom Ausführungsbeispiel gemäß 3 auch eine teilweise Anordnung von Komponenten dieser Wasserseparatoren außerhalb eines eigentlichen Turbinengehäuses gewählt werden.For the water separators may differ from the embodiment according to 3 Also, a partial arrangement of components of these water separators are selected outside of an actual turbine housing.

Beispielsweise kann ein Wasserseparator über eine relativ kurze Rohrleitungsanordnung mit dem Turbinengehäuse verbunden sein (Prinzip: Rohrentnahme).For example, a water separator can be connected to the turbine housing via a relatively short pipe arrangement (principle: pipe removal).

Auch kann ein Wasserseparator über eine Leitungsverbindung an das Turbinengehäuse gekoppelt werden, die durch einen Gehäuseanguss (z. B. ”Entnahmedom”) gebildet ist.Also, a water separator may be coupled to the turbine housing via a conduit connection formed by a housing casting (eg, "bleed port").

Alternativ zur Installation des Wasserseparators innerhalb des dampfdurchströmten Innenraumes des Turbinengehäuses (vgl. 3) ist also auch eine Installation über angeflanschte bzw. angeschweißte Rohrleitungen oder in Gehäuseanbauten oder einstückig mit dem Turbinengehäuse verbundenen Einrichtungen möglich.Alternatively to the installation of the water separator within the steam-flowed interior of the turbine housing (see. 3 ) is therefore also an installation on flanged or welded pipes or in housing attachments or integrally connected to the turbine housing facilities possible.

Bei Verwendung eines oder mehrerer Wasserseparatoren bei einer Dampfturbine der oben berschriebenen und beispielhaft in 3 dargestellten Art kann das abgefangene Wasser aus dem jeweiligen Turbinengehäuse herausgeführt und z. B. an anderer Stelle des Wasser-Wasserdampf-Kreislaufes wieder zugeführt werden.When using one or more water separators in a steam turbine of the above-described and exemplified in 3 The kind of water that has been trapped can be taken out of the respective turbine housing and z. B. be supplied again elsewhere in the water-steam cycle.

Claims (9)

Wasserseparator (10; 10a) zum Abtrennen von Wasser aus einer Nassdampfströmung, umfassend – ein erstes Sieb (12-1; 12a-1) mit wenigstens einer ersten Sieböffnung (14-1; 14a-1) und ein in Strömungsrichtung dahinter angeordnetes zweites Sieb (12-2; 12a-2) mit wenigstens einer zweiten Sieböffnung (14-2; 14a-2), die mit einem Versatz zur ersten Sieböffnung (14-1; 14a-1) angeordnet ist, und – eine Wasserabfuhreinrichtung (16, 18) zum Abführen von Wasser, welches benachbart der zweiten Sieböffnung (14-2; 14a-2) auf das zweite Sieb (12-2; 12a-2) auftrifft.Water separator ( 10 ; 10a ) for separating water from a wet steam flow, comprising - a first sieve ( 12-1 ; 12a-1 ) with at least one first sieve opening ( 14-1 ; 14a-1 ) and a downstream in the flow direction arranged second sieve ( 12-2 ; 12a-2 ) with at least one second screen opening ( 14-2 ; 14a-2 ) with an offset to the first sieve opening ( 14-1 ; 14a-1 ), and - a water discharge device ( 16 . 18 ) for removing water, which adjacent to the second sieve opening ( 14-2 ; 14a-2 ) on the second sieve ( 12-2 ; 12a-2 ). Wasserseparator (10; 10a) nach Anspruch 1, wobei die Wasserabfuhreinrichtung (16, 18) wenigstens einen im Inneren des zweiten Siebes (12-2; 12a-2) verlaufenden Wasserablaufkanal (18) und wenigstens eine Einmündung (16) in diesen Wasserablaufkanal (18) an einer Prallfläche des zweiten Siebes (12-2; 12a-2) benachbart der zweiten Sieböffnung (14-2; 14a-2) umfasst.Water separator ( 10 ; 10a ) according to claim 1, wherein the water discharge device ( 16 . 18 ) at least one inside the second screen ( 12-2 ; 12a-2 ) running water drainage channel ( 18 ) and at least one junction ( 16 ) in this water drainage channel ( 18 ) on a baffle surface of the second screen ( 12-2 ; 12a-2 ) adjacent to the second screen opening ( 14-2 ; 14a-2 ). Wasserseparator (10; 10a) nach Anspruch 2, wobei die Wasserabfuhreinrichtung (16, 18) ferner Mittel zum aktiven Abführen von im Wasserablaufkanal (18) befindlichem Wasser umfasst.Water separator ( 10 ; 10a ) according to claim 2, wherein the water discharge device ( 16 . 18 ) further means for actively discharging in the water drainage channel ( 18 ) water. Wasserseparator (10; 10a) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das zweite Sieb (12-2; 12a-2) als eine Siebplatte mit wenigstens einem im Inneren der Siebplatte verlaufenden Wasserablaufkanal (18) ausgebildet ist.Water separator ( 10 ; 10a ) according to one of the preceding claims, wherein the second sieve ( 12-2 ; 12a-2 ) as a screen plate with at least one running inside the screen plate water drainage channel ( 18 ) is trained. Wasserseparator (10a) nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend ein in Strömungsrichtung hinter dem zweiten Sieb (12a-2) angeordnetes drittes Sieb (12a-3) mit wenigstens einer dritten Sieböffnung (14a-3), die mit einem Versatz zur zweiten Sieböffnung (14a-2) angeordnet ist, wobei die Wasserabfuhreinrichtung ferner zum Abführen von Wasser, welches benachbart der dritten Sieböffnung (14a-3) auf das dritte Sieb (12a-3) auftrifft, ausgebildet ist.Water separator ( 10a ) according to one of the preceding claims, further comprising a flow direction behind the second sieve ( 12a-2 ) arranged third sieve ( 12a-3 ) with at least one third sieve opening ( 14a-3 ) with an offset to the second sieve opening ( 14a-2 ), wherein the water discharge device further for discharging water, which adjacent to the third sieve opening ( 14a-3 ) on the third sieve ( 12a-3 ), is formed. Verfahren zum Abtrennen von Wasser aus einer Nassdampfströmung, umfassend – Führen der Nassdampfströmung durch ein erstes Sieb (12-1; 12a-1) mit wenigstens einer ersten Sieböffnung (14-1; 14a-1) und ein in Strömungsrichtung dahinter angeordnetes zweites Sieb (12-2; 12a-2) mit wenigstens einer zweiten Sieböffnung (14-2; 14a-2), die mit einem Versatz zur ersten Sieböffnung (14-1; 14a-1) angeordnet ist, und – Abführen von Wasser, welches benachbart der zweiten Sieböffnung (14-1; 14a-1) auf das zweite Sieb (12-2; 12a-2) auftrifft.A method for separating water from a wet steam flow, comprising - passing the wet steam flow through a first screen ( 12-1 ; 12a-1 ) with at least one first sieve opening ( 14-1 ; 14a-1 ) and a downstream in the flow direction arranged second sieve ( 12-2 ; 12a-2 ) with at least one second screen opening ( 14-2 ; 14a-2 ) with an offset to the first sieve opening ( 14-1 ; 14a-1 ), and - discharging water adjacent to the second screen opening ( 14-1 ; 14a-1 ) on the second sieve ( 12-2 ; 12a-2 ). Verwendung eines Wasserseparators (10b-1 bis 10b-3) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und/oder eines Verfahren nach Anspruch 6 zum Abtrennen von Wasser aus einer Nassdampfströmung, die innerhalb eines Turbinengehäuses (32b) einer Dampfturbine (30b) auftritt. Use of a water separator ( 10b-1 to 10b-3 ) according to one of claims 1 to 5 and / or a method according to claim 6 for separating water from a wet steam flow, which within a turbine housing ( 32b ) of a steam turbine ( 30b ) occurs. Dampfturbine (30b), umfassend ein Turbinengehäuse (32b) mit einer darin drehbar um eine Turbinenachse (34b) gelagerten Turbinenwelle (36b), wobei entlang der Turbinenwelle (36b) eine Mehrzahl von mit Dampf durchströmbaren Stufengruppen (38b-1 bis 38b-4) vorgesehen sind, die jeweils aus einer wellenfesten Laufschaufelstruktur (40b) und einer damit zusammenwirkenden gehäusefesten Leitschaufelstruktur (42b) gebildet sind, so dass in den nacheinander von Dampf durchströmten Stufengruppen jeweils eine druck- und temperaturreduzierende Expansion des Dampfes erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine (38b-1 bis 38b-3) der Stufengruppen (38b-1 bis 38b-4) zur Abgabe von Nassdampf mit einem Wasseranteil von mehr als 5% ausgelegt ist, wobei im Dampfströmungsverlauf hinter dieser Stufengruppe (38b-1 bis 38b-3) ein Wasserseparator (10b-1 bis 10b-3) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 angeordnet ist, über welchen der Dampf nach Reduktion des Wasseranteils auf weniger als 3%, insbesondere weniger als 2%, an eine nachfolgende (38b-2 bis 38b-4) der Stufengruppen (38b-1 bis 38b-4) abgegeben wird.Steam turbine ( 30b ), comprising a turbine housing ( 32b ) with a rotatable about a turbine axis ( 34b ) stored turbine shaft ( 36b ), whereby along the turbine shaft ( 36b ) a plurality of steam flow-through stage groups ( 38b-1 to 38b-4 ), each consisting of a shaft-fixed blade structure ( 40b ) and a cooperating housing-fixed vane structure ( 42b ) are formed, so that in each of the succession of steam flow-through stage groups, a pressure and temperature- reducing expansion of the steam takes place, characterized in that at least one ( 38b-1 to 38b-3 ) of the stage groups ( 38b-1 to 38b-4 ) is designed for the delivery of wet steam with a water content of more than 5%, wherein in the steam flow path behind this stage group ( 38b-1 to 38b-3 ) a water separator ( 10b-1 to 10b-3 ) according to any one of claims 1 to 5, above which the vapor after reduction of the water content to less than 3%, in particular less than 2%, to a subsequent ( 38b-2 to 38b-4 ) of the stage groups ( 38b-1 to 38b-4 ) is delivered. Dampfturbine (30b) nach Anspruch 8, wobei der Wasserseparator (10b-1 bis 10b-3) vollständig innerhalb des Turbinengehäuses (32b) untergebracht ist.Steam turbine ( 30b ) according to claim 8, wherein the water separator ( 10b-1 to 10b-3 ) completely within the turbine housing ( 32b ) is housed.
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