EP0751283A2 - Abstützung einer Niederdruck-Dampfturbine - Google Patents

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EP0751283A2
EP0751283A2 EP96810367A EP96810367A EP0751283A2 EP 0751283 A2 EP0751283 A2 EP 0751283A2 EP 96810367 A EP96810367 A EP 96810367A EP 96810367 A EP96810367 A EP 96810367A EP 0751283 A2 EP0751283 A2 EP 0751283A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure steam
outer housing
low
steam turbine
concrete foundation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP96810367A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0751283B1 (de
EP0751283A3 (de
Inventor
Heinrich Lageder
Urs Ritter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Switzerland GmbH
Original Assignee
ABB Management AG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP0751283A3 publication Critical patent/EP0751283A3/de
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Publication of EP0751283B1 publication Critical patent/EP0751283B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/28—Supporting or mounting arrangements, e.g. for turbine casing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F01D25/26—Double casings; Measures against temperature strain in casings

Definitions

  • the invention relates to a low-pressure steam turbine connected to a condenser.
  • a double-casing low-pressure steam turbine which mainly consists of an inner casing with the turbine rotor and an outer casing with an evaporation chamber.
  • the outer housing is divided into two parts, ie it has an upper and a lower part.
  • the outer housing lower part is designed as an empty steel casing and arranged in a recess in the concrete foundation.
  • the capacitor connects to the lower end of the lower part of the housing. Both the parting plane of the two housing parts and the capacitor connection are part of the foundation.
  • the bearings for the rotor are above the parting plane, ie above the foundation table.
  • EP-A1-03 84 200 discloses a steam condenser in a ground-level installation next to the steam turbine, which is connected to the steam turbine via an exhaust hood.
  • the steam escapes above the foundation.
  • both the overall height of the machine house and that of the turbine foundation can be greatly reduced.
  • the condenser is supported separately from the steam turbine on simple glide shoes, which reduces the load on the concrete foundation.
  • a disadvantage of this solution is that a very large evaporation hood is required for the low-pressure steam turbine to cope with the exhaust steam volume flow, which requires a relatively large installation space. This increases both the manufacturing costs and the assembly effort.
  • the steam flow must be diverted from the lower part of the housing into the exhaust hood, which results in a pressure loss and thus a lower efficiency.
  • relatively large horizontal forces act on the evaporation hood of the low-pressure steam turbine, which must be transferred to the foundation in a suitable manner. This in turn increases the manufacturing costs of the steam turbine.
  • the invention tries to avoid all these disadvantages. It is based on the task of increasing the efficiency of a low-pressure steam turbine connected to a condenser and reducing its production costs.
  • the parting plane of the upper and lower part of the outer housing is at the axis height of the turbine rotor and the concrete foundation extends to the parting plane. Both the lower part of the outer casing and the bearing points of the turbine rotor are fixed in the concrete foundation.
  • the outer casing is open at least on one side, the opening (s) being / are arranged at right angles and horizontally to the axis of the turbine rotor. If there is only one lateral opening of the outer housing, one capacitor is connected, and if there are two lateral openings, one capacitor is connected.
  • the upper part of the outer housing consists of an assembly hood and a frame part which is connected to the lower part and the capacitor in a material or non-positive manner.
  • the assembly hood is non-positively or positively connected both to the lower part of the outer housing and to the frame part, the latter being arranged between the condenser and the assembly hood.
  • a frame part is formed on both sides.
  • both the lower part and the bearing points of the turbine rotor are cast with the foundation when it is manufactured on site.
  • the concrete foundation itself takes over the operating forces of the low-pressure steam turbine and the condenser (s) connected to it, and can therefore be used optimally.
  • the condenser attached to the side and at the same height of the low-pressure steam turbine can be connected to the exhaust chamber in the area of the entire opening. Is the outer casing on both sides Open, both condensers are connected to the evaporation chamber in the same way. In both versions, the steam flow reaches the condenser directly and without having to be redirected again. The pressure loss is thus reduced and the efficiency is improved compared to the prior art.
  • Each frame part connected to a capacitor and the outer housing lower part in a material or non-positive manner serves to stiffen the outer housing upper part. Due to the non-positive connection of the hood, which closes off the evaporation chamber at the top, to the frame part and the lower housing part, the hood can be designed as an assembly hood. It is therefore much lighter and simpler than the evaporation hoods of the prior art. In addition, the assembly hood ensures better access to the internal components of the low-pressure steam turbine. A welded sheet steel construction of the assembly hood is also possible. As a result, the manufacturing costs and the assembly costs of the steam turbine are further reduced.
  • the lower part of the outer casing and the bearing points are integrated into the concrete foundation as soon as it is created.
  • the frame part or the frame parts of the upper part are connected to the lower part of the outer housing in a material or non-positive manner. Only the inner housing with the turbine rotor and the assembly hood are designed as loose parts.
  • the pre-assembled compact unit consisting of the foundation, outer casing (lower part and frame part / s) and bearing points is finally only completed by the components already mentioned. This results in a particularly low installation effort and low manufacturing costs.
  • two or more, analog, low-pressure steam turbines can also be connected to one another.
  • the bearing points of high-pressure or medium-pressure steam turbines connected to the low-pressure steam turbine to form a turbo group can be designed in the same way as the bearing points of the low-pressure steam turbine.
  • the low-pressure steam turbine which is set up at ground level, has a double casing, i.e. its housing essentially consists of an outer housing 1 and an inner housing 2, which are arranged separately from one another. As a result, the mass and movement forces of the outer housing 1 cannot act on the inner housing 2 and vice versa.
  • An evaporation chamber 3 is formed between the outer and inner housings 1, 2.
  • a turbine rotor 4 is arranged in the inner housing 2 and is connected in a rotationally fixed manner to a shaft end part 5.
  • the two-part outer housing 1 consists of an upper and a lower part 6, 7, the parting plane 8 of which is at the level of the axis 9 of the turbine rotor 4.
  • a bearing point 10 with corresponding support bearings 11 for the turbine rotor 4 is formed on both sides of the turbine rotor 4 (FIG. 1).
  • the outer housing 1 has a housing bushing 12 on both sides for the shaft end part 5 of the turbine rotor 4. In the area of each housing bushing 12, an encapsulated shaft seal 13 is arranged on the shaft end part 5, which seals off the evaporation chamber 3 to the outside.
  • the low-pressure steam turbine is received by a concrete foundation 14, which has a recess 15 for this purpose.
  • the lower part 7 of the outer casing 1 is designed as a steel casing of the concrete foundation 14 reaching to the parting plane 8 of the outer casing 1. Both the lower part 7 of the outer housing 1 and the bearing points 10 of the turbine rotor 4 are thus fixed in the concrete foundation 14 (FIG. 1, FIG. 2).
  • a condenser 16 is arranged and connected to the evaporation chamber 3.
  • the condenser 16 like the steam turbine, is at ground level set up.
  • the outer casing 1 of the low-pressure steam turbine is designed to be open on one side at right angles and horizontally to the axis 9 of the turbine rotor 4.
  • the capacitor 16 connects to the opening 17 of the outer housing 1 (FIG. 2).
  • the lower part 7 of the outer housing 1 has a U-shape in plan view, which is open towards the capacitor 16 (FIG. 3).
  • a plurality of vertical, outer casing ribs 18 are arranged on the lower part 7, as a result of which a stable connection to the concrete foundation 14 is achieved.
  • the shuttering ribs 18 can of course also be oriented differently.
  • the upper part 6 of the outer housing 1 is formed by a mounting hood 19 and a frame part 20 which is integrally connected to the lower part 7 and the capacitor.
  • the assembly hood 19 completely closes the evaporation chamber 3 above the parting plane 8. It consists of a welded sheet steel construction with two end walls 21 and stiffeners 22 and of a vertical and a horizontal connecting flange 23, 24.
  • an inlet connection 25 is fastened, via which the steam is fed from the medium-pressure steam turbine, not shown.
  • the frame part 20 is bow-shaped and welded to the capacitor 16 and to the lower part 7 of the outer housing 1 (FIG. 2). It is at least partially hollow in its interior and is cast simultaneously with the lower part 7 of the outer casing 1 during the manufacture of the concrete foundation 14. Of course, it can also only be welded. A positive connection using screws is also possible.
  • the frame part 20 carries the mounting hood 19 and is a link between it and the capacitor 16. For this purpose, it is screwed to the mounting hood 19 via the vertical connecting flange 23. However, another non-positive or positive connection can also be selected.
  • a sealing strip is welded to the horizontal connecting flange 24. Another sealing strip is arranged between the vertical connecting flange 23 and the frame part 20. Of course, other suitable sealants can also be used.
  • a bearing saddle 26 is embedded in the concrete foundation 14 and anchored to it.
  • the bearing saddle 26 receives an oil pan 27, which is connected to an oil drain line 28 integrated in the concrete foundation 14.
  • the support bearing 11 is arranged in the bearing saddle 26 and secured against vertical movements (FIG. 1).
  • the bearing point 10 is covered with a housing cover 29.
  • the inner housing 2 of the low-pressure steam turbine is supported on four supports 31 and guided in the axial direction via two guides 32.
  • the guides 32 are connected to the concrete foundation 14 and adjustable transversely to the axis 9 of the turbine rotor 4 (FIG. 4).
  • Both the lower part 7 of the outer casing 1 and the bearing points 10 of the turbine rotor 4 are already integrated when the concrete foundation 14 is created.
  • the concrete foundation 14 is formed up to the level of the parting plane 8 of the lower and upper part 7, 6 of the outer housing 1.
  • the frame part 20 which is also filled with concrete, is welded to the capacitor 16 and the lower part 7 of the outer housing 1.
  • this pre-assembled, compact unit is only left through the inner housing 2 with the turbine rotor 4 and completed by the assembly hood 19. This makes it possible to also pre-assemble the inner housing 2 and the turbine rotor 4, to transport them together and finally to use them together in the prepared concrete foundation 14. This results in a particularly low installation effort and low manufacturing costs.
  • the steam flow from the medium-pressure steam turbine is introduced into the inner casing 2 via the inlet connection 25. It drives the turbine rotor 4 and is relaxed down to the evaporation pressure. Finally, the steam passes directly through the evaporation chamber 3 and the opening 17 of the outer housing 1, i.e. without having to be redirected again, into the capacitor 16 and is deposited there.
  • two condensers 16 are connected to the low-pressure steam turbine.
  • the outer housing 1 has a lateral opening 17 arranged on both sides at right angles and horizontally to the axis 9 of the turbine rotor 4.
  • a capacitor 16 is connected to each opening 17 and connected to a frame part 20 and the lower part 7 of the outer housing 1 (not shown). All other components are designed and arranged essentially analogously to the illustrated embodiment.
  • the invention is not limited to the exemplary embodiment described and illustrated with a low-pressure steam turbine.
  • two or more, analog, low-pressure steam turbines can be connected to one another.
  • the bearing points of high-pressure or medium-pressure steam turbines connected to the low-pressure steam turbine to form a turbo group can also be designed in the same way as the bearing points 10 of the low-pressure steam turbine.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

Aufgabe der Erfindung ist es, den Wirkungsgrad einer mit ei- nem Kondensator verbundenen Niederdruck-Dampfturbine zu erhö- hen und deren Herstellungskosten zu reduzieren. Erfindungsgemäss wird das dadurch erreicht, dass die Trenn- ebene (8) von Ober- und Unterteil (6, 7) des Aussengehäuses (1) der Niederdruck-Dampfturbine in Höhe der Achse (9) des Turbinenrotors (4) liegt und das Betonfundament (14) bis zur Trennebene (8) reicht. Sowohl das Unterteil (7) des Aussen- gehäuses (1) als auch die Lagerstellen (10) des Turbinenro- tors (4) sind im Betonfundament (14) festgelegt. Das Aussen- gehäuse (1) ist rechtwinklig sowie horizontal zur Achse (9) des Turbinenrotors (4) zumindest einseitig offen ausgebildet. An jeder seitlichen Öffnung (17) des Aussengehäuses (1) ist ein Kondensator (16) angeschlossen. Das Oberteil (6) des Aus- sengehäuses (1) besteht aus einer Montagehaube (19) sowie je Kondensator (16) einem mit diesem und dem Unterteil (7) stoff- oder kraftschlüssig verbundenen Rahmenteil (20). Die Montagehaube (19) ist sowohl mit dem Unterteil (7) des Aus- sengehäuses (1) als auch mit jedem Rahmenteil (20) kraft- oder formschlüssig verbunden, wobei je ein Rahmenteil (20) zwischen einem Kondensator (16) und der Montagehaube (19) an- geordnet ist. <IMAGE>

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine mit einem Kondensator verbundene Niederdruck-Dampfturbine.
    • Stand der Technik
  • Bei mehrstufigen, aus einem Hoch-, einem Mittel- sowie einem oder mehreren Niederdruckteilen bestehenden Dampfturbinen ist es üblich, das Aussengehäuse der Niederdruckturbine gegenüber dem gesamten Turbosatz axial festzulegen. Wegen der beim An-und Abfahren und bei Laständerungen auftretenden Wärmedehnungen müssen sich, ausgehend vom festgelegten Niederdruckteil, die Lagerböcke, ein gegebenenfalls vorhandener weiterer Niederdruckteil, der Mittel- und der Hochdruckteil sowie der Generator in Längsrichtung frei ausdehnen können.
  • Aus der EP-A1-05 75 642 ist eine doppelgehäusige Niederdruck-Dampfturbine bekannt, welche hauptsächlich aus einem Innengehäuse mit dem Turbinenrotor sowie einem Aussengehäuse mit Abdampfraum besteht. Das Aussengehäuse ist zweigeteilt, d.h. es besitzt ein Ober- und ein Unterteil. Das Aussengehäuse-Unterteil ist als eine leere Stahlverschalung ausgebildet und in einer Ausnehmung des Betonfundamentes angeordnet. Am unteren Ende des Gehäuseunterteils schliesst der Kondensator an. Sowohl die Trennebene der beiden Gehäuseteile als auch der Kondensatoranschluss sind Bestandteile des Fundaments. Die Lagerstellen für die Aufnahme des Rotors liegen oberhalb der Trennebene, d.h. oberhalb des Fundamenttisches.
  • Die Abstützung einer solchen Niederdruck-Dampfturbine auf einem Betonfundament ist relativ aufwendig und teuer. Zudem tritt infolge des Vakuumzuges bzw. des Kondensatorgewichtes eine hohe Fundamentbelastung auf.
  • Aus der EP-A1-03 84 200 ist ein Dampfkondensator in ebenerdiger Aufstellung neben der Dampfturbine bekannt, welcher über eine Abdampfhaube mit der Dampfturbine verbunden ist. Der Dampfaustritt erfolgt oberhalb des Fundamentes. Im Gegensatz zur Unterfluranordnung des Kondensators kann damit sowohl die Bauhöhe des Maschinenhauses als auch die des Turbinenfundamentes stark reduziert werden. Der Kondensator ist auf einfachen Gleitschuhen separat von der Dampfturbine abgestützt, wodurch die Belastung des Betonfundamentes verringert wird.
  • Nachteilig bei dieser Lösung ist jedoch, dass zur Bewältigung des Abdampf-Volumenstromes eine sehr grosse Abdampfhaube für die Niederdruck-Dampfturbine benötigt wird, was einen relativ grossen Bauraum erfordert. Damit steigen sowohl die Herstellungskosten als auch der Montageaufwand. Ausserdem muss der Dampfstrom aus dem Unterteil des Gehäuses in die Abdampfhaube umgelenkt werden, was einen Druckverlust und somit einem geringeren Wirkungsgrad zur Folge hat. Zudem wirken auf die Abdampfhaube der Niederdruck-Dampfturbine relativ grosse Horizontalkräfte, welche in geeigneter Weise auf das Fundament übertragen werden müssen. Dadurch steigen wiederum die Herstellungskosten der Dampfturbine.
    • Darstellung der Erfindung
  • Die Erfindung versucht, all diese Nachteile zu vermeiden. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, den Wirkungsgrad einer mit einem Kondensator verbundenen Niederdruck-Dampfturbine zu erhöhen und deren Herstellungskosten zu reduzieren.
  • Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass bei einer Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1, die Trennebene von Ober- und Unterteil des Aussengehäuses in Achshöhe des Turbinenrotors liegt und das Betonfundament bis zur Trennebene reicht. Sowohl das Unterteil des Aussengehäuses als auch die Lagerstellen des Turbinenrotors sind im Betonfundament festgelegt. Das Aussengehäuse ist zumindest einseitig offen ausgebildet, wobei die Öffnung/en rechtwinklig und horizontal zur Achse des Turbinenrotors angeordnet ist/sind. Bei nur einer seitlichen Öffnung des Aussengehäuses ist ein, bei zwei seitlichen Öffnungen jeweils ein Kondensator angeschlossen.
  • Ist nur ein Kondensator vorhanden besteht das Oberteil des Aussengehäuses aus einer Montagehaube sowie einem mit dem Unterteil und dem Kondensator stoff- oder kraftschlüssig verbundenen Rahmenteil. Die Montagehaube ist sowohl mit dem Unterteil des Aussengehäuses als auch mit dem Rahmenteil kraft-oder formschlüssig verbunden, wobei letzteres zwischen Kondensator und Montagehaube angeordnet ist. Bei zwei Kondensatoren ist beidseitig jeweils ein Rahmenteil ausgebildet.
  • Da das Betonfundament bis in Achshöhe des Turbinenrotors bzw. bis zur Trennebene von Ober- und Unterteil des Aussengehäuses reicht, werden bei dessen Herstellung vor Ort sowohl das Unterteil als auch die Lagerstellen des Turbinenrotors mit dem Fundament vergossen. Das Betonfundament übernimmt auf diese Weise selbst die auftretenden Betriebskräfte der Niederdruck-Dampfturbine sowie des bzw. der mit ihr verbundenen Kondensatoren und kann damit optimal genutzt werden.
  • Bei einseitig offener Ausbildung des Aussengehäuses kann der seitlich und auf gleicher Höhe der Niederdruck-Dampfturbine befestigte Kondensator im Bereich der gesamten Öffnung mit dem Abdampfraum verbunden werden. Ist das Aussengehäuse beidseitig offen ausgebildet, sind beide Kondensatoren auf gleiche Weise mit dem Abdampfraum verbunden. Der Dampfstrom gelangt bei beiden Varianten auf direktem Wege und ohne nochmals umgelenkt werden zu müssen in den Kondensator. Somit wird der Druckverlust reduziert und der Wirkungsgrad gegenüber dem Stand der Technik verbessert.
  • Jedes mit einem Kondensator und dem Aussengehäuse-Unterteil stoff- oder kraftschlüssig verbundene Rahmenteil dient der Versteifung des Aussengehäuse-Oberteils. Aufgrund der kraftschlüssigen Verbindung der den Abdampfraum nach oben abschliessenden Haube mit dem Rahmenteil und dem Aussengehäuse-Unterteil, kann die Haube als Montagehaube ausgeführt werden. Sie ist damit wesentlich leichter sowie einfacher ausgebildet als die Abdampfhauben des Standes der Technik. Ausserdem gewährleistet die Montagehaube eine bessere Zugänglichkeit zu den innenliegenden Bauteilen der Niederdruck-Dampfturbine. Auch eine geschweisste Stahlblechkonstruktion der Montagehaube ist möglich. Dadurch sinken die Herstellungskosten und der Montageaufwand der Dampfturbine weiter.
  • Aufgrund der erfindungsgemässen Ausbildung der Niederdruck-Dampfturbine werden das Unterteil des Aussengehäuses und die Lagerstellen bereits bei der Erstellung des Betonfundamentes in dieses integriert. Gleichzeitig wird das Rahmenteil bzw. werden die Rahmenteile des Oberteils stoff- oder kraftschlüssig mit dem Unterteil des Aussengehäuses verbunden. Als lose Teile sind lediglich das Innengehäuse mit dem Turbinenrotor und die Montagehaube ausgeführt. Bei der Endmontage der Niederdruck-Dampfturbine wird die vormontierte kompakte Einheit aus Fundament, Aussengehäuse (Unterteil und Rahmenteil/en) sowie Lagerstellen schliesslich nur noch durch die bereits genannten Bauteile komplettiert. Daraus resultieren ein besonders geringer Montageaufwand und niedrige Herstellungskosten.
  • Es ist vorteilhaft, wenn am Unterteil des Aussengehäuses mehrere, vorzugsweise vertikale, äussere Verschalungsrippen angeordnet sind. Dadurch entsteht beim Erstellen des Betonfundamentes eine innige Verbindung mit dem Unterteil, so dass die auftretenden Kräfte noch besser über das Fundament abgeleitet werden können.
  • Natürlich können auch zwei oder mehrere, analog ausgebildete Niederdruck-Dampfturbinen miteinander verbunden werden. Die Lagerstellen von mit der Niederdruck-Dampfturbine zu einer Turbogruppe verbundenen Hochdruck- bzw. Mitteldruck-Dampfturbinen können gleichartig wie die Lagerstellen der Niederdruck-Dampfturbine ausgebildet sein.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer zweiflutigen Niederdruck-Dampfteilturbine dargestellt.
    Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Längsschnitt der Niederdruck-Dampfturbine;
    Fig. 2
    einen Querschnitt durch die Dampfturbine entsprechend Fig. 1;
    Fig. 3
    eine Draufsicht auf die vormontierte Einheit aus Fundament und Aussengehäuse-Unterteil;
    Fig. 4
    einen Querschnitt durch die Eintrittspartie der Dampfturbine.
  • Es sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente gezeigt. Nicht dargestellt sind von der Anlage beispielsweise die im Oberteil des Aussengehäuses angeordneten Kühlwassereinspritzrohre.
    • Weg zur Ausführung der Erfindung
  • Die ebenerdig aufgestellte, Niederdruck-Dampfturbine ist doppelgehäusig ausgebildet, d.h. ihr Gehäuse besteht im wesentlichen aus einem Aussengehäuse 1 und einem Innengehäuse 2, welche getrennt voneinander angeordnet sind. Dadurch können die Massen- und Bewegungskräfte des Aussengehäuses 1 nicht auf das Innengehäuse 2 einwirken und umgekehrt.
  • Zwischen Aussen- und Innengehäuse 1, 2 ist ein Abdampfraum 3 ausgebildet. Im Innengehäuse 2 ist ein Turbinenrotor 4 angeordnet und mit einem Wellenendteil 5 drehfest verbunden. Das zweiteilige Aussengehäuse 1 besteht aus einem Ober- sowie einem Unterteil 6, 7, deren Trennebene 8 in Höhe der Achse 9 des Turbinenrotors 4 liegt. Beidseitig des Turbinenrotors 4 ist eine Lagerstelle 10 mit entsprechenden Traglagern 11 für den Turbinenrotor 4 ausgebildet (Fig. 1). Das Aussengehäuse 1 besitzt beidseitig eine Gehäusedurchführung 12 für den Wellenendteil 5 des Turbinenrotors 4. Im Bereich jeder Gehäusedurchführung 12 ist auf dem Wellenendteil 5 eine gekapselte Wellendichtung 13 angeordnet, welche den Abdampfraum 3 nach aussen abdichtet.
  • Die Niederdruck-Dampfturbine wird von einem Betonfundament 14 aufgenommen, welches zu diesem Zweck eine Ausnehmung 15 aufweist. Das Unterteil 7 des Aussengehäuses 1 ist als eine Stahlverschalung des bis zur Trennebene 8 des Aussengehäuses 1 reichenden Betonfundamentes 14 ausgebildet. Damit sind sowohl das Unterteil 7 des Aussengehäuses 1 als auch die Lagerstellen 10 des Turbinenrotors 4 im Betonfundament 14 festgelegt (Fig. 1, Fig. 2).
  • Neben dem Aussengehäuse 1 der Niederdruck-Dampfturbine ist ein Kondensator 16 angeordnet und mit dem Abdampfraum 3 verbunden. Der Kondensator 16 ist wie die Dampfturbine ebenerdig aufgestellt. Dazu ist das Aussengehäuse 1 der Niederdruck-Dampfturbine rechtwinklig und horizontal zur Achse 9 des Turbinenrotors 4 einseitig offen ausgebildet. Der Kondensator 16 schliesst an die Öffnung 17 des Aussengehäuses 1 an (Fig. 2). Das Unterteil 7 des Aussengehäuses 1 besitzt in der Draufsicht eine U-Form, welche zum Kondensator 16 hin geöffnet ist (Fig. 3). Am Unterteil 7 sind mehrere vertikale, äussere Verschalungsrippen 18 angeordnet, wodurch eine stabile Verbindung mit dem Betonfundament 14 erreicht wird. Die Verschalungsrippen 18 können selbstverständlich auch anders ausgerichtet sein.
  • Das Oberteil 6 des Aussengehäuses 1 wird von einer Montagehaube 19 sowie einem mit dem Unterteil 7 und dem Kondensator stoffschlüssig verbundenen Rahmenteil 20 gebildet. Die Montagehaube 19 verschliesst den Abdampfraum 3 oberhalb der Trennebene 8 vollständig. Sie besteht aus einer geschweissten-Stahlblechkonstruktion mit zwei Stirnwänden 21 und Versteifungen 22 sowie aus einem vertikalen und einem horizontalen Anschlussflansch 23, 24. In der Montagehaube 19 ist ein Zudampfstutzen 25 befestigt, über den der Dampf aus der nicht dargestellten Mitteldruck-Dampfturbine zugeleitet wird.
  • Das Rahmenteil 20 ist bügelförmig ausgebildet und am Kondensator 16 sowie am Unterteil 7 des Aussengehäuses 1 angeschweisst (Fig. 2). Es ist in seinem Inneren zumindest teilweise hohl und wird bei der Fertigung des Betonfundamentes 14 gleichzeitig mit dem Unterteil 7 des Aussengehäuses 1 vergossen. Selbstverständlich kann es auch nur verschweisst werden. Eine kraftschlüssige Verbindung mittels Schrauben ist ebenfalls möglich. Das Rahmenteil 20 trägt die Montagehaube 19 und ist Bindeglied zwischen dieser und dem Kondensator 16. Dazu ist es über den vertikalen Anschlussflansch 23 mit der Montagehaube 19 verschraubt. Jedoch kann auch eine andere kraftschlüssige oder eine formschlüssige Verbindung gewählt werden. Zur Abdichtung der mit dem Unterteil 7 des Aussengehäuses 1 verschraubten Montagehaube 19 ist am horizontalen Anschlussflansch 24 eine nicht dargestellte Dichtleiste angeschweisst. Eine weitere Dichtleiste ist zwischen dem vertikalen Anschlussflansch 23 und dem Rahmenteil 20 angeordnet. Selbstverständlich können auch andere geeignete Dichtmittel Verwendung finden.
  • An den Lagerstellen 10 ist jeweils ein Lagersattel 26 in das Betonfundament 14 eingelassen und mit diesem verankert. Der Lagersattel 26 nimmt eine Ölwanne 27 auf, welche mit einer in das Betonfundament 14 integrierten Ölablaufleitung 28 verbunden ist. Das Traglager 11 ist im Lagersattel 26 angeordnet und gegen vertikale Bewegungen gesichert (Fig. 1). Die Lagerstelle 10 ist mit einem Gehäusedeckel 29 abgedeckt.
  • Das exakte Ausrichten des Turbinenrotors 4 zu den anschliessenden Nachbarrotoren anderer Teilturbinen bzw. zum Generator erfolgt mittels einer nicht dargestellten Verstellvorrichtung.
  • Im Bereich der Basis 30 der Ausnehmung 15 ist das Innengehäuse 2 der Niederdruck-Dampfturbine auf vier Stützen 31 gelagert und über zwei Führungen 32 in axialer Richtung geführt. Die Führungen 32 sind mit dem Betonfundament 14 verbunden und quer zur Achse 9 des Turbinenrotors 4 einstellbar (Fig. 4).
  • Bereits bei der Erstellung des Betonfundamentes 14 werden sowohl das Unterteil 7 des Aussengehäuses 1 als auch die Lagerstellen 10 des Turbinenrotors 4 integriert. Das Betonfundament 14 wird bis in Höhe der Trennebene 8 von Unter- und Oberteil 7, 6 des Aussengehäuses 1 ausgebildet. Nach der Montage des Kondensators 16 wird das gleichfalls mit Beton gefüllte Rahmenteil 20 mit dem Kondensator 16 und dem Unterteil 7 des Aussengehäuses 1 verschweisst. Bei der Endmontage der Niederdruck-Dampfturbine wird diese vormontierte, kompakte Einheit nur noch durch das Innengehäuse 2 mit dem Turbinenrotor 4 und durch die Montagehaube 19 komplettiert. Dadurch besteht die Möglichkeit, auch das Innengehäuse 2 und den Turbinenrotor 4 vorzumontieren, gemeinsam zu transportieren und schliesslich zusammen in das vorbereitete Betonfundament 14 einzusetzen. Daraus resultieren ein besonders geringer Montageaufwand und niedrige Herstellungskosten.
  • Beim Betrieb der Niederdruck-Dampfturbine wird der Dampfstrom aus der nicht dargestellten Mitteldruck-Dampfturbine über den Zudampfstutzen 25 in das Innengehäuse 2 eingeleitet. Er treibt den Turbinenrotor 4 an und wird dabei bis auf den Abdampfdruck entspannt. Schliesslich gelangt der Dampf über den Abdampfraum 3 sowie die Öffnung 17 des Aussengehäuses 1 auf direktem Weg, d.h. ohne nochmals umgelenkt werden zu müssen, in den Kondensator 16 und wird dort niedergeschlagen.
  • In einem zweiten Ausführungsbeispiel sind zwei Kondensatoren 16 mit der Niederdruck-Dampfturbine verbunden. Dazu weist deren Aussengehäuse 1 beidseitig eine rechtwinklig und horizontal zur Achse 9 des Turbinenrotors 4 angeordnete, seitlichen Öffnung 17 auf. An jeder Öffnung 17 ist ein Kondensator 16 angeschlossen und mit jeweils einem Rahmenteil 20 und dem Unterteil 7 des Aussengehäuses 1 verbunden (nicht dargestellt). Alle anderen Bauteile sind im wesentlichen analog dem dargestellten Ausführungsbeispiel ausgebildet und angeordnet.
  • Natürlich ist die Erfindung nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel mit einer Niederdruck-Dampfturbine beschränkt. Ebenso können zwei oder mehrere, analog ausgebildete Niederdruck-Dampfturbinen miteinander verbunden werden.
    Auch können die Lagerstellen von mit der Niederdruck-Dampfturbine zu einer Turbogruppe verbundenen Hochdruck- bzw. Mitteldruck-Dampfturbinen gleichartig wie die Lagerstellen 10 der Niederdruck-Dampfturbine ausgebildet sein.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Aussengehäuse
    2
    Innengehäuse
    3
    Abdampfraum
    4
    Turbinenrotor
    5
    Wellenendteil
    6
    Oberteil
    7
    Unterteil
    8
    Trennebene
    9
    Achse
    10
    Lagerstelle
    11
    Traglager
    12
    Gehäusedurchführung
    13
    Wellendichtung
    14
    Betonfundament
    15
    Ausnehmung
    16
    Kondensator
    17
    Öffnung
    18
    Verschalungsrippe
    19
    Montagehaube
    20
    Rahmenteil
    21
    Stirnwand
    22
    Versteifung
    23
    Anschlussflansch, vertikal
    24
    Anschlussflansch, horizontal
    25
    Zudampfstutzen
    26
    Lagersattel
    27
    Ölwanne
    28
    Ölablaufleitung
    29
    Gehäusedeckel
    30
    Basis
    31
    Stütze
    32
    Führung

Claims (6)

  1. Niederdruck-Dampfturbine hauptsächlich bestehend aus
    a) einem Innengehäuse (2) mit einem Turbinenrotor (4) und aus einem Aussengehäuse (1) mit einem Abdampfraum (3), wobei das Aussengehäuse (1) ein Ober-sowie ein Unterteil (6, 7) aufweist,
    b) einem Betonfundament (14) mit einer Ausnehmung (15) zur Aufnahme der Niederdruck-Dampfturbine, insbesondere des Unterteils (7) ihres Aussengehäuses (1), welches als eine Stahlverschalung des Betonfundamentes (14) ausgebildet ist,
    c) beidseitigen Lagerstellen (10) mit entsprechenden Traglagern (11) für den Turbinenrotor (4),
    d) einem mit dem Aussengehäuse (1) verbundenen und seitlich von diesem angeordneten Kondensator (16),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    e) die Trennebene (8) von Ober- und Unterteil (6, 7) des Aussengehäuses (1) in Höhe der Achse (9) des Turbinenrotors (4) liegt und das Betonfundament (14) bis zur Trennebene (8) reicht,
    f) sowohl das Unterteil (7) des Aussengehäuses (1) als auch die Lagerstellen (10) des Turbinenrotors (4) im Betonfundament (14) festgelegt sind,
    g) das Aussengehäuse (1) rechtwinklig sowie horizontal zur Achse (9) des Turbinenrotors (4) zumindest einseitig offen ausgebildet ist und an jeder der seitlichen Öffnungen (17) des Aussengehäuses (1) ein Kondensator (16) angeschlossen ist,
    h) das Oberteil (6) des Aussengehäuses (1) aus einer Montagehaube (19) sowie je Kondensator (16) einem mit diesem und dem Unterteil (7) stoff- oder kraftschlüssig verbundenen Rahmenteil (20) besteht,
    i) die Montagehaube (19) mit dem Unterteil (7) des Aussengehäuses (1) sowie mit jedem Rahmenteil (20) kraft- oder formschlüssig verbunden und je ein Rahmenteil (20) zwischen einem Kondensator (16) sowie der Montagehaube (19) angeordnet ist.
  2. Niederdruck-Dampfturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Montagehaube (19) aus Stahlblech besteht und Versteifungen (22) besitzt.
  3. Niederdruck-Dampfturbine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Unterteil (7) des Aussengehäuses (1) mehrere, vorzugsweise vertikale, äussere Verschalungsrippen (18) angeordnet sind.
  4. Niederdruck-Dampfturbine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den Lagerstellen (10) jeweils ein Lagersattel (26) im Betonfundament (14) eingelassen ist und jeder Lagersattel (26) eine Ölwanne (27) aufnimmt, welche mit einer in das Betonfundament (14) integrierten Ölablaufleitung (28) verbunden ist.
  5. Niederdruck-Dampfturbine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei analog ausgebildete Niederdruck-Dampfturbinen miteinander verbunden sind.
  6. Niederdruck-Dampfturbine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerstellen von mit ihr zu einer Turbogruppe verbundenen Hochdruck- bzw. Mitteldruck-Dampfturbinen analog der Lagerstellen (10) der Niederdruck-Dampfturbine ausgebildet sind.
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