DE102012103992A1 - Verfahren zur Bestimmung einer Dampfwegeffizienz eines Dampfturbinenabschnitts mit innerer Leckage - Google Patents

Verfahren zur Bestimmung einer Dampfwegeffizienz eines Dampfturbinenabschnitts mit innerer Leckage Download PDF

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Abstract

Ein Verfahren zum genaueren Messen des Wirkungsgrads einer Dampfturbine (12) ist offenbart, wobei der Dichtungsdampf (11) in der Dampfturbine (12) rückgeführt wird, so dass eine genauere Messung des Dampfturbinenwirkungsgrads durchgeführt werden kann. Ein Teil des Dampfs (13), der in eine Turbine (12) eintritt, strömt in die Turbinenenddichtung (16) und vermischt sich anschließend mit dem Dampf (15), der die Turbine (12) durchströmt. Eine Verrohrung (32) von einer der Enddichtungsleitungen (28) zu dem Kondensator (18) wird hinzugefügt. Diese hinzugefügte Leitung (32) weist ein Ventil (34) sowie Druck- (36), Temperatur- und Strömungs-(40)Messeinrichtungen auf. Während das Ventil (34) geöffnet wird, wird die zu der Enddichtungsleitung (28) strömende Menge des Stroms reduziert, so dass es dem Dampf (11) der Enddichtung (16) erlaubt ist, sich mit dem Dampf (15) zu vermischen, der die Turbine (12) durchströmt. Während der Strom in dieser Leitung (28) verringert wird, wird die an dem Turbinenauslass (26) gemessene Temperatur ebenfalls abnehmen. Der Grad, um den das Ventil (34) geöffnet wird, wird gesteigert, bis entweder die Abgastemperatur ein Minimum erreicht hat, oder bis die Enthalpie in dem Rohr (32) von der anfänglichen Enthalpie abweicht.

Description

  • Die Erfindung betrifft Turbinen und speziell ein Verfahren zum Verzweigen des Dichtungsdampfs in einer Dampfturbine, so dass eine genauere Messung des Dampfturbinenwirkungsgrads durchgeführt werden kann.
  • HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG
  • Dampfturbinen sind Maschinen, die dazu dienen, anhand der Druckenergie von Dampf mechanische (Rotations-)Leistung zu erzeugen. Daher sind die Hauptkomponenten einer Dampfturbine Schaufeln, die dazu eingerichtet sind, eine maximale Rotationsenergie hervorzubringen, indem der Strom von Dampf entlang deren Oberflächen gelenkt wird. Um den Turbinenwirkungsgrad zu maximieren, wird der Dampf auf seinem Weg durch die Turbine expandiert (und dadurch sein Druck verringert), wobei in mehreren Turbinenstufen Arbeit verrichtet wird.
  • In einigen Dampfturbinenkonstruktionen wird Dampf von der Hochdruckenddichtung zwischen dem Innen- und Außengehäuse der Turbine verzweigt, um der Niederdruckenddichtung der Turbine Dichtungsdampf zuzuführen. Einem Teil dieses Dichtungsdampfs ist es gestattet, nach der letzten Dampfturbinenstufe wieder in den Hauptdampfstrom einzutreten.
  • Dieser Dampf tritt in den Hauptdampfstrom wieder ein, bevor der Druck und die Temperatur des Hauptdampfstroms gemessen werden können. Dies bewirkt, dass der gemessene Wirkungsgrad der Dampfturbine geringer ist, als wenn kein Dichtungsdampf in den Hauptdampfstrom eintreten würde.
  • Das Problem tritt bei einer herkömmlichen Überprüfung des Dampfturbinenwirkungsgrads auf, wenn der gemessene Dampfturbinenwirkungsgrad geringer ist als der erwartete Wert. Es gibt zwei mögliche Ursachen für diese Situation. Erstens, der innere Leckstrom ist größer als konstruktionsmäßig vorgesehen, was eine Erhöhung der Abdampfenthalpie der Turbine hervorruft. Zweitens, der Dampfpfadwirkungsgrad ist geringer als konstruktionsmäßig vorgesehen. Das herkömmliche Untersuchungsverfahren ist nicht in der Lage zu ermitteln, welche Ursache zu der Leistungsminderung führte.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum vorübergehenden Rückführen des Dichtungsdampfs in einer Dampfturbine, so dass eine genauere Messung des Dampfturbinenwirkungsgrads durchgeführt werden kann.
  • Ein Verfahren und System zum genaueren Messen des Dampfturbinenwirkungsgrads sind offenbart, wobei der Dichtungsdampf in der Dampfturbine rückgeführt wird, um eine genauere Messung des Dampfturbinenwirkungsgrads zu ermöglichen. Ein Teil des in eine Turbine eintretenden Dampfs strömt in die Hochdruckenddichtung der Turbine und vermischt sich anschließend mit dem Dampf, der die Turbine durchströmt. Ausgehend von einer der Enddichtungsleitungen zu dem Kondensator wird eine Verrohrung hinzugefügt. Diese hinzugefügte Leitung weist ein Ventil sowie Druck-, Temperatur- und Strömungsmesseinrichtungen auf. Während das Ventil geöffnet wird, steigt die zu der Enddichtungsleitung strömende Strömungsmenge an, so dass dadurch die Menge an Enddichtungsdampf verringert wird, die sich mit dem Dampf vermischt, der die Turbine durchströmt. Während der Strom in dieser Leitung reduziert wird, wird die an dem Turbinenauslass gemessene Temperatur ebenfalls abnehmen. Der Grad um den das Ventil geöffnet wird, wird gesteigert, bis entweder die Abgastemperatur ein Minimum erreicht hat, oder bis die Enthalpie in dem Rohr von der anfänglichen Enthalpie abweicht.
  • In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur genaueren Erfassung des Wirkungsgrads einer Dampfturbine, wobei Dampf von der Hochdruckenddichtung der Turbine zwischen dem Innen- und Außengehäuse der Turbine verzweigt wird, um der Niederdruckenddichtung der Turbine Dichtungsdampf zuzuführen, und wobei der Dampf anschließend nach der letzten Dampfturbinenstufe vor dem Messen des Drucks und der Temperatur des Hauptdampfstroms in den Hauptdampfstrom rückgeführt wird, den Schritt eines vorübergehenden Rückführens des Dichtungsdampfs zu einem Dampfkondensator, so dass der Wirkungsgrad der Dampfturbine gemessen werden kann, bevor der Dichtungsdampf wieder in den Hauptdampfstrom rückgeführt wird.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur genaueren Erfassung des Wirkungsgrads einer Dampfturbine, wobei Dampf von der Hochdruckenddichtung der Turbine zwischen dem Innen- und Außengehäuse der Turbine verzweigt wird, um der Niederdruckenddichtung der Turbine Dichtungsdampf zuzuführen, und anschließend nach der letzten Dampfturbinenstufe vor dem Messen des Drucks und der Temperatur des Hauptdampfstroms in den Hauptdampfstrom rückgeführt wird, wobei die Hochdruckenddichtung der Turbine eine erste Leitung aufweist, die einen Teil des Dichtungsdampfs zu einem Punkt verzweigt, an dem der Teil des Dichtungsdampfs mit Dampf vermischt wird, der durch die Turbine strömt, und eine zweite Leitung aufweist, die zwischen der Enddichtung und einem Dampfkondensator verläuft, den Schritt des Verwendens einer Verrohrung, die zwischen der zweiten Leitung und dem Kondensator verläuft, um die Menge von Dichtungsdampf, der durch die zweite Leitung strömt, und dadurch die Menge von Dichtungsdampf zu steuern/regeln, der durch die erste Leitung strömt, um dadurch den Dichtungsdampf zu dem Kondensator rückzuführen, so dass der Dichtungsdampf wenigstens vorübergehend von dem Hauptdampfstrom getrennt ist, so dass dadurch der Wirkungsgrad der Dampfturbine gemessen werden kann, bevor der Dichtungsdampf wieder in den Hauptdampfstrom rückgeführt wird.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung gehören zu einem System zur genaueren Erfassung des Wirkungsgrads einer Dampfturbine, wobei Dampf von der Hochdruckenddichtung der Turbine zwischen dem Innen- und Außengehäuse der Turbine verzweigt wird, um der Niederdruckenddichtung der Turbine Dichtungsdampf zuzuführen, und wobei der Dampf anschließend nach der letzten Dampfturbinenstufe vor dem Messen des Drucks und der Temperatur des Hauptdampfstroms in den Hauptdampfstrom rückgeführt wird: eine mit der Enddichtung verbundene erste Leitung, die einen Teil des Dichtungsdampfs zu einem Punkt verzweigt, an dem der Teil des Dichtungsdampfs mit Dampf vermischt wird, der durch die Turbine strömt; eine zweite Leitung, die zwischen der Enddichtung und einem Dampfkondensator verläuft; und eine Verrohrung, die zwischen der zweiten Leitung und dem Kondensator verläuft, wobei die Verrohrung die Menge von Dichtungsdampf, der durch die zweite Leitung strömt, und somit die durch die erste Leitung strömende Menge von Dichtungsdampf reguliert, um dadurch den Dichtungsdampf zu dem Kondensator rückzuführen, so dass der Dichtungsdampf wenigstens vorübergehend von dem Hauptdampfstrom getrennt ist, so dass dadurch der Wirkungsgrad der Dampfturbine gemessen werden kann, bevor der Dichtungsdampf wieder in den Hauptdampfstrom rückgeführt wird.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt in einer vereinfachten Darstellung eine Turbine mit einer Anordnung zum Rückführen von Dichtungsdampf, um eine genauere Messung des Dampfturbinenwirkungsgrads zu ermöglichen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • 1 veranschaulicht anhand eines vereinfachten Diagramms eine Anordnung 10 zum Rückführen von Dichtungsdampf 11 in einer Dampfturbine 12, um eine genauere Messung des Wirkungsgrads der Dampfturbine zu ermöglichen.
  • Wie in 1 gezeigt, tritt von einem Druck- oder Dampfkessel 20 stammender erwärmter Hochdruckdampf 13 an einem Hauptdampfeinlass 14 in eine Dampfturbine 12 ein. Ein Großteil 15 des in die Dampfturbine 12 eingespeisten Hochdruckdampfs 13 durchströmt entlang der Turbinenachse mehrere (nicht gezeigte) Reihen von Schaufeln, die abwechselnd stationär und beweglich sind. Die Dampfturbine 12 verwendet die Schaufeln, um dem Hochdruckdampf 15 Energie zu entziehen, so dass sie durch den Hochdruckdampf 15 in Drehung versetzt werden. Die Niederdruckenddichtung 16 wird durch die Hochdruckenddichtungsleckstromabfuhr 24 beschickt. Ein Teil dieses Stroms strömt durch die erste Leckstromabfuhrleitung 17. Ein zweiter Teil dieses Stroms strömt durch die zweite Leckstromabfuhrleitung 42. Der übrige Strom vermischt sich mit dem Hauptdampfstrom 15, um den Abdampf 21 zu bilden.
  • Ein mit Dichtungsdampf 11 bezeichneter Teil des Dampfes 13 wird in eine Enddichtung 22 verzweigt, die Leitungen 24, 28 und 30 aufweist. Der Dichtungsdampf bildet für Turbinen, die Dampf in einen Vakuumkondensator abführen, eine Dichtung, so dass ein besseres Vakuum erzeugt wird, und der Eintritt nicht kondensierbarer Stoffe in das System verhindert wird.
  • Ein Teil 19 des Dichtungsdampfs 11, der in die Enddichtung 22 verzweigt ist, wird durch die Leitung 24, die im Inneren der Dampfturbine 12 angeordnet ist, zu einem Punkt 26 verzweigt, wo er mit dem durch die Turbine 12 strömenden Dampf 15 vermischt wird, um einen gemischten Abdampf 21 hervorzubringen. Der gemischte Abdampf 21 kann anschließend in einen Nacherwärmer, in eine weitere Dampfturbine, in einen weiteren (nicht gezeigten) Prozess oder in den Dampfkondensator 18 eingespeist werden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ausgehend von der zweiten Leitung 28, die zwischen der Enddichtung 22 und dem Kondensator 18 verläuft, eine Leitung 32 hinzugefügt. Diese hinzugefügte Leitung 32 enthält ein Ventil 34, eine Druckmesseinrichtung 38, eine Temperaturmesseinrichtung 36 und eine Dampfstrommesseinrichtung 40. Während das Ventil 34 geöffnet wird, wird die Menge von Dampfstrom 19, der zu der Leitung 24 strömt, reduziert. Während der Dampfstrom 19 in der Leitung 24 reduziert wird, wird die an dem Turbinenauslass 21 gemessene Temperatur ebenfalls abnehmen. Diese Temperatur wird sinken, da sich die Menge von heißem Enddichtungsdampf 19, der sich mit dem kälteren Hauptdampfstrom 15 vermischt, verringert hat, mit der Folge einer Verringerung der Mischtemperatur. Der Grad, um den das Ventil 34 geöffnet wird, wird gesteigert, bis entweder die Temperatur an dem Turbinenauslass 26 eine minimale Temperatur erreicht hat, oder bis die Enthalpie in dem Rohr 32 von der anfänglichen Enthalpie abweicht.
  • Wie oben erörtert, wird in manchen Dampfturbinenkonstruktionen von der Hochdruckenddichtung stammender Dampf zwischen dem Innen- und Außengehäuse der Turbine 12 verzweigt, um der Niederdruckenddichtung 16 der Turbine 12 eine Dichtung zu verleihen. Einem Teil dieses Dichtungsdampfs 11 ist es gestattet, nach der letzten Stufe der Dampfturbine 12 wieder in den Hauptdampfstrom 15 einzutreten. Dieser Dampf tritt in den Hauptdampfstrom wieder ein, bevor der Druck und die Temperatur des Hauptdampfstroms 15 gemessen werden kann. Dieser Dampf ist der Teil 19 des Dichtungsdampfs 11, der über die Leitung 24 zu dem Turbinenauslass 26 verzweigt ist, wo der Teil 19 des Dichtungsdampfs 11 mit dem Dampf 15 vermischt wird, der durch die Turbine 12 strömt. Dieses Mischen führt dazu, dass der gemessene Wirkungsgrad der Dampfturbine 12 geringer ist, als wenn keine Dichtungsdampf 19 in den Hauptdampfstrom eintreten würde.
  • Wie oben erörtert, kann der gemessene Wirkungsgrad der Dampfturbine 12 geringer sein als der erwartete Wert, weil der innere Leckstrom der Turbine 12 größer ist, als in der Konstruktion vorgesehen, mit der Folge einer Steigerung der Abdampfenthalpie der Turbine, oder weil der Dampfpfadwirkungsgrad geringer ist als der konstruktionsmäßig angestrebte Wert. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, die beiden Fälle für die Messung des Turbinenwirkungsgrads zu trennen.
  • Die in 1 dargestellte Anordnung stellt ein Verfahren zum vorübergehenden Rückführen des Dichtungsdampfs bereit, so dass eine genauere Messung des Dampfturbinenwirkungsgrads durchgeführt werden kann. Wie oben erläutert, wird die zu der Leitung 24 strömende Menge von Dampfstrom 19 während des Öffnens des Ventils 34 reduziert. Während der Dampfstrom 19 in der Leitung 24 reduziert wird, nimmt die an dem Turbinenauslass 16 gemessene Temperatur ebenfalls ab. Der Grad, um den das Ventil 34 geöffnet wird, wird gesteigert, bis entweder die Temperatur an dem Turbinenauslass 26 eine minimale Temperatur erreicht hat, oder bis die Enthalpie in dem Rohr 32 von der in dem Rohr 32 gemessenen anfänglichen Enthalpie abweicht. Der gemischte Abdampf 21 weist einen Druck und eine Temperatur auf. Diese Messwerte können in Verbindung mit den Dampfeigenschaften eingesetzt werden, um die Enthalpie zu ermitteln. Massendurchsatz des gemischten Dampfs 21 = Massendurchsatz des Hauptdampfstroms 15 + Massendurchsatzabtrag. (Gl. 1) Massendurchsatzabtrag = Massendurchsatz des Dichtungsdampfanteils 19 – Massendurchsatz in der ersten Leckstromabfuhrleitung 17 – Massendurchsatz in der zweiten Leckstromabfuhrleitung 42. (Gl. 2) Enthalpie des gemischten Abdampfs 21 = (Massendurchsatzabtrag·Enthalpie des Hochdruckeinlassdampfs 13 + Massendurchsatz des Hauptdampfstroms 15·Enthalpie des Hauptdampfstroms 15)/Massendurchsatz des gemischten Dampfs 21. (Gl. 3)
  • Da die Turbine 12 dem Dampfstrom 15 Energie entzieht, ist die Enthalpie des Hochdruckeinlassdampfs 13 größer als die Enthalpie des Hauptdampfstroms 15. Während das Ventil 34 geöffnet wird, wird der Massendurchsatz des Dichtungsdampfanteils 19 reduziert. Der Massendurchsatz in der ersten Leckstromabfuhrleitung 17 und der Massendurchsatz in der zweiten Leckstromabfuhrleitung 42 werden gemessen und sollten sich nicht ändern, so dass der Massendurchsatzabtrag reduziert wird. Die bewirkt eine Verringerung der Enthalpie des gemischten Abdampfs 21. Da der Massendurchsatzabtrag wesentlich geringer ist als der Massendurchsatz des Hauptdampfstroms 15, wird sich der an dem gemischten Abdampf 21 gemessene Druck nicht wesentlich ändern. Somit wird die Enthalpieänderung des gemischten Abdampfs 21 in einer Änderung der gemessenen Temperatur des gemischten Abdampfs 21 aufscheinen.
  • Das Ventil 34, wird genutzt, um den Hochdruckenddichtungsdampfstrom über die Leitung 28 und das Rohr 32 zu dem Dampfkondensator 18 rückzuführen. Das Rohr 32 ist mit einem Ventil versehen, da die Übertragung des Dampfs von der Hochdruckenddichtung zu dem Kondensator 18 einen Verlust des Zyklusgesamtwirkungsgrads hervorruft.
  • Die Druck-, Temperatur- und Strömungsmesseinrichtung in der Leitung 28 und in dem Rohr 32 sind erforderlich, um den Dampfstrom 23 und die Enthalpie in dem Rohr 32 zu ermitteln. Meistens werden die Druck- und Temperaturmessungen einen mit der Enthalpie des Einlassdampfstroms 13 übereinstimmenden Wert ergeben. Allerdings besteht die Wahrscheinlichkeit, dass der Dampfstrom 23, der die Leitung 28 und das Rohr 32 durchströmt, ausreichend groß ist, um eine Umkehr des Dampfstroms in der Leitung 19 zu bewirken. Falls dies geschieht, wird die Enthalpie in dem Rohr 32 gleich der Enthalpie des Hauptdampfstroms 15 sein.
  • Enthalpie beinhaltet die thermodynamische Funktion eines Systems. Die Gesamtenthalpie eines Systems lässt sich nicht unmittelbar messen. Eine Änderung der Enthalpie ist daher eine nützlichere Größe, die gleich der Änderung der inneren Energie des Systems, plus der Arbeit ist, die das System an der unmittelbaren Umgebung verrichtet hat. Gewöhnlich wird dies in Joule gemessen. Die Enthalpie wird anhand des gemessenen Drucks und der Temperatur sowie der Dampfeigenschaftsformulierungen berechnet. Jede Änderung des Drucks oder der Temperatur wird eine Änderung der Enthalpie zur Folge haben.
  • Im Falle von Dampfturbinen ist die allgemeine Definition des Wirkungsgrads einer Turbine die genutzte Energie dividiert durch die verfügbare Energie. Die genutzte Energie ist als die Enthalpie des Hochdruckeinlassdampfs 13 minus der Enthalpie des Hauptdampfstroms 15 definiert. Die verfügbare Energie ist als die Enthalpie des Hochdruckeinlassdampfs 13 minus einer isentropischen Abdampfenthalpie definiert. Die isentropische Abdampfenthalpie wird bestimmt, indem die Entropie an dem Turbineneinlass 14 des Hochdruckeinlassdampfs 13 berechnet wird, und indem anschließend anhand des gemessenen Drucks in dem gemischtem Abdampf 21 und anhand der Entropie an dem Einlass 14 des Hochdruckeinlassdampfs 13 die Enthalpie an dem Turbinenauslass 26 berechnet wird.
  • Der wirtschaftliche Vorteil der vorliegenden Erfindung betrifft die Suche nach Fehlern in Dampfturbinen, die Leistungsziele nicht erfüllen, ohne die Einheit zu öffnen. Der technische Vorteil basiert auf besseren Daten für die Kalibrierung von Entwicklungsmitteln.
  • Während die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, von dem gegenwärtig angenommen wird, dass es sich am besten verwirklichen lässt, ist die Erfindung allerdings selbstverständlich nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel zu beschränken, sondern soll vielmehr vielfältige Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken, die in den Schutzbereich der beigefügten Patentansprüche fallen.
  • Ein Verfahren zum genaueren Messen des Wirkungsgrads einer Dampfturbine 12 ist offenbart, wobei der Dichtungsdampf 11 in der Dampfturbine 12 rückgeführt wird, so dass sich der Wirkungsgrad einer Dampfturbine genauer erfassen lässt. Ein Teil des in eine Turbine 12 eintretenden Dampfs 13 strömt in die Enddichtung 16 der Turbine und vermischt sich anschließend mit dem Dampf 15, der durch die Turbine 12 strömt. Ausgehend von einer der Enddichtungsleitungen 28 zu dem Kondensator 18 wird eine Verrohrung 32 hinzugefügt. Diese hinzugefügte Leitung 32 weist ein Ventil 34 sowie Druck- 36, Temperatur- und Strömungs- 40 Messeinrichtungen auf. Während das Ventil 34 geöffnet wird, wird die Strömungsmenge reduziert, die zu der Enddichtungsleitung 28 strömt und es dem Dampf 11 der Enddichtung 16 gestattet, sich mit dem Dampf 15 zu vermischen, der die Turbine 12 durchströmt. Während der Strom in dieser Leitung 28 verringert wird, wird die an dem Turbinenauslass 26 gemessene Temperatur ebenfalls abnehmen. Der Grad um den das Ventil 34 geöffnet wird, wird gesteigert, bis entweder die Abgastemperatur ein Minimum erreicht hat, oder bis die Enthalpie in dem Rohr 32 von der anfänglichen Enthalpie abweicht.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Rückführungsanordnung
    11
    Dichtungsdampf
    12
    Dampfturbine
    13
    Hochdruckdampf
    14
    Hauptdampfeinlass
    15
    Hochdruckdampf-/Hauptdampfstrom
    16
    Niederdruckenddichtung
    17
    Erste Leckstromabfuhrleitung
    18
    Dampfkondensator
    19
    Dampfstromanteil
    20
    Dampfkessel
    21
    Fehlabdampf
    22
    Enddichtung
    24
    Leitung
    26
    Turbinenauslass
    28
    Leitung
    30
    Leitung
    32
    Hinzugefügte Leitung
    34
    Ventil
    38
    Messinstrument
    40
    Dampfstrommessinstrument
    42
    Zweite Leckstromabfuhrleitung

Claims (10)

  1. Verfahren zum Messen des Wirkungsgrads einer Dampfturbine (12), wobei Dampf von einer Hochdruckenddichtung (22) der Turbine (12) zwischen dem Innen- und Außengehäuse der Turbine (12) verzweigt wird, um einer Niederdruckenddichtung (16) der Turbine (12) Dichtungsdampf (11) zuzuführen, und anschließend nach der letzten Stufe der Dampfturbine (12) in einen Hauptdampfstrom (15) rückgeführt wird, bevor der Druck und die Temperatur des Hauptdampfstroms (15) gemessen wird, wobei das Verfahren den Schritt eines vorübergehenden Rückführens des Dichtungsdampfs (11) zu einem Dampfkondensator (18) beinhaltet, so dass der Wirkungsgrad der Dampfturbine (12) gemessen werden kann, bevor der Dichtungsdampf (11) wieder in den Hauptdampfstrom (15) rückgeführt wird, wobei der Wirkungsgrad der Dampfturbine (12) gemessen wird, indem die genutzte Energie durch die verfügbare Energie dividiert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zu einer Hochdruckenddichtung (22) der Turbine (12) gehören: eine erste Leitung (24), die einen Teil (19) des Dichtungsdampfs (11) zu einem Punkt (26) verzweigt, an dem der Teil (19) des Dichtungsdampfs (11) mit dem Hauptdampf (15) vermischt wird, der durch die Turbine (12) strömt; und eine zweite Leitung (28), die zwischen der Enddichtung (22) und einem Dampfkondensator (18) verläuft; und wobei das Verfahren außerdem die Schritte beinhaltet, zwischen der zweiten Leitung (28) und dem Kondensator (18) eine Verrohrung (32) hinzuzufügen, die eine Einrichtung (34) aufweist, um den Strom von Dichtungsdampf (23) durch die zweite Leitung (28) zu dem Kondensator (18) zu regeln/steuern, um dadurch einen Teil (19) des Dichtungsdampfs (11) rückzuführen, der durch die erste Leitung (24) zu der zweiten Leitung (28) und zu dem Kondensator (18) strömt, so dass der Wirkungsgrad der Dampfturbine (12) gemessen werden kann, bevor der Dichtungsdampf (11) zu dem Hauptdampfstrom (15) rückgeführt ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die hinzugefügte Verrohrung (32) ein Ventil (34), eine Druckmesseinrichtung (36), eine Temperaturmesseinrichtung und eine Dampfstrommesseinrichtung (40) enthält, und wobei der Schritt des Verwendens der hinzugefügten Verrohrung (32), um die Menge von Dichtungsdampf (11), der durch die zweite Leitung (28) strömt, und dadurch die Menge von Dichtungsdampf (19) zu steuern/regeln, der durch die erste Leitung (24) strömt, den Schritt beinhaltet, das Ventil (34) zu öffnen, um die Menge von Dampfstrom (19), der zu der ersten Leitung (24) strömt, zu reduzieren, so dass die Temperatur, die an dem Turbinenauslass (26) gemessen wird, ebenfalls abnehmen wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Schritt des Öffnens des Ventils (34), um die Menge von Dampfstrom (19), der zu der ersten Leitung strömt, zu reduzieren, fortgesetzt wird, bis entweder die Turbinenabgastemperatur eine minimale Temperatur erreicht hat, oder bis die Enthalpie in der hinzugefügten Verrohrung (32) von der anfänglichen Enthalpie der Verrohrung (32) abgewichen ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Ventil (34) die Menge von Dampfstrom (23) in dem zweiten Rohr (28) regelt/steuert, und wobei die Dampfstrommesseinrichtung (40) die Menge von Dampfstrom (23) in dem zweiten Rohr (28) misst.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Druckmesseinrichtung (38) und die Temperaturmesseinrichtung (36) die Enthalpieänderung in der hinzugefügten Verrohrung (32) erfassen.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei das Ventil (34) bis zu einem Grad geöffnet wird, bei dem der Dampfstrom (23), der durch die zweite Leitung (28) strömt, ausreichend groß ist, um eine Umkehr des durch die erste Leitung (24) strömenden Dampfstroms (19) zu bewirken, so dass die Enthalpie in der zweiten Leitung (28) geändert wird, um mit der Enthalpie des Hauptdampfstroms (15) übereinzustimmen.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei das Öffnen des Ventils (34) bewirkt, dass der Dampfstrom (11) der Hochdruckenddichtung (22) zu dem Dampfkondensator (18) rückgeführt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Einrichtung zur Steuerung des Stroms von Dichtungsdampf (23) durch die zweite Leitung (28) ein Ventil (34) ist.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die genutzte Energie als die Enthalpie des Hochdruckeinlassdampfs (13) minus der Enthalpie des Hauptdampfstroms (15) definiert ist, und wobei die verfügbare Energie als die Enthalpie des Hochdruckeinlassdampfs (13) minus einer isentropischen Abdampfenthalpie definiert ist.
DE102012103992.5A 2011-05-10 2012-05-07 Verfahren zur Bestimmung einer Dampfwegeffizienz eines Dampfturbinenabschnitts mit innerer Leckage Active DE102012103992B4 (de)

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US13/104,583 2011-05-10
US13/104,583 US8342009B2 (en) 2011-05-10 2011-05-10 Method for determining steampath efficiency of a steam turbine section with internal leakage

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