DE1176669B

DE1176669B - Schaltventil fuer den Stopfbuchsdampf bei Dampf-turbinenanlagen

Info

Publication number: DE1176669B
Application number: DEG36333A
Authority: DE
Inventors: Peter Grover Ipsen
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1961-11-06
Filing date: 1962-11-06
Publication date: 1964-08-27

Description

Schaltventil für den Stopfbuchsdampf bei Dampfturbinenanlagen Die Erfindung betrifft eine Stopfbuchsendampf-Regeleinrichtung für Dampfturbinen mit einer Stopfbuchsendampf-Ausgleichleitung, die den Leckdampf der Hochdruckstopfbuchsen aufnimmt und den Sperrdampf für die Niederdruckstopfbuchsen liefert und aus der der überschüssige Sperrdampf in eine ungeregelte Entnahmedampfleitung der Turbine abgeführt wird.
Der Leckdampf der Hochdruckstopfbuchsen hat, vor allem bei Hochdruck-Heißdampfturbinen, hohen Druck und entsprechend hohe Temperatur. Als Entnahmestelle, in deren Leitung der überschüssige Stopfbuchsenleckdampf abgeführt wird, pflegt man um der Wärmeökonomie willen eine solche zu wählen, an der der Dampfdruck etwa '/a bis '/4 des hinter der ersten Turbinenstufe herrschenden Drucks beträgt; im Bereich dieser Entnahmestelle ist, da dort entsprechend dem niedrigen Druck auch die Temperatur des Treibdampfes niedrig ist und deshalb als Baustoffe der Turbine solche Werkstoffe, die nur für relativ niedrige Dampftemperatur geeignet sind, verwendet werden, der Leckdampf der Hochdruckstopfbuchsen wegen seiner hohen Temperatur gefährlich. Die Gefahr, daß dieser Dampf durch die Entnahmedampfleitung in die Turbine eindringt, besteht nämlich dann, wenn der Entnahmedampfverbraucher ausfällt, z. B. ein Speisewasservorwärmer, der durch Entnahmedampf beheizt werden soll, überflutet wird und keinen Dampf kondensiert.
Erfindungsaufgabe ist also, zu verhindern, daß aus der Stopfbuchsendarnpf-Ausgleichleitung durch die Entnahmeleitung unerwünscht heißer Dampf in die Turbine einströmt.
Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, an der Entnahmestelle die Temperatur des in der Entnahmeleitung strömenden Dampfes abzufühlen und bei unerwünscht hoher Temperatur den Dampfstrom aus der Stopfbuchsendampf-Ausgleichleitung in die Entnahmedampfleitung zu sperren und in den Hauptkondensator der Turbine zu führen.
Die Erfindung besteht daher aus a) einer Leitung, die aus der von der Stopfbuchsendampf-Ausgleichleitung zur Entnahmedampfleitung führenden Leitung durch ein Dreiwegeventil abzweigt und unmittelbar in den Hauptkondensator der Turbine führt, b) einem Stellmotor mit druckluftbeaufschlagtem, federbelastetem Kraftkolben, der das Dreiwegeventil in seiner normalen, zur Entnahmeleitung führenden Stellung hält, sobald und solange der Kolben mit Druckluft beaufschlagt wird, und den Kolben in die zum Hauptkondensator führende Stellung bringt und darin hält, sobald bzw. solange der Kolben keine Druckluft erhält, c) einem Steuerschieber, der die zum Stellmotor führende Druckluftleitung normalerweise frei hält, aber im abnormalen Fall sperrt und entleert, und der durch einen Elektromagneten offengehalten, aber, wenn der Magnet unerregt ist, durch Federkraft geschlossen wird, und d) einem Temperaturfühler, der in der Entnahmedampfleitung nahe ihrem Austritt aus der Turbine angeordnet und ein Thermoelement ist und mittels eines elektrischen Relais den Elektromagneten schaltet.
Wenn, wie üblich, die Stopfbuchsendarnpf-Ausgleichleitung für Zufuhr von Frischdampf eingerichtet ist, dann ist jene Maßnahme, die Stopfbuchsen-Ausgleichleitung gegen die Entnahmedampfleitung abzusperren und zum Hauptkondensator zu öffnen, ebenfalls und, weil der Frischdampf noch heißer als der Leckdampf der Hochdruckstopfbuchsen ist, sogar besonders ratsam; es empfiehlt sich, jene Maßnahme sogar ohne Kontrolle der Temperatur des in die Entnahmeleitung strömenden Dampfes anzuwenden. Die Erfindung sieht für solchen Fall vor a) eine Leitung, die aus der von der Stopfbuchsendampf-Ausgleichleitung zur Entnahmedampfleitung führenden Leitung durch ein Dreiwegeventil abzweigt und unmittelbar in den Hauptkondensator der Turbine führt, b) einen Stellmotor mit druckluftbeaufschlagtem, federbelastetem Kraftkolben, der das Dreiwegeventil in seiner normalen, zur Entnahmeleitung führenden Stellung hält, sobald und solange der Kolben mit Druckluft beaufschlagt wird, und die Kolben in die zum Hauptkondensator führende Stellung bringt und darin hält, sobald bzw. solange der Kolben keine Druckluft erhält, c) einen Steuerschieber, der von dem handbetätigten Frischdampfventil betätigt wird, bzw. einen Steuerschieber, der von dem durch den Sperrdampfdruckregler betätigten Frischdampfventil betätigt wird, wobei der bzw. jeder Schieber die zum Stellmotor führende Druckluftleitung so lange, als das ihm zugehörige Frischdampfventil geschlossen ist, frei hält, aber, wenn sein Frischdampfventil geöffnet wird, schließt.
Am meisten empfiehlt sich natürlich die Kombination jener beiden Bauarten. Dann ist darauf zu achten, daß alle in der Druckluftleitung angeordneten Steuerschieber in Reihe geschaltet sind.
In der Zeichnung bedeuten 1 die Turbine, 2 ihren Abdampfstutzen, 3 den Hauptkondensator, 4 eine Entnahmedampfleitung, 5 einen durch sie gespeisten Speisewassererwärmer, 6 die Stopfbuchsendampf-Ausgleichleitung, 6 a die Verbindungsleitungen zu den nicht gezeichneten Stopfbuchsen, 7 die Frischdampfleitung. 8 die Verbindungsleitung zwischen dem Sperrdampfdruckregler 9/12 und dem handbetätigten Frischdampfventil 15; ferner bezeichnen 10 ein in dieser Leitung vorgesehenes Abschaltventil, 11 die Verbindungsleitung zwischen der Stopfbuchsendampf-Ausgleichleitung und dem Sperrdampfdruckregler, 13 ein unbelastetes Ventil im Sperrdampfdruckregler für die Abführung von Überschußdampf aus der Stopfbuchsendampf-Ausgleichleitung in die Abströmleitung 14 und 16 die Dampfleitung vom Frischdampfventil 15 zur Sperrdampfausgleichleitung bzw zum Sperrdampfdruckregler.
Weiterhin bezeichnen 17 das erfindungsgemäße Dreiwegeventil mit Drosselklappen 17a und 17b, deren Auslässe mit der Entnahmedampfleitung 4 bzw. über Leitung 19 mit dem Hauptkondensator verbunden sind, während der Einlaß des Dreiwegeventils mit der Abströmleitung 14 verbunden ist; ferner bedeuten 18 ein Bedienungsgestänge für die Drosselklappen, 20 einen Stellmotor mit druckluftbeaufschlagtem Kolben 21 und am Bedienungshebel angelenkter Kolbenstange 22, 23 einen Steuerschieber sowie 24 und 25 weitere Steuerschieber, die mit dem Frischdampfventil 15 sowie mit dem Sperrdampfdruckregler 9 und dem Stellmotor 20 in Verbindung stehen; 23a, 23b, 24a, 24b und 25a bezeichnen Schaltstempel und Federn in den Steuerschiebern, 26 einen Hebel, der bei Handbetätigung der Spindel 27 des Frischdampfventils 15 den Schaltstempel 23 a bewegt, 28 einen nockengesteuerten Hebel in Verbindung mit dem Frischdampfventil 12 des Sperrdampfdruckreglers 9, i 29 den Elektromagneten für die Betätigung des Schaltstempels 25a im Steuerschieber 25 und 30 die elektrische Erregerleitung für den Elektromagneten, die in Abhängigkeit von dem als Thermoelement ausgebildeten Temperaturfühler 31 mittels eines elektrischen Relais 32 mit Strom versorgt wird, das über die elektrische Leitung 33 mit einer nicht dargestellten Energiequelle verbunden ist. Mit 34 ist ein Schalter zur manuellen Prüfung des Dreiwegeventils 17 bezeichnet.

Claims

Patentansprüche: 1. Stopfbuchsendampf-Regeleinrichtung für Dampfturbinen mit einer Stopfbuchsendampf-Ausgleichleitung, die den Leckdampf der Hochdruckstopfbuchsen aufnimmt und den Sperrdampf für die Niederdruckstopfbuchsen liefert und aus der der überschüssige Sperrdampf in eine ungeregelte Entnahmedampfleitung der Turbine abgeführt wird, gekennzeichnet durch a) eine Leitung (19), die aus der von der Stopfbuchsendampf-Ausgleichleitung (6) zur Entnahmeleitung (4) führenden Leitung durch ein Dreiwegeventil (17) abzweigt und unmittelbar in den Hauptkondensator (3) der Turbine führt, b) einen Stellmotor (20) mit druckluftbeaufschlagtem, federbelastetem Kraftkolben (21), der das Dreiwegeventil in seiner normalen, zur Entnahmeleitung (4) führenden Stellung hält, sobald und solange der Kolben mit Druckluft beaufschlagt wird, und den Kolben in die zum Hauptkondensator (3) führende Stellung bringt und darin hält, sobald bzw. solange der Kolben keine Druckluft erhält, c) einen Steuerschieber (25), der die zum Stellmotor führende Druckluftleitung normalerweise frei hält, aber im abnormalen Fall sperrt und entleert, und der durch einen Elektromagneten (29) offengehalten, aber, wenn der Magnet unerregt ist, durch Federkraft geschlossen wird, und d) einen Temperaturfühler (31), der in der Entnahmedampfleitung nahe ihrem Austritt aus der Turbine angeordnet und ein Thermoelement ist und mittels eines elektrischen Relais (32) den Elektromagneten schaltet.
2. Stopfbuchsendampf-Regeleinrichtung für Dampfturbinen mit einer Stopfbuchsendampf-Ausgleichleitung, die den Leckdampf der Hochdruckstopfbuchsen aufnimmt und den Sperrdampf für die Niederdruckstopfbuchsen liefert und aus der der überschüssige Sperrdampf in eine ungeregelte Entnahmedampfleitung der Turbine abgeführt wird, mit einem von Hand zu betätigenden und/oder mit einem selbsttätig durch einen Sperrdampfdruckregler zu betätigenden Ventil für die Zufuhr von Frischdampf oder von sonstigem Dampf höheren Drucks in die Stopfbuchsendampf-Ausgleichleitung, gekennzeichnet durch a) eine Leitung (19), die aus der von der Stopfbuchsendampf-Ausgleichleitung (6) zur Entnahmedampfleitung (4) führenden Leitung durch ein Dreiwegeventil (17) abzweigt und unmittelbar in den Hauptkondensator (3) der Turbine führt. b) einen Stellmotor (20) mit druckluftbeaufschlagtem, federbelastetem Kraftkolben (21), der das Dreiwegeventil in seiner normalen, zur Entnahmeleitung (4) führenden Stellung hält, sobald und solange der Kolben mit Druckluft beaufschlagt wird, und die Kolben in die zum Hauptkondensator (3) führende Stellung bringt und darin hält, sobald bzw. solange der Kolben keine Druckluft erhält, c) einen Steuerschieber (23), der von dem handbetätigten Frischdampfventil (15) betätigt wird, bzw. einen Steuerschieber (24), der von dem durch den Sperrdampfdruckregler (9/12) betätigten Frischdampfventil (12) betätigt wird, wobei der bzw. jeder Schieber die zum Stellmotor führende Druckluftleitung so lange, als das ihm zugehörige Frischdampfventil geschlossen ist, frei hält, aber, wenn sein Frischdampfventil geöffnet wird, schließt.
3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle in der Druckluftleitung angeordneten Steuerschieber (23, 24, 25) in Reihe geschaltet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1750 830; Zeitschrift »Schiff und Hafen«, 1953, S. 86 bis 90; K r a f t, »Die Dampfturbine im Betriebe«, Verlag Springer, 1952, S. 44/45 und 123 bis 126.