DE19629933C1 - Turbinenanlage mit Schubelement sowie Schubelement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Turbinenanlage, insbesondere eine Dampfturbinenanlage mit zumindest zwei Teilturbinen, deren jede einen sich entlang einer Hauptachse erstreckenden Turbi­ nenläufer aufweist, wobei die Turbinenläufer starr miteinan­ der verbunden sind. Jede Teilturbine hat ein die Leitschau­ feln aufnehmendes Innengehäuse, wobei zumindest ein Innenge­ häuse in axialer Richtung verschieblich ist und für eine axiale Verschiebung dieses Innengehäuses ein sich thermisch ausdehnendes Schubelement vorgesehen ist. Die Erfindung be­ trifft weiterhin ein Schubelement an sich.

In der DE 35 22 916 A1 ist ein Turbosatz mit wenigstens einer ein Außengehäuse und ein dazu koaxiales Innengehäuse aufwei­ senden Niederdruck-Teilturbine und mit wenigstens einer koa­ xial und stromauf zur Niederdruck-Teilturbine angeordneten Hochdruck- und/oder Mitteldruck-Teilturbine beschrieben. Die Wellen der Teilturbinen sind starr miteinander zu einem Wel­ lenstrang gekuppelt. Stromauf der Niederdruck-Teilturbine ist ein Axiallager für den Wellenstrang vorgelagert, welches eine Referenzebene definiert, von der die axiale Wellendehnung und -verschiebung ihren Ausgang nimmt. Das Innengehäuse ist mit­ tels schubübertragender Kupplungsstangen, welche durch eine Wand des Außengehäuses mittels auch eine begrenzte Querbewe­ gung ermöglichenden Dichtungselementen wärmebeweglich und va­ kuumdicht hinausgeführt sind, an das axial-beweglich gelager­ te Ende eines axial benachbarten Teilturbinen-Gehäuses oder an ein Turbinenlagergehäuse angeschlossen. Ein der Nieder­ druck-Teilturbine vorgelagertes Turbinenlager definiert eine zweite Referenzebene, von welcher die axiale Dehnung und Ver­ schiebung des auf diesem Turbinenlager aufgelagerten Teiltur­ binen-Gehäuses und der daran angekuppelten Teilturbinen- Gehäuse einschließlich der oder des Niederdruck-Gehäuses ih­ ren Ausgang nimmt. Hierdurch erfolgt eine axiale Verschiebung des Wellenstranges und der Teilturbinengehäuse auf praktisch gleicher axialer Dehnung und in gleicher Richtung, wobei zwi­ schen einander benachbarten Lauf- und Leitschaufelkränzen nur minimale Axialspiele entstehen. Die Schubübertragung mittels der Kupplungsstangen ist in den Bereich schubübertragender Turbinenlager gelegt. Zudem ist eine vakuumdichte Durchfüh­ rung der Kupplungsstangen baulich vereinigt mit einer hori­ zontal wärmebeweglichen Pratzenlagerung des Innengehäuses der Niederdruck-Teilturbine. Die Pratzenarme des Innengehäuses erstrecken sich in wellenachsparalleler Richtung und liegen mit gleitfähigen Trag- und Führungsflächen an den Auflagern des zugehörigen Lagergehäuses auf. Die Kupplungsstangen sind in dem Bereich der Turbinenlager mit den Pratzenarmen kraft­ schlüssig gekuppelt, insbesondere ist eine Kupplungsstange in dem Pratzenarm verschraubt. Es ist eine Membrandichtung für eine vakuumdichte Durchführung mit einem äußeren Ringflansch an einer Stirnfläche des Außengehäuses der Niederdruck-Teil­ turbine und mit einem inneren Ringflansch an einer Turbinen­ lagergehäuse-Partie vakuumdicht angeschlossen. Die Anordnung der Dichtungselemente zwischen Sitzflächen an der Außengehäu­ se-Stirnwand und am Lagergehäuse, also zwischen Teilen nur geringer Relativverschiebung, bedingt, daß die größeren Wär­ meverschiebungen der Innengehäuse von den Dichtungselementen entkoppelt sind.

In der DE-AS 12 16 322 ist eine Dampf- oder Gasturbine be­ schrieben mit mehreren, koaxial hintereinander angeordneten Teilturbinen, deren Wellen miteinander starr gekuppelt und von deren Gehäusen mindestens eines axial verschiebbar und mit einem ortsfesten Teilturbinengehäuse oder Lagerblock ge­ kuppelt ist. Die Niederdruckgehäuse der Turbine bestehen aus Außen- und Innengehäuse. Es erfolgt eine Kupplung des Innen­ gehäuses der Niederdruckturbine mit einem benachbarten Teil­ turbinengehäuse bzw. einem Lagerblock durch ein Gestänge, das durch die Wand des Außengehäuses dampfdicht und wärmebeweg­ lich hindurchgeführt ist. Das Gestänge kann eine einzige Stange sein, die in der Außengehäusewand durch einen axial und radial nachgiebigen Faltenbalg abgedichtet ist. Das Ge­ stänge kann weiterhin aus drei axial aneinander gereihten, gelenkig miteinander verbundenen Stangen bestehen, deren mittlere in einer Büchse der Außengehäusewand mit Gleitpas­ sung axial beweglich ist. Durch ein solches Gestänge soll ei­ ne Axialverschiebung der Gehäuse erfolgen, durch die das Axialspiel zwischen dem Läufer und den Gehäusen möglichst konstant gehalten ist. Um die Größe des Axialspiels zu än­ dern, ist eine Änderung der Länge des Gestänges durch eine Änderung seiner Temperatur möglich. Diese Änderung der Tempe­ ratur wird durch eine zusätzliche Wärmebelastung des Gestän­ ges mittels Dampf oder einer Flüssigkeit durchgeführt.

Eine solche Änderung der Größe des Axialspiels, bei der durch ein Rohr heißer Dampf geführt wird, ist in der GB-PS 1,145,612 beschrieben. Ein axial ausdehnbares Rohr ist an jeder seiner Stirnseiten mit einer Stange verbunden, die jeweils wiederum an dem Innengehäuse einer Niederdruck-Teil­ turbine befestigt ist. Eine axiale Verschiebung der Innenge­ häuse gegenüber einem Turbinenläufer setzt sich aus der je­ weiligen Dehnung der Innengehäuse, der Dehnung der Kupplungs­ stangen sowie der Dehnung der Dehnungsrohre zusammen. Die thermische Dehnung der untereinander gekuppelten Innengehäuse wird ausgehend von einem Fixpunkt, der an dem Außengehäuse der am weitesten stromaufliegenden Niederdruck-Teilturbine angeordnet ist, definiert. Dieser Ausgangspunkt der thermi­ schen Dehnungen der Innengehäuse unterscheidet sich von dem Ausgangspunkt der thermischen Dehnungen des Läufers, welcher in einem weiter stromaufliegenden Lager definiert ist. Die Dehnungsrohre sind über jeweilige Kompensatoren mit den ent­ sprechenden Außengehäusen der Niederdruck-Teilturbinen ver­ bunden, so daß die absolute Dehnung des Systems aus Innenge­ häusen und Kupplungsstangen von den Kompensatoren aufgenommen werden müssen. Um eine weitgehende Konstanz zwischen der Deh­ nung des Turbinenläufers und dem System aus Innengehäusen und Kupplungsstange zu gewährleisten, ist in einer vorgegebenen Weise Dampf den Dehnungsrohren zuzuführen. Dieser Dampf muß entweder dem Dampfprozeß entnommen oder separat zur Verfügung gestellt werden. Auch bedarf es eines Regelungs- und eines Überwachungssystemes, durch das je nach Betriebszustand der Dampfturbinen den Dehnungsrohren der zum Ausgleich des Axial­ spieles erforderliche Dampf zugeleitet wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Turbinenanlage anzugeben, bei der auf einfache Art und Weise, insbesondere ohne aufwen­ dige Regelungs- und Überwachungssysteme, ein Axialspiel zwi­ schen Läufer und Innengehäuse unter einem vorgebbaren Wert bleibt. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein entsprechendes Schubelement zur Verringerung des Axialspiels zwischen Turbinenläufer und Innengehäuse einer Turbinenanlage anzugeben.

Die auf eine Turbinenanlage gerichtete Aufgabe, wird dadurch gelöst, daß an einem in axialer Richtung verschieblichen In­ nengehäuse für eine axiale Verschiebung ein sich thermisch ausdehnendes Schubelement vorgesehen ist, welches eine erste Dehnkomponente und eine zweite Dehnkomponente aufweist, die über eine Koppelkomponente miteinander verbunden sind. Diese Koppelkomponente bewirkt auf mechanische und/oder hydrauli­ sche Art und Weise eine axiale Verschiebung der zweiten Dehn­ komponente, die größer als eine axiale Verschiebung und/oder axiale thermische Ausdehnung der ersten Dehnkomponente ist.

Vorzugsweise ist das Koppelelement ein mechanischer Hebel. Dieser Hebel ist um einen Fixpunkt drehbar, wobei die erste Dehnkomponente und die zweite Dehnkomponente an einer jewei­ ligen Verbindungsstelle ebenfalls drehbar mit dem Hebel ver­ bunden sind. Der Abstand der zweiten Verbindungsstelle von dem Fixpunkt ist größer als der Abstand der ersten Verbin­ dungsstelle von dem Fixpunkt. Eine Verschiebung der ersten Verbindungsstelle hervorgerufen durch eine thermische Dehnung und/oder eine Verschiebung der ersten Dehnkomponente bewirkt somit eine Drehung des mechanischen Hebels um seinen Fix­ punkt. Da der Hebelarm der zweiten Dehnkomponente, d. h. der Abstand zwischen zweiter Verbindungsstelle und Fixpunkt, grö­ ßer als der Hebelarm der ersten Dehnkomponente ist, bewirkt der mechanische Hebel eine axiale Verschiebung der zweiten Dehnkomponente, die gleichgerichtet und größer ist als die axiale Verschiebung der ersten Verbindungsstelle.

Hierdurch wird insbesondere bei einer Anordnung von drei Nie­ derdruck-Teilturbinen, die für große Leistung bei niedrigen Kühlwassertemperaturen in einer Dampfturbinenanlage verwendet werden, die Relativdehnung des dritten Niederdruck-Innen­ gehäuses gegenüber dem Turbinenläufer, so gering gehalten, daß zwischen den stationären Leitschaufeln und den rotieren­ den Laufschaufeln selbst bei Vollast der Dampfturbinenanlage das Axialspiel unter einem vorgebbaren Wert bleibt. Durch die Wahl der entsprechenden gleichgerichteten Hebelarme ist das Axialspiel auf einen Wert einstellbar, der im wesentlichen dem Axialspiel der anderen Niederdruck-Teilturbinen ent­ spricht. Somit können sämtliche Niederdruck-Teilturbinen bau­ gleich ausgeführt werden.

Selbstverständlich ist es möglich, sämtliche in axialer Rich­ tung nacheinander angeordneten Niederdruck-Teilturbinen über ein Schubelement mit dem beschriebenen einfachen Gelenkmecha­ nismus zu verbinden. Durch eine geeignete Wahl der Hebelarme und damit einem entsprechenden Übersetzungsverhältnis, lassen sich für jede der Niederdruck-Teilturbinen axiale Bewegungen erzeugen, die die Relativdehnung zum Turbinenläufer um einen vorgebbaren Wert verringern. Insbesondere können die Relativ­ dehnungen jeweils konstant eingestellt werden. Es ist eben­ falls möglich, einzelne Niederdruck-Teilturbinen über starre Schubelemente ohne einen mechanischen oder hydraulischen Ver­ schiebungsverstärker miteinander zu verbinden.

Eine Koppelkomponente, die auf mechanische und/oder hydrauli­ sche Art und Weise eine gleichsinnige Verstärkung der Axial­ verschiebung und/oder Axialdehnung der ersten Dehnkomponente bewirkt, ist konstruktiv einfach realisierbar, bedarf keiner komplizierten Überwachungs- und Regelungseinrichtung und kei­ ner Zuführung von Dampf über zusätzliche Leitungen. Mit einer solchen Koppelkomponente ist somit mit geringem baulichen und betrieblichen Aufwand eine Verringerung des Axialspiels zwi­ schen Leitschaufeln und Laufschaufeln einer Turbinenanlage erreicht, wodurch der Wirkungsgrad der Turbinenanlage gestei­ gert werden kann.

Vorzugsweise ist das Schubelement gemeinsam mit einem Aufla­ ger eines das Innengehäuse tragenden Lagers durch eine Dich­ tung eines das Innengehäuse umgebenden Außengehäuses hin­ durchgeführt. Die Dichtung weist vorzugsweise einen in axia­ ler Richtung ausdehnbaren Dichtungsbalg auf. Mit der gemein­ samen Durchführung ist eine Reduzierung der Durchführungen des Außengehäuses und damit eine bauliche Vereinfachung gege­ ben.

Vorzugsweise haben ein axialer Dehnungsverbund, umfassend das Schubelement mit Verschiebungsverstärker (Hebel), ein Innen­ gehäuse oder mehrere Innengehäuse und gegebenenfalls Schube­ lemente ohne Verschiebungsverstärker (Kupplungsstangen), und die untereinander verbundenen Turbinenläufer einen gemeinsa­ men axialen Festpunkt. Dieser axiale Festpunkt ist bei einem Dehnungsverbund bestehend aus Außengehäuse einer Mitteldruck- Teilturbine und Innengehäuse zweier oder mehr Niederdruck- Teilturbinen vorzugsweise ein in axialer Richtung vor sämtli­ chen Teilturbinen angeordnetes der Lagerung des Mitteldruck- Teilturbinenaußengehäuses dienendes Turbinenlager.

Die auf ein Schubelement zur Verringerung unterschiedlicher axialer Dehnung zwischen zwei unabhängig voneinander entlang einer Hauptachse ausdehnbarer Komponenten, insbesondere Tur­ binenläufer und Innengehäuse einer Turbinenanlage, gerichtete Aufgabe wird durch ein Schubelement mit einer ersten Dehnkom­ ponente, einer zweiten Dehnkomponente und einer Koppelkompo­ nente gelöst. Die Koppelkomponente ist vorzugsweise ein um einen Fixpunkt drehbarer mechanischer Hebel, an dem die erste Dehnkomponente und die zweite Dehnkomponente auf derselben Seite des Hebels an einer jeweiligen Verbindungsstelle dreh­ bar verbunden sind. Die zweite Verbindungsstelle ist von dem Fixpunkt weiter beabstandet als die erste Verbindungsstelle. Hierdurch entsteht infolge der Hebelwirkung bei Verschiebung der ersten Verbindungsstelle eine Verschiebungsverstärkung der zweiten Verbindungsstelle, die somit in axialer Richtung weiter verschoben wird als die erste Verbindungsstelle. Das Schubelement kann auch einen hydraulischen Verschiebungsver­ stärker aufweisen, beispielsweise gebildet durch einen sich entlang der Hauptachse verjüngenden Hydraulikkanal, an dessen Enden sich jeweils die erste Dehnkomponente sowie die zweite Dehnkomponente anschließen. Eine Verschiebung der ersten Dehnkomponente in Richtung der Verjüngung des Hydraulikkanals bedingt eine Verdrängung eines darin angeordneten inkompres­ siblen Hydraulikfluides in den sich verjüngenden Teil. Auf­ grund der Volumenkonstanz dringt somit das Hydraulikfluid weiter in den sich verjüngenden Teil ein als es durch die er­ ste Dehnkomponente verdrängt wurde. Hierdurch entsteht eine Verschiebungsverstärkung durch das inkompressible Hydraulik­ fluid.

Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispie­ les wird eine Turbinenanlage mit einem Schubelement näher er­ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Dampfturbinenanlage,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Lager zwischen zwei Niederdruck-Teildampfturbinen mit einem Schubelement und

Fig. 3 eine Draufsicht des Schubelementes gemäß Fig. 2.

In Fig. 1 ist eine Dampfturbinenanlage 1 mit hintereinander entlang einer Hauptachse 4 angeordneter Hochdruck-Teilturbine 23, Mitteldruck-Teilturbine 2 und drei im wesentlichen bau­ gleicher Niederdruck-Teilturbinen 3a, 3b, 3c dargestellt. Die Niederdruck-Teilturbinen 3a, 3b, 3c sind strömungstechnisch durch eine Dampfzuführung 24 mit der Mitteldruck-Teilturbine 2 verbunden. Die Mitteldruck-Teilturbine 2 weist ein Außenge­ häuse 22 auf. Jede Niederdruck-Teilturbine 3a, 3b, 3c weist ein jeweiliges Innengehäuse 8a, 8b, 8c und ein das Innenge­ häuse 8a, 8b, 8c umgebendes Außengehäuse 14 auf. Jedes Innen­ gehäuse 8a, 8b, 8c trägt die Leitschaufeln 6 für eine Nieder­ druck-Dampfbeaufschlagung. In jedem Innengehäuse 8a, 8b, 8c ist ein jeweiliger sich entlang der Hauptachse 4 erstrecken­ der Turbinenläufer 5 angeordnet, der die Niederdruck-Lauf­ schaufeln 27 trägt. Zwischen der Mitteldruck-Teilturbine 2 und der ersten Niederdruck-Teilturbine 3a und zwischen den jeweils benachbarten Niederdruck-Teilturbinen 3a, 3b, 3c ist jeweils ein Lager 15 angeordnet. Dieses Lager 15 dient sowohl der Lagerung der Turbinenläufer 5 als auch der jeweiligen In­ nengehäuse 8a, 8b, 8c. Zwischen der Hochdruck-Teilturbine 23 und der Mitteldruck-Teilturbine 2 ist ebenfalls ein Lager 15a zur Lagerung der Turbinenläufer dieser Teilturbinen 2, 23 vorgesehen. Im Bereich der Auflagerung der Innengehäuse 8a, 8b, 8c der jeweiligen Lager 15 ist jeweils parallel zur Hauptachse 4 eine Kupplungsstange 9a geführt. Eine jeweilige Kupplungsstange 9a verbindet die Mitteldruck-Teilturbine 2 mit der ersten Niederdruck-Teilturbine 3a und die einander benachbarten Innengehäuse 8a, 8b, 8c der Niederdruck-Teil­ turbinen 3a, 3b, 3c untereinander. Das Außengehäuse 22, die Innengehäuse 8a, 8b, 8c sowie die diese verbindende Kupp­ lungsstange 9a bilden einen Dehnungsverbund, welcher sich bei einer Beaufschlagung mit heißem Dampf axial in Richtung der Hauptachse 4 ausdehnt. Dieser so gebildete Dehnungsverbund hat einen Festpunkt 20, der an dem Lager 15a zwischen Hoch­ druck-Teilturbine 23 und Mitteldruck-Teilturbine 2 liegt. Die Größe der thermischen Ausdehnung gerechnet von diesem Fest­ punkt 20 entlang der Hauptachse 4 ist durch die Dehnungslinie 25 dargestellt. Eine entsprechende Dehnungslinie 26 der starr miteinander verbundenen Turbinenläufer 5 der Mitteldruck- Teilturbine 2 und der Niederdruck-Teilturbinen 3a, 3b, 3c ist ebenfalls dargestellt. Durch eine Verbindung der Niederdruck- Teilturbinen 3a, 3b, 3c zu einem Dehnungsverbund in Kombina­ tion mit dem Außengehäuse 22 der Mitteldruck-Teilturbine 2 werden die einzelnen Wärmedehnungen genutzt, um die Innenge­ häuse 8a, 8b, 8c in Richtung eines nicht dargestellten Gene­ rators entlang der Hauptachse 4 zu verschieben. Entlang der Hauptachse 4 werden somit sämtliche Wärmedehnungen der Innen­ gehäuse 8a, 8b, 8c aufsummiert, wodurch die Relativdehnung zu den starr miteinander verbundenen Turbinenläufern 5 verrin­ gert wird. Ein Vergleich zwischen den Dehnungslinien 25 und 26 zeigt, daß über die gesamte Länge der Turbinenanlage 1 trotzdem ein Dehnungsunterschied zwischen den Turbinenläufern 5 und dem Innengehäuse 8c der letzten Niederdruck-Teilturbine 3c vorliegt. Dieser Dehnungsunterschied bedingt ein unter­ schiedliches axiales Spiel zwischen den Leitschaufeln 6 sowie den Laufschaufeln 27 jeder Niederdruck-Teilturbine 3a, 3b, 3c.

Durch Verwendung eines in den Fig. 2 und 3 näher darge­ stellen Schubelementes 9 mit einer Verstärkung der Verschie­ bung eines Innengehäuses 8a, 8b, 8c einer Niederdruck-Teil­ turbine 3a, 3b, 3c kann ein solcher Dehnungsunterschied deut­ lich um einen vorbestimmbaren Wert verringert werden. Ein solches Schubelement 9 ist als Ersatz für eine Kupplungsstan­ ge 9a zwischen der Mitteldruck-Teilturbine 2 und der ersten Niederdruck-Teilturbine 3a sowie zwischen jeweils benachbar­ ten Niederdruck-Teilturbinen 3a, 3b, 3c anordenbar. Vorzugs­ weise ist es zwischen den beiden letzten Niederdruck-Teil­ turbinen 8b, 8c angeordnet. Das Schubelement 9 weist eine im wesentlichen stangenförmige erste Dehnkomponente 10a und eine ebenfalls im wesentlichen stangenförmige Dehnkomponente 10b auf. Diese Dehnkomponenten 10a, 10b sind über eine Koppelkom­ ponente 11 miteinander gelenkig verbunden. Die Koppelkompo­ nente ist, wie Fig. 3 entnehmbar, ein mechanischer Hebel, der um einen Fixpunkt 12 drehbar ist. An einer jeweiligen Verbin­ dungsstelle 13a, 13b ist jede der Dehnkomponenten 10a, 10b durch nicht näher dargestellte Stifte drehbar mit der Dehn­ komponente 11 in Richtung der Hauptachse 4 verschiebbar ver­ bunden. Die Verbindungsstelle 13a liegt dem Fixpunkt 12 näher als die Verbindungsstelle 13b. Die Verbindungsstelle 13a liegt dabei zwischen der Verbindungsstelle 13b und dem Fix­ punkt 12, so daß eine Verschiebung der Verbindungsstelle 13a in Richtung der Hauptachse 4 eine größere Verschiebung der Verbindungsstelle 13b in Richtung der Hauptachse 4 bedingt. Die Dehnkomponenten 10a, 10b durchdringen ein jeweiliges La­ ger 15 und sind zusammen mit einem jeweiligen Auflagerbereich 28b, 28c durch das jeweilige Außengehäuse 14 der entsprechen­ den Niederdruck-Teilturbine 3b, 3c geführt. Diese Durchfüh­ rung erfolgt mittels einer jeweiligen Dichtung 16 gasdicht, wobei die Dichtung 16 einen in Richtung der Hauptachse 4 dehnbaren Dichtungsbalg 18 aufweist. Auf dem Auflager 28a liegt das Innengehäuse 8b auf, in das die Dehnkomponente 10a fest eingeschraubt ist. Entsprechend liegt auf dem Auflager 28b das Innengehäuse 8c auf, und die Dehnkomponente 10b ist in eine entsprechende Tragpratze 17 dieses Innengehäuses 8c fest eingeschraubt.

Je nach Lage der Verbindungsstellen 13a, 13b zu dem Fixpunkt 12 ist durch die Koppelkomponente 11 eine entsprechende Ver­ schiebungsverstärkung um einen vorgebbaren Wert einstellbar. Die Koppelkomponente 11 realisiert somit auf konstruktiv ein­ fache und weitgehend wartungsfreie Art und Weise eine Ver­ schiebungsverstärkung ohne ein aufwendiges Regelungs-, Über­ prüfungs- und Leitungssystem, wie es bei einer Verschiebungs­ verstärkung mittels dampfbedingter Temperaturerhöhung notwen­ dig wäre.

Die Erfindung zeichnet sich durch ein Schubelement in einer Turbinenanlage mit mehreren Teilturbinen aus, durch das auf mechanischem und/oder hydraulischem Wege eine Verschiebungs­ verstärkung erzielt wird. Vorzugsweise hat das Schubelement eine Koppelkomponente, die einen mechanischen Hebel dar­ stellt, an den gelenkig zwei Schubstangen mit unterschiedli­ chem, aber auf gleicher Seite in Bezug zu einem Fixpunkt lie­ genden Hebelarmen aufweist. Eine in axialer Richtung erzeugte Verschiebungsverstärkung der Verschiebung eines Innengehäuses einer Teilturbine erlaubt die Verringerung des Axialspieles zwischen den Laufschaufeln eines Turbinenläufers und den Leitschaufeln des Innengehäuses. Dies bedingt neben einer Verwendung im wesentlichen baugleicher Innengehäuse auch die Erhöhung des Wirkungsgrades der gesamten Turbinenanlage. Vor­ zugsweise ist die Turbinenanlage eine Dampfturbinenanlage mit einer Hochdruck-Teilturbine, einer Mitteldruck-Teilturbine und zwei oder mehr, insbesondere drei, Niederdruck-Teil­ turbinen. Selbstverständlich eignet sich ein solches Schub­ element auch zur Verringerung des axialen Spiels bei einer Gasturbinenanlage mit mehreren Teilturbinen.

Claims (7)

1. Turbinenanlage (1), insbesondere Dampfturbinenanlage, mit zumindest zwei Teilturbinen (2, 3a, 3b, 3c), deren jede einen sich entlang einer Hauptachse (4) erstreckenden Turbinenläu­ fer (5), welche Turbinenläufer (5) starr miteinander verbun­ den sind, und ein die Leitschaufeln (6) aufnehmendes Innenge­ häuse (7, 8a, 8b, 8c) aufweist,
wobei zumindest ein Innengehäuse (8a, 8b, 8c) in axialer Rich­ tung verschieblich ist und für eine axiale Verschiebung des Innengehäuses (8a, 8b, 8c) ein sich thermisch ausdehnendes Schubelement (9) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das Schubelement (9) eine erste Dehnkomponente (10a) und eine zweite Dehnkomponente (10b) aufweist, die über eine Koppel­ komponente (11) miteinander verbunden sind, wobei die Koppel­ komponente (11) mechanisch und/oder hydraulisch eine axiale Verschiebung der zweiten Dehnkomponente (10b) größer als eine thermische Dehnung und/oder axiale Verschiebung der ersten Dehnkomponente (10a) bewirkt.

2. Turbinenanlage (1) nach Anspruch 1, wobei das Koppelele­ ment (11) ein um einen Fixpunkt (12) drehbarer mechanischer Hebel ist, mit dem die erste Dehnkomponente (10a) und die zweite Dehnkomponente (10b) an einer jeweiligen Verbindungs­ stelle (13a, 13b) drehbar verbunden sind, und die zweite Ver­ bindungsstelle (13b) von dem Fixpunkt (12) weiter beabstandet ist als die erste Verbindungsstelle (13a).

3. Turbinenanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, bei der zumindest eine mit dem Schubelement (9) verbun­ dene Teilturbine (3a, 3b, 3c) ein das Innengehäuse (8a, b, c) umgeben­ des Außengehäuse (14) aufweist, wobei das Schubelement (9) sowie ein Auflager eines das Innengehäuse (8a, b, c) tragenden Lagers (15) gemeinsam durch eine Dichtung (16) geführt sind.

4. Turbinenanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, bei der ein das Schubelement (9) umfassender axialer Dehnungsverbund und die untereinander verbundenen Turbinen­ läufer (5) einen gemeinsamen axialen Festpunkt (20) aufwei­ sen.

5. Turbinenanlage (1), nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, mit einer Mitteldruck-Teildampfturbine (2) und zumindest zwei Niederdruck-Teildampfturbinen (3b, 3c), die entlang der Hauptachse (4) angeordnet sind, wobei die Innengehäuse (8b, 8c) der Niederdruck-Teildampfturbinen (3b, 3c) mit dem Schubelement. (9) verbunden sind.

6. Turbinenanlage (1) nach Anspruch 5, bei der die Mittel­ druck-Teildampfturbine (2) ein Außengehäuse (22) hat, das über eine Schubverbindung mit dem Innengehäuse (8a) der in axialer Richtung nachgeordneten Niederdruck-Teildampf­ turbine (3a) verbunden ist, und ein mit dem Außengehäuse (22) verbundenes Lager (15a) den axialen Festpunkt (20) für eine axiale thermische Ausdehnung bildet.

7. Schubelement (9) zur Verringerung unterschiedlicher axia­ ler Dehnungen zwischen zwei unabhängig voneinander entlang einer Hauptachse (4) ausdehnbarer Komponenten, insbesondere Turbinenläufer (5) und Innengehäusen (7, 8a, 8b, 8c) einer Tur­ binenanlage, mit einer ersten Dehnkomponente (10a), einer zweiten Dehnkomponente (10b) und eine Koppelkomponente (11), wobei die Koppelkomponente (11) ein um einen Fixpunkt (12) dreh­ barer mechanischer Hebel ist, mit dem die erste Dehnkomponen­ te (10a) und die zweite Dehnkomponente (10b) an einer jewei­ ligen Verbindungsstelle (13a, 13b) drehbar verbunden sind, und die zweite Verbindungsstelle (13b) von dem Fixpunkt (12) wei­ ter beabstandet ist als die erste Verbindungsstelle (13a).