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Dampfturbinenanlage Bei Dampfturbinenanlagen sind die Ausführungsgrundlagen,
für verschiedene Betriebe betrachtet, voneinander abweichende. Für manche Betriebe
soll das Maschinenaggregat bei ';', Belastung am günstigsten arbeiten. für andere
bei Vollast oder Halblast. Darüber hinaus sollen aber die Maschinen durchweg auch
mit 25 °;i" über Vollast betrieben werden können. Noch zahlreicher sind die voneinander
abweichenden Forderungen bei Dampfturbinen mit lwischendampfentnahme. Einmal sollen
diese Maschinen den besteh Wirkungsgrad bei reinem Kondensationsbetriel) haben,
also ohne Dampfentnahme, ein andermal soll der Hochdruckteil für eine bestimmte
Dampfentnahme am wirtschaftlichsten arbeiten, dann wieder wird die Entnahmedampfmenge
bald groß, bald klein im Verhältnis zur Dampfmenge bei reinem Kondensationsbetrieb
sein.
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Allen diesen verschiedenen Forderungen bei Verwendung der gleichen
Maschinenart gerecht zu werden, ist bei einer wirtschaftlich arbeitenden Turbine
mit vollbeaufschlagtem vielstufigen Hochdruckteil weit schwieriger als bei den bisherigen
Maschinen mit teilbeaufschlagtem Gleichdruckrad. Insbesondere läßt es sich mit den
zur zeitweisen Leistungssteigerung derartiger Turbinen bekannten ':Mitteln nicht
erreichen, die Turbine für die hauptsächlichste Betriebsweise stets mit bestmöglichem
Wirkungsgrad betreiben zu können, zugleich aber auch darüber hinaus einen verhältnismäßig
guten Wirkungsgrad zu erhalten. So ist beispielsweise vorgeschlagen worden,- bei
einer Turbine zur Leistungssteigerung die für gewöhnlich in Hintereinanderschaltung
arbeitenden Druckstufen durch Offnen einer Umgehungsleitung zum Teil parallel zu
schalten und diese parallel geschalteten Stufen mit Frischdampf zu beschicken. In
der Parallelschaltung haben diese Stufen dann aber ein größeres Wär tnegefälle zu
verarbeiten als bei der Hintereinander-Schaltung, und es wird dort mit der Leistungsänderung
auch eine Drehzahländerung beabsichtigt.
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Gemäß der Erfindung sind aber Hochdruckstufen vorgesehen, die nur
dazu dienen, um gegebenenfalls den Stufen des eigentlichen normalen Hochdruckteiles
für ein Teildruckgefälle parallel geschaltet zu werden, und deren Dampf insgesamt
rnit dem Dampf des Hochdruckteils vereinigt wird, um sodann ganz oder teilweise
im NTiederdruckteil «-eiter ausgenutzt zu werden. Diese zugeschalteten Hochdruckstufen
können dabei entweder von der Hochdruckkesselanlage oder auch von einer anderen
Dampfquelle aus beaufschlagt werden. Sie können im übrigen an einer beliebigen Stelle
der Hauptwelle angeordnet sein oder auch auf einer besonderen Welle
sitzen
und dann mit Hilfe einer bekannten LTbertragung auf die Hauptwelle arbeiten. In
jedem Falle wird durch die Parallelschaltung der Druckstufen ermöglicht, daß die
durch den eigentlichen Hochdruckteil der Maschine strömende Hauptdampfmenge auch
bei Aufnahme von Spitzenleistungen sämtliche Druckstufen durchfließt und demgemäß
mit gleichbleibendemWirkungsgrad Arbeit leistet. Der Druck vor dem gemeinsamen Niederdruckteil
wird dabei, wenn zur Steigerung der Leistung Dampf durch die zugeschalteten Druckstufen
geschickt wird, der Mehrd'ainpfmenge entsprechend erhöht. Das Wärmegefälle erfährt
also eine gewisse Verschiebung, indem im Niederdruckteil etwas mehr und im Hochdruckteil
etwas weniger Wärmeeinheiten verarbeitet werden. Die hieraus sich ergebende Beeinflussung
des Wirkungsgrades ist aber so geringfügig, daß sie praktisch kaum ins Gewicht fällt.
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In den Abb. i und 2 sind zwei verschiedene Ausführungsbeispiele für
die Erfindung dar-,gestellt.
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Nach Abb. i ist a die Hauptturbine, in (lie bei b der Kesseldampf
eintritt und aus der bei c der Dampf abströmt. Diese Turbine soll für 7o °/o der
Vollastleistung berechnet und ausgeführt sein. Bei dieser Leistung arbeiten dann
alle Stufen vollbeaufschlagt und die ganze Maschine mit dem geringsten spez. Dampfverbrauch.
Steigt die Leistung vorübergehend auf höhere Werte, so werden dem Hochdruckteil
e der Turbine a: parallel Druckstufen d geschaltet, die mit der Turbine a auf der
gleichen Welle angeordnet sind. Die Druckstufengruppen d und e werden
dabei beide getrennt mit Frischdampf gespeist, und ihr Abdampf durchströmt gemeinsam
den N iederdruckteil der Turbine a.
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Abb.2 zeigt eine Anzapfturbine, die aus einem Hochdruckteil i und
einem Niederdruckteil 2 besteht sowie mit Parallelschaltstufen 3 versehen ist. Die
Maschine soll dabei so ausgeführt werden, daß sie ihren besten Wirkungsgrad bei
reinem Kondensationsbetrieb hat und eine Dampfentnahme aus dein Hochdruckteil i
nur zeitweilig erforderlich ist, aber in einer die Kondensationsdampfmenge bei Vollast
übersteigenden Menge. Die Beschaufelung des vielstufigen Hochdruckteiles i und ebenso
die Beschaufelung des vielstufigen Niederdruckteiles 2 wird dann für die Vollastdampfmenge
bei reinem Kondensationsbetrieb passend ausgeführt. Falls die Dampfentnahme die
Kondensationsmenge bei Vollast übersteigt, wird die Stufe 3 dem Hochdruckteil i
parallel geschaltet, so daß die der Entnahmedampfmenge entsprechende Frischdampfmenge,
welche über die höchstmögliche Füllung des Hochdruckteiles i hinausgeht, dem parallel
geschalteten Hochdruckteil 3 zufließt und von dort, nachdem sie in diesem Turbinenteil
3 Arbeit verrichtet hat, ebenfalls in das Entnahmedampfnetz gelangt. Die Parallelschaltstufe
3 kann beispielsweise als einfache mehrkränzige Gleichdruckstufe ausgebildet und
in dem angenommenen Falle getrennter Gehäuse für Hochdruckteil i und Niederdruckteil
2 der Turbine zweckmäßig im Gehäuse deb Niederdruckteiles 2 untergebracht sein.
Zur Regelung der dem Niederdruckteil 2 zuströmenden Dampfmenge ist in der üblichen
Weise ein Überstromventil 4. vorgesehen, das in Abhängigkeit vom Anzapfdruck und
von der Turbinendrehzahl arbeitet.
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In entsprechender Weise läßt sich auch in anderen Fällen, wie z. B.
Zweidruck- und Gegendruckturbinen, mit Hilfe einer oder mehrerer Parallelschaltstufen
im Hochdruckgebiet die Turbine so ausführen, daß sie bei ihrer gewöhnlichen Betriebsweise
mit günstigstem Wirkungsgrad arbeitet, während sie noch andererseits eine zeitweise
abweichende Betriebsweise ermöglicht.