EP0873466B1 - Turbinenwelle einer dampfturbine mit interner kühlung - Google Patents

Turbinenwelle einer dampfturbine mit interner kühlung Download PDF

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EP0873466B1 EP96946113A EP96946113A EP0873466B1 EP 0873466 B1 EP0873466 B1 EP 0873466B1 EP 96946113 A EP96946113 A EP 96946113A EP 96946113 A EP96946113 A EP 96946113A EP 0873466 B1 EP0873466 B1 EP 0873466B1
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
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    • F05D2220/30Application in turbines
    • F05D2220/31Application in turbines in steam turbines

Description

Die Erfindung betrifft eine Turbinenwelle einer Dampfturbine, insbesondere zur kombinierten Aufnahme der Hochdruck- und Mitteldruck-Beschaufelung, sowie ein Verfahren zur Kühlung der Turbinenwelle einer Dampfturbine.
Zur Steigerung des Wirkungsgrades einer Dampfturbine trägt die Verwendung von Dampf mit höheren Drücken und Temperaturen bei. Die Verwendung von Dampf mit einem solchen Dampfzustand stellt erhöhte Anforderung an die entsprechende Dampfturbine. Bei einer Dampfturbine der unteren bis mittleren Leistungsgröße, beispielsweise von 300 MW bis 600 MW, eignet sich eine kombinierte Hoch- und Mitteldruck-Turbine. Hierbei werden von der Turbinenwelle sowohl die Hochdruck-Laufschaufeln als auch die Mitteldruck-Lauf schaufeln aufgenommen. Die Turbinenwelle ist in einem einzigen Gehäuse untergebracht, welches die zugeordneten Leitschaufeln aufweist. Ein Vorteil einer Dampfturbine, bei der die Hoch- und Mitteldruck-Beschaufelung in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, liegt beispielsweise trotz einer komplizierten Bauweise in einer kürzeren Gesamtlänge sowie dem Wegfall eines Lagers. Das gemeinsame Gehäuse kann ein Innengehäuse und ein Außengehäuse aufweisen, welche jeweils horizontal geteilt und miteinander verschraubt sind. Der durch den Hochdruck-Dampf gekennzeichnete Frischdampfzustand kann bei derzeit etwa 170 bar und 540 °C liegen. Im Zuge der Steigerung des Wirkungsgrades kann ein Frischdampfzustand von 270 bar und 600 °C angestrebt werden. Der Hochdruck-Dampf kann in einem Mittelbereich der Turbinenwelle der Hochdruck-Beschaufelung zugeführt werden und durchströmt diese bis zu einem Austrittsstutzen. Der so entspannte und abgekühlte Dampf kann einem Kessel zugeführt und dort erneut aufgeheizt werden. Der Dampfzustand am Ende des Hochdruck-Teils wird im Folgenden als kalte Zwischenüberhitzung und der Dampfzustand nach Verlassen des Kessels als heiße Zwischenüberhitzung bezeichnet. Der aus dem Kessel austretende Dampf wird der Mitteldruck-Beschaufelung zugeführt. Der Dampfzustand kann bei 30 bar bis 50 bar und 540 °C liegen, wobei eine Steigerung auf einen Dampfzustand von etwa 50 bar bis 60 bar und 600 °C angestrebt wird. Inwieweit die bisher eingesetzten Materialien zur Herstellung entsprechender Turbinenwellen und Turbinengehäuse, insbesondere aus einem Chromstrahl mit 9 Gew.-% bis 12 Gew.-% Anteil an Chrom, den Anforderungen bei höheren Dampfzuständen gerecht werden können, bedürfte weitere Untersuchungen. Die Laufschaufeln im Dampfeinströmbereich sowohl des Hochdruck-Teils als auch des Mitteldruck-Teils können aus einer Nickelbasislegierung hergestellt sein. Weiterhin können im Dampfeinströmbereich konstruktive Maßnahmen durchgeführt sein, bei denen über Wellenabschirmungen die Turbinenwelle vor einem unmittelbaren Kontakt mit dem Dampf geschützt ist.
Die JP-OS 59 034 402 betrifft eine Dampfturbine, welche eine hohle Turbinenwelle aufweist. In die Turbinenwelle strömt Dampf ein, welcher zum Antrieb der Turbine dient. Die Dampfturbine besteht aus einer einzigen Teilturbine, in deren Mittelbereich bereits teilweise entspannter Dampf in das Innere der Turbinenwelle einströmt. Der dort einströmende Dampf wird über eine Drossel in zwei Teilströme aufgespalten, nämlich in einen kalten Teilstrom, der in Richtung des Dampfeinströmbereiches geleitet wird, und in einen heißen Teilstrom, der in Richtung des Abdampfbereiches geleitet wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Turbinenwelle einer Dampfturbine anzugeben, die insbesondere lokal auftretenden hohen betrieblichen Temperaturbelastungen langzeitstabil standhält. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Kühlung einer Turbinenwelle einer Dampfturbinenwelle anzugeben.
Erfindungsgemäß wird die auf einer Turbinenwelle einer Dampfturbine gerichtete Aufgabe dadurch gelöst, daß eine sich entlang einer Rotationsachse erstreckende eine Manteloberfläche habende Turbinenwelle in ihrem Inneren eine Kühlleitung zur Führung von Kühldampf in Richtung der Rotationsachse aufweist, wobei die Kühlleitung einerseits mit zumindest einer an die Manteloberfläche führende Abströmleitung zur Führung von Kühldampf an die Manteloberfläche und andererseits mit zumindest einer Zuströmleitung zur Zuströmung von Kühldampf in die Kühlleitung hinein verbunden ist, wobei an der Manteloberfläche Ausnehmungen zur Aufnahme von Turbinenlaufschaufeln vorgesehen sind und die Abströmleitung in einer Ausnehmung mündet.
Durch eine im Inneren der Turbinenwelle verlaufende Kühlleitung ist Kühldampf in Richtung der Rotationsachse durch die Turbinenwelle hindurch führbar und durch die Abströmleitung an die Manteloberfläche leitbar, so daß sowohl in stark temperaturbelasteten Bereichen die Turbinenwelle in ihrem Inneren als auch an der Manteloberfläche kühlbar ist. Die Kühlleitung kann gegenüber der Rotationsachse geneigt oder gegenüber dieser gewunden verlaufen, wobei sie einen Transport von Kühldampf in Richtung der Rotationsachse ermöglicht. Weiterhin ist auch eine Kühlung der in der Turbinenwelle verankerbaren Laufschaufeln, insbesondere deren Schaufelfüße, durchführbar. Es versteht sich, daß je nach Herstellung der Kühlleitung die Abströmleitung und die Zuströmleitung einen Teil der Kühlleitung darstellen können. Weiterhin versteht es sich, daß mehr als eine Kühlleitung vorgesehen sein kann, wobei die Kühlleitungen untereinander in Verbindung stehen und jeweils mit einer oder mehreren Abströmleitungen bzw. Zuströmleitungen verbunden sein können. Es ist ebenfalls möglich, in Richtung der Rotationsachse benachbarte Abströmleitungen in vorgebbaren Abständen anzuordnen und mit der Kühlleitung zu verbinden. Eine Kühlung stark temperaturbelasteter Wellenabschnitte kann somit ohne erheblichen Aufwand an Rohrleitungen, Gehäuse-Durchführungen und Einbindung in die Turbinenregelung erfolgen. Dieser hohe konstruktive Aufwand wäre beispielsweise bei einer Kühlung einer Turbinenwelle mittels kaltem Dampf von außen durch das Gehäuse und die Leitschaufeln hindurch bis zur Turbinenwelle erforderlich, um die Manteloberfläche der Turbinenwelle direkt zu kühlen.
Die erfindungsgemäße Turbinenwelle eignet sich besonders zur Ausgestaltung einer kombinierten Hochdruck- und Mitteldruck-Turbinenwelle für eine Dampfturbine mit Hochdruck-Laufschaufeln sowie Mitteldruck-Laufschaufeln. Dies insbesondere, da der Dampfeinströmbereich des Mitteldruck-Teiles einer Dampfturbine eine kritische Stelle bei der Turbinenauslegung ist. Da im Vergleich zum Hochdruck-Teil im Mitteldruck-Teil infolge niedrigerer Dampfdrücke deutlich höhere Volumenströme und damit größere Wellendurchmesser und längere Schaufeln erforderlich sind, ist die thermomechanische Beanspruchung der Laufschaufelfüße und der Welle im Mitteldruck-Teil größer als im Hochdruck-Teil. Da zudem im Hochdruck- und Mitteldruck-Teil jeweils ähnliche Temperaturen herrschen sind die Werkstoffkennwerte der Turbinenwelle, wie beispielsweise Zeitstandfestigkeit und Kerbschlagzähigkeit, ebenfalls ähnlich, wodurch aufgrund der höheren thermomechanischen Belastungen des Mitteldruck-Teiles dieser als kritischer als der Hochdruck-Teil zu bewerten ist. Diese Problematik wird durch die erfindungsgemäße Turbinenwelle gelöst, in dem die Turbinenwelle im Mitteldruck-Teil sowohl in ihrem Inneren, besonders in der Wellenmitte, als auch an ihrer Manteloberfläche, insbesondere im Bereich der Laufschaufelfüße, durch Kühldampf kühlbar ist. Vorzugsweise wird der Kühldampf aus dem Hochdruck-Teil durch die Kühlleitung in den Mitteldruck-Teil geführt, wobei eine Strömung des Dampfes bereits durch den Druckunterschied zwischen Hochdruck-Teil und Mitteldruck-Teil erfolgt. Dieser Druckunterschied beträgt beispielsweise zwischen dem Dampfaustrittsbereich des Hochdruck-Teils und dem Dampfeintrittsbereich des Mitteldruck-Teils zwischen 4 bar und 6 bar. Durch entsprechende Bemessung des Querschnittes der Kühlleitung ist die Dampfströmung so regulierbar, daß auch über einen weiten Leistungsbereich der Dampfturbine eine ausreichende Kühlleistung gewährleistet ist.
Die Kühlleitung ist vorzugsweise eine weitgehend zur Rotationsachse parallele Bohrung, die insbesondere eine zentrale Bohrung ist. Eine als Bohrung ausgebildete Kühlleitung ist besonders einfach und exakt auch nachträglich in der Turbinenwelle herstellbar. Die Bohrung ist vorzugsweise stromab der Verbindungsstelle mit der Abströmleitung, insbesondere durch einen Stopfen, verschlossen. Hierdurch ist gewährleistet, daß durch die Zuströmleitung einströmendes Kühldampf vollständig durch die Abströmleitung aus der Turbinenwelle wieder herausführbar ist. Bei einer kombinierten Hochdruck-Mitteldruck-Tubinenwelle liegt die Abströmleitung bzw. liegen die Abströmleitungen in der Nähe der Laufschaufeln des Dampfeinströmbereiches des Mitteldruck-Teils, wodurch eine Kühlung, insbesondere der Schaufelfüße, dieser besonders thermisch belasteten Laufschaufeln gewährleistet ist.
Die Zuströmleitung verbindet vorzugsweise wie die Abströmleitung die Manteloberfläche mit der Kühlleitung. Hierdurch ist Kühldampf, insbesondere Dampf einer Dampfturbine, von der Manteloberfläche an einem Ende der Turbinenwelle durch das Innere der Turbinenwelle hindurch in den Mittelbereich der Turbinenwelle führbar. Dies ist besonders bei einer kombinierten Hochdruck- und Mitteldruck-Turbinenwelle vorteilhaft, da somit Dampf aus dem Dampfaustrittsbereich des Hochdruck-Teils in den Dampfeinströmbereich des Mitteldruck-Teils führbar ist.
Die Zuströmleitung und/oder die Abströmleitung sind bzw. ist vorzugsweise eine im wesentlichen radiale Bohrung. Eine solche Bohrung ist einfach auch nach Herstellung der Turbinenwelle ausführbar, wobei eine solche Bohrung präzise mit einer als axiale Bohrung ausgebildeten Kühlleitung verbindbar ist. Durchmesser einer Bohrung und Anzahl mehrerer Bohrungen für die Zuströmleitung sowie die Abströmleitung richten sich nach der zur Kühlung vorgesehenen Dampfmenge.
Die Turbinenwelle weist an der Manteloberfläche Ausnehmungen zur Aufnahme von Turbinenlaufschaufeln auf, wobei die Abströmleitung in eine dieser Ausnehmungen mündet. Die Ausnehmungen können dabei etwas größer als die Füße der jeweiligen Laufschaufel ausgeführt sein, so daß sich zwischen einem entsprechenden Fuß und der Turbinenwelle ein Raum ausbildet, in den Dampf zur Kühlung des Laufschaufelfußes einströmen kann. Dieser Raum kann auch durch Kanäle gebildet sein, die mit der Abströmleitung und/oder untereinander in Verbindung stehen. Von einer Ausnehmung, in die eine Abströmleitung mündet, führt vorzugsweise eine Stichleitung zur Manteloberfläche der Turbinenwelle. Hierdurch wird neben der Kühlung der Schaufelfüße zusätzlich eine Kühlung der Manteloberfläche und damit der Turbinenwelle von außen erreicht. Dies ist besonders im Dampfeinströmbereich des Mitteldruck-Teils einer kombinierten Hochdruck-Mitteldruck-Turbinenwelle vorteilhaft. Hierdurch ist eine Kühlung der Turbinenwelle von Innen im Bereich des Hochdruck-Teils, im Bereich einer zwischen dem Hochdruck-Teil und dem Mitteldruck-Teil liegenden Wellendichtung sowie in dem besonders beanspruchten Dampfeinströmbereich des Mitteldruck-Teils einschließlich der Schaufelfüße der ersten Laufschaufelreihe des Mitteldruck-Teils gegeben. Die Turbinenwelle eignet sich somit vorzugsweise für eine Dampfturbine, bei der der Hochdruck-Teil und der Mitteldruck-Teil in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind. Die Abströmleitung mündet im Dampfeinströmbereich der Mitteldruck-Laufschaufeln, so daß in diesem Bereich sowohl eine Kühlung der Turbinenwelle als auch der Lauf schaufeln inklusive der Laufschaufelfüße erfolgt. Die Zuströmleitung verbindet vorzugsweise den Dampfaustrittsbereich der Hochdruck-Laufschaufeln mit der Kühlleitung, wodurch Dampf aus dem Dampfaustrittsbereich des Hochdruck-Teils durch das Innere der Turbinenwelle in den Mitteldruck-Teil führbar ist.
Die auf ein Verfahren zur Kühlung einer Turbinenwelle einer Dampfturbine gerichtete Aufgabe wird für eine Turbinenwelle, welche sowohl die Hochdruck-Laufschaufeln als auch die Mitteldruck-Laufschaufeln trägt, dadurch gelöst, daß Dampf aus dem Dampfbereich der Hochdruck-Laufschaufeln, d.h. aus dem Hochdruck-Teil, durch das Innere der Turbinenwelle hindurch zum Dampfeinströmbereich der Mitteldruck-Laufschaufeln geführt wird. Die Dampfströmung im Inneren der Turbinenwelle kann hierbei durch geeignete Dimensionierung einer entsprechenden Kühlleitung, welche insbesondere als Bohrung ausgeführt ist, so reguliert werden, daß auch über einen weiten Leistungsbereich eine ausreichende Kühlung gewährleistet ist.
Da auch im Teillastbereich der Dampfturbine eine Druckdifferenz zwischen dem Hochdruck-Teil und dem Mitteldruck-Teil gegeben ist, ist eine einwandfreie Funktionsfähigkeit des Verfahrens auch im Teillastbereich gewährleistet. Durch eine als axiale, vorzugsweise zentrale, Bohrung ausgeführte Kühlleitung steigen die tangentialen Spannungen im Inneren der Turbinenwelle gegebenenfalls auf etwa das Doppelte im Vergleich zu einer Turbinenwelle ohne Bohrung an. Diese gegebenenfalls vorhandene höhere Beanspruchung der Turbinenwelle wird allerdings durch die deutlich verbesserten Materialeigenschaften aufgrund der Innenkühlung der Turbinenwelle wieder kompensiert.
Anhand der Ausführungsbeispiele der Zeichnung werden die Turbinenwelle sowie das Verfahren zur Kühlung der Turbinenwelle näher beschrieben. Es zeigen:
FIG 1
einen Längsschnitt durch eine kombinierte Hochdruck-Mitteldruck-Turbine in einem Gehäuse mit einer Turbinenwelle und
FIG 2
einen Ausschnitt der Turbinenwelle im Dampfeinströmbereich des Mitteldruck-Teils
In FIG 1 ist eine sich entlang einer Rotationsachse 2 erstreckende Turbinenwelle 1 dargestellt, welche in einem ein Innengehäuse 21 umschließenden Außengehäuse 22 angeordnet ist. Die Turbinenwelle 1 weist einen Mittelbereich 28 auf, der mit dem Innengehäuse 21 eine Wellendichtung 24 beinhaltet. Gemäß der FIG 1 schließt sich links an den Mittelbereich 28 der Hochdruck-Teil 23 der Dampfturbine an. Rechts des Mittelbereiches 28 liegt der Mitteldruck-Teil 25 der Dampfturbine. Der Hochdruck-Teil 23 mit der Hochdruck-Beschaufelung 13 hat einen unmittelbar an die Wellendichtung 24 anschließenden Hochdruck-Dampfeinströmbereich 27 von dem einströmender Hochdruck-Dampf durch einen Dampfbereich 17 der Hochdruck-Beschaufelung 13 strömt und durch einen Dampfaustrittsbereich 16 das Außengehäuse 22 zu einem nichtdargestellten Kessel, in dem eine Zwischenüberhitzung stattfindet, verläßt. Über einen Dampfeinströmbereich 15 des Mitteldruck-Teils 25, welcher sich unmittelbar rechts der Wellendichtung 24 an diese anschließt, gelangt der zwischenüberhitzte Dampf 6 wieder in das Außengehäuse 22 und das Innengehäuse 21 hinein. Er durchströmt eine sich rechts an den Dampfeinströmbereich 15 des Mitteldruck-Teils 25 anschließende Mitteldruck-Beschaufelung 14. An die Mitteldruck-Beschaufelung 14 schließt sich ein Abströmstutzen 26 an, durch welchen der Dampf 6 zu einer nicht dargestellten Niederdruck-Dampfturbine führbar ist. Die beschriebene Strömung des Dampfes 6 ist durch Strömungspfeile 29 gekennzeichnet.
Die Turbinenwelle 1 weist eine zentrale mit der Rotationsachse 2 zusammenfallende Bohrung 5a auf, die durch den Mitteldruck-Teil 25 bis durch den Hochdruck-Teil 23 hindurch reicht. Die zentrale Bohrung 5a ist im Dampfaustrittsbereich 16 des Hochdruck-Teils 23 mit einer Manteloberfläche 3 der Turbinenwelle 1 durch eine Mehrzahl von Zuströmleitungen 8 verbunden. Die Zuströmleitungen 8 sind als radiale Bohrungen 8a ausgeführt, wodurch "kalter" Dampf aus dem Hochdruck-Teil 23 in die zentrale Bohrung 5a einströmen kann. Die zentrale Bohrung 5a ist weiterhin in einem Mitteldruck-Teil 25 im Bereich der ersten Laufschaufelreihen mit einer Mehrzahl von Abströmleitungen 7 verbunden. Diese Abströmleitungen 7 erstrecken sich jeweils von Ausnehmungen 10 der Manteloberfläche 3 zur Aufnahme von Lauf schaufeln 11 zu der zentralen Bohrung 5a. Die Abströmleitungen 7 sind ebenfalls im wesentlichen radial verlaufende Bohrungen 7a. Stromab der Abströmleitungen 7 ist die zentrale Bohrung 5a durch einen Stopfen 9 dicht verschlossen. Der zwischen den Abströmleitungen 7 und den Zuströmleitungen 8 liegende Teil der Bohrung 5a bildet somit eine Kühlleitung 5, durch die Dampf 6 von dem Hochdruck-Teil 23 in den Dampfeinströmbereich 15 des Mitteldruck-Teils 25 strömt. Dieser Dampf 6 hat eine deutlich niedrigere Temperatur als der in den Dampfeinströmbereich 15 einströmende zwischenüberhitzte Dampf, so daß eine wirksame Kühlung der ersten Laufschaufelreihen des Mitteldruck-Teils 25 sowie der Manteloberfläche 3 im Bereich dieser Laufschaufelreihen gewährleistet ist.
FIG 2 zeigt im vergrößerten Maßstab den Dampfeinströmbereich 15 des Mitteldruck-Teils 25. In die Ausnehmungen 10 der Turbinenwelle 1 sind jeweils entsprechende Lauf schaufeln 11 mit ihren Schaufelfüßen 18 angeordnet. Die Ausnehmungen 10 weisen jeweils um die Schaufelfüße 18 herum Kanäle 20 auf, wobei die Kanäle 20 einerseits mit den radial zur Rotationsachse 2 verlaufenden Abströmleitungen 7 und andererseits mit jeweils einer Stichleitung 12 verbunden sind. Die Stichleitung 12 führt von der Ausnehmung 10 zur Manteloberfläche 3, so daß der Stichleitung 12 eine Leitschaufel 19 der Dampfturbine gegenüberliegt. Der aus dem Hochdruck-Teil 23 durch die Abströmleitungen 7 strömende Dampf 6 gelangt in die Kanäle 20 der Ausnehmungen 10 und kühlt somit die jeweils in einer entsprechenden Ausnehmung 10 angeordneten Schaufelfüße 18. Der Dampf 6 strömt von den Kanälen 20 durch eine jeweilige Stichleitung 12 an die Manteloberfläche 3 der Turbinenwelle 1 und kühlt somit auch die Manteloberfläche 3 zwischen einander in Richtung der Rotationsachse 2 benachbarten Lauf schaufeln 11.
Die Erfindung zeichnet sich durch eine Turbinenwelle aus, welche sowohl die Laufschaufeln eines Hochdruck-Teils als auch die Laufschaufeln eines Mitteldruck-Teils einer Dampfturbine trägt. Die Turbinenwelle weist zumindest eine Kühlleitung auf, welche über zumindest eine Zuströmleitung mit dem Hochdruck-Teil und zumindest über eine Abströmleitung mit dem Dampfeinströmungsbereich des Mitteldruck-Teils verbunden ist. Die Zuströmleitung, die Kühlleitung sowie die Abströmleitung bilden ein Leitungssystem im Inneren der Turbinenwelle, durch welches "kalter" Dampf aus dem Hochdruck-Teil zu dem thermomechanisch hochbeanspruchten Dampfeinströmbereich des Mitteldruck-Teils führbar ist. Hierdurch erfolgt ohne hohen konstruktiven Aufwand eine Kühlung sowohl der Laufschaufeln, insbesondere der Laufschaufelfüße, als auch der Oberfläche der Turbinenwelle in dem besonders stark beanspruchten Dampfeinströmbereich des Mitteldruck-Teils.

Claims (11)

  1. Turbinenwelle (1) für eine Dampfturbine, welche entlang einer Rotationsachse (2) gerichtet ist, eine Manteloberfläche (3) hat und in ihrem Inneren (4) eine Kühlleitung (5) zur Führung von Kühldampf (6) in Richtung der Rotationsachse (2) aufweist, wobei die Kühlleitung (5) einerseits mit zumindest einer an die Manteloberfläche (3) führenden Abströmleitung (7) zur Führung von Kühldampf (6) an die Manteloberfläche (3) und andererseits mit zumindest einer Zuströmleitung (8) zur Zuströmung von Kühldampf (6) in die Kühlleitung (5) hinein verbunden ist, wobei an der Manteloberfläche (3) Ausnehmungen (10) zur Aufnahme von Turbinenlaufschaufeln (1) vorgesehen sind und die Abströmleitung (7) in einer Ausnehmung (10) mündet.
  2. Kombinierte Hochdruck-Mitteldruck-Turbinenwelle (1) einer Dampfturbine mit Hochdruck-Laufschaufeln (13) sowie Mitteldruck-Laufschaufeln (14), welche entlang einer Rotationsachse (2) gerichtet ist, eine Manteloberfläche (3) hat und in ihrem Inneren (4) eine Kühlleitung (5) zur Führung von Kühldampf (6) in Richtung der Rotationsachse (2) aufweist, wobei die Kühlleitung (5) einerseits mit zumindest einer an die Manteloberfläche (3) führenden Abströmleitung (7) zur Führung von Kühldampf (6) an die Manteloberfläche (3) und andererseits mit zumindest einer Zuströmleitung (8) zur Zuströmung von Kühldampf (6) in die Kühlleitung (5) hinein verbunden ist, wobei die Abströmleitung (7) in einen Dampfeinströmbereich (15) der Mitteldruck-Laufschaufeln (14) mündet.
  3. Turbinenwelle (1) nach Anspruch 2, die an der Manteloberfläche (3) Ausnehmungen (10) zur Aufnahme von Turbinenlaufschaufeln (1) aufweist, wobei die Abströmleitung (7) in einer Ausnehmung (10) mündet.
  4. Turbinenwelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Kühlleitung (5) eine weitgehend zur Rotationsachse (2) parellele Bohrung (5a) ist.
  5. Turbinenwelle (1) nach Anspruch 4, bei der die Kühlleitung (5) eine zentrale Bohrung (5a) ist.
  6. Turbinenwelle (1) nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Bohrung (5a) stromab der Abströmleitung (7), insbesondere durch einen Stopfen (9), verschlossen ist.
  7. Turbinenwelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der sich die Zuströmleitung (8) von der Manteloberfläche (3) zur Kühlleitung (5) erstreckt.
  8. Turbinenwelle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Zuströmleitung (8) und/oder die Abströmleitung (7) eine im wesentlichen radiale Bohrung (8a, 7a) sind bzw. ist.
  9. Turbinenwelle (1) nach Anspruch (7), bei der die eine Abströmleitung (7) aufweisende Ausnehmung (10) zusätzlich über eine Stichleitung (12) mit der Manteloberfläche (3) verbunden ist.
  10. Turbinenwelle (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei die Zuströmleitung (8) in einem Dampfaustrittsbereich (15) der Hochdruck-Laufschaufeln (14) mündet.
  11. Verfahren zur Kühlung einer Turbinenwelle (1) einer Dampfturbine, wobei die Turbinenwelle (1) sowohl die Hochdruck-Laufschaufeln (13) als auch die Mitteldruck-Laufschaufeln (14) trägt und Dampf (6) aus dem Dampfbereich (17) der Hochdruck-Laufschaufeln (14) durch das Innere (4) der Turbinenwelle (1) hindurch zum Dampfeinströmbereich (15) der Mitteldruck-Laufschaufeln (14) geführt wird.
EP96946113A 1996-01-11 1996-12-20 Turbinenwelle einer dampfturbine mit interner kühlung Expired - Lifetime EP0873466B1 (de)

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EP0873466A1 EP0873466A1 (de) 1998-10-28
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KR (1) KR19990077142A (de)
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