DE3421067A1 - Hauptdampf-einlasseinheit fuer eine dampfturbine - Google Patents

Hauptdampf-einlasseinheit fuer eine dampfturbine

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DE3421067A1
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Ryoichi Kaneko
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Description

3;.21Ο67
HITACHI, LTD., Tokyo, Japan
Hauptdampf-Einlaßeinheit für eine Dampfturbine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Hauptdampf-Einlaßeinheit für eine Dampfturbine, insbesondere für den Ultrahochtemperatur-Hochdruckteil einer Ultrahochtemperatur-Dampfturbine.
In der zweiten Hälfte der 50er-Jahre wurden mehrere Ultrahochtemperatur-Hochdruck-Wärmekraftwerke gebaut und in Betrieb genommen, z. B. die Philo-Wärmekraftwerk-Einheit Nr. 6 (Dampfbedingungen: 316 at Überdruck, 592 °C) und die Eddystone-Wärmekraftwerk-Einheit Nr. 1 (Dampfbedingungen: 352 at Überdruck, 649 0C).
Da diese Ultrahochtemperatur-Hochdruck-Kraftwerke große Mengen an hochwertigen warmfesten Werkstoffen benötigen und die Anlagenkosten erheblich gestiegen waren, wurden später Kraftwerke mit Dampfbedingungen von höchstens 245 at Überdruck und 566 0C gebaut.
Wegen der erneut gestiegenen Rohölkosten wendet man sich nun wieder den Ultrahochtemperatur-Hochdruck-Kraftwerken zu, die mit höherem Wirkungsgrad arbeiten.
Da die Dampfturbine einer Ultrahochtemperatur-Hochdruck-Kraftwerksanlage eine hohe Dampfeintrittstemperatur hat, muß die Ultrahochtemperatur-Dampfeinlaßeinheit aus teurem warmfestem Austenitstahl bestehen. Wenn man jedoch diese Einheit vollständig aus einem solchen warmfesten Stahl herstellt, ergeben sich sehr hohe Kosten, und es wurde bereits versucht, Kühlverfahren anzuwenden, um den größten Teil dieser Einheit aus einem warmfesten Ferritstahl herstellen zu können.
Die Dampfeinlaßeinheit der Turbine und die Kühlverfahren, die in der Eddystone-Wärmekraftwerk-Einheit Nr. 1 angewandt werden, sind z. B. in "The Eddystone Superpressure Unit" (Transaction of the ASME, August 1957) und "Development Associated With The Superpressure Turbine for Eddystone Station Unit No. 1" (ASME-Veröffentlichung Nr. 59-A-288, 1960) beschrieben. Diese Veröffentlichungen geben an, daß der Ultrahochtemperatur-Hochdruck-Teil in einem Doppelgehäuse ausgebildet ist, das ein Innengehäuse aus warmfestem Austenitstahl und ein Außengehäuse aus warmfestem Ferritstahl umfaßt, wobei der Hauptdampfeinlaßteil aus warmfestem Austenitstahl besteht und ein Hauptdampf-Einlaßrohr hat, das einstückig mit dem Vorderende des Dampfeinlasses des Außengehäuses verschweißt ist. Zwischen dem Außengehäuse und dem Hauptdampfeinlaßrohr ist ein ringförmiger Spalt vorgesehen, und eine speziell geformte Wärmeabschirmplatte ist in diesem Spalt so angeordnet, daß Wärmespannungen in dem Hauptdampf-Einlaßrohr vermindert werden. Hauptdampf strömt in eine Düsenkammer durch das Dampfeinlaßrohr, verrichtet seine Arbeit und wird aus einem Abdampfrohr abgeführt. Ein Teil des abgeführten Dampfs gelangt nach Durchströmen zwischen dem Innen- und dem Außengehäuse in den Spaltabschnitt im Hauptdampf-Einlaßrohr, so daß sowohl das Außengehäuse als auch das Vorderende des Dampfeinlasses des Außengehäuses gekühlt werden.
Da jedoch bei dieser Kühlkonstruktion das Hauptdampf-Einlaßrohr so ausgebildet ist, daß es einstückig mit dem Vorderende des Dampfeinlasses zum Außengehäuse verschweißt ist, ergeben sich sowohl bei der Herstellung als auch bei der überprüfung des Spalts im Kühldampfkanal und der Wärmeabschirmplatte im Spalt Schwierigkeiten. Insbesondere ist eine Inspektion bei periodischen Überprüfungen schwierig. Die Kühlkonstruktion weist ferner den Nachteil auf, daß Wärmespannungen dazu tendieren, sich an den Ecken der Spaltenden zu konzentrieren.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Dampfeinlaßeinheit, die einerseits leicht und einfach herzustellen und zu überprüfen ist und andererseits nur geringe Wärmespannungen im Dampfeinlaßteil aufweist.
Bei der Hauptdampf-Einlaßeinheit nach der Erfindung ist ein Ende eines Rundrohrs für den Ultrahochtemperatur-Hochdruck-Dampfeinlaß mit einem Außengehäuse und das andere Ende mit einem Innengehäuse jeweils über Dichtringe verbunden, und ein zweites Rundrohr ist um das erste Rundrohr konzentrisch angeordnet und in gleicher Weise mit dem Innen- und dem Außengehäuse verbunden. Kühldampf mit niedrigerer Temperatur und niedrigerem Druck als der Dampf im inneren Rundrohr wird zwischen dem inneren und dem äußeren Rundrohr so geführt, daß die Differenz zwischen den die Wandungen des inneren und des äußeren Rundrohrs beaufschlagenden Drücken sowie die Temperaturen der Wandungen der beiden Rundrohre verringert werden. Mit einer solchen Konstruktion kann eine Ultrahochtemperatur-Hochdruck-Dampfeinlaßeinheit erhalten werden, die leicht herzustellen und zu überprüfen ist und die mit hoher Betriebszuverlässigkeit arbeitet.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ultrahochdruck-Hochtemperatur-Dampfturbinenanlage;
Fig. 2 eine Schnittansicht einer Ausführungsform der
oberen Ultrahochdruck-Turbine nach der Erfindung;
Fig. 3 eine Ansicht eines Systems zur Rückgewinnung von Dampf, der aus jedem der Kühldampf-Austrittsschlitze austritt; und
Fig. 4 eine Schnittansicht einer Wellendichtungsvorrichtung auf der Hochdruckseite der oberen Ultrahochdruck-Turbine von Fig. 2.
Fig. 1 zeigt schematisch den Kreislauf eines Zweistufen-Zwischenüberhitzungs-Dampfkraftwerks mit einem Frischdampfzustand von 352 at Übe:
sleistung von 1000 MW.
zustand von 352 at Überdruck und 649 0C sowie einer Ausgang-
Dieses Kraftwerk ist eine Mischkonstruktion, bei der eine obere Ultrahochdruckturbine 1, eine Hochdruckturbine mit einem Ultrahochdruckteil 2 und einem Hochdruckteil 3, die in einem einteiligen Gehäuse ausgebildet sind, und eine doppelflutige Mitteldruckturbine 4 mit einer ersten Welle 10 verbunden sind. Zwei doppelflutige Niederdruckturbinen 5 sind mit einer zweiten Welle 20 verbunden. Jede Welle hat einen Stromerzeuger 6.
In einem Kessel 7 erzeugter Frischdampf 50 strömt durch eine Frischdampfleitung 11 in die obere Ultrahochdruck-Turbine 1, verrichtet seine Arbeit und strömt dann in den Ultrahochdruckteil 2 der Hochdruckturbine durch eine Austrittsleitung 12 der oberen Ultrahochdruckturbine. Dann wird der Dampf aus dem Ultrahochdruckteil 2 durch eine Ultrahochdruck-Austrittsleitung 13 zum Kessel 7 geführt, in dem in einem primären Zwischenüberhitzungsteil 7a eine Zwischenüberhitzung des Dampfs erfolgt. Der zwischenüberhitzte Dampf strömt dann durch eine erste Zwischenüberhitzungsdampfleitung 14 in den Hochdruckteil 3 der Hochdruckturbine und verrichtet im Hochdruckteil 3 seine Arbeit. Der aus dem Hochdruckteil 3 austretende Dampf wird
durch eine Hochdruck-Austrittsleitung 15 zum Kessel 7 geführt, in dem er in einem sekundären Zwischenuberhitzungsteil 7b zwischenüberhitzt wird, und der zwischenüberhitzte Dampf strömt dann durch eine zweite Zwischenuberhitzungsdampfleitung 16 in die Mitteldruckturbine 4. Dann strömt der Dampf in die Niederdruckturbinen 5 durch Mitteldruck-Austrittsleitungen 17 und wird durch Kondensatorleitungen 18 in Kondensatoren 8 eingeleitet, in denen er zu Wasser kondensiert wird, das von einer Speisepumpe (nicht gezeigt) zum Kessel 7 rückgefördert wird.
In diesem Kreislauf befindet sich der in die obere Ultdrahochdruckturbine 1 eingeleitete Hauptdampf unter Bedingungen sehr hoher Temperatur und sehr hohen Drucks, so daß die Einlaßeinheit der oberen Turbine 1 ausreichend hohe Zuverlässigkeit aufweisen muß, um gegenüber diesen Hochtemperatur- und Hochdruckbedingungen beständig zu sein.
Fig. 2 zeigt im Schnitt den Aufbau der oberen Ultrahochdruck-Turbine 1. Das Gehäuse der oberen Turbine 1 ist eine Dreifachkonstruktion, bestehend aus einem ersten Innengehäuse 21, einem zweiten Innengehäuse 22 sowie einem Außengehäuse 23. Das erste Innengehäuse 21, das den höchsten Temperaturen ausgesetzt ist, ist aus warmfestem Austenitstahl hergestellt, während das zweite Innengehäuse 22 sowie das Außengehäuse 23 aus warmfestem Ferritstahl bestehen. Zwischen dem Außengehäuse 23 und dem zweiten Innengehäuse 22 ist eine Austrittskammer ausgebildet, wobei der Abstand zwischen den beiden Kammern ausreichend groß ist, so daß der Austrittsdampf die Austrittskammer durchströmen kann; diese steht mit der Austrittsleitung 12 durch ein Austrittsrohr 32 in Verbindung. Eine Kühldampfkammer 34, in die Kühldampf eingeleitet wird, der von einer Mittelstufe der oberen Turbine abgezogen wird, ist zwischen dem ersten Innengehäuse 21 und dem zweiten Innengehäuse 22 ausgebildet. Das Außengehäuse 23 weist an seinem oberen und seinem unteren Ende rohrförmige öffnungen 24 auf, durch die Dampf einströmen kann. Ein zweiter Haupfdampfeinlaß-Verbindungsteil 25 in Form
eines Rundrohrs aus einer Superlegierung auf Ni-Basis ist mit der oberen Rohröffnung 24 verschweißt, und ein erster Hauptdampfeinlaß-Verbindungsteil 26 in Form eines Rundrohrs aus einem warmfesten Austenitwerkstoff ist wiederum mit dem zweiten Hauptdampfeinlaß-Verbindungsteil 25 verschweißt. Der erste Hauptdampfeinlaß-Verbindungsteil 26 ist gleichermaßen mit einem Hauptdampf-Anschlußrohr 27 aus warmfestem Austenitstahl so verschweißt, daß er damit einstückig ausgeführt ist, und die beiden Hauptdampfeinlaß-Verbindungsteile bilden eine Hauptdampfeinlaßeinheit.
Ein erstes rundes Einlaßrohr 28 aus warmfestem Austenitstahl ist in der Hauptdampf-Einlaßeinheit so angeordnet, daß das Rundrohr 28 durch eine Öffnung 30 im zweiten Innengehäuse verläuft und sein Ende mit dem ersten Hauptdampfeinlaß-Verbindungsteil 26 über einen Dichtungsring 31a und sein anderes Ende mit einer Öffnung im ersten Innengehäuse 21 über einen Dichtungsring 31b verbunden ist, wobei die Öffnung im ersten Innengehäuse 21 mit einem Düsenkasten 42 innerhalb des ersten Innengehäuses 21 in Verbindung steht. Somit ist ein Hauptdampf-Einströmkanal gebildet, der vom Hauptdampf-Anschlußrohr 27 durch den ersten Hauptdampfeinlaß-Verbindungsteil 26 und das erste runde Einlaßrohr 28 zum Düsenkasten 42 innerhalb des ersten Innengehäuses 21 führt.
Ein zweites rundes Einlaßrohr 29 ist konzentrisch um das erste Einlaßrohr 28 herum angeordnet, wobei sein eines Ende mit dem zweiten Hauptdampfeinlaß-Verbindungsteil 25 über einen Dichtungsring 31c und sein anderes Ende mit der Öffnung 30 im zweiten Innengehäuse 22 über einen Dichtungsring 31d verbunden ist.
Laufschaufeln 41, Leitschaufeln 43 und Membranen 44 der Hochdruckstufen sind zusätzlich zu dem Düsenkasten 42 im ersten Innengehäuse 21 vorgesehen, und das zweite Innengehäuse 22 ist so aufgebaut, daß es das erste Innengehäuse 21 sowie die Laufschaufeln, die Leitschaufeln und die Membranen der Niederdruck-
stufen umgibt. Das Austrittsrohr 32 der oberen Ultrahochdruck-Turbine ist an einem unteren Teil des Außengehäuses zur Ableitung von Dampf aus dem Außengehäuse 23 befestigt.
Hauptdampf 50 strömt in den Düsenkasten 42, nachdem er das Hauptdampf-Anschlußrohr 27, den ersten Hauptdampfeinlaß-Verbindungsteil 26 und das Innere des ersten runden Einlaßrohrs durchströmt hat. Dann strömt der Hauptdampf aus dem Düsenkasten 42 durch die Leitschaufeln 43 und die Laufschaufeln 41 jeder Stufe, wobei er seine Arbeit in der oberen Ultrahochdruck-Turbine 1 verrichtet. Auslaßdampf 51 mit verminderter Temperatur und verringertem Druck strömt durch die Auslaßkammer 33 zwischen dem zweiten Innengehäuse 22 und dem Außengehäuse zum Auslaßrohr 32 der oberen Ultrahochdruck-Turbine, wobei er die Innenwandung des Außengehäuses 23 sowie die Außenwandung des zweiten Innengehäuses 22 kühlt. Ein Teil des Auslaßdampfs 51 wird zu sekundärem Kühldampf 52, der durch einen zweiten Kühldampfkanal 53 eines ringförmigen Abschnitts strömt, der zwischen der Außenseite des zweiten runden Einlaßrohrs 29 und dem Inneren der rohrförmigen Öffnung 24 des Außengehäuses sowie dem zweiten Dampfeinlaß-Verbindungsteil 25 gebildet ist, und kühlt die Außenfläche des zweiten runden Einlaßrohrs 29 und tritt dann aus einem zweiten Kühldampf-Auslaßschlitz 54 aus. Primärer Kühldampf 55, der von einer irgendwo zwischen der Hochdruck-und der Niederdruckstufe liegenden Stufe abgezogen wird, durchströmt eine Kühldampfkammer 34 für Entnahme-Kühldampf, die sich anschließend an den Raum hinter den Laufschaufeln der Zwischenstufe fortsetzt, und kühlt die Außenwandung des ersten Innengehäuses 21 und strömt dann in einen ersten Kühldampfkanal 56, der zwischen dem ersten runden Einlaßrohr 28 und dem zweiten runden Einlaßrohr 29 gebildet ist. Der primäre Kühldampf 55 strömt durch diesen Kanal 56 unter Kühlung der Außenwandung des ersten runden Einlaßrohrs und tritt dann aus einem ersten Kühldampf-Auslaßschlitz 57 aus.
Da der primäre Kühldampf 55 aus einer Zwischenstufe der oberen Turbine entnommen wird, sind sein Druck und seine Temperatur niedriger als diejenigen des Hauptdampfs, und zwar um einen Wert, der der in den zum Abzugskanal führenden Turbinenstufen verrichteten Arbeit entspricht. Da der Auslaßdampf 51 aus der oberen Turbine direkt als sekundärer Kühldampf 52 genutzt wird, sind sein Druck und seine Temperatur niedriger als diejenigen des primären Kühldampfs 55. D. h., der Hauptdampf 50 strömt durch den zentralen Teil der Dampfeinlaßeinheit, der primäre Kühldampf 55 umströmt den Hauptdampf 50, und der sekundäre Kühldampf 52 umströmt den primären Kühldampf 55, so daß Temperatur und Druck schrittweise abnehmen.
Fig. 3 zeigt ein System zur Rückgewinnung des aus jedem der Kühldampfschlitze austretenden Kühldampfs. Der primäre Kühldampf 55, der aus dem ersten Kühldampf-Auslaßschlitz 57 austritt, strömt durch eine erste KÜhldampf-Rückgewinnungsleitung 61, in die ein Strömungsregelventil 63 eingeschaltet ist, und wird dann in einer Austrittsleitung 12 für die obere Ultrahochdruck-Turbine rückgewonnen. Der sekundäre Kühldampf strömt aus dem zweiten Kühldampf-Auslaßschlitz 54 durch eine zweite Kühldampf-Rückgewinnungsleitung 62, in die ein Strömungsregelventil 64 eingeschaltet ist, und wird in einer Auslaßleitung 13 für den Ultrahochdruckteil 2 der Hochdruckturbine rückgewonnen.
Die Strömungsregelventile 63, 64 in jeder Leitung regeln den Durchsatz des primären Kühldampfs 55 bzw. des sekundären Kühldampfs 52 und damit entweder das Auftreten einer Unterkühlung oder überhaupt keiner Kühlung in den entsprechenden Gehäusen und den runden Einlaßrohren 28, 29.
Fig. 4 zeigt eine Wellendichtvorrichtung auf der Seite höheren Drucks der oberen Ultrahochdruck-Turbine, d. h. auf der der Auslaßseite gegenüberliegenden Seite, die dem Hauptdampf mit hohem Druck direkt ausgesetzt ist.
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Die Höherdruckseite des ültrahochdrucks ist dreifach durch eine erste Innengehäuse-Labyrinthdichtung 71, eine zweite Innengehäuse-Labyrinthdichtung 72 und eine Außengehäuse-Labyrinthdichtung 74 abgedichtet. Sie ist so aufgebaut, daß eine von der Entnahme-Kühldampfkammer 34 getrennte Leckdampfkammer 74 zwischen dem ersten und dem zweiten Innengehäuse 21, 22 gebildet ist, und ein Leckdampf-Auslaßrohr 75 geht von der Leckdampfkammer 74 aus und durchsetzt das zweite Innengehäuse 22 sowie das Außengehäuse 23. Eine Leckdampfleitung 76, die mit dem Leckdampf-Auslaßrohr 75 verbunden ist, ist ihrerseits mit der Auslaßleitung 13 für den Ultrahochdruckabschnitt der Hochdruckturbine verbunden, der niedrigeren Druck als der aus der oberen Ultrahochdruck-Turbine 1 austretende Dampf hat.
Leckdampf 81 aus dem ersten Innengehäuse 21 gelangt durch die erste Innengehäuse-Labyrinthdichtung 71 und strömt in die Leckdampfkammer 74. Ein Teil 82 des Auslaßdampfs 51 aus der oberen Ultrahochdruck-Turbine 1 zweigt in einen axialen Spalt zwischen dem zweiten Innengehäuse 22 und dem Außengehäuse 23 in zwei Richtungen zur zweiten Innengehäuse-Labyrinthdichtung 72 und zur Außengehäuse-Labyrinthdichtung 73 ab. Die zweite Innengehäuse-Labyrinthdichtung 72 durchsetzender Leckdampf 83 strömt in die Leckdampfkammer 74. Der in der Leckdampfkammer befindliche Dampf wird durch das Leckdampf-Auslaßrohr 75 in die Ultrahochdruck-Auslaßleitung 13 abgeführt. Da die Leckdampfkammer 74 mit der Auslaßleitung 13 der Hochdruckturbine, deren Druck noch niedriger als derjenige in der Auslaßleitung 12 der oberen Ultrahochdruck-Turbine 1 ist, in Verbindung steht, kann der den höchsten Druck aufweisende Leckdampf 81 durch die Labyrinthdichtung 71 austreten, strömt jedoch in die Leckdampfkammer 74. Leckdampf aus dem Spalt zwischen dem zweiten Innengehäuse 22 und dem Außengehäuse 23 strömt ebenfalls als Leckdampf 83 durch die Labyrinthdichtung 73 zur Leckdampfkammer 74.
Wie vorstehend erläutert wurde, gewährleistet diese Ausführungsform durch Anwendung eines Doppelrohrs zur Dampfeinlaßeinheit einer oberen Ultrahochdruck-Turbine sowie durch das Vorsehen eines dreiwandigen Gehäuses folgende Auswirkungen:
Die Rundrohre 28, 29, die vom Außengehäuse 23 getrennt und mit den Verbindungsteilen 25, 26 des Außengehäuses durch Dichtringe 31a, 31c verbunden sind, werden in der Dampfeinlaßeinheit verwendet, so daß durch diesen Aufbau die Inspektion, die Herstellung oder die Demontage des Außengehäuses und der Hauptdampfeinlaß-Verbindungseinheit erleichtert werden.
Durch Verwendung der zwei runden Einlaßrohre und des Kühldampfs aus der Zwischenstufe der Turbinenstufen, die in dem doppelwandigen Innengehäuse installiert sind, werden die Differenzen sowohl hinsichtlich Druck als auch Temperatur zwischen dem Inneren und dem Äußeren jedes runden Einlaßrohrs verringert. Dies erlaubt eine Verringerung der Wandstärke der runden Einlaßrohre und beseitigt die Notwendigkeit einer Wärmeisolierschicht, die bei einer konventionellen Struktur erforderlich ist, so daß sich eine Einlaßrohr-Konstruktion ergibt, in der weniger Wärmespannungen auftreten.
Der doppelwandige Aufbau des Innengehäuses reduziert die Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren jedes Innengehäuses, so daß die Wandstärke jedes Innengehäuse verringert werden kann, und diese Konstruktion ermöglicht ferner eine Verminderung der Temperaturdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren jedes Innengehäuses, so daß die erzeugten Wärmespannungen noch geringer sind.
Zwar muß für Teile wie den Auslaßteil des Düsenkastens im Innengehäuses, die Hochtemperaturdampf ausgesetzt sind, teurer warmfester Austenitstahl eingesetzt werden, aber dieser warmfeste Stahl hoher Güte braucht nur für das erste Innengehäuse
verwendet zu werden, so daß für das zweite Innengehäuse warmfester Ferritstahl verwendet werden kann. Infolgedessen bietet diese Konstruktion wirtschaftliche Vorteile gegenüber der bekannten einwandigen Innengehäuse-Konstruktion.
Da die Hauptdampfeinlaß-Verbindungseinheit durch die Kühldämpfe auf schrittweise fallende Temperaturen gekühlt wird, nämlich durch den primären und dann den sekundären Kühldampf, treten in der Verbindungseinheit keine übermäßigen Wärmespannungen auf, und es ist ferner möglich, eine Wärmeübertragung vom Hauptdampf-Einlaßrohr auf das Außengehäuse, das aus warmfestem Ferritstahl besteht, zu verhindern.
Das Auslaßrohr der oberen Ultrahochdruck-Turbine liegt der Endstufe der Turbine gegenüber, so daß der Auslaßdampf 51 durch die zwischen dem Innengehäuse gebildete Auslaßkammer strömen kann. Dabei kann insbesondere die Außenwand des zweiten Innengehäuses mit hohem Wirkungsgrad gekühlt werden.
Durch das doppelwandige Innengehäuse ist es möglich, die Leckdampfkammer 74 unabhängig von der Entnahme-Kühldampfkammer 34 zwischen den Wellendichtungsteilen 71 und 72 entsprechend Fig. 4 vorzusehen. Durch Einleiten des Auslaßdampfs in die Leckdampfkammer 74 kann verhindert werden, daß der Leckdampf 81 aus dem ersten Innengehäuse, der höhere Temperatur aufweist, zum zweiten Innengehäuse austritt.
Gemäß der vorstehend erläuterten Konstruktion ist eine Dampfeinlaßeinheit durch ein Doppelrohr gebildet, das vom Gehäuse lösbar ist, so daß die Demontage für Prüfzwecke erleichtert wird, und die Produktinspektion wird ebenfalls erleichtert, weil im Inneren des Verbindungsteils keine Schweißverbindungen vorhanden sind. Da die runden Einlaßrohre mit der Verbindungseinheit auf der Gehäuseseite über Dichtringe verbunden sind, kann das Vorhandensein von Teilen mit sich abrupt ändernder Wandstärke ausgeschlossen werden, was bei der konventionellen
Konstruktion nicht der Fall ist. Dies resultiert in einer geringeren Anzahl von Wärmespannungs-Konzentrationsstellen und in erhöhter Betriebszuverlässigkeit.
Ferner ist die Konstruktion so ausgelegt, daß von einer Zwischenstufe der oberen Ultrahochdruck-Turbine entnommener Kühldampf zwischen die runden Einlaßleitungen strömt und aus der oberen Ultrahochdruck-Turbine austretender Dampf als Kühldampf zwischen dem äußeren runden Einlaßrohr und dem Außengehäuse geführt wird, so daß sowohl die Temperatur als auch der Druck schrittweise von der Mitte der runden Einlaßrohre zu deren Äußerem hin abnehmen. Infolgedessen werden die jedes der runden Einlaßrohre beaufschlagenden Wärmespannungen und die infolge des Innendrucks auftretenden Zugspannungen vermindert, was wiederum zu einer Verminderung der Wandstärke jedes runden Einlaßrohrs führt.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1J Hauptdampf-Einlaßeinheit für eine Dampfturbine mit einem Außen- und einem Innengehäuse,
    dadurch gekennzeichnet, daß zwei Rundeinlaßrohre (28, 29), die vom Gehäuse trennbar und unter Bildung eines Hauptdampf-Einströmkanals konzentrisch zueinander angeordnet sind, am einen Ende mit dem Außengehäuse (23) und am anderen Ende mit dem Innengehäuse (21, 22) verbunden sind, wobei Kühldampf mit niedrigerer Temperatur und niedrigerem Druck als der Hauptdampf in dem inneren Rundeinlaßrohr (28) und mit höherer Temperatur und höherem Druck als der aus der Dampfturbine austretende Dampf einem ersten Kühldampfkanal (56) eines zwischen den beiden Rundeinlaßrohren (28, 29) gebildeten Ringabschnitts zuführbar ist.
    2. Hauptdampf-Einlaßeinheit einer Dampfturbine, die einen Turbinenrotor mit mehreren Laufschaufeln, ein Innengehäuse, in dem Düsen und Membranen mit Leitschaufeln angeordnet sind, und ein das Innengehäuse mit einem dazwischen befindlichen Raum für Abdampf umgebendes Außengehäuse aufweist, gekennzeichnet durch
    680-118208008DE1-Schö
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    ein erstes Einlaßrohr (28), das mit einem Ende mit dem Innengehäuse (21, 22) und mit dem anderen Ende mit dem Außengehäuse (23) verbunden ist und durch das Hauptdampf (50) den Düsen zuführbar ist; und
    - ein zweites Einlaßrohr (29), das das erste Einlaßrohr (28) mit einem zwischen beiden befindlichen Abstand umgibt und dessen eines Ende mit dem Außengehäuse (23) und dessen anderes Ende mit dem Innengehäuse (21, 22) verbunden ist, wobei der Abstand zwischen den beiden Rohren (28, 29) einen ersten Kühlkanal (56) bildet, der mit einer Zwischenstufe der Turbine in Verbindung steht, so daß Entnahmedampf aus der Zwischenstufe durch den Kühlkanal (56) zur Kühlung des Einlaßrohrs führbar ist, wobei Temperatur und Druck des Entnahmedampfs niedriger als Temperatur und Druck dqs Hauptdampfs in dem ersten Einlaßrohr (28) und höher als Temperatur und Druck des Turbinen-Abdampfs sind.
    3. Hauptdampf-Einlaßeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß die beiden Einlaßrohre (28, 29) runden Querschnitt aufweisen und lösbar mit dem Innen- und dem Außengehäuse (21, 22, 23) verbunden sind.
    4. Hauptdampf-Einlaßeinheit nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Rundeinlaßrohre (28, 29) über Dichtringe (31a-d) mit dem Außen- bzw. dem Innengehäuse (23 bzw. 21, 22) verbunden sind.
    5. Hauptdampf-Einlaßeinheit nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
    daß ein zweiter ringförmiger Kühldampfkanal (53), der in Axialrichtung des äußeren Rundeinlaßrohrs (29) verläuft, zwischen der Außenwand des äußeren Rundeinlaßrohrs (29) und dem Außengehäuse (23), mit dem ein Ende des äußeren Rundeinlaßrohrs
    (29) verbunden ist, ausgebildet ist, und daß der aus der Dampfturbine abgeführte Dampf in den zweiten Kühldampfkanal (53) einleitbar ist.
    6. Hauptdampf-Einlaßeinheit nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
    daß das Innengehäuse ein erstes Innengehäuse (21), das Hochdruckstufen der Turbine einschließlich eines Düsenkastens (42) umschließt, und ein zweites Innengehäuse (22), das Niederdruckstufen der Turbine umschließt, umfaßt, wobei ein Ende des inneren Rundeinlaßrohrs (28) mit dem ersten Innengehäuse (21) und ein Ende des äußeren Rundeinlaßrohrs (29) mit dem zweiten Innengehäuse (22) verbunden ist.
    7. Hauptdampf-Einlaßeinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
    daß eine Entnahmekühldampfkammer (34) zwischen der Außenwand des ersten Innengehäuses (21) und der Innenwand des zweiten Innengehäuses (22) gebildet ist, wobei zwischen den Hoch- und den Niederdruckstufen abgezogener Entnahmedampf in die Entnahme dampf kammer (34) einleitbar ist.
    8. Hauptdampf-Einlaßeinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
    daß der zwischen dem inneren und dem äußeren Rundeinlaßrohr (28, 29) gebildete erste ringförmige Kühldampfkanal (56) mit der Entnahmekühldampfkammer (34) in Verbindung steht.
    9. Hauptdampf-Einlaßeinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
    daß das äußere und das innere Rundeinlaßrohr (29, 28) mit dem Außengehäuse (23) über einen zweiten und einen ersten Hauptdampfeinlaß-Verbindungsteil (25, 26), die mit dem Außengehäuse (23) einstückig ausgeführt sind, verbunden sind, und daß die Verbindungsteile einen ersten bzw. einen zweiten Kühldampf-Auslaßschlitz (57 bzw. 54) aufweisen, die mit dem ersten bzw. dem zweiten Kühldampfkanal (56 bzw. 53) in Verbindung stehen.
    10. Hauptdampf-Einlaßeinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
    daß der erste bzw. der zweite Kühldampf-Auslaßschlitz (57 bzw.
    54) über eine Kühldampfrückgewinnungsleitung (61 bzw. 62) mit einem Dampf niedrigeren Drucks als der Kühldampf verbunden sind, und daß in der Rückgewinnungsleitung (61 bzw. 62) ein Strömungsregelventil (63 bzw. 64) angeordnet ist.
DE3421067A 1983-06-10 1984-06-06 Höchstdruck-Heißdampfturbine Expired DE3421067C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58102631A JPH0621521B2 (ja) 1983-06-10 1983-06-10 蒸気タ−ビンの主蒸気入口構造

Publications (2)

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