DE60028446T2

DE60028446T2 - Heiz- und Kühlkreislauf für das Innengehäuse einer Turbine

Info

Publication number: DE60028446T2
Application number: DE60028446T
Authority: DE
Inventors: David Niskayuna Leach; Iain Robertson Clifton Park Kellock; Larry Wayne Hamilton Plemmons; Cedric Schenectady Chow; Brendan Francis Simpsonville Sexton; Mark Stewart Hendersonville Schroder
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1999-04-23
Filing date: 2000-03-30
Publication date: 2006-12-21
Anticipated expiration: 2020-03-31
Also published as: JP2001003707A; EP1046787A2; DE60028446D1; EP1046787A3; JP4489243B2; KR20000071649A; EP1046787B1; US6422807B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Gasturbinen, insbesondere erdgebundene, d.h. industrielle Gasturbinen, die in einem geschlossenen Kreislauf Dampf- oder Luftkühlung für Heißgaspfadkomponenten verwenden, und insbesondere eine Gasturbine mit inneren und äußeren Turbinengehäusen, die geeignet konstruiert sind, um eine positive Schaufelspitzentoleranzeinhaltung zu ermöglichen.
In der dem Stand der Technik entsprechenden US-Patentschrift 5 685 693 des hiermit gemeinsamen Inhabers ist eine erdgebundene, d.h. industrielle Gasturbine offenbart, die ein äußeres Turbinengehäuse aufweist, das ein inneres Gehäuse umgibt, das nicht drehende Teile gewisser Stufen trägt. Insbesondere trägt das innere Gehäuse die Düsen der ersten und zweiten Stufe, sowie die Hauben der ersten und zweiten Stufe. Das äußere Gehäuse trägt unmittelbar die Düsen und Hauben weiterer Stufen. Es ist einsichtig, dass das innere und äußere Gehäuse jeweils in Form von in Umfangsrichtung verlaufenden Abschnitten um die Rotorachse, vorzugsweise in zwei in Umfangsrichtung angeordneten (oberen und unteren) Hälften von jeweils 180° ausgebildet sind. Die obere äußere Gehäuseschalenhälfte und jede innere Gehäuseschalenhälfte lassen sich ohne Ausbau des Rotors von einander unabhängig aus der Turbine entfernen, um den Zugang zu den Heißgaspfadkomponenten für eine Wartung und Reparatur zu ermöglichen. In dem oben erwähnten Patent wird das innere Gehäuse durch Stifte getragen, die sich zwischen dem inneren und äußeren Gehäuse geeignet erstrecken, um eine axiale und radiale Bewegung der Gehäuse relativ zueinander in Umfangsrichtung zu verhindern, während sie eine radiale Expansion und Kontraktion des inneren Gehäuses bezüglich des äußeren Gehäuses ermöglichen, um die Toleranz zwischen den Hauben und den Schaufelspitzen zu steuern.
In dem oben erwähnten Patent enthält das Abstandseinstellsystem in jedem der inneren Gehäuseschalenhälften ein Paar Sammelräume, wobei die Sammelräume durch einen Durchlasskanalpfad miteinander verbunden sind. Insbesondere weist der erste oder vordere Sammelraum, der über den Hauben und Schaufelspitzen der ersten Stufe liegt, für jede innere Gehäuseschalenhälfte einen Einlass auf, um Kühlluft aufzunehmen, wobei die Kühlluft um den Umfang des Sammelraums herum zu der Mittellinie der inneren Gehäuseschalenhälfte strömt. Längs diametral gegenüberliegenden Mittellinien angeordnete dich axial erstreckende Durchlasskanäle erstrecken sich von dem vorderen Sammelraum zurück zu einem ähnlichen sich in Umfangsrichtung erstreckenden hinteren Sammelraum, der über den Hauben und Schaufeln der zweiten Stufe liegt. In dem hinteren Sammelraum ist ein Auslass ausgebildet. Auf diese Weise wird im Dauerbetrieb dem Sammelraumeinlass der ersten Stufe aus einer externen Luftquelle Kühlluft zugeführt, so dass sie in axialer Richtung längs der Mittellinie um den Sammelraum und um den Sammelraum der zweiten Stufe zu dem Auslass strömt. Es ist klar, dass sich das innere Gehäuse durch das Leiten eines thermischen Mediums durch den beschriebenen thermischen Kreislauf in Reaktion auf den Strom des thermischen Mediums in radialer Richtung möglicherweise zusammenzieht oder ausdehnt. Folglich wird, indem die Wärmeausdehnung oder Kontraktion des inneren Gehäuses bezüglich der Spitzen der Schaufeln der ersten und zweiten Stufe in radialer Richtung unter Kontrolle gebracht wird, Kontrolle über den Spitzenabstanderhalten. Mit dem Vorschlag einer verbesserten Gasturbinenkonstruktion durch den Inhaber der Erfindung wurde nachgewiesen, dass ein Bedarf nach einem verbesserten Kühlkreislauf des inneren Gehäuses besteht.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält die verbesserte Gasturbinenkonstruktion ein inneres Gehäuse mit inneren Gehäuseschalenhälften, die jeweils einen vorderen und hinteren Abschnitt aufweisen, die Sammelräume enthalten, die strömungsmäßig miteinander verbunden sind, so dass dem einen Abschnitt ein thermisches Medium zugeführt werden kann, um in axialer Richtung zu dem anderen Abschnitt zu strömen und zu dem einen Abschnitt zurückzukehren. Insbesondere wird das thermische Medium für jede innere Gehäuseschalenhälfte über einen Einlass zugeführt, um in Umfangsrichtung in einen ersten Sammelraum des ersten inneren Gehäuseschalenhälftenabschnitts zu strömen und im Wesentlichen axial längs eines ersten Satzes von Durchlasskanalpfaden, die mit einem ersten Sammelraum des zweiten Abschnitts strömungsmäßig verbunden sind, zu strömen, um darin in Umfangsrichtung zu strömen. Der erste Sammelraum des zweiten Abschnitts steht in strömungsmäßiger Verbindung mit einem zweiten Sammelraum des zweiten Abschnitts, wobei der Strom seine Richtung umkehrt, um in Umfangsrichtung um den zweiten Abschnitt und anschließend längs einem zweiten Satz von axialen Durchlasskanalpfaden längs der Mittellinie der inneren Gehäuseschalenhälfte zu dem zweiten Sammelraum des ersten Abschnitts zu strömen. Der Strom tritt in sich in Umfangsrichtung erstreckende zweite Durchlasskanalabschnitte ein, die sich in dem zweiten Sammelraum des ersten Ab schnitts befinden, um auszutreten und zu der thermischen Mediumzufuhrquelle zurückzukehren.
Vorzugsweise weist die thermische Mediumzufuhr eine von dem Turbinenbetrieb unabhängige Hilfsquelle eines thermischen Mediums auf, durch die sich die Temperatur des thermischen Mediums unabhängig von der Turbine steuern lässt. Indem das thermische Medium durch den beschriebenen Kreislauf geleitet wird, kann bewirkt werden, dass sich das innere Gehäuse mit einer Geschwindigkeit ausdehnt, die wenigstens gleich oder größer ist als die Wärmeausdehnungsrate des Rotors und der Schaufeln während des Hochfahrens, um eine Berührung zwischen den Turbinenspitzen und den Hauben zu verhindern, und dass eine Kontraktionsgeschwindigkeit des inneren Gehäuses, die geringer ist als die Kontraktionsgeschwindigkeit des Rotors und der Schaufeln, ausgeschlossen ist, um eine Berührung zwischen den Turbinenspitzen und den Hauben während des Herunterfahrens zu vermeiden. Während eines Dauerbetriebs wird die Temperatur des thermischen Mediums hinsichtlich einer Expansion oder Kontraktion des inneren Gehäuses unter Kontrolle gebracht, um den Toleranzabstand zwischen den Hauben und den Schaufelspitzen auf ein Minimum zu reduzieren, was der Turbine einen verbesserten Wirkungsgrad verleiht.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Betrieb einer Turbine mit einem Rotor vorgesehen, zu dem gehören: von diesem getragene axial beabstandete Schaufeln, die Teile von Turbinenstufen bilden, ein äußeres Gehäuse, ein um den Rotor angeordnetes inneres Gehäuse, zu dem durch dieses getragene Düsen gehören, die weitere Teile der Turbinenstufen bilden, wobei das innere Gehäuse axial beabstandete Abschnitte und Hauben, die durch die Abschnitte um die entsprechenden Spitzen der Schaufeln der Stufen getragen sind, und einen Durchlasskanal aufweist, der in dem inneren Gehäuse ausgebildet ist, um ein thermisches Medium hindurchströmen zu lassen, das dazu dient, eine thermische Bewegung des inneren Gehäuses unter Kontrolle zu bringen, wobei zu dem Verfahren die Schritte gehören: in den Abschnitten des innenliegenden Gehäuses im Wesentlichen an jeder axialen Position der Schaufeln der entsprechende Stufen wenigstens teilweise in Umfangsrichtung verlaufende erste Abschnitte des Durchlasskanals auszubilden, in dem innenliegenden Gehäuse einen ersten Durchlasskanalpfad vorzusehen, der die ersten Durchlasskanalabschnitte miteinander verbindet, ein thermisches Medium durch (i) einen ersten Durchlasskanalabschnitt eines Abschnitts, durch (ii) den ersten Durchlasskanalpfad und durch (iii) den ersten Durchlasskanalabschnitt eines weiteren Abschnitts strömen zu lassen, in den Abschnitten des innenliegenden Gehäuses im Wesentlichen an jeder axialen Position der Schaufeln der entsprechenden Stufen wenigstens teilweise in Umfangsrichtung verlaufende zweite Abschnitte des Durchlasskanals auszubilden, in dem innenliegenden Gehäuse einen zweiten Durchlasskanalpfad auszubilden, der die zweiten Durchlasskanalabschnitte miteinander verbindet, den ersten Durchlasskanalabschnitt eines weiteren Abschnitts mit dem zweiten Durchlasskanalabschnitt eines weiteren Abschnitts strömungsmäßig zu verbinden, um das thermische Medium dazwischen strömen zu lassen, und das thermische Medium durch (i) den zweiten Durchlasskanalabschnitt des weiteren Abschnitts, (ii) den zweiten Durchlasskanalpfad und (iii) den zweiten Durchlasskanalabschnitt des einen Abschnitts strömen zu lassen, um dadurch die thermische radiale Expansion und Kontraktion des innen liegenden Gehäuses und den Toleranzabstand zwischen Spitzen der Schaufeln und den Hauben jeder Stufe unter Kontrolle zu bringen.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Betrieb einer Turbine mit einem Rotor vorgesehen, zu dem gehören: von diesem getragene axial beabstandete Schaufeln, die Teile von Turbinenstufen bilden, ein äußeres Gehäuse, ein um den Rotor angeordnetes inneres Gehäuse, zu dem durch dieses getragene Düsen gehören, die weitere Teile der Turbinenstufen und Hauben um die entsprechenden Spitzen der Schaufeln der Stufen bilden, und ein Durchlasskanal, der in dem inneren Gehäuse ausgebildet ist, um ein thermisches Medium hindurchströmen zu lassen, um eine thermische Bewegung des inneren Gehäuses unter Kontrolle zu bringen, wobei zu dem Verfahren die Schritte gehören: serielles Leiten eines thermischen Mediums: (i) durch Durchlasskanalabschnitte des inneren Gehäuses an einer ersten axialen Position, die teilweise einer axialen Position der zweiten Stufe der Turbine entspricht, (ii) von der ersten axialen Position aus vorwärts längs dem inneren Gehäuse zu Durchlasskanalabschnitten des inneren Gehäuses an einer zweiten Position, die teilweise einer axialen Position einer ersten Stufe der Turbine entspricht, und (iii) von der zweiten axialen Position aus rückwärts längs dem inneren Gehäuse zu Durchlasskanalabschnitten des inneren Gehäuses an den ersten axialen Positionen, um die thermische radiale Expansion und Kontraktion des innenliegenden Gehäuses und den Toleranzabstand zwischen den Spitzen der Schaufeln und den Hauben der ersten und zweiten Stufe unter Kontrolle zu bringen.
Die Erfindung wird nun eingehender anhand von Beispielen mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben:
1 zeigt in einer fragmentarischen Schnittansicht durch einen Abschnitt einer Gasturbine Bereiche des inneren und äußeren Gehäuses;
2 zeigt in einer vergrößerten Schnittansicht einen Abschnitt des inneren Gehäuses;
3 veranschaulicht in einer längs einer axiale Ebene genommenen schematischen Ansicht den Ort der Stiftverbindungen zwischen dem inneren und dem äußeren Gehäuse;
4 zeigt in einem Blockschaltbild den Strömungskreislauf für das Leiten eines thermischen Mediums von einer externen Quelle zu dem inneren Gehäuse und von diesem wieder zurück; und
5 veranschaulicht schematisch den Strömungskreislauf für das innere Gehäuse.
Indem nun in den Zeichnungen insbesondere auf 1 eingegangen wird, ist ein Abschnitt einer Gasturbine veranschaulicht, die die vorliegende Erfindung nutzt. Die Turbine enthält einen lediglich in einem Ausschnitt dargestellten Rotor 12, der Turbinenlaufräder 14, 16 und 18 aufweist, die jeweils eine kreisförmige Reihe von Schaufeln tragen, von denen die Schaufeln 20 und 22 für die Laufräder 14 und 16 veranschaulicht sind. Zwischen den Laufrädern sind Abstandhalter oder Scheiben 24, 26 eingefügt, und der Stapel von Laufrädern und Abstandhaltern ist durch Bolzenschrauben 26 zusammengeschraubt, um den Rotor 12 zu bilden. Desgleichen sind in um den Umfang verlaufenden Reihen Düsen angeordnet, die sich mit den Schaufeln der Laufräder abwechseln, wobei die Düsen 28, 30 und 32 dargestellt sind. Es ist einsichtig, dass abhängig von der Anzahl von Stufen der Gasturbine zu der ersten Stufe der Turbine die Düsen 28 und die Schaufeln 20, zu der zweiten Stufe die Düsen 30 und die Schaufeln 22, zu der dritten Stufe die Düsen 32 und die Schaufeln für das Rad 18, usw., gehören.
Die Gasturbine weist ein äußeres strukturelles Gehäuse 34 und ein inneres Gehäuse 36 auf. Das äußere Gehäuse und das innere Gehäuse sind jeweils als halbkreisförmige Abschnitte ausgebildet, die längs einer horizontalen Mittellinie vereinigt sind, wobei die oberen Hälften des äußeren und inneren Gehäuses veranschaulicht sind. Das innere Gehäuse 36 weist vordere und hintere Gehäuseabschnitte 38 bzw. 40 auf, die mit Rücksicht auf eine radiale Kontraktion und Expansion bezüglich des äußeren Gehäuses 34 durch Stifte 37 angebracht sind. Eine Anordnung von Stiften, die dazu dienen, das innere Gehäuses und äußeren Gehäuses aneinander zu befestigen, ist in der US-Patentschrift 5 685 693 beschrieben.
Es bleibt zu erwähnen, das sich das innere Gehäuse relativ zu dem Rotor in einer kontrollierten Weise, z.B. in den Richtungen der Pfeile gemäß 3, radial ausdehnen und zusammenziehen kann, um die Toleranz zwischen den von dem vorderen bzw. hinteren Gehäuse getragenen Hauben 42 und 44 einzustellen. Somit lässt sich das innere Gehäuse bezüglich der Spitzen der Schaufeln der entsprechenden Stufen, d.h. der entsprechende Schaufeln 20 und 22, radial einstellen. Außerdem basiert das innere und äußere Gehäuse, wie in 3 schematisch veranschaulicht, jeweils aus Gehäuseschalenhälften, die sich zu einer horizontalen Mittellinie M hin erstrecken, wo die oberen und unteren äußeren Gehäuseschalenhälften 34U und 34L aneinander geschraubt sind, und die oberen und unteren inneren Gehäuseschalenhälften 36U und 36L aneinander gesichert sind.
Der hintere Abschnitt 40 weist ein Paar axial beabstandete in Umfangsrichtung verlaufende erste und zweite Durchlasskanalabschnitte 46 bzw. 48 auf. Ein Einlass 50 (4) für thermisches Medium ist über ein Röhrchen 52 (1), das seinerseits strömungsmäßig mit einer unten beschriebenen Quelle eines thermischen Mediums verbunden ist, in strömungsmäßiger Verbindung mit dem Sammelraum oder Durchlasskanalabschnitt 46 angeordnet. Es ist einsichtig, dass sich der erste und zweite Durchlasskanalabschnitt 46 und 48 um den Umfang des hinteren Abschnitts 40 herum bis in die Nähe der Mittellinie der inneren Gehäuseschalenhälfte erstrecken. Der Einlass 50 ist vorzugsweise medial der Aufteilungslinie für die innere Gehäuseschalenhälfte vorgesehen. Ein Auslass 54 (4) für verbrauchtes thermisches Kühlungsmedium ist in strömungsmäßiger Verbindung mit dem zweiten Durchlasskanalabschnitt 48 des hinteren inneren Gehäuseabschnitts 40 angeordnet, um verbrauchtes Kühlmedium an die externe Quelle zurückzugeben.
Der erste Durchlasskanalabschnitt 46 des hinteren inneren Gehäuseabschnitts 40 steht in strömungsmäßiger Verbindung mit einem Paar ersten Durchlasskanalpfaden 56, die sich längs der Aufteilungslinie der inneren Gehäuseschalenhälfte axial nach vorne erstrecken, um in strömungsmäßiger Verbindung mit einem ersten Durchlasskanalabschnitt 58 des vorderen inneren Gehäuseabschnitts 38 zu stehen. Der erste Durchlasskanalabschnitt 58 des vorderen Abschnitts 38 erstreckt sich in Umfangsrichtung von den Mittelliniendurchlasskanälen 56 zu intermediären Orten, die über Überquerungspfade 62 und 64 (4) strömungsmäßig mit zweiten Durchlasskanalabschnitten 60 des vorderen Abschnitts 38 verbunden sind. Die zweiten Durchlasskanalabschnitte 60 des vorderen Abschnitts 38 erstrecken sich von den Überquerungspfaden 62 und 64 zu der Mittellinie der inneren Gehäuseschalenhälfte, um mit axial sich nach hinten erstreckenden zweiten Durchlasskanalpfaden 68 in strömungsmäßiger Verbindung zu stehen, die ihrerseits mit den zweiten Durchlasskanalabschnitten 48 des hinteren Abschnitts 40 strömungsmäßig verbunden sind. Wie noch in Erinnerung, befinden sich die zweiten Durchlasskanalabschnitte 48 in strömungsmäßiger Verbindung mit dem Auslass 54.
Mit Bezugnahme auf 3 ist eine externe oder abseits der Turbine angeordnete Einrichtung veranschaulicht, die dazu dient, dem inneren Gehäuse der Turbine abhängig von den Betriebsbedingungen Kühl- oder Heizluft zuzuführen. Beispielsweise kann auf einer abseits der Turbine angeordneten Kufe und ein Verdichter 70 mit zugeordneten Wärmetauschern 72 und 74 vorgesehen sein, um die Luft wahlweise zu kühlen bzw. zu erhitzen. Auf diese Weise kann beispielsweise während des Hochfahrens einer Turbine erwärmte Luft von dem Heizgebläse 72 zu dem Einlass 50 geliefert werden, um erwärmte Luft in den vielfältigen Durchlasskanälen der inneren Gehäuseschalenhälften zirkulieren zu lassen, um eine radiale Expansion des inneren Gehäuses hervorzurufen und die Hauben dementsprechend radial weiter nach außen zu bewegen als die Spitzen der Schaufeln. Es ist einsichtig, dass sich das innere Gehäuse auf diese Weise rascher erwärmt als der Rotor, um zu gewährleisten, dass zwischen den Hauben und den Schaufelspitzen während des Hochfahrens eine angemessene Toleranz aufrecht erhalten wird. Im Dauerbetrieb kann die Temperatur der dem inneren Gehäuse zugeführten Luft eingestellt werden, um das innere Gehäuse bezüglich der Schaufelspitzen kontrahieren oder expandieren zu lassen, um dadurch eine minimale Toleranz zwischen den Hauben und Schaufelspitzen zu erzielen und den Wirkungsgrad des Turbinenbetriebs zu verbessern. Während des Herunterfahrens der Turbine ist es wichtig, die Kontraktionsgeschwindigkeit des inneren Gehäuses kleiner zu halten als die Kontraktionsgeschwindigkeit des Rotors und der Schaufeln, um eine Berührung zwischen den Turbinenspitzen und den Hauben zu vermeiden. Zu jenem Zweck lässt sich die Temperatur des thermischen Mediums einstellen, so dass während des Herunterfahrens eine kontrollierte Spitzentoleranz aufrecht erhalten wird.

Claims

Verfahren zum Betrieb einer Turbine mit einem Rotor (12), zu dem gehören: von diesem getragene axial beabstandete Schaufeln (20, 22), die Teile von Turbinenstufen bilden, ein äußeres Gehäuse (34), ein um den Rotor angeordnetes inneres Gehäuse (36), zu dem durch dieses getragene Düsen (28, 30, 32) gehören, die weitere Teile der Turbinenstufen bilden, wobei das innere Gehäuse axial beabstandete Abschnitte (38, 40) und Hauben (42, 44), die durch die Abschnitte um die entsprechenden Spitzen der Schaufeln der Stufen getragen sind, und einen Durchlasskanal (46, 56, 58, 62, 60, 68, 48) aufweist, der in dem inneren Gehäuseausgebildet ist, um ein thermisches Medium hindurchströmen zu lassen, dass dazu dient, eine thermische Bewegung des inneren Gehäuses unter Kontrolle zu bringen, wobei zu dem Verfahren die Schritte gehören: in den Abschnitten des innenliegenden Gehäuses im Wesentlichen an jeder axialen Position der Schaufeln der entsprechende Stufen wenigstens teilweise in Umfangsrichtung verlaufende erste Abschnitte (46, 58) des Durchlasskanals auszubilden; in dem innenliegenden Gehäuse einen ersten Durchlasskanalpfads (56) vorzusehen, der die ersten Durchlasskanalabschnitte miteinander verbindet; ein thermisches Medium durch (i) einen ersten Durchlasskanalabschnitt (46) eines Abschnitts, durch (ii) den ersten Durchlasskanalpfad (56) und durch (iii) den ersten Durchlasskanalabschnitt (58) eines weiteren Abschnitts strömen zu lassen; in den Abschnitten des innenliegenden Gehäuses im Wesentlichen an jeder axialen Position der Schaufeln der entsprechenden Stufen wenigstens teilweise in Umfangsrichtung verlaufende zweite Abschnitte (60, 48) des Durchlasskanals auszubilden; in dem innenliegenden Gehäuse einen zweiten Durchlasskanalpfad (68) auszubilden, der die zweiten Durchlasskanalabschnitte miteinander verbindet; den ersten Durchlasskanalabschnitt (58) des weiteren Abschnitts mit dem zweiten Durchlasskanalabschnitt (60) des weiteren Abschnitts strömungsmäßig zu verbinden, um das thermische Medium dazwischen strömen zu lassen; und das thermische Medium durch (i) den zweiten Durchlasskanalabschnitt (60) des weiteren Abschnitts, (ii) den zweiten Durchlasskanalpfad (68) und (iii) den zweiten Durchlasskanalabschnitt (48) des einen Abschnitts strömen zu lassen; um dadurch die thermische radiale Expansion und Kontraktion des innenliegenden Gehäuses und den Toleranzabstand zwischen Spitzen der Schaufeln und den Hauben jeder Stufe unter Kontrolle zu bringen.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der eine Abschnitt an einer axialen Position angeordnet ist, die einer zweiten Stufe der Turbine entspricht, und der weitere Abschnitt an einer axialen Position angeordnet ist, die einer ersten Stufe der Turbine entspricht, und das thermische Me dium seriell von dem zweiten Abschnitt zu dem ersten Abschnitt und zurück zu dem zweiten Abschnitt geleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das innere Gehäuse und das äußere Gehäuse strömungsmäßig miteinander verbunden werden, um eine Bewegung in radialer Richtung und in Umfangsrichtung des inneren Gehäuses bezüglich des äußeren Gehäuses auszuschließen und eine thermische radiale Expansion und Kontraktion des inneren Gehäuses bezüglich des äußeren Gehäuses zu ermöglichen.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, mit den Schritten: Betreiben der Turbine unter einer Dauerbetriebsbedingung und Steuern der Temperatur des thermischen Mediums während der Dauerbetriebsbedingung, um den Toleranzabstand zwischen den Schaufelspitzen und den Hauben zu steuern.
Verfahren nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine von dem Turbinenbetrieb unabhängige Quelle eines thermischen Mediums vorgesehen ist, um die Temperatur des thermischen Mediums zu steuern.
Verfahren nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein geschlossener Kreislauf (50, 54, 70, 72, 74) vorgesehen ist, um das thermische Medium zwischen der Quelle und dem Durchlasskanal zu befördern.
Verfahren nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, bei dem während eines Herunterfahrens der Turbine die Temperatur des thermischen Mediums gesteuert wird, um auszuschließen, dass die Rate einer Kontraktion des inneren Gehäuses geringer ist als die Rate der Kontraktion des Rotors und der Schaufeln, so dass eine Berührung zwischen den Turbinenspitzen und den Hauben vermieden wird.
Verfahren nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, bei dem während des Hochfahrens der Turbine die Temperatur des thermischen Mediums so gesteuert wird, dass sich das innere Gehäuse mit einer thermischen Rate ausdehnt, die wenigstens gleich oder größer ist als die Wärmeausdehnungsrate des Rotors und der Schaufeln, um eine Berührung zwischen den Turbinenspitzen und den Hauben zu verhindern.
Verfahren nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Einlass (50) vorgesehen ist, der mit dem Durchlasskanal in strömungsmäßiger Verbindung steht und zwischen das innere und das äußere Gehäuse strömungsmäßig eingebunden ist, um das thermische Medium von einer außerhalb der Turbine angeordneten Quelle aufzunehmen, und bei dem ein Auslass (54) vorgesehen ist, der mit dem Durchlasskanal in strömungsmäßiger Verbindung steht und zwischen das innere und das äußere Gehäuse eingebunden ist, um das thermische Medium aus der Turbine abzuführen.
Verfahren nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das innere Gehäuse ein Paar innere Gehäuseschalenhälften (36U, 36L) beinhaltet, die zwischen den Hälften eine Mittellinie definieren, wobei der Durchlasskanal in einer der inneren Gehäuseschalenhälften angeordnet ist, der erste Durchlasskanalabschnitt (46) des einen Abschnitts um die eine innere Gehäuseschalenhälfte im Wesentlichen zu deren Mittellinie vorgesehen wird, ein Paar erste Durchlasskanalpfadabschnitte (56) des ersten Durchlasskanalpfads vorgesehen werden, die im Wesentlichen axial entlang der Mittellinie angeordnet sind, wobei der erste Durchlasskanalabschnitt (58) des weiteren Abschnitts ein Paar Pfade bildet, die sich im Wesentlichen von der Mittellinie der inneren Gehäuseschalenhälfte erstrecken und strömungsmäßig mit dem Paar ersten Durchlasskanalpfadabschnitten entsprechend verbunden sind, um das thermische Medium im Wesentlichen um das innere Gehäuse strömen zu lassen, eine strömungsmäßige Verbindung zwischen dem Paar erster Durchlasskanalabschnittspfade und einem Paar zweiter Durchlasskanalabschnitte (60) des Durchlasskanals in dem weiteren Abschnitt vorgesehen wird, ein Paar zweite Durchlasskanalpfadabschnitte (68) des zweiten Durchlasskanalpfads vorgesehen werden, die sich im Wesentlichen längs der Mittellinie der inneren Gehäuseschalenhälfte erstrecken und mit den zweiten Durchlasskanalabschnitten (48) des weiteren Abschnitts und den zweiten Durchlasskanalabschnitten des einen Abschnitts strömungsmäßig verbunden sind, ein thermischer Mediumeinlass (50) für die ersten Durchlasskanalabschnitte des einen Abschnitts vorgesehen wird und ein thermischer Mediumauslass (54) für die zweiten Durchlasskanalabschnitte des einen Abschnitts vorgesehen wird, wobei der Durchlasskanal innerhalb der inneren Gehäuseschalenhälfte einen geschlossenen Kreislauf bildet.
Verfahren zum Betrieb einer Turbine nach Anspruch 1, mit dem Schritt: Strömenlassen eines thermischen Mediums nacheinander (i) durch Durchlasskanalabschnitte (46) des inneren Gehäuses an einer ersten axialen Position, die teilweise einer axiale Position einer zweiten Stufe der Turbine entspricht, (ii) stromaufwärts (55 bezüglich der Richtung einer Strömung des Turbinenarbeitsfluids) längs des inneren Gehäuses von einer ersten axialen Position zu einem Durchlasskanalabschnitt (58, 60) des inneren Gehäuses, wobei eine zweite Position teilweise einer axialen Position einer ersten Stufe der Turbine entspricht, und (iii) stromabwärts (68 bezüglich der Richtung einer Strömung des Turbinenarbeitsfluids) längs des inneren Gehäuses von der zweiten axialen Position hin zu Durchlasskanalabschnitten (48) des inneren Gehäuses an der ersten axialen Position, um die thermische radiale Expansion und Kontraktion des inneren Gehäuses und den Toleranzabstand zwischen den Spitzen der Schaufeln und Hauben sowohl der ersten als auch der zweiten Stufe zu steuern.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das innere Gehäuse ein Paar innere Gehäuseschalenhälften beinhaltet, die eine Mittellinie zwischen den Hälften definiert, mit den Schritten: an der ersten axialen Position einen Einlass (50) für das thermische Medium zu den Durchlasskanalabschnitten vorsehen, den Strom des aus dem Einlass stammenden thermischen Mediums längs bogenförmiger Durchlasskanalabschnitte entlang des inneren Gehäuses an der ersten axialen Position zu splitten, das thermischen Mediums von den bogenförmigen Strömungsabschnitten längs erster mehrfacher Durchlasskanalpfade (56) jeweils zu der zweiten axialen Position zu leiten und das thermische Medium von den Durch lasskanalabschnitten (58, 60) an der zweiten axialen Position längs zweiten mehrfachen Durchlasskanalpfadabschnitten (68) zu den Durchlasskanalabschnitten an der ersten axialen Position zurückkehren zu lassen, und einen Auslass (54) vorzusehen, der dazu dient, das thermische Medium von den Durchlasskanalabschnitten an der ersten axialen Position aufzunehmen, um es aus dem inneren Gehäuse nach außen strömen zu lassen.