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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dampfturbine.
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In einer Dampfturbine wird die Totalenthalpie von Prozessdampf, insbesondere Wasserdampf, genutzt, um eine mit der Dampfturbine mechanisch gekoppelte Arbeitsmaschine, beispielsweise einen Generator, anzutreiben. Dazu wird dampf, in der Regel im überhitzten Zustand, in die Dampfturbine eingebracht, der dann ein zwischen einem Gehäuse und einem Rotor der Dampfturbine ausgebildeten Strömungskanal durchströmt und dabei in der Regel mehrere sogenannte Turbinenstufen, zumeist aufgeteilt in zumindest einen Hochdruckturbinenteil mit einer oder mehreren Hochdruckstufen und einen Niederdruckturbinenteil mit einer oder mehreren Niederdruckstufen, überwindet. Jede der Turbinenstufen wird dabei von einem Satz Laufschaufeln des Rotors und einem Satz Leitschaufeln des Gehäuses gebildet. Beim Durchströmen der Dampfturbine wird der Dampf entspannt und abgekühlt. Die dabei freiwerdende Enthalpie wird weitgehend für den Antrieb der Arbeitsmaschine genutzt.
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Es ist auch bekannt, einer Dampfturbine Dampf zu entnehmen, um diesen einem oder mehreren Verbrauchern zuzuführen. Dies erfolgt in der Regel stromab der letzten Hochdruckstufe und stromauf der ersten Niederdruckstufe, da dann bereits ein Großteil der Enthalpie des Dampfs auf die Welle der Dampfturbine übertragen wurde und der Dampf dennoch einen (Über-)Druck und eine Temperatur aufweist, die diesen für die Fremdnutzung in angeschlossenen Verbrauchern geeignet machen.
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In der Regel wird gefordert, dass der Dampf unabhängig von möglicherweise sich verändernden Betriebsbedingungen der Dampfturbine mit einem definierten, möglichst konstanten Druck und einer ebensolchen Temperatur in der Entnahmestelle zur Verfügung gestellt wird. Um dies zu gewährleisten kann eine Drosselvorrichtung vorgesehen sein, durch die mittels einer mehr oder weniger starken Drosselung des Prozessdampfs die geforderten Dampfparameter in der Entnahmestelle einstellbar sind.
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Aus der
DE 10 2010 041 627 A1 ist eine Dampfturbine mit einer zwischen dem Hochdruckturbinenteil und dem Niederdruckturbinenteil angeordneten Regelventileinrichtung bekannt. Durch die Regelventileinrichtung soll zum einen der von dem Hochdruckturbinenteil in den Niederdruckturbinenteil überströmende Volumenstrom des Dampfs geregelt werden. Zudem soll damit bedarfsweise der gesamte Volumenstrom oder ein Teilvolumenstrom des Dampfs über einen Zwischenüberhitzer geleitet werden, um den Wassergehalt des in den Niederdruckteil eintretenden Dampfs unterhalb eines definierten Grenzwerts zu halten.
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Aus der
WO 2009/007383 A1 ist es bekannt, anstelle einer Regelventileinrichtung gemäß der
DE 10 2010 041 627 A1 einen Drehschieber mit einem unbeweglich angeordneten, eine Mehrzahl von Durchlassöffnungen ausbildenden Festring sowie einem koaxial zu dem Festring angeordneten, an diesem axial versetzt anliegenden Drehring vorzusehen. Der Drehring weist ebenfalls Durchlassöffnungen auf, die durch ein Verdrehen des Drehrings mehr oder weniger in Überdeckung mit den Durchlassöffnungen gebracht werden können, wodurch der Gesamtdurchlassquerschnitt veränderbar ist.
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Vorteilhaft an dem aus der
WO 2009/007383 A1 bekannten Drehschieber im Vergleich zu der aus der
DE 10 2010 041 627 A1 bekannten Regelventileinrichtung sind der deutlich geringere konstruktive Aufwand und Bauraumbedarf. Nachteilig ist dagegen, dass nur bei voll geöffnetem Drehschieber der bestmögliche Wirkungsgrad für die Dampfturbine erzielt werden kann.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine mit einem Drehschieber als Drosseleinrichtung versehene Dampfturbine insbesondere hinsichtlich eines Teillastwirkungsgrads zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird durch eine Dampfturbine mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
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Eine gattungsgemäße Dampfturbine mit einer ersten Turbinenstufe und einer zweiten Turbinenstufe sowie einer zwischen der ersten Turbinenstufe und der zweiten Turbinenstufe angeordneten Drosseleinrichtung für den Prozessdampf, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Drosseleinrichtung einen ersten Drehschieber und einen zweiten Drehschieber umfasst, die getrennt betätigbar sind.
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Dabei wird unter „getrennt betätigbar“ verstanden, dass zumindest einer der Drehschieber unabhängig von dem anderen Drehschieber geöffnet werden kann.
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Durch die mindestens zwei Drehschieber kann der von diesen freigegebene (Gesamt-)Durchlassquerschnitt besser an verschiedene Betriebszustände der Dampfturbine angepasst werden.
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Dies gilt insbesondere, wenn, wie vorzugsweise vorgesehen, der erste Drehschieber und der zweite Drehschieber im jeweils voll geöffneten Zustand unterschiedliche Durchlassquerschnitte freigeben.
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Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die erste Turbinenstufe Teil einer ersten, mehrere Turbinenstufen umfassenden Stufengruppe und die zweite Turbinenstufe Teil einer zweiten, mehrere Turbinenstufen umfassenden Stufengruppe ist. Dabei können die erste und zweite Stufengruppe (und damit auch die erste und zweite Turbinenstufe) Teil derselben oder, bevorzugt, unterschiedlicher Teilturbinen sein. Als Teilturbinen werden dabei insbesondere der Hochdruckturbinenteil, der Mittedruckturbinenteil und der Niederdruckturbinenteil (soweit vorhanden) einer Dampfturbine verstanden.
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Für beide Drehschieber kann vorgesehen sein, dass diese einen unbeweglich innerhalb eines Gehäuses der Dampfturbine angeordneten (insbesondere ring- oder scheibenförmigen) Festteil und einen axial (bezüglich einer Drehachse des Festteils) versetzt und drehbar zu diesem, vorzugsweise koaxial angeordneten (insbesondere ring- oder scheibenförmigen) Drehteil aufweisen, wobei sowohl der Festteil als auch der Drehteil in sich überdeckenden (insbesondere ringförmigen) Abschnitten eine oder mehrere Durchlassöffnungen ausbilden, die durch ein Verdrehen des Drehteils relativ zu dem Festteils in möglichst vollständige Überdeckung (entspricht der vollständig geöffneten Stellung des entsprechenden Drehschiebers), in eine nicht überdeckende Stellung (entspricht der vollständig geschlossenen Stellung des Drehschiebers) und in eine oder mehrere (auch beliebig viele) Zwischenstellungen bewegbar sind.
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Die verbesserte Anpassung des Volumenstroms des in die zweite Turbinenstufe eintretenden Prozessdampfs kann vorzugsweise dazu genutzt werden, Dampf mit einem definierten Druck für eine Fremdnutzung in einem oder mehreren an die Dampfturbine angeschlossenen Verbrauchern bereitzustellen, wobei gleichzeitig ein in einer durch die Drehschieber bedingten Drosselung begründeter Wirkungsgradverlust für die Dampfturbine möglichst gering gehalten wird. Für die Bereitstellung des Dampfs weist die Dampfturbine vorzugsweise vor (stromauf) der Drosseleinrichtung eine Dampfentnahmestelle auf.
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Eine insbesondere kompakte Anordnung der mindestens zwei Drehschieber kann erreicht werden, wenn diese koaxial angeordnet sind. Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, wenn der zweite Drehschieber den ersten Drehschieber dabei radial umgibt.
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Eine Auslegung der Dampfturbine mit möglichst großem Wirkungsgrad in zwei definierten Betriebslastzuständen kann erreicht werden, wenn stromab des ersten Drehschiebers ein erster Zuführkanal und stromab des zweiten Drehschiebers ein zweiter Zuführkanal ausgebildet ist, wobei eine Zwischenturbinenstufe in den ersten Zuführkanal integriert ist und wobei der erste Zuführkanal und der zweite Zuführkanal stromab der Zwischenturbinenstufe in einen die zweite Turbinenstufe integrierenden Strömungsraum münden. Dadurch kann in vorteilhafter Weise erreicht werden, dass der Dampf in Abhängigkeit von dessen Druck und/oder Volumenstrom nach dem Durchströmen der Drosseleinrichtung durch insbesondere hinsichtlich der Größe der Turbinenschaufeln angepasste Turbinenstufen geführt wird. Dies kann sich besonders positiv auf den Wirkungsgrad der Dampfturbine auswirken.
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Vorzugsweise kann dabei vorgesehen sein, dass in einem ersten Lastbetriebszustand, bei dem es sich um einen (ersten) Teillastbetriebszustand der Dampfturbine handeln kann, der (nicht entnommene) Dampf im Wesentlichen ausschließlich durch den ersten Drehschieber zu leiten (wozu der zweite Drehschieber vollständig geschlossen sein sollte), wodurch der Dampf (auch) die Zwischenturbinenstufe durchströmt. Dabei sollte der erste Drehschieber vorzugsweise möglichst vollständig geöffnet sein, da so der von diesem verursachte Strömungsverlust möglichst gering gehalten werden kann.
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Sofern die Dampfturbine mit einer Entnahmestelle für mindestens einem Verbraucher zuzuführenden Dampf ausgestattet ist, kann aber auch vorgesehen sein, den ersten Drehschieber teilweise zu schließen, um den Druck in der Entnahmestelle auf einen definierten Druck einzustellen.
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In einem zweiten Lastbetriebszustand, insbesondere einem Vollastbetriebszustand oder einem zweiten Teillastbetriebszustand der Dampfturbine, der durch eine im Vergleich zum ersten Teillastbetriebszustand höhere Last gekennzeichnet ist, kann dagegen vorgesehen sein, den zweiten Drehschieber zu öffnen, wodurch erreicht werden kann, dass im Wesentlichen der gesamte Volumenstrom des (nicht entnommenen) Dampfs über den zweiten Zuführkanal unter Umgehung der Zwischenturbinenstufe zu der an den höheren Druck und/oder den höheren Volumenstrom angepassten zweiten Turbinenstufe geführt wird. Dabei kann vorgesehen sein, dass der erste Drehschieber geschlossen oder geöffnet ist, da auch bei geöffnetem ersten Drehschieber der Großteil des Volumenstroms des (nicht entnommenen) Dampfs wegen der im ersten Zuführkanal angeordneten, einen erheblichen Strömungswiderstand darstellenden Zwischenturbinenstufe durch den zweiten Drehschieber und den zweiten Zuführkanal strömen wird.
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Dabei sollte der zweite Drehschieber vorzugsweise möglichst vollständig geöffnet sein, da so der von diesem verursachte Strömungsverlust möglichst gering gehalten werden kann.
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Auch in dem zweiten Lastbetriebszustand kann, sofern die Dampfturbine mit einer Entnahmestelle für mindestens einem Verbraucher zuzuführenden Dampf ausgestattet ist, vorgesehen sein, den zweiten Drehschieber teilweise zu schließen, um den Druck des Dampfs in der Entnahmestelle auf den für die Entnahme vorgesehenen Druck einzustellen.
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In einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform einer solchen erfindungsgemäßen Dampfturbine kann vorgesehen sein, dass Durchlassöffnungen ausbildende Stege des ersten Drehschiebers in dessen vollständig geöffneter Stellung als Leitschaufelsatz für die Zwischenturbinenstufe ausgebildet sind. Dadurch kann für den ersten Drehschieber eine vorteilhafte Doppelfunktion realisiert werden. Zudem kann diese spezifische Form der Stege für einen besonders geringen Strömungswiderstand, insbesondere in der vollständig geöffneten Stellung des ersten Drehschiebers, sorgen.
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Da eine solche Ausgestaltung des ersten Drehschiebers konstruktiv und insbesondere herstellungstechnisch aufwändig sein kann, kann vorzugsweise vorgesehen sein, für den zweiten Drehschieber, an den sich der zweite Zuführkanal anschließt, in den vorzugsweise keine Turbinenstufe integriert ist, eine konstruktiv einfachere Ausführungsform vorzusehen. Insbesondere kann dieser einfach einzubringende, geradlinig verlaufende Durchlassöffnungen ausbilden.
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Insbesondere um die Drehschieber an die unterschiedlichen Volumenströme in den verschiedenen Lastbetriebszuständen anzupassen kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass der (Gesamt-) Durchlassquerschnitt des zweiten Drehschiebers größer als derjenige des ersten Drehschiebers ist (jeweils in vollständig geöffneter Stellung der Drehschieber).
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Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigt schematisch:
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1 eine erfindungsgemäße Dampfturbine in einem Längsschnitt;
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2 einen ersten Drehschieber der Dampfturbine in einer Ansicht von vorne;
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3 den ersten Drehschieber in einem Radialschnitt entlang der Schnittebene III-III in 2;
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4 einen Querschnitt durch zwei Stege von Festring und Drehring des ersten Drehschiebers in dessen vollständig geschlossener Stellung;
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5 einen Querschnitt durch zwei Stege von Festring und Drehring des ersten Drehschiebers in dessen vollständig geöffneter Stellung;
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6 einen zweiten Drehschieber der Dampfturbine in einer Ansicht von vorne; und
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7 den zweiten Drehschieber in einem Radialschnitt entlang der Schnittebene VII-VII in der 6.
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Die in der 1 dargestellte Dampfturbine umfasst einen Rotor 1, der drehbar innerhalb eines Gehäuses 2 gelagert ist. Der Rotor 1 umfasst eine Welle 3, die mit einer Eingangswelle einer mittels der Dampfturbine anzutreibenden Arbeitsmaschine (nicht dargestellt) oder eines zwischen die Dampfturbine und die Arbeitsmaschine geschalteten Getriebes (nicht dargestellt) mechanisch gekoppelt sein kann.
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Zwischen dem Gehäuse 2 und dem Rotor 1 ist ein umlaufender Strömungskanal 4 für Dampf ausgebildet, in den mehrere, hier insgesamt fünf Stufengruppe 5 integriert sind. Jede Stufengruppe 5 umfasst mehrere Turbinenstufen, die – in abwechselnder Anordnung in Längsrichtung der Welle 3 – von einer Mehrzahl von Leitschaufelsätzen und Laufschaufelsätzen ausgebildet werden. Jeder Laufschaufelsatz umfasst eine Mehrzahl von in gleichmäßiger Teilung über dem Umfang der Welle 3 verteilt angeordneten, mit dieser verbundenen Laufschaufeln. Jeder Leitschaufelsatz umfasst eine Mehrzahl von in gleichmäßiger Teilung über dem Umfang der Welle 3 verteilt angeordneten, mit dem Gehäuse 2 über Leitschaufelträger 6 verbundenen Leitschaufeln.
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Die in den Strömungskanal 4 ragenden Laufschaufeln und Leitschaufeln bewirken eine mehrfache Beschleunigung und Umlenkung der Dampfströmung, wobei Enthalpie des Dampfs in Bewegungsenergie des dann rotierend angetriebenen Rotors 1 umgesetzt wird.
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Ein um den Rotor 1 ringförmig umlaufender Einströmkanal 7 steht in fluidleitender Verbindung mit einer Zuleitung 8 für den Dampf. In die Dampfturbine eingebrachter Dampf gelangt somit zuerst in den Einströmkanal 7 und kann sich in diesem verteilen. Von dort strömt der Dampf über mehrere, in gleichmäßiger Teilung über dem Umfang des Einströmkanals 7 angeordnete, axial (bezüglich der Längs- bzw. Rotationsachse 9 des Rotors 1) ausgerichtete Überströmkanäle 10 in einen als Radraum 11 bezeichneten Abschnitt des Strömungskanals 4. Dabei können die Überströmkanäle 10 düsenförmig ausgebildet sein, um eine Beschleunigung der Dampfströmung zu erreichen.
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Von dem Radraum 11 aus strömt der Dampf dann durch die einzelnen Stufengruppen 5 der Dampfturbine, wobei dieser entspannt wird und abkühlt. Nach dem Durchströmen aller Turbinenstufen 5 wird der (nicht entnommene) Dampf über eine Endstufe 12 aus dem Strömungskanal 4 abgeführt und über einen Abdampf 30 einem nachgeschalteten Kondensator (nicht dargestellt) zugeführt.
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Die Dampfturbine weist einen Hochdruckturbinenteil 13 mit insgesamt drei Stufengruppen 5 sowie einen Niederdruckturbinenteil 14 mit insgesamt zwei Stufengruppen 5 auf. Die einzelnen Stufengruppen 5 des Hochdruckturbinenteils 13 einerseits und des Niederdruckturbinenteils 14 andererseits unterscheiden sich hinsichtlich der Auslegung der Leitschaufelsätze und der Laufschaufelsätze. Dabei sind unter anderem die Größen der Leit- und Laufschaufeln an die in den einzelnen Stufengruppen 5 herrschenden, unterschiedlichen Drücke und Temperaturen des durchströmenden Dampfs angepasst.
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Zwischen dem Hochdruckturbinenteil 13 und dem Niederdruckturbinenteil 14 ist eine Drosseleinrichtung 15 angeordnet, die der Dampf durchströmen muss, um in den Niederdruckturbinenteil 14 gelangen zu können. Die Drosseleinrichtung 15 umfasst zwei Drehschieber 16, 17. Dabei ist ein erster Drehschieber 16 derart angeordnet, dass dieser einen ersten, stromab von diesem gelegenen Zuführkanal 18 in geöffneter Stellung fluidleitend mit dem stromauf der Drosseleinrichtung 15 gelegenen Abschnitt des Strömungskanals 4 verbindet. Ein zweiter Drehschieber 17 umgibt den ersten Drehschieber 16 und ist koaxial zu diesem angeordnet. In geöffneter Stellung verbindet der zweite Drehschieber 17 einen zweiten, stromab von diesem gelegenen Zuführkanal 19 mit dem stromauf der Drosseleinrichtung 15 gelegenen Abschnitt des Strömungskanals 4. Der erste Zuführkanal 18 und der zweite Zuführkanal 19 münden in einen Strömungsraum 20, der die in Strömungsrichtung letzte Stufengruppe 5 integriert. Der Strömungsraum 20 ebenso wie die zwei Zuführkanäle 18, 19 stellen Abschnitte des Strömungskanals 4 dar.
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Stromauf der Drosseleinrichtung 15 ist eine Entnahmestelle 21 für Dampf, der einem oder mehreren nicht dargestellten Verbrauchern für beispielsweise Heiz- oder industrielle Zwecke zugeführt werden soll, angeordnet. Dabei soll der entnommene Dampf einen definierten Druck aufweisen, der durch ein Verstellen, d.h. durch ein Verschließen oder ein mehr oder weniger weites Öffnen der Drehschieber 16, 17 einstellbar ist. Grundsätzlich führt dabei ein zunehmendes Schließen der Drehschieber 16, 17 zu einer Regulierung des Drucks im Bereich der Entnahmestelle 21.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, den nicht entnommenen Dampf auf zwei Wegen von dem Hochdruckturbinenteil 13 in den Niederdruckturbinenteil 14 überströmen zu lassen. In einem ersten definierten (Teil-)Lastbetriebszustand der Dampfturbine ist der erste Drehschieber 16 geöffnet und der zweite Drehschieber 17 geschlossen (vgl. 1). Dadurch strömt der nicht entnommene Dampf durch einen von dem ersten Drehschieber 16 freigegebenen Durchlassquerschnitt in den ersten Zuführkanal 18. In dem ersten Zuführkanal 18 durchströmt der Dampf eine darin integrierte (Zwischen-)Stufengruppe 5, die mehrere Zwischenturbinenstufen 5c im Sinne der Erfindung umfasst. Die Zwischenstufengruppe 5 ist insbesondere hinsichtlich der Größe der Laufschaufeln und der Leitschaufeln der einzelnen Zwischenturbinenstufen 5c möglichst optimal an den Druck und den Volumenstrom in diesem ersten (Teil-)Lastbetriebszustand angepasst. Anschließend durchströmt der Dampf noch die letzte Stufengruppe 5 der Dampfturbine vor der Endstufe 12, die mehrere zweite Turbinenstufen 5b im Sinne der Erfindung umfasst. Als erste Turbinenstufe 5a im Sinne der Erfindung kann jede der Turbinenstufen der Stufengruppen 5 des Hochdruckturbinenteils 13 angesehen werden.
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Die Dampfturbine ist derart ausgelegt, dass der erste Drehschieber 16 in dem definierten ersten (Teil-)Lastbetriebszustand im Wesentlichen vollständig geöffnet ist und dabei ein definierter Volumenstrom des Dampfs mit einem definierten Druck entnommen werden kann. Ist dies wegen schwankender Betriebsparameter der Dampfturbine temporär nicht der Fall, kann der Druck und damit auch der Volumenstrom des entnommenen Dampfs durch ein teilweises Verschließen des ersten Drehschiebers 16 erhöht werden.
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In einem zweiten definierten (Voll- oder Teil-)Lastbetriebszustand der Dampfturbine, der gegenüber dem ersten Lastbetriebszustand durch eine höhere Last und damit einen größeren Druck und einen größeren Volumenstrom des Dampfs gekennzeichnet ist, wird der zweite Drehschieber 17 geöffnet. Dadurch strömt im Wesentlichen der gesamte Volumenstrom des nicht entnommenen Dampfs durch einen von dem zweiten Drehschieber 17 freigegebenen Durchlassquerschnitt und den sich daran anschließenden zweiten Zuführkanal 19 und wird so direkt, d.h. unter Umgehung der Zwischenstufengruppe 5, der letzten Stufengruppe 5 zugeführt (vgl. strichpunktierter Pfeil in der 1). Die letzte Stufengruppe 5 ist insbesondere hinsichtlich der Größe der Laufschaufeln und der Leitschaufeln der einzelnen (zweiten) Turbinenstufen 5b möglichst optimal an den Druck und den Volumenstrom in diesem zweiten Lastbetriebszustand angepasst.
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Die Dampfturbine ist wiederum derart ausgelegt, dass der zweite Drehschieber 17 in dem zweiten Lastbetriebszustand im Wesentlichen vollständig geöffnet ist und dabei ein definierter Volumenstrom des Dampfs mit einem definierten Druck entnommen werden kann. Ist dies wegen schwankender Betriebsparameter der Dampfturbine temporär nicht der Fall, kann der Druck und damit auch der Volumenstrom des entnommenen Dampfs durch ein teilweises Verschließen des zweiten Drehschiebers 17 erhöht werden.
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Die 2 bis 5 zeigen eine mögliche Ausführungsform des ersten Drehschiebers 16 der in der 1 dargestellten Dampfturbine.
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Der Drehschieber 16 umfasst einen Festring 22, der unbeweglich mit dem Leitschaufelträger 6 der Zwischenstufengruppe 5 verbunden, beispielsweise verschraubt ist. Axial versetzt und in koaxialer Anordnung ist ein Drehring 23 auf dem Festring 22 drehbar gelagert. In einander überdeckenden ringförmigen Abschnitten des Festrings 22 und des Drehrings 23 weisen diese eine Mehrzahl von in regelmäßigen Abständen zueinander angeordneten Stegen 24, 25 auf. Benachbarte Stege 24, 25 von Festring 22 und Drehring 23 begrenzen jeweils eine Durchlassöffnung 26, 27 für Dampf. Durch ein definiertes Verdrehen des Drehrings 23 relativ zu dem Festring 22 kann der erste Drehschieber 16 in eine vollständig geschlossene Stellung (vgl. 4), in der die Stege 24 des Drehrings 23 die Durchlassöffnungen 27 des Festrings 22 vollständig überdecken, in eine vollständig geöffnete Stellung (vgl. 5), in der die Stege 24 des Drehrings 22 die Durchlassöffnungen 27 des Festrings 22 vollständig freigeben, sowie in beliebige Zwischenstellungen zwischen diesen Endstellungen gestellt werden.
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Ein Verdrehen des Drehrings 23 erfolgt über einen nicht dargestellten Stellantrieb. Dieser kann beispielsweise einen Servomotor umfassen, der über eine Spindel an einem exzentrisch am Außenumfang des Drehrings 23 befestigtes Hebelelement 28 angreift und durch eine Bewegung entlang des in der 2 dargestellten Doppelpfeils die definierte Drehbewegung des Drehrings bewirkt.
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Wie sich aus der 5 ergibt, bilden die Stege 25 des Festrings 22 gemeinsam mit den Stegen 24 des Drehrings 23 in der vollständig geöffneten Stellung des ersten Drehschiebers 16 Leitschaufeln aus, die hinsichtlich der Form und Anordnung den Leitschaufeln der Leitschaufelsätze der Zwischenturbinenstufe 5c ähneln oder entsprechen. In einer geöffneten Stellung dient der erste Drehschieber 16 daher als (stromaufwärts geleger) erster Leitschaufelsatz für die Zwischenstufengruppe 5. Dem ersten Drehschieber 16 folgt somit ein Laufschaufelsatz der Zwischenstufengruppe 5 nach. Auf diese Weise kann eine vorteilhafte Doppelfunktion für den ersten Drehschieber 16 realisiert werden. Gleichzeitig führt die spezielle Form der Stege 24, 25 zu einem möglichst geringen durch den ersten Drehschieber 16 bewirkten Strömungswiderstand, insbesondere in dessen voll geöffneter Stellung.
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Die 6 und 7 zeigen die alternative Ausführungsform des zweiten Drehschiebers 17. Auch für diesen ist ein Festring 22 vorgesehen, der unbeweglich mit dem (kombinierten) Leitschaufelträger 6 der Zwischenstufengruppe 5 und der letzten Stufengruppe 5 verbunden ist. Axial versetzt ist wiederum ein Drehring 23 auf dem Festring 22 drehbar gelagert. Festring 22 und Drehring 23 weisen jeweils eine Mehrzahl von in gleichmäßiger Teilung versetzt angeordneten Durchlassöffnungen 26, 27 auf, wobei die Durchlassöffnungen 27 des Festrings 22 einerseits und die Durchlassöffnungen 26 des Drehrings 23 andererseits im Wesentlichen die gleiche Form und Größe aufweisen und insbesondere einen geradlinigen, parallel zur Drehachse 29 des Drehrings 23 ausgerichteten Verlauf aufweisen.
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Wie bei dem ersten Drehschieber 16 kann bei dem zweiten Drehschieber 17 mittels eines nicht dargestellten Stellantriebs, der an einem exzentrisch am Außenumfang des Drehrings 23 angeordneten Hebelelement 28 angreift, der Drehring 23 definiert relativ zu dem Festring 22 verdreht werden, wodurch die Durchgangsöffnungen 26, 27 von Festring 22 und Drehring 23 in eine vollständig überdeckende Stellung (entspricht der vollständig geöffneten Stellung des zweiten Drehschiebers 17), in eine nicht überdeckende Stellung (entspricht der vollständig geschlossenen Stellung des zweiten Drehschiebers 17) und beliebige teilweise überdeckende Stellungen bewegbar sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010041627 A1 [0005, 0006, 0007]
- WO 2009/007383 A1 [0006, 0007]
