EP0847482A1 - Verfahren und vorrichtung zur kühlung einer niederdruck-teilturbine - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur kühlung einer niederdruck-teilturbine

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EP0847482A1
EP0847482A1 EP96934354A EP96934354A EP0847482A1 EP 0847482 A1 EP0847482 A1 EP 0847482A1 EP 96934354 A EP96934354 A EP 96934354A EP 96934354 A EP96934354 A EP 96934354A EP 0847482 A1 EP0847482 A1 EP 0847482A1
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EP
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coolant
low
turbine
steam
pressure
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Siemens AG
Siemens Corp
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    • F01D19/02—Starting of machines or engines; Regulating, controlling, or safety means in connection therewith dependent on temperature of component parts, e.g. of turbine-casing
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    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/97—Reducing windage losses

Definitions

  • the invention relates to a method for cooling the low-pressure sub-turbine of a steam turbine connected to a water-steam circuit, in which a coolant flows through the low-pressure sub-turbine, in particular in idle mode. It is also directed to a device for performing the method.
  • a turboset with a heating steam turbine is often designed in such a way that when heat is extracted from a medium-pressure sub-turbine, the or each low-pressure sub-turbine does not receive any significant steam supply and thus operates in idle mode.
  • this leads to a high level of heating of the blading in the low-pressure sub-turbine of the steam turbine, in particular with full heat extraction and shut-off of the low-pressure sub-turbine.
  • the stated object is achieved according to the invention in that condensate is used as the coolant, which is taken from a condenser connected downstream of the steam turbine, the coolant being fed back into the water-steam circuit after flowing through the low-pressure part-tube is after at least a partial flow of the coolant has given up the heat absorbed during cooling to the water-steam cycle and has itself been cooled.
  • the invention is based on the consideration that a suitable coolant for cooling the low-pressure turbine part in idle or low-load operation in addition to its property of effective cooling as a further property, the ability to recover as much of the heat loss as possible by ventilation of the turbine output stages.
  • the coolant should have a correspondingly low temperature. Since the condenser for maintaining a necessary vacuum is also in operation when the low-pressure partial turbine is idling, the use of condensate as a coolant is particularly suitable, especially since it also has a suitable temperature.
  • the coolant is expediently carried out in a closed cooling loop.
  • the coolant is expediently guided through channels present in the or each guide vane of the low-pressure sub-turbine.
  • the coolant can also flow through the inside of the housing
  • the partial stream of the warmed or heated coolant is expediently fed to the condenser on its outflow side after cooling, while the other partial stream is fed directly to the condenser on its inflow side.
  • the warmed-up coolant is fed into the water-steam cycle, this is done with regard to its pressure and temperature at a suitable point and by regulating the end temperature of the warmed-up coolant. With a particularly suitable regulation of the final temperature of the coolant, the coolant flow supplied to the low-pressure sub-turbine is set.
  • the stated object is achieved according to the invention that in the coolant line in the flow direction behind the low-pressure turbine part, a heat exchanger is connected on the primary side, the secondary side of which is connected to the water-steam circuit.
  • the heat contained in the warmed-up coolant can be decoupled in a particularly suitable manner for recovery and can be dissipated to the water-steam cycle at a suitable point where there is a low condensate pressure, e.g. after a first low pressure preheater.
  • the coolant line is expediently connected to the condensate collecting container or Hotwell provided directly below the condenser.
  • the coolant line is expedient connected to the pressure side of a condensate pump switched into the water-steam circuit.
  • a circulation pump can be connected into the coolant line. Switching on a circulation pump is particularly expedient if the coolant is routed directly to the hotwell of the condenser in a separate cooling loop with connection of the coolant line.
  • FIG. 1 shows a functional diagram for cooling the guide vanes of a low-pressure sub-turbine by means of condensate removed behind a condensate pump
  • FIG. 2 shows an alternative functional diagram with a cooling loop guided over a condenser hotwell.
  • FIG. 1 shows schematically only the final stage of a steam turbine 1 with a double-flow low-pressure turbine section 2 and a condenser 4 arranged underneath it and its collecting tank or hotwell 6 for condensate K.
  • This is connected via a condensate line 8 to a condensate pump 10 only in a Water-steam circuit 12 of the steam turbine 1 shown in a cutout.
  • the condensate line 8 opens via a first preheater 14 and a second preheater 16 into a feed water tank 18 which is also connected to the water-steam circuit 12.
  • condensate K flows out of the hotwell 6 of the condenser 4 via the condensate line 8 and the condensate pump 10 and via the preheaters 14 and 16 into the feed water tank 18, where it is collected and usually degassed. From there it is called feed water S in In a manner not shown, evaporator and superheater heating surfaces connected to the water-steam circuit 12 are supplied to produce steam for the steam turbine 1. The steam is expanded in the steam turbine 1 while performing work and then fed into the condenser 4, where it condenses. The condensate 4 is collected in the Hotwell 6.
  • a partial flow t-j_ of the condensate K from the hotwell 6 of the condenser 4 is fed to the low-pressure sub-turbine 2 via a coolant line 22 connected to the condensate line 8 on the pressure side of the condensate pump 10.
  • the coolant K ′ flows through guide vanes 24 of the low-pressure turbine section 2, only two of which are shown.
  • 24 channels are provided within the guide vanes in a manner not shown, which are networked together in a cooling loop.
  • the coolant K 'can also be located within the inner housing 26
  • Low-pressure turbine section 2 flow through channels that may be outer or inner contours of the inner housing 26. This is indicated by the arrows 28.
  • the coolant line 22 there is a valve 30 on the inflow side for setting the amount of coolant K 'supplied to the low-pressure sub-turbine 2 per unit of time, i.e. switched to adjust the partial condensate flow t] _.
  • the coolant line 22 is downstream, i.e. in the direction of flow of the coolant K 'behind the low-pressure turbine section 2, through the second preheater 16 and opens into the feed water tank 18. Between the low-pressure turbine section 2 and the second preheater 16, a non-return valve 32 is connected in the coolant line 22.
  • the partial flow t- j _ of the coolant K ′ led via the coolant line 22 takes place when it flows through the guide vanes 24 and / or the inner housing 26, the heat generated by ventilation in idle or low-load operation from the low-pressure sub-turbine 2 and releases it in the second preheater 16 to the condensate K flowing to the feed water tank 18.
  • the coolant K 'cooled in the process is mixed in the feed water tank 18 with the condensate K fed directly to it.
  • a temperature sensor 34 measures the current final temperature T ⁇ . of the warmed-up coolant K 'on the outflow side of the low-pressure sub-turbine 2 connected inside the cooling loop into the coolant line 22
  • Controller module 36 outputs a signal line 38 based on the measured end temperature T ⁇ . and a predeterminable target temperature determined control variable to the controllable valve 30 for setting the coolant flow t].
  • the low-pressure turbine part 2 is cooled in a particularly simple manner by condensate K as coolant K 'from the hotwell 6 of the condenser 4 via a circulating pump 40 connected to a coolant line 22' to the guide vanes 24 Nie ⁇ derdruck partial turbine 2 is promoted.
  • a partial flow t2 of the coolant K ', which is itself heated during cooling, is conducted via the partial flow line 42, into which a valve 44 is connected, via the partial flow line 42 connected to the coolant line 22' on the outflow side.
  • the amount of the coolant K 'taken from the hotwell 6 per unit of time is in turn set by means of the valve 30' connected into the coolant line 22 '.
  • the valve 30 ' is in turn actuated by the controller module 36 as a function of the temperature measuring sensor 34 measured final temperature T- ⁇ . of the heated cooling means K 'controlled.
  • the remaining partial flow t3 of the heated coolant K ' which can be adjusted by means of valves 48 and 50, is in turn passed through a heat exchanger or preheater 16', again giving off its heat at a suitable point to the water-steam circuit 12 of the steam turbine 1 .
  • the coolant K ' is therefore conducted in a separate cooling circuit 52 which is closed directly via the condenser 4.
  • the guide vanes 24 can also be heated with steam via their cooling channels, which should be removed from a turbine tap in a manner known per se and not shown here.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Kühlung der Niederdruck-Teilturbine einer in einen Wasser-Dampf-Kreislauf (12) geschalteten Dampfturbine (1) durchströmt ein Kühlmittel (K') Teile (24) der Niederdruck-Teilturbine (2), insbesondere im Leerlaufbetrieb. Für eine besonders effektive Kühlung mit gleichzeitiger Nutzung der dabei gewonnenen Wärme wird als Kühlmittel (K') einem der Dampfturbine (1) nachgeschalteten Kondensator (4) entnommenes Kondensat (K) verwendet, das die bei der Kühlung aufgenommene Wärme an den Wasser-Dampf-Kreislauf (12) abgibt. Dazu ist die Niederdruck-Teilturbine an eine mit der Abströmseite des Kondensators (4) verbundene Kühlmittelleitung (22, 22') angeschlossenen, in der ein in den Wasser-Dampf-Kreislauf (12) geschalteter Wärmetauscher (16, 16') liegt.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung einer Niederdruck- Teilturbine
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Kühlung der Niederdruck-Teilturbine einer in einen Wasser-Dampf-Kreislauf geschalteten Dampfturbine, bei dem ein Kühlmittel die Nieder¬ druck-Teilturbine, insbesondere im Leerlaufbetrieb, durch- strömt. Sie richtet sich weiter auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Ein Turbosatz mit einer Heizdampfturbine ist vielfach derart ausgelegt, daß bei einer Auskoppelung von Wärme aus einer Mitteldruck-Teilturbine die oder jede Niederdruck-Teilturbine keine wesentliche Dampfzufuhr erhält und somit im Leer¬ laufbetrieb arbeitet. Dies führt jedoch zu einer hohen Erwär¬ mung der Beschaufelung in der Niederdruck-Teilturbine der Heizdampfturbine, insbesondere bei voller Wärmeauskoppelung und abgesperrter Niederdruck-Teilturbine.
Zur Vermeidung von unzulässigen Aufwärmungen durch Ventilati¬ onsverluste in der Beschaufelung ist es aus der Deutschen Offenlegungsschrift DE 41 29 518 AI bekannt, der Niederdruck- Teilturbine über eine an der Turbine vorgesehene Anzapfung Kühldampf und/oder Kondensat zuzuführen. Dies ist jedoch mit einem relativ großen Wärmeverlust verbunden, weil die im Kühldampf enthaltene Wärme zusammen mit der im wesentlichen durch die Ventilation entstandenen Verlustwärme über den der Dampfturbinen nachgeschalteten Kondensator abgeführt wird und somit zu Heizzwecken nicht zur Verfügung steht. Da die Menge des Kühldampfes zur Reduzierung eines durch die Ventilation entstehenden Temperaturanstieges in der Beschaufelung entsprechend groß gewählt werden muß, sind die Wärmeverluste relativ hoch. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine beson¬ ders effektive Kühlung der Niederdruck-Teilturbine, insbeson¬ dere im Leerlauf- und/oder Schwachlastbetrieb, anzugeben. Dies soll bei einer zur Durchführung des Verfahrens geeigne- ten Vorrichtung mit besonders einfachen Mitteln erreicht wer¬ den.
Bezüglich des Verfahrens wird die genannte Aufgabe erfin¬ dungsgemäß dadurch gelöst, daß als Kühlmittel Kondensat ver- wendet wird, das einem der Dampfturbine nachgeschalteten Kon¬ densator entnommen wird, wobei das Kühlmittel nach Durchströmen der Niederdruck-Teiltubine dem Wasser-Dampf- Kreislauf wieder zugeführt wird, nachdem mindestens ein Teilstrom des Kühlmittels die bei der Kühlung aufgenommene Wärme an den Wasser-Dampf-Kreislauf abgegeben hat und dabei selbst abgekühlt worden ist.
Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, daß ein ge¬ eignetes Kühlmittel zur Kühlung der Niederdruck-Teilturbine im Leerlauf- oder Schwachlastbetrieb zusätzlich zu dessen Ei¬ genschaft einer wirkungsvollen Kühlung als weitere Eigen¬ schaft die Fähigkeit zur Rückgewinnung eines möglichst großen Anteils der Verlustwärme durch Ventilation der Turbinenend¬ stufen aufweist. Dazu soll das Kühlmittel eine entsprechend niedrige Temperatur aufweisen. Da der Kondensator zur Auf¬ rechterhaltung eines notwendigen Vakuums auch bei Leerlauf der Niederdruck-Teilturbine in Betrieb ist., ist daher die Verwendung von Kondensat als Kühlmittel besonders geeignet, zumal es auch eine geeignete Temperatur aufweist.
Die Kühlmittelführung erfolgt zweckmäßigerweise in einer ge¬ schlossenen Kühlschleife. Dabei wird zweckmäßigerweise das Kühlmittel durch in der oder jeder Leitschaufel der Niederdruck-Teilturbine vorhandene Kanäle geführt. Alternativ kann das Kühlmittel auch durch innerhalb des Gehäuses der
Niederdruck-Teilturbine vorgesehene Kanäle, d.h. entlang von Außen- oder Innenkonturen des Innengehäuses, geführt werden. Zweckmäßigerweise wird der Teilstrom des aufgewärmten oder aufgeheizten Kühlmittels nach erfolgter Abkühlung dem Kondensator auf dessen Abströmseite zugeführt, während der andere Teilstrom dem Kondensator auf dessen Zuströmseite direkt zugeführt wird.
Wird das aufgewärmte Kühlmittel dem Wasser-Dampf-Kreislauf zugeführt, so erfolgt dies im Hinblick auf dessen Druck und Temperatur an geeigneter Stelle und durch Regelung der End- temperatur des aufgewärmten Kühlmittels. Bei einer besonders geeigneten Regelung der Endtemperatur des Kühlmittels wird der der Niederdruck-Teilturbine zugeführte Kühlmittelstrom eingestellt.
Bezüglich der Vorrichtung zur Kühlung der Niederdruck-Teil¬ turbine einer in einen Wasser-Dampf-Kreislauf geschalteten Dampfturbine mit nachgeschaltetem Kondensator, bei der die Niederdruck-Teilturbine an eine mit der Abströmseite des Kondensators verbundene Kühlmittelleitung angeschlossen ist, wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in die Kühlmittelleitung in Strömungsrichtung hinter der Niederdruck-Teilturbine ein Wärmetauscher primärseitig geschaltet, dessen Sekundärseite in den Wasser-Dampf- Kreislauf geschaltet ist.
Mittels dieses Wärmetauschers oder Kühlers kann die im aufge¬ wärmten Kühlmittel enthaltene Wärme für eine Rückgewinnung in besonders geeigneter Weise ausgekoppelt und an einer solchen geeigneten Stelle an den Wasser-Dampf-Kreislauf abgeführt werden, an der ein niedriger Kondensatdruck herrscht, z.B. nach einem ersten Niederdruck-Vorwärmer.
Zweckmäßigerweise ist dabei die Kühlmittelleitung an den un¬ mittelbar unterhalb des Kondensators vorgesehenen Kondensat- Sammelbehälter oder Hotwell angeschlossen. Bei Rückführung des aufgewärmten Kühlmittels in den Wasser-Dampf-Kreislauf an geeigneter Stelle ist die Kühlmittelleitung zweckmäßigerweise an die Druckseite einer in den Wasser-Dampf-Kreislauf ge¬ schalteten Kondensatpumpe angeschlossen. Alternativ oder zu¬ sätzlich kann in die Kühlmittelleitung eine Umlaufpumpe ge¬ schaltet sein. Die Einschaltung einer Umlaufpumpe ist beson- ders zweckmäßig, wenn das Kühlmittel in einer separaten Kühl- schleife mit Anschluß der Kühlmittelleitung direkt an den Hotwell des Kondensators geführt wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeich- nung näher erläutert. Darin zeigen:
FIG 1 ein Funktionsschema zur Kühlung der Leitschaufeln einer Niederdruck-Teilturbine mittels hinter einer Kondensatpumpe entnommenem Kondensat, und
FIG 2 ein alternatives Funktionsschema mit einer über einen Kondensator-Hotwell geführten Kühlschleife.
Einander entsprechende Teile sind in beiden Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt schematisch lediglich die Endstufe einer Dampf¬ turbine 1 mit einer doppelflutigen Niederdruck-Teilturbine 2 und einem unterhalb dieser angeordneten Kondensator 4 und dessen Sammelbehälter oder Hotwell 6 für Kondensat K. Dieser ist über eine Kondensatleitung 8 mit einer Kondensatpumpe 10 in einen nur im Ausschnitt dargestellten Wasser-Dampf-Kreis¬ lauf 12 der Dampfturbine 1 geschaltet. Die Kondensatleitung 8 mündet über einen ersten Vorwärmer 14 und einen zweiten Vor- wärmer 16 in einen ebenfalls in den Wasser-Dampf-Kreislauf 12 geschalteten Speisewasserbehälter 18.
Beim Betrieb der Dampturbine 1 strömt Kondensat K aus dem Hotwell 6 des Kondensators 4 über die Kondensatleitung 8 und die Kondensatpumpe 10 sowie über die Vorwärmer 14 und 16 in den Speisewasserbehälter 18, wo es gesammelt und üblicher¬ weise entgast wird. Von dort wird es als Speisewasser S in nicht näher dargestellter Art und Weise in den Wasser-Dampf- Kreislauf 12 geschalteten Verdampfer- und Überhitzerheizflä¬ chen zur Erzeugung von Dampf für die Dampfturbine 1 zuge¬ führt. Der Dampf wird in der Dampfturbine 1 arbeitsleistend entspannt und anschließend in den Kondensator 4 geführt, wo er kondensiert. Das Kondensat 4 wird im Hotwell 6 gesammelt.
Ein Teilstrom t-j_ des Kondensats K aus dem Hotwell 6 des Kon¬ densators 4 wird über eine auf der Druckseite der Kondensat- pumpe 10 an die Kondensatleitung 8 angeschlossene Kühlmittel¬ leitung 22 der Niederdruck-Teilturbine 2 zugeführt. Dabei wird die pro Zeiteinheit über die Kühlmittelleitung 22 ge¬ führte Menge an Kondensat oder Kühlmittel K', d.h. der Kühlmittelström, eingestellt. Das Kühlmittel K' durchströmt im Ausführungsbeispiel Leitschaufeln 24 der Niederdruck- Teilturbine 2, von denen nur zwei dargestellt sind. Dazu sind in nicht näher dargestellter Weise innerhalb der Leitschaufeln 24 Kanäle vorgesehen, die in einer Kühlschleife miteinander vernetzt sind. Alternativ oder zusätzlich kann das Kühlmittel K' auch innerhalb des Innengehäuses 26 der
Niederdruck-Teilturbine 2 vorgesehene Kanäle, die Außen- oder Innenkonturen des Innengehäuses 26 sein können, durchströmen. Dies ist durch die Pfeile 28 angedeutet.
In die Kühlmittelleitung 22 ist auf der Züströmseite ein Ven¬ til 30 zur Einstellung der der Niederdruck-Teilturbine 2 pro Zeiteinheit zugeführten Menge an Kühlmittel K', d.h. zur Ein¬ stellung des Kondensatteilstroms t]_ geschaltet. Die Kühlmit¬ telleitung 22 iεt abströmseitig, d.h. in Strömungsriehtung des Kühlmittels K' hinter der Niederdruck-Teilturbine 2, über den zweiten Vorwärmer 16 geführt und mündet in den Speisewas¬ serbehälter 18. Zwischen der Niederdruck-Teilturbine 2 und dem zweiten Vorwärmer 16 ist in die Kühlmittelleitung 22 eine Rückschlagklappe 32 geschaltet.
Der über die Kühlmittelleitung 22 geführte Teilstrom t-j_ des Kühlmittels K' nimmt beim Durchströmen der Leitschaufeln 24 und/oder des Innengehäuses 26 die im Leerlauf- oder Schwach¬ lastbetrieb durch Ventilation entstehende Wärme aus der Nie¬ derdruck-Teilturbine 2 auf und gibt diese im zweiten Vorwär¬ mer 16 an das dem Speisewasserbehälter 18 zuströmenden Kon- densat K ab. Das dabei abgekühlte Kühlmittel K' wird im Spei¬ sewasserbehälter 18 mit dem diesem direkt zugeführten Kondensat K vermischt.
Zur Einstellung der Endtemperatur des infolge der Kühlung der Niederdruck-Teilturbine 2 aufgewärmten oder aufgeheizten Kühlmittels K' wird mittels des Ventils 30 der Kühlmittel¬ strom variiert. Dazu mißt ein Temperatursensor 34 die aktuel¬ le Endtemperatur T-^. des aufgewärmten Kühlmittels K' auf der Abströmseite der innerhalb der Kühlschleife in die Kühlmit- telleitung 22 geschalteten Niederdruck-Teilturbine 2. Ein
Reglerbaustein 36 gibt über eine Signalleitung 38 eine anhand der gemessenen Endtemperatur T-^. und einer vorgebbaren Soll¬ temperatur ermittelte Stellgröße an das steuerbare Ventil 30 zur Einstellung des KühlmittelStroms t]_ ab.
Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 2 erfolgt die Kühlung der Niederdruck-Teilturbine 2 auf besonders einfache Weise da¬ durch, daß Kondensat K als Kühlmittel K' aus dem Hotwell 6 des Kondensators 4 über eine in eine Kühlmittelleitung 22 ' geschaltete Umwälzpumpe 40 zu den Leitschaufeln 24 der Nie¬ derdruck-Teilturbine 2 gefördert wird. Ein Teilstrom t2 des bei der Kühlung selbst erhitzten Kühlmittels K' wird über ei¬ ne abströmseitig an die Kühlmittelleitung 22 ' angeschlossene Teilstromleitung 42, in die ein Ventil 44 geschaltet ist, über die Berohrung des Kondensators 4 geführt. Dabei gibt das erhitzte Kühlmittel K' seine Wärme an das den Kondensator 4 durchströmende Kühlwasser W ab. Die Menge des dem Hotwell 6 pro Zeiteinheit entnommenen Kühlmittels K' wird wiederum mit¬ tels des in die Kühlmittelleitung 22 ' geschalteten Ventils 30' eingestellt. Das Ventil 30' wird wiederum vom Reglerbau- stein 36 in Abhängigkeit von der mittels des Temperaturmeß- fühlers 34 gemessenen Endtemperatur T-^. des erhitzten Kühl¬ mittels K' gesteuert.
Der verbleibende, mittels Ventilen 48 und 50 einstellbare Teilstrom t3 des erhitzten Kühlmittels K' wird wiederum über einen Wärmetauscher oder Vorwärmer 16' geführt, wobei eε wie¬ derum seine Wärme an einer geeigneten Stelle an den Wasser- Dampf-Kreislauf 12 der Dampturbine 1 abgibt. Beim Ausfüh¬ rungsbeispiel gemäß Figur 2 wird daher das Kühlmittel K' in einem direkt über den Kondensator 4 geεchlossenen, separaten Kühlkreis 52 geführt.
Zur Vermeidung von Erosion an der Turbinenbeschaufelung kön¬ nen die Leitschaufeln 24 über deren Kühlkanäle auch mit Dampf beheizt werden, der dazu in an sich bekannter, hier nicht näher dargestellter Art und Weise aus einer Turbinenanzapfung entnommen werden sollte.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Kühlung der Niederdruck-Teilturbine einer einen Wasser-Dampf-Kreislauf (12) geschalteten Dampfturbine (1), bei dem ein Kühlmittel (K1) die Niederdruck-Teilturbine (2), insbesondere im Leerlaufbetrieb, durchströmt, wobei als Kühlmittel (K1) einem der Dampfturbine (1) nachgeschalteten Kondensator (4) entnommenes Kondensat (K) verwendet wird, und wobei mindestens ein Teilstrom (t-., t3) des Kühlmittels (K1) nach Durchströmen der Niederdruck-Teilturbine (2) durch
Abgabe von Wärme'an den Wasser-Dampf-Kreislauf (12) zunächst abgekühlt und anschließend dem Wasεer-Dampf-Kreislauf (12) wieder zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Kühlmittel (K1) eine oder jede Leitschaufel (24) der Nieder¬ druck-Teilturbine (2) durchströmt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß daε Kühlmittel (K1) innerhalb des Innengehäuseε (26) der Niederdruck-Teilturbine (2) vorgesehene Kanäle durchströmt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Kühlmittel (K') in einem separaten Kühlkreis (52) geführt wird, wobei es nach Durchströmen der Niederdruck-Teilturbine (2) in den Kondensator (4) zurückgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Regelung der Endtemperatur (T O deε aufgewärmten Kühlmittels
(K1) der Kühlmittelstrom (t]_) eingestellt wird.
6. Vorrichtung zur Kühlung der Niederdruck-Teilturbine einer in einen Wasser-Dampf-Kreislauf (12) geschalteten Dampftur- bine (1) mit nachgeschaltetem Kondensator (4), wobei die Niederdruck-Teilturbine (2) an eine mit der Abstromseite des Kondensators (4) verbundene Kühlmittelleitung (22, 22') für Kondensat (K') angeschlossen ist, und wobei in die Kühlmittelleitung (22, 22') in Strömungεrichtung hinter der Niederdruck-Teilturbine (2) ein Wärmetauscher (16, 16') primärseitig geschaltet ist, der zur Übertragung von im Kondensat (K1) enthaltener Wärme sekundärseitig in den Was¬ ser-Dampf-Kreislauf (12) geschaltet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kühlmittelleitung (22, 22') an den Hotwell (6) des Kondensa¬ tors (4) angeschlossen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kühlmittelleitung (22) an die Druckseite einer in den Wasser- Dampf-Kreislauf (12) geschalteten Kondensatpumpe (10) ange- schlössen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in die Kühlmittelleitung (22') eine Umlaufpumpe (40) geschaltet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6- bis 9, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h Mittel zur Rege¬ lung der Endtemperatur (Tjζ■ ) des bei der Kühlung erhitzten Kühlmittels (K1 ) .
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11078808B2 (en) 2016-03-30 2021-08-03 Mitsubishi Power, Ltd. Plant and operation method therefor

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19926949B4 (de) 1999-06-14 2011-01-05 Alstom Kühlungsanordnung für Schaufeln einer Gasturbine
EP1152125A1 (de) * 2000-05-05 2001-11-07 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung eines Einström-Wellenbereichs einer Dampfturbine
RU2285808C2 (ru) * 2005-01-11 2006-10-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Саратовский государственный технический университет (СГТУ) Способ работы охладительной системы тепловых и атомных электростанций с водоемами-охладителями
ITTO20050281A1 (it) * 2005-04-27 2006-10-28 Ansaldo Energia Spa Impianto a turbina provvisto di un prelievo di vapore e di un sistema per raffreddare una sezione di turbina disposta a valle di tale prelievo
RU2322589C1 (ru) * 2006-10-02 2008-04-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (ОАО "НПО ЦКТИ") Цилиндр паровой турбины
RU2397332C2 (ru) * 2008-08-18 2010-08-20 Закрытое акционерное общество "Уральский турбинный завод" Встроенная система охлаждения цилиндров низкого давления теплофикационных паровых турбин
US8739541B2 (en) * 2010-09-29 2014-06-03 General Electric Company System and method for cooling an expander
EP2620604A1 (de) 2012-01-25 2013-07-31 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung eines Abkühlungsprozesses von Turbinenkomponenten
JP5916431B2 (ja) * 2012-02-22 2016-05-11 三菱重工業株式会社 発電プラントおよびその運転方法
RU2540213C1 (ru) * 2013-07-18 2015-02-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (ОАО "НПО ЦКТИ") Часть низкого давления паровой турбины
CN107035439B (zh) * 2017-06-27 2023-09-12 中国船舶重工集团公司第七�三研究所 一种凝汽式汽轮机后汽缸冷却系统
US10626843B2 (en) * 2018-03-05 2020-04-21 Job Freedman Hybrid heat engine
US11542838B2 (en) 2020-09-03 2023-01-03 Job E. Freedman Hybrid heat engine system
CN113153456B (zh) * 2021-04-16 2023-05-12 西安交通大学 一种汽轮机静叶加热除湿试验系统

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH202313A (de) * 1937-05-08 1939-01-15 Oerlikon Maschf Verfahren zur Kühlung leerlaufender Dampfturbinen.
DE905137C (de) * 1951-03-14 1954-02-25 Huettenwerk Watenstedt Salzgit Verfahren zur Bereitschaftshaltung von Dampfturbinen
GB992295A (en) * 1963-04-27 1965-05-19 British Oxygen Co Ltd Cooling systems for gases
CH488098A (de) * 1968-04-10 1970-03-31 Licentia Gmbh Einrichtung zur Kühlung der Flansche an den Gehäuseteilfugen von Sattdampf- oder Nassdampfturbinen
JPS58140408A (ja) * 1982-02-17 1983-08-20 Hitachi Ltd 蒸気タ−ビンの冷却装置
SU1084472A1 (ru) * 1982-05-12 1984-04-07 Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Способ разгрузки теплофикационной паротурбинной установки со ступенчатым подогревом сетевой воды
JPS5968504A (ja) * 1982-10-13 1984-04-18 Hitachi Ltd ガスタ−ビン冷却媒体の熱回収システム
SU1092288A1 (ru) * 1983-02-07 1984-05-15 Предприятие П/Я А-3513 Цилиндр низкого давлени теплофикационной паровой турбины
JPH04119303U (ja) * 1991-04-09 1992-10-26 三菱重工業株式会社 ノズル
DE4129518A1 (de) * 1991-09-06 1993-03-11 Siemens Ag Kuehlung einer niederbruck-dampfturbine im ventilationsbetrieb
JPH05106406A (ja) * 1991-10-21 1993-04-27 Toshiba Corp 蒸気タービンの冷却方法
JP2954797B2 (ja) * 1992-10-05 1999-09-27 株式会社東芝 蒸気タ−ビンの強制冷却装置
DE4336143C2 (de) * 1993-10-22 1995-11-16 Erich Wuerzinger Kühlverfahren für Turbomaschinen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO9708431A1 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11078808B2 (en) 2016-03-30 2021-08-03 Mitsubishi Power, Ltd. Plant and operation method therefor
US11708773B2 (en) 2016-03-30 2023-07-25 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Plant and operation method therefor
US12104506B2 (en) 2016-03-30 2024-10-01 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Plant and operation method therefor

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