DK155449B - Apparat til regulering af udtagstrykket fra en udtags-kondensationsturbine - Google Patents

Description

DK 155449 B

Opfindelsen vedrører et apparat til regulering af udtagstrykket fra en udtagskondensationsturbine, i hvilken der på et sted af skovlkanalen i mellem- eller højtryksdelen udtages damp til opvarmning eller en ke-5 misk proces, hvor den resterende damp i turbinen ledes til en dobbeltstrøms lavtryksdel omfattende nedstrøms for dampudtagsstedet arrangerede skovlkranse med tilhørende stilbare skovle eller skovldele, og hvor skovlenes indstilling sker ved aksial forskydning af indstil-10 lingsringe, der bærer med skovlene forbundne stænger eller arme.

For i tilfælde hvor der udtages større mængder, at fastholde trykket eller sågar øge dette, er det eksempelvis kendt at indbygge et passende styrbart re-15 gulatorspjæld i by-pass ledningen imellem mellem- og lavtryksdelen. En ulempe herved er, at denne drøvling forårsager et tryktab, som resulterer i et tab af elektrisk effekt.

For at undgå denne ulempe er det i forbindelse 20 med varmekraftværker kendt at anvende nedstrøms for dampudtagsstedet arrangerede ledeskovle, der kan drejes ved hjælp af et apparat. Et sådant reguleringsapparat kendes eksempelvis fra DE-OS nr. 25 13 581, der dog ikke giver konkrete anvisninger på, hvorledes aksialfor-25 skydningen af de med indstillingsarmene forbundne indstillingsringe sker.

Så vidt vides har praktiske forsøg på at udføre sådanne stilbare ledeskovle i store udtagskondensations turbiner hidtil slået fejl, fordi indstillings-30 indretninger, der skal anbringes i det indre af flerhusturbiner er meget komplicerede og for det meste skal aktiveres oliehydraulisk. Anvendelsen af olie er problematisk, da olie som følge af brandfaren skal holdes adskilt fra den varme damp.

35 Opfindelsen tager sigte på at forenkle et appa rat af den indledningsvis nævnte art, således at dette

DK 155449 B

2 overvejende kan anvendes som et internt reguleringsapparat, og endvidere skal der anvendes et motordrevet aksialforskydningsdrev, hvis trykfluidum er foreneligt med turbinens arbejdsmedie.

5 Dette løses ifølge opfindelsen ved hjælp af de i krav l's kendetegnende del angivne træk.

Udtages der to dampmængder ved forskelligt tryk til opvarmningsformål eller kemiske processer, er der ifølge en anden udførelsesform for opfindelsen arrange-10 ret en ubrudt, aksial uforskydelig skillevæg mellem de to ringstempler, og endvidere er der i den mellem ringhusets radialt indre væg og rotorakslen dannede radialspalte, som står i forbindelse med lavtryks rummene bag de stilbare ledeskovle, arrangeret en labyrinttætning i 15 området mellem boringerne, der forbinder de respektive ringstemplers lavtrykssider med radialspalten.

I det følgende beskrives to udførelsesformer for opfindelsen nærmere under henvisning til tegningen, hvor 20 fig. 1 viser et længdesnit gennem den øvre halv del af tilstrømsdelen til en dobbeltstrøms, symmetrisk lavtryksturbine, fig. 2 en reguleringsindretning til anvendelse i forbindelse med to dampudtag, hvor de indstillelige le-25 deskovle, indstillingsarmene og indstillingsringene dog er udeladt, og fig. 3 et tværsnit af en anden variant af en indstillelig ledeskovl.

Indstillingsindretningen er i alt væsentligt ar-30 rangeret i et ringrum 1 - det vil altså sige et allerede eksisterende rum - mellem de to første løbehjulstrin 2a, 2b i en dobbeltstrøms med hensyn til turbinetrinnene symmetrisk lavtryksturbine. Lavtryksturbinen er fortrinsvis del af en dampudtagsturbine, hvor udta-35 get af den varme damp sker ved udløbet af mellemtryksdelen 3, og hvor den dampstrøm, der efter udtaget for- 3

DK 1 55449 B

bliver i turbinen, via en by-pass ledning uden drøvling ledes til mellemtryksafgangen i ringrummet 1.

Indstillingsindretningen har et koaksialt med rotorakslen 4 arrangeret og i en vis afstand (radial-5 spalten 5) omkring denne og i turbinens indre liggende ringhus, der omfatter en radialt ydre kappe 7, to vinkelret på rotorens længdeakse 8 forløbende ringskiver 9 og en radialt indre kappe 10. I et ringrum 6 i ringhuset er arrangeret to ringstempler 11 og 12, 10 der er lejret forskydeligt på en eller flere koaksiale føringsstænger 13. For at opnå en stabil føring af ringstemplerne er disse fortrinsvis lejret på flere føringsstænger. Ringstemplerne 11 og 12 har ved såvel deres radialt ydre som radialt indre omkredsflader 15 tætninger 14, der danner labyrinttætninger i radialspalten mellem ringstemplerne li og 12 og de disse omgivende ydre og indre omkredsflader. De ringe lækagestrømme gennem labyrinttætningerne sørger for opretholdelsen af en trykdifferens på ringstemplerne 11 og 20 12. Begge ringstemplerne 11 og 12 er på deres mod løbehjulstrinnene 2 vendende sider fast forbundet med hver sin indstillingsring 15. Indstillingsringene 15 understøtter indstillingsarme 16, der hver i den anden ende er drejningsfikseret til den radialt indad venden-25 de ende af radialt rettede aksler 17. Akslerne 17 forløber gennem de tilhørende ledeskovle i disses længderetning og er drejningsfikseret til ledeskovlene eller en del af disse og er med deres radialt ydre ender understøttet drejeligt i en åbning 19 i tilstrømshu-30 set 20 eller i en ledeskovlsbærer. Drejningen af ledeskovlene 18 eller ledeskovlsdelene sker som følge af en aksial forskydning af ringstemplerne 11 og 12, hvorved der på i og for sig kendt måde sker en svingning af indstillingsarmene 16 og dermed en drejning af 35 ledeskovlene 18 eller disses drejelige dele. Der kan også anvendes andre konstruktive løsninger end de mekaniske indstillingsstænger 15, 16 og 17.

DK 155449 B

4

Aksialforskydningen af ringstemplerne 11 og 12 sker ved hjælp af damp under passende højt tryk fra turbinen, idet dampen via en styretrykledning 21 og boringer 22 i den ydre kappe eller ved hjælp af led-5 ninger ledes til de to trykrum 23a og 23b, der befinder sig på den mod den tilhørende indstillingsring 15 og indstillingsarmene 16 vendende side af ringstemplerne 11 og 12. Rummet (lavtryks rummet) mellem de over for hinanden liggende flader af ringstemplerne er 10 ved hjælp af en eller flere boringer 24 eller åbninger i den indre kappe, forbundet med radialspalten 5 og dermed som følge af aksialspalterne 29 med lavtryksrummene bag ledeskovlene 18.

Aksialforskydningen af ringstemplerne 11 og 15 12 sker mod summen af de aksiale dampkraftkomposanter, der virker på de stilbare ledeskovle 18. Afhængigt af størrelsen af ringstemplerne 11 og 12's trykflader skal trykket i trykrummene 23a og 23b indstilles, så der indstiller sig en ligevægt med den samlede ak-20 sialkraft stammende fra de aksiale dampkraftkomposan ter. Da aksialkraftkomposanterne på ledeskovlene 18 til stadighed virker i åbningsretningen, er retningen af trykkraften på hvert af ringstemplerne 11 og 12 altid den samme. For til stadighed at have det nødven-25 dige tryk til rådighed i trykrummene 23a og 23b er der i styretrykledningen 21 uden for turbinehuset indskudt en reguleringsventil 25, der fortrinsvis står i forbindelse med et turbineudtag under højere tryk til den regenererende fødevandsforvarmning. Styringen af 30 -reguleringsventilen 25 sker på samme måde som den kendte styring af det (eksterne) regulatorspjæld i bypass ledningen, hvorfor dette ikke vil blive forklaret nærmere.

Det er ikke nødvendigt, at der sker en drejning 35 af hele ledeskovlen 18. Hver af ledeskovlene 18 kan bestå af en faststående frontdel 18a, drejeakslen 17

DK 155449 B

5 og en stilbar (drejelig) del 18b (fig. 3). Den faststående del 18a bærer indstillingsindretningen og forbinder den med tilstrømshusdelen i lavtryksturbinen.

De indstillelige dele 18b tjener til regulering af 5 dampudtagstrykket ved at ændre gennemstrømningstværsnittet gennem begge de forreste ledegitre 18.

Akslen 17 kan, som det fremgår af fig. 1, være integreret med den indstillelige del 18b, men den kan også som vist i fig. 3 være stukket gennem passende åb-10 ninger i delene 18a og 18b og være forbundet til den indstillelige del 18b via en i og for sig kendt kileforbindelse 26, ved hjælp af hvilken et drejningsmoment kan overføres funktionsbundet og formbundet.

Den aksiale forskydning af ringstemplerne kan 15 være begrænset ved hjælp af anslag.

For at sikre åbning af ledeskovlene 18 kan der indbygges ikke viste trykfjedre mellem ringstemplerne 11 og 12.

Det beskrevne apparat kan på enkel måde udbyg-20 ges, så der kan styres to udtagstryk til opvarmningsformål eller procesformål (fig. 2).

Dette tilfælde forudsætter en med hensyn til antallet af trin usymmetrisk lavtryksdel med to adskilte tilstrømningsområder. De dertil beregnede indstillings-25 apparater adskiller sig (kun) fra det i fig. l viste apparat ved, at der mellem ringstemplerne 11 og 12 er arrangeret en ubrudt, aksial uforskydelig skillevæg 27, at trykrummene 23a og 23b via hver sin styre-trykledning 211 og reguleringsventil 251 er forbun-30 det til den tilhørende styredampkilde, at begge lav-tryksrummene via en boring 24' står i forbindelse med radialspalten 5, og at der i radialspalten 5 mellem boringerne 24' er arrangeret en akseltætning (labyrinttætning) , der fortrinsvis har på den indvendige 35 kappe 10 fastgjorte tætningsspidser 28.

Claims (2)

1. Apparat til regulering af udtagstrykket fra en udtagskondensationsturbine, i hvilken der på et sted af skovlkanalen i mellem- eller højtryksdelen udtages damp til brug ved opvarmning eller ved en kemisk pro- 5 ces, hvor den resterende damp i turbinen ledes til en dobbeltstrøms lavtryksdel omfattende nedstrøms for dampudtagsstedet (n) arrangerede skovlkranse med tilhørende stilbare skovle eller skovldele, og hvor skovlenes indstilling sker ved aksial forskydning af ind-10 stillingsringe, der bærer med skovlene forbundne stænger eller arme, kendetegnet ved, at indstillingsringene (15) er fast forbundet med ringstempler (11, 12), der er lejret forskydeligt på en eller flere koaksiale stænger (13) eller lignende, som er arrange-15 ret i et ringrum (6) i et koaksialt omkring rotorakslen (4) forløbende ringhus (7, 9, 10), hvor stemplerne (11, 12. ved såvel deres radialt ydre som radialt indre omkredsflader bærer tætninger (14), at begge ringstemplernes (11, 12) højtrykssider 20 (23a, 23b) via ledninger (21, 22) kan tilføres damp un der passende højt tryk fra turbinen, medens stemplernes lavtryksside eller -sider via andre forbindelser (24, 5, 29) er forbundet til lavtryksrummene bag ledeskovlene (18) og 25 at hele indretningen til indstilling af lede- skovlene - på nær en del af dennes styretrykledning (21) og en heri indskudt reguleringsventil (25) med tilhørende styre- og aktiveringsorganer - er indbygget i ringrummet (1) mellem de to første skovlkranse (2a, 30 2b) i lavtryksdelen.

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der er en ubrudt, aksialt uforskydelig skillevæg (27) mellem de to ringstempler (11, 12), og at der i den mellem ringhusets radialt indre væg (10) og ro- DK 1 55449 B torakslen (4) dannede radialspalte (5), som står i forbindelse med lavtryksrummene bag de stilbare ledeskovle (18), er arrangeret en labyrinttætning (28) i området mellem boringerne (24'), der forbinder de respektive 5 ringstemplers lavtrykssider med radialspalten.