DE1074055B

DE1074055B - Method and device for superheating the steam between two stages or groups of stages of a steam turbine system

Info

Publication number: DE1074055B
Application number: DENDAT1074055D
Authority: DE
Inventors: Zurich Friedrich Flatt (Schweiz)
Original assignee: Escher Wyss GmbH
Current assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH
Publication date: 1960-01-28

Description

Verfahren und Einrichtung zur Uberhitzung des Dampfes zwischen zwei Stufen oder Stufengruppen einer Dampfturbinenanlage Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Überhitzung des Dampfes zwischen zwei Stufen oder -Stufengruppen einer Dampfturbinenanlage.Method and device for superheating the steam between two Stages or groups of stages of a steam turbine plant The invention relates to a method and means for superheating the steam between two stages or groups of stages a steam turbine plant.

Es ist bekannt, Naßdampf zwischen Stufen oder Stufengruppen von Dampfturbinen zu entwässern. Die mannigfachen Einrichtungen dazu beruhen - von solchen, die mit Wärmezufuhr arbeiten, abgesehenauf der Ausschleuderung des Wassers aus dem in krummer Bahn geführten Dampf, sind also Fliehkraft-oder Prall-Dampftrockner; sie können nur das im Dampf schon vorhandene Wasser ausscheiden, also bestenfalls trocken gesättigten Dampf liefern.It is known to use wet steam between stages or groups of stages of steam turbines to drain. The manifold institutions for this are based - on those that are with Heat supply work, apart from the ejection of the water from the in crooked Steam guided by a train are centrifugal or impingement steam dryers; you can only excrete the water already present in the steam, i.e. at best dry, saturated water Deliver steam.

Erwünscht aber ist überhitzter Dampf. Denn je höher die Überhitzung, um so länger bleibt der Dampf bei der Entspannung in- den folgenden Stufen trocken, um so später setzt also die so schädliche Dampfnässe ein.However, superheated steam is desirable. Because the higher the overheating, the longer the steam stays dry during relaxation in the following stages, the later the damaging dampness sets in.

Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, nicht nur dasjenige Wasser, das in den ersten der beiden Stufen oder Stufengruppen entstanden ist, auszuscheiden, sondern die Dampfnässung, die in der zweiten oder in späteren Stufen oder Stufengruppen zu erwarten ist, wenigstens teilweise schon vor der zweiten Stufe herbeizuführen und auch dieses Wasser schon vor der zweiten Stufe auszuscheiden.The invention is based on the idea, not just that water, that arose in the first of the two stages or stage groups to be eliminated, but the steam wetting, which occurs in the second or in later stages or groups of stages is to be expected to be brought about at least partially before the second stage and also to excrete this water before the second stage.

Die Erfindung sieht daher vor, daß zwischen den beiden Stufen bzw. Stufengruppen der Turbine der Dampf so unter dem Eintrittsdruck der zweiten Stufe entspannt wird, daß er teilweise kondensiert, und darauf, nachdem das dabei entstandene Wasser in an sich bekannter Weise ausgeschleudert und abgeleitet ist, wieder in an sich bekannter Weise durch Verzögerung verdichtet wird.The invention therefore provides that between the two stages or Stage groups of the turbine so the steam is below the inlet pressure of the second stage is relaxed so that it partially condenses, and then after that which has arisen Water is ejected and diverted in a manner known per se, back into is compressed in a known manner by delay.

Die Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens enthält erfindungsgemäß einen Entspannungskanal, in welchem der die erste der beiden Stufen bzw. Stufengruppen verlassende Dampf bis zur teilweisen Kondensation expandiert, ferner einen daran anschließenden Fliekkraft-Wasserabscheider und schließlich einen Verzögerungskanal zur Wiederverdichtung des entwässerten Dampfes.The device for carrying out this method contains according to the invention a relaxation channel in which the first of the two stages or groups of stages leaving steam expands to partial condensation, and also one on it subsequent centrifugal water separator and finally a delay channel for recompression of the dehydrated steam.

Durch die Verdichtung wird der entwässerte Dampf überhitzt. Wenn auch die Beschleunigung und die Verzögerung des Dampfes unvermeidlich mit Verlust behaftet sind, so kann doch der Gewinn, den die Überhitzung bei der Arbeit des Dampfes in den Schaufeln ergibt, größer sein als dieser Verlust.The compression superheats the dehydrated steam. If also the acceleration and deceleration of the steam are inevitably lossy the profit made by the overheating in the work of the steam in the blades will be greater than this loss.

Bekannt ist ein Fliehkraftabscheider für die Abscheidung des Dampfes aus einem Dampf-Wasser-Gemisch in Kesselrohren, bei welchem -ähnlich wie bei jener erfindungsgemäßen Einrichtung - das Gemisch zunächst in einem stetig sich verengenden Kanal beschleunigt, also entspannt und sodann in gekrümmter Bahn getrennt wird und darauf das Wasser in stetig sich erweiterndem Kanal verzögert wird, also seine Bewegungsenergie wieder in Druckenergie umgewandelt wird. Von diesem Abscheider her ist also der Teilgedanke der Erfindung, die Fliehkraftabscheidung durch Geschwindigkeitserhöhung zu verstärken und dann die Geschwindigkeitsenergie zurückzugewinnen, bekannt. Aber der wesentliche Gedanke der Erfindung, nämlich die Bildung der Dampfnässe vorwegzunehmen, ist dorther nicht bekannt.A centrifugal separator is known for separating the vapor from a steam-water mixture in boiler tubes, which - similar to that Device according to the invention - the mixture initially in a steadily narrowing Channel accelerated, so relaxed and then separated in a curved path and then the water is delayed in the constantly expanding channel, i.e. its kinetic energy is converted back into pressure energy. So from this separator is the Part of the idea of the invention, the centrifugal force separation by increasing speed to amplify and then to recover the speed energy is known. but the essential idea of the invention, namely to anticipate the formation of steam moisture, is not known from there.

Die Fliekraft-Abscheidung des Wassers kann beispielsweise in an sich bekannter Weise durch gekrümmte Leitschaufeln erfolgen, wobei das abgeschleuderte Wasser durch in der Hohlseite der Schaufeln vorgesehene Auffangkanäle abgeleitet wird.The centrifugal force separation of the water can, for example, in itself known way done by curved guide vanes, the thrown off Water is diverted through collecting channels provided in the hollow side of the blades will.

Es ist aber beispielsweise auch möglich, für die Entspannung des Dampfes in an sich bekannter Weise einen spiralförmigen Kanal vorzusehen, welcher den Dampf mit einer Drehbewegung in ein den Dampf gleichzeitig in seiner Achsrichtung weiterleitendes Rohr einführt; dabei wäre der Mantel des Rohres mit Auffangkanälen zur Ableitung des ausgeschleuderten Wassers zu versehen. Um die Bildung eines Wirbelkernes mit allzu ticfen Unterdruckspitzen zu vermeiden, könnte auch im Rohr ein zylindrischer Körper in koaxialer Anordnung eingebaut werden, so daß sich der Dampf in einem Ringraum bewegen würde. Um bei der anschließenden Verzögerung der Dampfströmung auch die@Drehbewegungsenergie wieder auszunützen, könnten entsprechende Leitschaufeln eingebaut werden, welche am Ende des der Entwässerung dienenden Rohres die Strömung in die axiale Richtung umzulenken hätten, oder es könnte auch ein spiralförmiger Verzögerungskanal vorgesehen werden. Auch auf der Eintrittsseite des der Entwässerung dienenden Rohres könnte statt eines spiralförmigen Entspannungskanals ein dem Dampf die Drehbewegung erteilender Leitapparat vorgesehen werden.But it is also possible, for example, to relax the steam to provide a spiral channel in a known manner, which the steam with a rotary movement in a steam that simultaneously passes on in its axial direction Tube introduces; this would be the jacket of the pipe with collecting channels for discharge of the ejected water. To the formation of a vertebral core with To avoid excessively tight vacuum peaks, a cylindrical tube could also be used Bodies are installed in a coaxial arrangement, so that the steam is in an annulus would move. In order to reduce the rotational motion energy during the subsequent deceleration of the steam flow to exploit again, appropriate guide vanes could be installed which at the end of the pipe serving for drainage the flow into the axial direction, or it could also be a spiral-shaped delay channel are provided. Also on the inlet side of the pipe used for drainage Instead of a spiral-shaped expansion channel, the steam could use the rotary motion issuing control apparatus are provided.

Es ist beispielsweise auch möglich, die Verzögerung des Dampfes nur so weit vor sich gehen zu lassen, daß der Dampf noch jene Geschwindigkeit beibehält, welche zur Beaufschlagung des Laufrades der nachfolgenden Arbeitsstufe erforderlich ist. Es kann dann gegebenenfalls auf das Vorsehen eines Leitapparates in dieser Stufe verzichtet werden, oder es braucht zumindest in diesem Leitapparat keine wesentliche Beschleunigung der Strömung mehr stattzufinden.For example, it is also possible to delay the steam only to let go so far that the steam still maintains that speed, which are required to act on the impeller of the subsequent work stage is. It can then optionally on the provision of a diffuser in this Step can be dispensed with, or at least no essential one is required in this guide apparatus Accelerating the flow more to take place.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Method of superheating the steam between. two levels or level groups. a steam turbine plant, characterized in that between the two stages or groups of stages, the steam is so relaxed under the inlet pressure of the second stage or group of stages that it partially condenses, and then after the resulting water is thrown out in a known manner is derived, is compressed again in a manner known per se by delay.

2. Device for performing the method according to claim 1, characterized through a relaxation channel in which the first of the two stages or groups of stages Leaving vapor expands to partial condensation, also through a subsequent centrifugal water separator and finally through a delay channel for recompression of the dehydrated steam.

3. Device according to claim 2, characterized in that the centrifugal water separation by known per se curved guide vanes happens, the hollow side of which in a known manner with collecting channels is provided for the thrown off water.

4. Device according to claim 2, characterized marked; that in a known manner to relax the steam a spiral Channel is provided, which the steam with a rotary movement in the steam at the same time introduces forwarding pipe in its axial direction, and that the jacket this pipe is provided with collecting channels for draining off the ejected water is.

5. Device according to claim 4, characterized in that "the delay channel is also designed in a spiral shape. Relevant publications: German Patent Nos. 43 195, 445 392, 517 402, 59 0 364, 668 002, 732 549; Bauer,» Der Schiffsmaschinenbau «, Verlag Oldenbourg, Volume 1I, 1927, pp. 284, 285.