DE102012108281A1 - Boundary layer blowing using vapor barrier leakage - Google Patents

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Abstract

Eine Dampfturbine weist eine Turbinenendstufe (306), einen Axial- oder Radialstromdiffusor (300), der einen Hauptstrom von der Turbinenendstufe empfängt, eine divergierende Wand (302) in dem Axial- oder Radialstromdiffusor, die von einem Diffusoreingang (304) zu einem Diffusorausgang (308) verläuft, und einen Mittelkörper (310) in dem Axial- oder Radialstromdiffusor auf. Eine Öffnung ist in der divergierenden Wand vorgesehen und eine Öffnung ist im Mittelkörper vorgesehen, um den Hauptstrom fluidtechnisch zu bewegen. Die Öffnungen sind stromabwärts vom Diffusoreingang und stromaufwärts von einem Punkt, wo es in einem Diffusor ohne Öffnungen entlang der Wände zu einem Grenzschichtabriss kommen würde, angeordnet. Eine Mehrzahl von Öffnungen ist in der divergierenden Wand vorgesehen, und eine Endpackungsdichtung (16, 18, 20) ist angrenzend an einen Endabschnitt der Turbinenendstufe angeordnet. Ein ringförmiges Sammelrohr (22) sammelt Fluid vom Leckstrom von der Endpackungsdichtung und verteilt den Leckstrom zu den Öffnungen.A steam turbine includes a turbine output stage (306), an axial or radial flow diffuser (300) receiving a main flow from the turbine end stage, a divergent wall (302) in the axial or radial flow diffuser that is from a diffuser inlet (304) to a diffuser outlet (30). 308) and a central body (310) in the axial or radial flow diffuser. An opening is provided in the diverging wall and an opening is provided in the center body to fluidly move the main stream. The apertures are located downstream of the diffuser inlet and upstream from a point where boundary layer separation would occur in a diffuser with no openings along the walls. A plurality of openings are provided in the diverging wall, and an end packing seal (16, 18, 20) is disposed adjacent an end portion of the turbine output stage. An annular manifold (22) collects fluid from the leakage flow from the end packing seal and distributes the leakage flow to the ports.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK GENERAL PRIOR ART

Die Erfindung betrifft das Dampfturbinenbetriebsverhalten und genauer eine Quelle für ein fluidtechnisches Wirkschema für eine verbesserte Diffusorleistung in einer Dampfturbine. The invention relates to steam turbine performance and, more particularly, to a fluidic flow scheme source for improved diffuser performance in a steam turbine.

In Kondensationsdampfturbinen, die zur Leistungserzeugung verwendet werden, strömt Dampf, der die letzte Reihe von Turbinenschaufelblättern verlässt, im Allgemeinen durch einen ringförmigen, sich nach außen erweiternden Kanal, den sogenannten Diffusor, der sich zwischen der Turbinenummantelung bzw. dem Turbinengehäuse und dem Abdampfabzug befindet. Der Diffusor wird durch eine sich nach außen erweiternde Strömungsführung, die sich an das Turbinengehäuse anschließt, begrenzt. Der Dampf geht vom Diffusor in den Körper eines Kollektors oder einer „Abdampfhaube“ über und wird schließlich aus der Abdampfhaube in einen Kondensator ausgeleitet. In condensing steam turbines used for power generation, steam exiting the last row of turbine blades generally flows through an annular, outwardly expanding channel, the so-called diffuser, located between the turbine shell and the exhaust vent. The diffuser is limited by an outwardly expanding flow guide, which adjoins the turbine housing. The steam passes from the diffuser into the body of a collector or a "steam hood" and is finally discharged from the exhaust hood into a condenser.

Der Diffusor hat die Aufgabe, den Abdampfstrom, der durch ihn hindurch strömt, zu verlangsamen oder aus zu breiten. Diese Verlangsamung bewirkt eine Verringerung der kinetischen Energie des Dampfes und einen Druckanstieg, deren Nettoeffekt darin besteht, dass auf dem Weg von der Turbine zum Kondensator der Eingang zum Diffusor den niedrigsten Druck aufweist, so dass der Dampf von den letzten Turbinenschaufelblättern in eine Zone entlassen wird, in welcher ein minimaler Druck herrscht, wodurch die Geschwindigkeit des Dampfs, der durch die Schaufelblätter strömt, ansteigt, und die Energie, die der Turbine für ihre Arbeit zur Verfügung steht, zunimmt. The purpose of the diffuser is to slow down or spread the exhaust stream flowing through it. This deceleration causes a reduction in the kinetic energy of the vapor and a pressure increase, the net effect of which is that the entrance to the diffuser has the lowest pressure on the way from the turbine to the condenser, so that the steam is released from the last turbine blade into a zone in which a minimum pressure prevails, whereby the velocity of the steam flowing through the blades increases, and the energy available to the turbine for its work increases.

Jedes umlaufende Schaufelblatt erzeugt einen Nachlaufstrom, d.h. in der typischen großen Turbine sind hundert oder mehr Nachlaufströme vorhanden. In Dampfturbinen sind diese Nachlaufströme besonders dick, wenn die Turbine mit Kondensatordrücken arbeitet, die höher sind als der Kondensatordruck, für den sie ausgelegt ist, da unter solchen Bedingungen der Grenzschichtstrom, der über die und von den Oberflächen der letzten Turbinenschaufelblätter strömt, entweder unmittelbar vor dem Ablösen von den Schaufelblattoberflächen steht oder bereits teilweise abgelöst ist. Each rotating airfoil generates a wake stream, i. In the typical large turbine, there are one hundred or more wake streams. In steam turbines, these wake streams are particularly thick when the turbine is operating at condenser pressures which are higher than the condenser pressure for which it is designed, because under such conditions the boundary layer flow passing over and from the surfaces of the last turbine airfoils is either immediately ahead the detachment of the airfoil surfaces is or already partially detached.

Die US-Patentschrift Nr. 6,896,475 (Patent ‘475) beschreibt einen Turbinendiffusor der mit einem fluidtechnischen Wirkmechanismus unterstützt wird. Das Patent ‘475 erkennt, dass die Leistung eines Dampfturbinen-Abdampfsystems durch geometrische Beschränkungen und Strömungsabrissprobleme beschränkt ist. Beispielsweise kann die stromabwärtige axiale Länge der Haube nicht vergrößert werden, ohne den Lagerabstand des Maschinenrotors zu verändern, und das maximale Flächenverhältnis, das auf dem Dampfführungs-Strömungsweg zulässig ist, bevor es zu einem Strömungsabriss kommt, ergibt einen niedrigen Wert von 0,3 für den Druckrückgewinnungskoeffizienten für die gesamte Abdampfhaube. Für einen Axialstromdiffusor-Typ, der in Dampfturbinen verwendet wird, liegt der maximale Innenwinkel, der toleriert werden kann, bevor es zu einem nennenswerten Abriss (und zu Verlusten) kommt, in der Größenordnung von 10–15 Grad. Dieses Problem begrenzt zusätzlich zu den Zwängen in Bezug auf die Länge des Diffusors den Abdampfdruck-Rückgewinnungskoeffizienten auf einen Wert von 0,25–0,3. The U.S. Patent No. 6,896,475 ('475 patent) describes a turbine diffuser which is assisted with a fluidic mechanism of action. The '475 patent recognizes that the performance of a steam turbine exhaust system is limited by geometric constraints and stall problems. For example, the downstream axial length of the hood can not be increased without changing the bearing pitch of the machine rotor, and the maximum area ratio allowed on the steam guide flow path before stalling results in a low value of 0.3 for the pressure recovery coefficient for the entire exhaust hood. For an axial flow diffuser type used in steam turbines, the maximum internal angle that can be tolerated before any appreciable demolition (and losses) occurs is on the order of 10-15 degrees. This problem, in addition to the constraints on the length of the diffuser, limits the boil-off pressure recovery coefficient to a value of 0.25-0.3.

Bisherige Optionen, die für die Verbesserung der Diffusorleistung gegenüber herkömmlichen Designs gefunden wurden, beinhalten die Verwendung von Splitterschaufelblättern, Wirbelstromerzeugern und Wandrippen. Splitterschaufelblätter haben den Nachteil, dass sie die Oberflächenreibung (und daher die Verluste) erhöhen und anscheinend nur bei gleichmäßigen Einlassströmen gut funktionieren. Einlasswirbel können beispielsweise die Leistung erheblich senken. Wirbelstromerzeuger und andere passive Vorrichtungen brauchen eine impulsreiche Kernströmung, um der Grenzschicht neue Energie zu verleihen und eine Ablösung zu verzögern. Im Grunde wird erwartet, dass sie nicht in der Lage sein werden, eine nennenswerte Erhöhung der Diffusorleistung zu bewirken, wenn, wie dies stromabwärts von der letzten Turbinenstufe am Diffusoreingang der Fall ist, das Strömungsprofil am Diffusoreingang sehr verzerrt ist und durch große Regionen mit Fluid mit geringem Impuls in der Nähe des Abrisspunkts gekennzeichnet ist. Es gibt keine sicheren Beweise für eine Verbesserung der Diffusorleistung aufgrund der Verwendung von Rippen/Riblets an den divergierenden Diffusorwänden. Previous options found for improving diffuser performance over conventional designs include the use of shovel blades, eddy current generators, and wall fins. Shard blades have the disadvantage of increasing surface friction (and hence losses) and appear to work well only with uniform inlet flows. For example, intake vortices can significantly reduce performance. Vortex generators and other passive devices require a pulse-rich core flow to rejuvenate the interface and retard delamination. Basically, it is expected that they will not be able to cause a significant increase in diffuser performance if, as is the case downstream of the last turbine stage at the diffuser inlet, the airfoil at the diffuser inlet is very distorted and through large regions of fluid is marked with low momentum near the break-off point. There is no firm evidence of improvement in diffuser performance due to the use of ribs on the diverging diffuser walls.

Das Patent ‘475 überwindet die Nachteile und Mängel von Konstruktionen des Standes der Technik mit einem Diffusor, der mit fluidtechnischem Wirkmechanismus unterstützt wird. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fluidik-Quelle. The patent '475 overcomes the disadvantages and deficiencies of prior art designs with a diffuser assisted with fluidic action mechanism. The present invention relates to a fluidic source.

KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

In einem Ausführungsbeispiel weist eine Dampfturbine eine Turbinenendstufe, einen Axial- oder Radialstromdiffusor, der einen Hauptstrom von der Turbinenendstufe aufnimmtt, eine divergierende Wand in dem Axial- oder Radialstromdiffusor, die sich von einem Diffusoreingang zu einem Diffusorausgang erstreckt, und einen Mittelkörper in dem Axial- oder Radialstromdiffusor auf. Eine Öffnung ist in der divergierenden Wand vorgesehen, und eine Öffnung ist in dem Mittelkörper vorgesehen, um den Hauptstrom fluidtechnisch zu beinflussen. Die Öffnungen sind stromabwärts vom Diffusoreingang und stromaufwärts von einem Punkt angeordnet, wo es in einem Diffusor ohne die Öffnungen entlang der Wände zu einem Strömungsabriss kommen würde. Eine Mehrzahl von Öffnungen ist in der divergierenden Wand vorgesehen, und eine Endpackungsdichtung ist angrenzend an einen Endabschnitt der Turbinenendstufe angeordnet. Eine ringförmige Sammelleitung sammelt Fluid von einem Leckstrom aus der Endpackungsdichtung und verteilt den Leckstrom zu den Öffnungen. In one embodiment, a steam turbine includes a turbine output stage, an axial or radial flow diffuser that receives a main flow from the turbine output stage, a divergent wall in the axial or radial flow diffuser that extends from a diffuser inlet to a diffuser exit, and a centerbody in the axial flow. or radial flow diffuser. An opening is provided in the diverging wall, and an opening is provided in the centerbody for fluidly influencing the main flow. The openings are located downstream of the diffuser inlet and upstream of a point where a diffuser would come to a stall without the openings along the walls. A plurality of openings are provided in the diverging wall, and an end packing seal is disposed adjacent an end portion of the turbine output stage. An annular manifold collects fluid from a leakage flow from the end pack seal and distributes the leakage flow to the ports.

In einem Ausführungsbeispiel weist eine Dampfturbine eine Turbinenendstufe, einen Axial- oder Radialstromdiffusor, der einen Hauptstrom von der Turbinenendstufe empfängt, eine divergierende Wand in dem Axial- oder Radialstromdiffusor, die sich von einem Diffusoreingang zu einem Diffusorausgang erstreckt, und einen Mittelkörper in dem Axial- oder Radialflussdiffusor auf. Eine Öffnung ist in der divergierenden Wand vorgesehen, und eine Öffnung ist im Mittelkörper vorgesehen, um den Hauptstrom fluidtechnisch zu beinflussen. Ein Dampfdichtungssammler sammelt Fluid von einem Leckstrom aus zumindest der Turbinenendstufe. Die Öffnungen in der divergierenden Wand und dem Mittelkörper befinden sich stromabwärts vom Diffusoreingang und stromaufwärts von einem Punkt, wo es in einem Diffusor ohne Öffnungen zu einer Grenzschichtablösung entlang der Wände kommen würde. Dampf wird vom Dampfdichtungssammler abgezogen und in die Öffnungen in der divergierenden Wand gelenkt, um die Grenzschicht mit Energie aufzuladen. In one embodiment, a steam turbine includes a turbine output stage, an axial or radial flow diffuser receiving a main flow from the turbine output stage, a divergent wall in the axial or radial flow diffuser extending from a diffuser inlet to a diffuser exit, and a centerbody in the axial flow. or radial flow diffuser. An opening is provided in the diverging wall, and an opening is provided in the centerbody to fluidly influence the main flow. A vapor seal collector collects fluid from a leakage current from at least the turbine output stage. The openings in the diverging wall and centerbody are downstream of the diffuser inlet and upstream of a point where boundary layer separation along the walls would occur in a diffuser without openings. Steam is withdrawn from the vapor seal collector and directed into the openings in the diverging wall to charge the boundary layer with energy.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist ein Verfahren zur Verbesserung der Diffusorleistung die Schritte des Durchströmenlassens eines Hauptstroms durch den Diffusor; die Bereitstellung einer Öffnung in einer Diffusorwand; die Nutzung eines Dampfdichtungssammlers als Fluidquelle; das Einleiten von Fluid aus dem Dampfdichtungssammler in die Öffnung, um eine Ablösung des Hauptstroms von der Diffusorwand zu verhindern; und das Lenken des Fluids in einem Winkel in Bezug auf den Hauptstrom und in Bezug auf die Diffusorwand, wobei das Lenken des Fluids in einem Winkel das Durchleiten des Fluids durch einen gekrümmten Kanal mit einer Krümmung, die relativ zum Hauptstrom konvex ist, vor dem Einführen des Fluids in die Öffnung beinhaltet. In another embodiment, a method of improving diffuser performance includes the steps of passing a main stream through the diffuser; the provision of an opening in a diffuser wall; the use of a vapor seal collector as a fluid source; introducing fluid from the vapor seal collector into the opening to prevent separation of the main flow from the diffuser wall; and directing the fluid at an angle with respect to the main flow and with respect to the diffuser wall, wherein the steering of the fluid at an angle precedes the passage of the fluid through a curved channel having a curvature that is convex relative to the main flow prior to insertion of the fluid in the opening.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

1 ist eine schematische Darstellung einer Dampfturbine; 1 is a schematic representation of a steam turbine;

2 zeigt einen Axialstromdiffusor einer Dampfturbine, der durch eine fluidtechnische Betätigung unterstützt wird; 2 shows a Axialstromdiffusor a steam turbine, which is supported by a fluid power actuation;

3 zeigt eine stromabwärtige Abdampfhaube einer Dampfturbine, die mit fluidtechnischem Wirkschema unterstützt wird; und 3 shows a downstream exhaust hood of a steam turbine, which is supported with fluid technology Wirkschema; and

4 ist eine schematische Darstellung einer Dampfturbine, die Endpackungs-Leckströme als Fluidikquelle nutzt. 4 is a schematic representation of a steam turbine that uses Endpackungs leakage as fluidic source.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

In 1 ist eine Dampfturbine 10 dargestellt, die einen Hochdruck-(HP-)Abschnitt 12, einen Mitteldruck-(IP-)Abschnitt 13 und einen Niederdruck-(LP-)Abschnitt 14 aufweist. Die Dampfturbine 10 weist außerdem zugehörige Hochdruckdichtungen 16, Mitteldruckdichtungen 18 und Niederdruckdichtungen 20 auf, die allgemein die Form von Endpackungen aufweisen, die am Ende jedes der HP-, IP- und LP-Abschnitte vorgesehen sind (als N1, N2, N3 und N4 bezeichnet), um die Stator/Rotor-Spalte abzudichten). In 1 is a steam turbine 10 shown a high-pressure (HP) section 12 , a medium pressure (IP) section 13 and a low pressure (LP) section 14 having. The steam turbine 10 also has associated high pressure seals 16 , Medium pressure seals 18 and low pressure seals 20 which are generally in the form of end packs provided at the end of each of the HP, IP and LP sections (referred to as N1, N2, N3 and N4) to seal the stator / rotor gaps).

Heißer Dampf oder heißes Fluid aus einer Einlassleitung wird so gelenkt, dass er bzw. es eine Mehrzahl von Schaufelblättern einer ersten Schaufelstufe anströmt. Wenn das Fluid die mehreren Schaufelblätter der ersten Schaufelstufe beaufschlagt, setzt das Fluid die mehreren Schaufeln, ein Radelement und einen Rotor in Umlaufbewegung oder lässt diese weiterlaufen. Das Fluid passiert dann die Anzahl Schaufeln der ersten Stufe in Stromabwärtsrichtung in Richtung auf eine zweite Stufe. Das Fluid passiert die mehreren stromabwärts aufeinanderfolgenden Stufen auf ähnliche Weise, wodurch der Rotor bei jeder Stufe noch stärker in Umdrehung versetzt wird. Durch Drehen des Rotors leistet das Fluid Arbeit in der Dampfturbine. Fluid, das keine Arbeit leistet, indem es durch die Mehrzahl von Schaufeln strömt und den Rotor dreht, wird als Leckfluid angesehen. Hot steam or hot fluid from an inlet line is directed to flow to a plurality of blades of a first blade stage. When the fluid acts on the plurality of blades of the first blade stage, the fluid orbits the multiple blades, a wheel member, and a rotor. The fluid then passes the number of blades of the first stage in the downstream direction towards a second stage. The fluid passes through the several downstream stages in a similar manner, causing the rotor to rotate even more at each stage. By turning the rotor, the fluid makes work in the steam turbine. Fluid that does no work by flowing through the plurality of blades and rotating the rotor is considered to be a leaking fluid.

Endpackungs-Leckströme (N2, N3 und N4) werden in einem Dampfdichtungssammler (SSH) 22 gesammelt. Ein Teil des Stroms (etwa 1 lbm/s) wird verwendet, um die Leckage der LP-Endpackung über eine Leitung 24 abzudichten, und der übrige Strom (etwa 1 lbm/s) wird über eine Leitung 26 in die Abdampfhaube abgeleitet. Er kann entweder in der Dampfführung (der Außenwand des Diffusors) oder in der Innenfläche des Diffusors (im Lagerkegel) abgeleitet werden, abhängig davon, wo die Stromablösung auftritt. Wie nachstehend ausführlicher beschrieben ist, nutzen die bevorzugten Ausführungsformen den Abstrom in den Innen- und Außenwandflächen des Diffusors (bei bestimmten radialen und tangentialen Strömungswinkeln), um der Grenzschicht Energie zuzuführen, wodurch eine Ablösung auch bei einem höheren Flächenverhältnis oder bei spitzeren Wandwinkeln im Falle eines kürzeren Diffusors vermieden wird. Ein höheres Flächenverhältnis führt zu einer höheren idealen CP (einer statischen Druckrückgewinnung), die zu einer größeren Expansion in der letzten Stufe und einer höheren Leistungsabgabe führt. End-pack leakage currents (N2, N3 and N4) are measured in a vapor seal collector (SSH) 22 collected. Part of the flow (about 1 lbm / s) is used to prevent the leakage of the LP end pack via a line 24 to seal, and the remaining stream (about 1 lbm / s) is via a line 26 derived in the exhaust hood. It can be diverted either in the steam guide (the outer wall of the diffuser) or in the inner surface of the diffuser (in the bearing cone), depending on where the current dissipation occurs. As will be described in more detail below, the preferred embodiments utilize the effluent in the inner and outer wall surfaces of the diffuser (at certain radial and tangential flow angles) to energize the boundary layer, thereby providing separation even at higher area ratios or at sharper wall angles in the case of shorter diffuser is avoided. A higher area ratio leads to a higher ideal CP (a static Pressure recovery), resulting in greater expansion in the final stage and higher power output.

Aggressive Dampfturbinen-Abdampfsysteme mit hoher potentieller Druckrückgewinnung (hohem Flächenverhältnis, kurzer axialer Länge) können über die Implementierung einer Strömungssteuerung (Blasen) so konzipiert werden, dass eine Grenzschicht-Wandablösung verhindert wird. 2 zeigt einen Axialstromdiffusor, und 3 zeigt eine stromabwärtige Abdampfhaube. Für beide Abdampfsysteme kann die Implementierung der Wandblastechnik ein Design ermöglichen, das innerhalb der geometrischen Zwänge der Abdampfkonfiguration hohe Druckrückgewinne (niedrige Energieverluste) ermöglicht. Infolgedessen kann eine erhöhte Arbeitsentnahme aus der Maschine erreicht werden. Aggressive steam turbine exhaust systems with high potential pressure recovery (high area ratio, short axial length) can be designed to implement a flow control (blowing) to prevent boundary layer wall separation. 2 shows an axial flow diffuser, and 3 shows a downstream exhaust hood. For both exhaust steam systems, the implementation of the wall blowing technique may allow a design that allows high pressure returns (low energy losses) within the geometric constraints of the exhaust steam configuration. As a result, increased removal of work from the machine can be achieved.

Ein Beispiel für einen verstärkten Dampfturbinen-Axialströmungsdiffusor 300 ist in 2 dargestellt. Die Eintrittsorte in 2 und 3 sind näher an der Schaufel der letzten Stufe dargestellt; jedoch kann sich diese Stelle auch, abhängig von dem Diffusor, der Schaufel der letzten Stufe, dem Maß des Leckens an der Schaufelspitze usw. ändern. Die Erfindung ist nicht notwendigerweise auf die dargestellte Konstruktion beschränkt. Der ringförmige Diffusor 300 weist einen Mittelkörper 310 und eine divergierende Diffusorwand 302 auf, die von einem Diffusoreingangsabschnitt 304, der an die letzte Turbinenstufe 306 angrenzt, zur Diffusorausgangsebene 308 verläuft. Der Hauptstrom 312, der durch den Stromrichtungspfeil angezeigt ist, strömt von der letzten Turbinenstufe 306 durch den Diffusor 300 und über die Diffusorausgangsebene 308. Marken 314 und 311 zeigen die ungefähren Orte der Grenzschicht-Injektionsöffnungen an. Man beachte, dass Injektionsöffnungen 311, 314 entlang der äußeren divergierenden Diffusorwand 302 und des geraden Mittelkörpers 310 vorhanden sind. Die Injektionsöffnungen sollten unmittelbar stromaufwärts von dem Punkt angeordnet sein, wo es zu einer Grenzschichtablösung kommt. Ebenso ist eine Injektionsöffnung 311, die am Mittelkörper 310 vorgesehen ist, stromabwärts von der Injektionsöffnung 314 angeordnet, die an der Diffusorwand 302 vorgesehen ist. An example of a reinforced steam turbine axial flow diffuser 300 is in 2 shown. The entry points in 2 and 3 are shown closer to the blade of the last stage; however, this location may also change depending on the diffuser, the last stage blade, the amount of blade tip leakage, and so on. The invention is not necessarily limited to the illustrated construction. The annular diffuser 300 has a central body 310 and a diverging diffuser wall 302 on, that of a diffuser input section 304 , the last turbine stage 306 adjacent to the diffuser exit plane 308 runs. The main stream 312 , which is indicated by the current direction arrow, flows from the last turbine stage 306 through the diffuser 300 and over the diffuser exit plane 308 , Brands 314 and 311 indicate the approximate locations of the boundary layer injection ports. Note that injection ports 311 . 314 along the outer diverging diffuser wall 302 and the straight centerbody 310 available. The injection ports should be located immediately upstream of the point where boundary layer separation occurs. Likewise is an injection opening 311 at the centerbody 310 is provided, downstream of the injection port 314 arranged at the diffuser wall 302 is provided.

Bei dem stromabwärtigen Abdampfhaubengehäuse, das in 3 dargestellt ist, ist bei der derzeitigen Geometrie eine sehr geringe Druckrückgewinnung gegeben: für typische Maschinenbetriebsbedingungen ist Cp etwa 0,3, was erhebliche Energieverluste durch den Kanal anzeigt. Jedoch verhindern die geometrischen Zwänge und die Strömungsablösung eine Leistungssteigerung. Die Strömungssteuerung (Blasen) ermöglicht die Konstruktion und Implementierung einer aggressiveren Abdampfhaubengeometrie mit größerem Flächenverhältnis mit einer möglicherweise höheren Druckrückgewinnung, während sie eine Grenzschichtablösung und damit verbundene Verluste verhindert. Da der größte Teil der Diffusion in einer stromabwärtigen Abdampfhaube 330 durch die Außenfläche des Diffusors (Dampfleitkanal) 332 stattfindet (3, ein Dampfleitkanal mit hohem Flächenverhältnis birgt die Möglichkeit in sich, eine höhere Druckrückgewinnung zu liefern, solange eine Strömungsablösung verhindert wird). Blasen wird an einer Stelle 334 um den Umfang der Dampfleitung 332 herum vorgenommen, um die geschwächte Grenzschicht mit Energie zu versorgen oder sie zu entfernen, und eine Strömablösung des Hauptstroms 342 zu verhindern. In the downstream exhaust hood housing, which in 3 Given the current geometry, there is very little pressure recovery: for typical engine operating conditions, Cp is about 0.3, indicating significant energy losses through the duct. However, the geometric constraints and the flow separation prevent a performance increase. Flow control (blowing) allows the design and implementation of a more aggressive larger area ratio exhaust hood geometry with potentially higher pressure recovery while preventing boundary layer separation and associated losses. Because most of the diffusion in a downstream exhaust hood 330 through the outer surface of the diffuser (steam duct) 332 takes place ( 3 , a high aspect ratio steam channel has the potential to provide higher pressure recovery as long as flow separation is prevented). Bubbles will be in one place 334 around the perimeter of the steam pipe 332 around to energize or remove the weakened boundary layer, and a flow separation of the main flow 342 to prevent.

Der Strom kann je nach dem Diffusor-Design, dem Schaufel-Design, den Betriebsbedingungen usw. in die Innenwand oder den Lagerkonus injiziert werden. The current can be injected into the inner wall or storage cone, depending on the diffuser design, bucket design, operating conditions, etc.

Bei dem Axialstromdiffusor, wie er in 2 dargestellt ist, können ringförmige Schlitze oder diskrete Löcher für die Geometrie der Injektionsöffnungen verwendet werden. In the Axialstromdiffusor, as in 2 As shown, annular slots or discrete holes may be used for the geometry of the injection ports.

Einer oder mehrere kreisförmige Schlitze, die sich über einen Abschnitt des Umfangs der Außenwand 302 und des Mittelkörpers 310 erstrecken, sind in der Nähe des Diffusoreingangs 304 angeordnet. One or more circular slots extending over a portion of the perimeter of the outer wall 302 and the centerbody 310 extend are near the diffuser entrance 304 arranged.

Diskrete Löcher geben sekundäre Strahle mit starkem Impuls von der Außenwand 302 und dem Mittelkörper 310 in die Wandgrenzschichten des Hauptstroms 312 am Diffusoreingang 304 ab. Um eine maximale Effizienz für einen bestimmten Zweck zu erreichen, sind Vorkehrungen dafür getroffen, den Winkel zwischen der Achse des zweiten Strahls und der Hauptströmungsrichtung und den Winkel zwischen der Achse des sekundären Strahls und der lokalen Diffusorwandneigung zu steuern. Man beachte, dass diese Ausführungsform den Fall von diskreten Löchern, die sekundäre Strahle abgeben, welche die divergierenden Diffusorwände in Richtung der Achse des Diffusors tangential berühren und den Fall von sekundären Strahlen parallel zur Hauptstromrichtung einschließt. Discrete holes give secondary rays with strong momentum from the outer wall 302 and the centerbody 310 into the wall boundary layers of the main stream 312 at the diffuser entrance 304 from. In order to achieve maximum efficiency for a particular purpose, provisions have been made to control the angle between the axis of the second jet and the main flow direction and the angle between the axis of the secondary jet and the local diffuser wall slope. Note that this embodiment takes the case of discrete holes emitting secondary rays which tangentially contact the divergent diffuser walls in the direction of the axis of the diffuser, and includes the case of secondary rays parallel to the main flow direction.

Für die stromabwärtige Abdampfhaube, wie sie in 3 dargestellt ist, können ringförmige Schlitze oder diskrete Öffnungen verwendet werden. Ringförmige Schlitze, die an der Dampfführung oder dem Lagerkonus 336 angeordnet sind und um einen Teil des Umfangs der Dampfführung 332 herum verlaufen, können verwendet werden. For the downstream exhaust hood, as in 3 can be used, annular slots or discrete openings can be used. Ring-shaped slots at the steam guide or the storage cone 336 are arranged and around a part of the scope of the steam guide 332 run around can be used.

Diskrete Löcher, die sekundäre Strahle mit starkem Impuls aus der Dampfführung 332 in die Wandgrenzschichten des Hauptstroms 342 in der Nähe des Haubeneintritts 336 abgeben, können ebenfalls verwendet werden. Um eine maximale Effektivität für eine bestimmte Anwendung zu erreichen, sind Vorkehrungen getroffen, den Winkel zwischen der Achse des sekundären Strahls und der Strömungsrichtung und den Winkel zwischen der Achse des sekundären Strahls und der der lokalen Dampfführungsneigung zu steuern. Man beachte, dass diese Ausführungsform den Fall von diskreten Löchern, die sekundäre Strahlen abgeben, die die Dampfführungswände in Richtung der Achse der Haube tangential berühren und den Fall von sekundären Strahlen, die parallel zur Hauptstromrichtung sind, einschließt. Discrete holes, the secondary jet with strong impulse from the steam guide 332 into the wall boundary layers of the main stream 342 near the hood entrance 336 can also be used. To get maximum effectiveness for a given application Provision is made to control the angle between the axis of the secondary jet and the flow direction and the angle between the axis of the secondary jet and that of the local steam guide slope. Note that this embodiment includes the case of discrete holes that emit secondary rays that tangentially contact the vapor guide walls in the direction of the axis of the hood and the case of secondary rays that are parallel to the mainstream direction.

Für den Fall einer Einspritzung tangential zu den Abdampfdiffusor-/Haubenwänden, kann der Coanda-Effekt dazu benutzt werden, die sekundären Strahlen/Filmschichten in festem Kontakt mit den Wänden zu halten. In the case of injection tangential to the exhaust diffuser / hood walls, the Coanda effect can be used to hold the secondary jets / film layers in firm contact with the walls.

Im Vergleich mit den Schlitzen haben die diskreten Löcher den Vorteil einer einfacheren Implementierung in einem Dampfturbinen-Abdampfsystem. Aus der Blasquelle kann das Blasfluid in einem ringförmigen Sammelrohr gesammelt werden, das um den Umfang des äußeren Abdampfgehäuses montiert ist. Kleine kreisförmige Röhren, die mit dem Sammelrohr verbunden sind, können verwendet werden, um sekundäre Strahlen in den Hauptstrom zu injizieren. Der Querschnitt des Sammelrohrs sollte mindestens 15- bis 20-mal größer sein als der Durchmesser der Löcher, um eine Injektion mit Variation in Umfangsrichtung zu vermeiden. Alternativ dazu können kleine Röhren verwendet werden, um den sekundären Strom direkt von der Blasquelle zum Ort der Einspritzung in den Hauptstrom zu bringen. In comparison with the slots, the discrete holes have the advantage of easier implementation in a steam turbine exhaust system. From the blowing source, the blowing fluid can be collected in an annular collecting tube which is mounted around the circumference of the outer Abdampfgehäuses. Small circular tubes connected to the collection tube may be used to inject secondary rays into the main flow. The cross-section of the manifold should be at least 15 to 20 times larger than the diameter of the holes to avoid an injection with variation in the circumferential direction. Alternatively, small tubes may be used to direct the secondary flow directly from the blower source to the injection site into the mainstream.

Ein weiterer Vorteil von diskreten Löchern gegenüber Schlitzen in Umfangsrichtung ist die Tatsache, dass erwartet wird, dass lokalisierte kreisförmige Strahlen die Entwicklung von dreidimensionalen Turbulenzen in der Grenzschicht entlang der Diffusorwände fördern. Dies würde das Vermischen verstärken und könnte im Prinzip den erforderlichen sekundären Massendurchsatz verringern, wodurch die Wirksamkeit des Blasschemas erhöht wird. Another advantage of discrete holes versus slots in the circumferential direction is the fact that localized circular beams are expected to promote the development of three-dimensional turbulence in the boundary layer along the diffuser walls. This would increase mixing and, in principle, could reduce the required secondary mass flow rate, thereby increasing the effectiveness of the blowing scheme.

Es wurde bereits vorgeschlagen, einen stetigen sekundären Strom zu injizieren, um eine Ablösung in einer Abdampfgeometrie mit hohem Flächenverhältnis zu verhindern. Eine alternative Ausführungsform, die die benötigte Menge des sekundären Stroms wesentlich verringern könnte, besteht in der Injektion von pulsierenden Filmschichten/Strahlen. Es wird erwartet, dass wegen der künstlichen Erzeugung und Entwicklung n kohärenter Strukturen in den Wandgrenzschichten, die das Vermischen des impulsarmen Grenzschichtstroms mit dem impulsreichen Kern verstärkt, eine ungleichmäßige Injektion wirksamer ist, um eine Ablösung zu verhindern, als eine stetige Einspritzung. Parameter, die eine Rolle bei der Wirksamkeit von pulsierenden Filmschichten/Strahlen spielen, beinhalten pulsierende Frequenz, Tastzyklus und Pulsationsamplitude. It has already been proposed to inject a continuous secondary stream to prevent separation in a high area ratio exhaust steam geometry. An alternative embodiment that could significantly reduce the amount of secondary current needed is the injection of pulsatile film layers / jets. It is expected that because of the artificial generation and development of n coherent structures in the wall boundary layers, which enhances the mixing of the low-impulse boundary layer current with the impulse rich core, uneven injection is more effective to prevent detachment than a steady injection. Parameters that play a role in the effectiveness of pulsating film layers / jets include pulsatile frequency, duty cycle and pulsation amplitude.

Um das fluidtechnische Betätigungsschema auf eine Dampfturbinenmaschine zu übertragen, sollte die Auswahl einer Blasquelle, um eine Strömungssteuerung am Abdampfeintritt bereitzustellen, in Angriff genommen werden. Wie nachstehend ausführlicher beschrieben ist, wird vorgeschlagen, einen Endpackungs-Leckstrom als Fluidikquelle zu nutzen. In order to transfer the fluid power control scheme to a steam turbine engine, the selection of a blowing source to provide flow control at the exhaust steam inlet should be addressed. As will be described in more detail below, it is proposed to use an end-pack leakage current as the fluidic source.

4 ist eine schematische Darstellung einer Dampfturbine, die Endpackungs-Leckströme als Quelle zum Grenzschichtblasen nutzt. Leckströme im Dampfdichtungssammler 22 werden zu einem Plenum 28 geleitet, das den Strom in ein Rohr 30 dispergiert, das außerhalb der Dampfführung angeordnet ist. Öffnungen im Rohr 30 leiten den Leckstrom in den Hauptstrom ein, um dadurch die schwache Grenzschicht, die sich im Diffusor entwickelt hat, mit Energie zu versorgen. 4 Figure 11 is a schematic diagram of a steam turbine utilizing end-pack leakage as a source of boundary layer blowing. Leakage currents in the vapor seal collector 22 become a plenum 28 passed the electricity into a pipe 30 dispersed, which is arranged outside the steam guide. Openings in the pipe 30 introduce the leakage current into the main stream to thereby energize the weak boundary layer that has developed in the diffuser.

Das Einblasen des Dampfdichtungs-Leckstroms durch Dampfführungsschlitze dient dazu, die schwache Grenzschicht mit Energie zu versorgen und dadurch die Druckrückgewinnung zu verbessern. Mit dieser Konstruktion kann der Diffusor-Druckrückgewinnungskoeffizient, abhängig von anderen Design-Parametern, z.B. der Schaufel der letzten Stufe, dem Diffusor und Eintritts-Konstruktionsparametern, von 0,1 auf 0,5 erhöht werden. Ein CP von 0,1 entspricht einer LP-Abschnittseffizienz von ungefähr 0,2–0,3 %. Alternativ oder zusätzlich zum Aufbau der oben beschriebenen Ausführungsformen kann die axiale Abstützweite einer doppelflutigen-LP-Turbine durch Erhöhen der Diffusorwandwinkel um bis zu 2 bis 3 feet verkürzt werden. Blowing the vapor seal leakage current through steam guide slots serves to energize the weak boundary layer and thereby improve pressure recovery. With this construction, the diffuser pressure recovery coefficient, depending on other design parameters, e.g. of the last stage vane, the diffuser and entry design parameters, are increased from 0.1 to 0.5. A CP of 0.1 corresponds to an LP section efficiency of about 0.2-0.3%. Alternatively, or in addition to the construction of the embodiments described above, the axial span of a double-LP turbine can be shortened by increasing the diffuser wall angles by up to 2 to 3 feet.

Obwohl die Erfindung in Verbindung mit dem, was derzeit als die am besten umzusetzenden und bevorzugten Ausführungsformen betrachtet wird, beschrieben wurde, sei klargestellt, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern im Gegenteil verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdeckt, die im Gedanken und Bereich der beigefügten Ansprüche enthalten sind. While the invention has been described in conjunction with what is presently considered to be the best to be practiced and preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments but, on the contrary, covers various modifications and equivalent arrangements disclosed in U.S. Patent Nos. 4,912,355 Thought and scope of the appended claims are included.

Eine Dampfturbine weist eine Turbinenendstufe 306, einen Axial- oder Radialstromdiffusor 300, der einen Hauptstrom von der Turbinenendstufe aufnimmt, eine divergierende Wand 302 in dem Axial- oder Radialstromdiffusor, die von einem Diffusoreingang 304 zu einem Diffusorausgang 308 verläuft, und einen Mittelkörper 310 in dem Axial- oder Radialstromdiffusor auf. Eine Öffnung ist in der divergierenden Wand vorgesehen und eine Öffnung ist im Mittelkörper vorgesehen, um den Hauptstrom fluidtechnisch zu beeinflussen. Die Öffnungen sind stromabwärts vom Diffusoreingang und stromaufwärts von einem Punkt, wo es in einem Diffusor ohne Öffnungen entlang der Wände zu einer Grenzschichtablösung kommen würde, angeordnet. Eine Mehrzahl von Öffnungen ist in der divergierenden Wand vorgesehen, und eine Endpackungsdichtung 16, 18, 20 ist angrenzend an einen Endabschnitt der Turbinenendstufe angeordnet. Ein ringförmiges Sammelrohr 22 sammelt Fluid vom Leckstrom von der Endpackungsdichtung und verteilt den Leckstrom zu den Öffnungen. A steam turbine has a turbine output stage 306 , an axial or radial flow diffuser 300 , which receives a main flow from the turbine output stage, a diverging wall 302 in the axial or radial flow diffuser coming from a diffuser inlet 304 to a diffuser exit 308 runs, and a middle body 310 in the axial or radial flow diffuser. An opening is provided in the diverging wall and an opening is provided in the centerbody to fluidly affect the main flow. The openings are downstream of the diffuser inlet and upstream of a point where boundary layer separation would occur in a diffuser without openings along the walls. A plurality of openings are provided in the diverging wall, and an end packing seal 16 . 18 . 20 is disposed adjacent to an end portion of the turbine output stage. An annular manifold 22 collects fluid from the leakage flow from the end packing seal and distributes the leakage flow to the ports.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10 10
Dampfturbine steam turbine
1212
Hochdruck-(HP-)Abschnitt High-pressure (HP) section
1313
Zwischendruck-(IP-)Abschnitt Intermediate pressure (IP) section
14 14
Niederdruck-(LP-)Abschnitt Low-pressure (LP) section
16 16
Hochdruckdichtungen High pressure seals
18 18
Zwischendruckdichtungen Intermediate pressure seals
20 20
Niederdruckdichtungen Low pressure seals
2222
Dampfdichtungssammler (SSH) Steam Sealing Collector (SSH)
24 24
Leitung management
26 26
Leitung in Abdampfhaube Conduction in exhaust steam hood
28 28
Zwischenraum gap
30 30
Rohr pipe
300 300
Dampfturbinen-Axialstromdiffusor Steam turbine Axialstromdiffusor
302 302
Divergierende Diffusorwand Diverging diffuser wall
304 304
Diffusoreinlasabschnitt Diffusoreinlasabschnitt
306 306
Letzte Turbinenstufe Last turbine stage
308 308
Diffusorausgangsebene Diffuser output level
310 310
Mittelkörper midbody
312 312
Hauptstrom main power
311, 314 311, 314
Stellen für Injektionslöcher Positions for injection holes
330 330
Stromabwärtige Abdampfhaube Downstream exhaust hood
332 332
Dampfführungsleitung Steam conduit
334 334
Blasort Blasort
336 336
Lagerkonus bearing cone
342 342
Hauptstrom main power

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 6896475 [0005, 0007] US 6896475 [0005, 0007]

Claims (14)

Dampfturbine, aufweisend: eine Turbinenendstufe (306); einen Axial- oder Radialstromdiffusor (300), der einen Hauptstrom von der Turbinenendstufe aufnimmt; eine divergierende Wand (302) in dem Axial- oder Radialstromdiffusor, wobei die divergierende Wand von einem Diffusoreingang (304) zu einem Diffusorausgang (308) verläuft; einen Mittelkörper (310) in dem Axial- oder Radialstromdiffusor; eine Öffnung in der divergierenden Wand und eine Öffnung im Mittelkörper zum fluidtechnischen Beeiflussen des Hauptstroms, wobei die Öffnungen stromabwärts vom Diffusoreingang und stromaufwärts von einem Punkt angeordnet sind, wo es entlang der Wände in einem Diffusor ohne die Öffnungen zu einer Grenzschichtablösung kommen würde; eine Mehrzahl von Öffnungen in der divergierenden Wand; eine Endpackungsdichtung (16, 18, 20), die angrenzend an einen Endabschnitt der Turbinenendstufe angeordnet ist; und ein ringförmiges Sammelrohr (22); das Fluid von einem Leckstrom von der Endpackungsdichtung sammelt und den Leckstrom zu den Öffnungen verteilt. Steam turbine, comprising: a turbine output stage ( 306 ); an axial or radial flow diffuser ( 300 ), which receives a main flow from the turbine output stage; a diverging wall ( 302 ) in the axial or radial flow diffuser, the diverging wall being defined by a diffuser entrance (FIG. 304 ) to a diffuser exit ( 308 ) runs; a central body ( 310 ) in the axial or radial flow diffuser; an aperture in the divergent wall and an aperture in the central body for fluidly flowing the main stream, the apertures being located downstream of the diffuser inlet and upstream of a point where boundary layer separation would occur along the walls in a diffuser without the apertures; a plurality of openings in the divergent wall; a final packing seal ( 16 . 18 . 20 ) disposed adjacent to an end portion of the turbine output stage; and an annular collecting tube ( 22 ); collecting fluid from a leakage flow from the end packing seal and distributing the leakage flow to the ports. Dampfturbine nach Anspruch 1, wobei das ringförmige Sammelrohr einen Dampfdichtungssammler (22) aufweist. Steam turbine according to claim 1, wherein the annular collecting pipe is a vapor sealing collector ( 22 ) having. Dampfturbine nach Anspruch 2, mehrere Turbinenstufen (12, 13, 14) und eine entsprechende Mehrzahl von Endpackungsdichtungen (16, 18, 20) aufweisend, wobei der Dampfdichtungssammler Fluid vom Leckstrom aus der Mehrzahl von Endpackungsdichtungen sammelt. Steam turbine according to claim 2, a plurality of turbine stages ( 12 . 13 . 14 ) and a corresponding plurality of end packing seals ( 16 . 18 . 20 ), wherein the vapor seal collector collects fluid from the leakage flow from the plurality of end packer seals. Dampfturbine nach Anspruch 3, ferner eine Dampfführung (332) aufweisend, die mit dem Dampfdichtungssammler (22) in Fluidverbindung steht, wobei die Dampfführung den Leckstrom vom Dampfdichtungssammler zum Axial- oder Radialstromdiffusor (300) liefert, um eine Grenzschicht im Axial- oder Radialstromdiffusor mit Energie zu versorgen. Steam turbine according to claim 3, further comprising a steam guide ( 332 ) with the vapor seal collector ( 22 ) in fluid communication with the steam guide directing the leakage flow from the vapor seal collector to the axial or radial flow diffuser ( 300 ) to energize a boundary layer in the axial or radial flow diffuser. Dampfturbine nach Anspruch 1, ferner Rohre (30) aufweisend, welche die ringförmige Sammelleitung (22) mit den Öffnungen verbinden. Steam turbine according to claim 1, further tubes ( 30 ), which the annular collecting line ( 22 ) connect with the openings. Dampfturbine nach Anspruch 5, wobei die Rohre (30) in Bezug auf den Hauptstrom konvex gekrümmt sind. Steam turbine according to claim 5, wherein the tubes ( 30 ) are convexly curved with respect to the main flow. Dampfturbine, aufweisend: eine Turbinenendstufe (306); einen Axial- oder Radialstromdiffusor (300), der einen Hauptstrom von der Turbinenendstufe aufnimmt; eine divergierende Wand (302) in dem Axial- oder Radialstromdiffusor, wobei die divergierende Wand von einem Diffusoreingang (304) zu einem Diffusorausgang (308) verläuft; einen Mittelkörper (310) in dem Axial- oder Radialstromdiffusor; eine Öffnung in der divergierenden Wand und eine Öffnung im Mittelkörper zum fluidtechnischen Beeinflussen des Hauptstroms; und einen Dampfdichtungssammler (22), der Fluid vom Leckstrom aus zumindest der Turbinenendstufe sammelt, wobei die Öffnungen in der divergierenden Wand und im Mittelkörper stromabwärts vom Diffusoreingang und stromaufwärts von einem Punkt, wo es in einem Diffusor ohne Öffnungen entlang der Wände zu einer Grenzschichtablösung kommen würde, angeordnet sind, wobei Dampf vom Dampfdichtungssammler abgezogen und in die Öffnungen in der divergierenden Wand geleitet wird, um die Grenzschicht mit Energie zu versorgen. Steam turbine, comprising: a turbine output stage ( 306 ); an axial or radial flow diffuser ( 300 ), which receives a main flow from the turbine output stage; a diverging wall ( 302 ) in the axial or radial flow diffuser, the diverging wall being defined by a diffuser entrance (FIG. 304 ) to a diffuser exit ( 308 ) runs; a central body ( 310 ) in the axial or radial flow diffuser; an opening in the diverging wall and an opening in the center body for fluidly influencing the main flow; and a vapor seal collector ( 22 ) collecting fluid from the leakage current of at least the turbine output stage, wherein the openings in the divergent wall and in the centerbody are located downstream of the diffuser inlet and upstream from a point where boundary layer separation would occur in a diffuser with no openings along the walls, wherein vapor is withdrawn from the vapor seal collector and directed into the openings in the diverging wall to energize the boundary layer. Dampfturbine nach Anspruch 7, ferner mehrere Turbinenstufen (12, 13, 14) und eine entsprechende Mehrzahl von Endpackungsdichtungen (16, 18, 20), die angrenzend an Endabschnitte der entsprechenden Turbinenstufen angeordnet sind, aufweisend, wobei der Dampfdichtungssammler Fluid von einem Leckstrom aus der Mehrzahl von Endpackungsdichtungen sammelt. Steam turbine according to claim 7, further comprising a plurality of turbine stages ( 12 . 13 . 14 ) and a corresponding plurality of end packing seals ( 16 . 18 . 20 ) disposed adjacent end portions of the respective turbine stages, the vapor seal collector collecting fluid from a leakage current from the plurality of end packer seals. Dampfturbine nach Anspruch 8, ferner eine Dampfführung (332) in Fluidkommunikation mit dem Dampfdichtungssammler (22) aufweisend, wobei die Dampfführung den Leckstrom vom Dampfdichtungssammler zum Axial- oder Radialstromdiffusor (300) leitet, um eine Grenzschicht in dem Axial- oder Radialstromdiffusor mit Energie zu versorgen. Steam turbine according to claim 8, further comprising a steam guide ( 332 ) in fluid communication with the vapor seal collector ( 22 wherein the steam guide directs the leakage flow from the vapor seal collector to the axial or radial flow diffuser ( 300 ) to energize an interface in the axial or radial flow diffuser. Dampfturbine nach Anspruch 7, ferner Rohre (30) aufweisend, die den Dampfdichtungssammler (22) mit den Öffnungen verbindet. Steam turbine according to claim 7, further tubes ( 30 ) comprising the vapor seal collector ( 22 ) connects to the openings. Dampfturbine nach Anspruch 10, wobei die Rohre (30) relativ zum Hauptstrom konvex gekrümmt sind. Steam turbine according to claim 10, wherein the tubes ( 30 ) are convexly curved relative to the main flow. Verfahren zum Verbessern der Diffusorleistung, umfassend: Durchströmenlassen eines Hauptstroms durch den Diffusor (300); Bereitstellen einer Öffnung in einer Diffusorwand (302); Nutzen eines Dampfdichtungssammlers (22) als Fluidquelle; Einleiten von Fluid aus dem Dampfdichtungssammler in die Öffnung, um eine Ablösung des Hauptstroms von der Diffusorwand zu verhindern; und Lenken des Fluids in einem Winkel relativ zum Hauptstrom und relativ zur Diffusorwand, wobei das Lenken des Fluids in einem Winkel das Durchleiten des Fluids durch einen gekrümmten Kanal (30) mit einer Krümmung, die relativ zum Hauptstrom konvex ist, vor dem Einbringen des Fluids in die Öffnung umfasst. A method of improving diffuser performance, comprising: flowing a main stream through the diffuser ( 300 ); Providing an opening in a diffuser wall ( 302 ); Benefits of a vapor seal collector ( 22 ) as a fluid source; Introducing fluid from the vapor seal collector into the opening to prevent separation of the main flow from the diffuser wall; and Directing the fluid at an angle relative to the main flow and relative to the diffuser wall, wherein the steering of the fluid at an angle, the passage of the fluid through a curved channel ( 30 ) having a curvature that is convex relative to the main flow prior to introduction of the fluid into the opening. Verfahren nach Anspruch 12, das ferner das Positionieren eines Mittelkörpers (310) innerhalb des Diffusors (300) und das Bereitstellen einer Öffnung in einer Wand des Mittelkörpers umfasst. The method of claim 12, further comprising positioning a centerbody ( 310 ) within the diffuser ( 300 ) and providing an opening in a wall of the centerbody. Verfahren nach Anspruch 13, das ferner das Einbringen von Fluid aus dem Dampfdichtungssammler (22) durch die Öffnung des Mittelkörpers (22) und in den Diffusor (300) umfasst. The method of claim 13, further comprising introducing fluid from the vapor seal collector (10). 22 ) through the opening of the middle body ( 22 ) and in the diffuser ( 300 ).
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