EP3183436A1 - Verfahren zur verkürzung des anfahrvorgangs einer dampfturbine - Google Patents

Verfahren zur verkürzung des anfahrvorgangs einer dampfturbine

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EP3183436A1
EP3183436A1 EP15778257.4A EP15778257A EP3183436A1 EP 3183436 A1 EP3183436 A1 EP 3183436A1 EP 15778257 A EP15778257 A EP 15778257A EP 3183436 A1 EP3183436 A1 EP 3183436A1
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EP
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turbine
steam
turbine housing
sealing
housing
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Withdrawn
Application number
EP15778257.4A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ulrich Beul
Sven Drees
Tobias Hogen
Yevgen Kostenko
Daniel Liedtke
Oliver Stawarski
Andreas Stiehm
Sebastian Zahn
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F05D2270/303—Temperature

Definitions

  • the invention relates to a method for shortening the startup of a steam turbine, the turbine housing and provided within the turbine housing Turbinenkomponen ⁇ th, which come into operation with a turbine housing by ⁇ flowing hot steam in contact and include a turbine shaft, which passes through the turbine housing axially having , wherein between the turbine shaft and the turbine ⁇ housing sealing areas are formed, which are acted upon in the operation of the steam turbine with sealing steam, and where ⁇ in the steam turbine during a standstill of the turbine heat energy is supplied.
  • the thermal energy of water vapor in a steam turbine is used to generate electricity.
  • the necessary steam is generated in conventional power plants in a steam boiler made of purified and treated water using fossil fuels.
  • the thus-provided water vapor is then passed through an over ⁇ superheater to increase the temperature of the water vapor and ⁇ sen specific volume.
  • the superheated steam is released.
  • thermal energy is converted into mechanical energy, which is used to drive a consumer and in particular a generator for He ⁇ generation of electrical energy.
  • the expanded and cooled steam then flows into a Kondensa ⁇ gate, where it is condensed by heat transfer to the environment and accumulates as liquid water at the lowest point of the capacitor.
  • the condensed water is fed via corre sponding ⁇ pump and preheating a feedwater tank and fed from there via a feed pump to the boiler again.
  • steam turbines are also used in solar power plants. These have solar generator units, for example in the form of parabolic mirrors, which have in their focal line a pipeline for a heat transfer oil. In this focal line, the heat transfer oil it warms ⁇ sunlight and subsequently linked via a heat exchanger with water or steam. By heat transfer hot steam is generated, which drives the steam turbines of the solar power plant in a steam cycle
  • the known steam turbine plants are generally designed in multiple stages and have a high-pressure (HD) turbine stage, a medium-pressure (MD) turbine stage and a low-pressure (ND) turbine stage, which are successively flowed through by the steam.
  • the HP turbine stage and the IP turbine stage are often quantitative sums together to a steam turbine or underweight brought ⁇ in a common turbine housing. This is outflow connected via an overflow with the ND turbine stage, which is designed as a separate turbine with a separate turbine housing.
  • seal portions are formed, which counteract an escape of steam or in the LP turbine stage an air blow through the annulus, which is formed between the turbine shaft and the turbine housing respectively. Because the
  • the object of the invention to specify a method of the type mentioned, with which the start-up of a turbine and in particular a steam turbine can be shortened.
  • Deswei ⁇ direct the object of the invention to provide a turbine for implementing the method.
  • This object is achieved in a method of the type mentioned in that the interior of the turbine housing during standstill of the steam turbine sealing steam is supplied to heat and provided in the interior of the turbine housing turbine components and / or keep warm.
  • the invention is thus based on the consideration of heating the turbine components provided inside the turbine housing, and in particular the turbine shaft, during a standstill of the turbine by injecting hot sealing steam into the turbine housing. cabinet housing is passed.
  • the turbine shaft When introducing the hot lock ⁇ Vapor the turbine shaft may be slow, that is about 10 to 20 revolutions per minute, are rotated to distribute the supplied sealing steam evenly inside the turbine housing and cooled sealing steam again to lead from the turbine housing.
  • the heating by means of sealing vapor brings with it no additional costs with it, as long as the steam turbine is evacuated, since in this time the sealing region ⁇ Chen between the turbine shaft and the turbine housing continuously continuous sealing steam is supplied.
  • the sealing steam is supplied to the interior of the turbine housing with a temperature of at least 200 ° C, in particular at least 250 ° C and preferably at least 300 ° C, so that the turbine components and in particular the turbine shaft are maintained at a corresponding temperature.
  • the turbine components are maintained at a temperature level that allows the turbine to start under hot start conditions.
  • the method is used bine at a Dampftur-, wherein the rear reinan ⁇ the two turbine stages are provided in the turbine housing, and in particular the high pressure (HP) turbine stage and the medium pressure (MD) turbine stage of the steam turbine plant.
  • a lockable drainage line is regularly connected between the turbine stages to the turbine housing, which usually connects the turbine housing with a condenser.
  • the present invention during the standstill of the steam turbine via the Ent ⁇ aqueous line extracted the steam contained in the turbine housing and at the same time sealing vapor, which is supplied to the Dichtungsbe ⁇ rich, from both axial end portions of the turbine housing forth in the turbine housing to the drainage ⁇ tion line sucked.
  • the sealing vapor which is further supplied to the sealing areas during the standstill of the steam turbine, sucked from the end regions of the turbine housing to the central Enticass mecanicslei ⁇ tion, so that the turbine housing is preferably flowed through from its Endbe- forth with sealing steam continuously.
  • Dampfleitun ⁇ On the inlet side and downstream connected Dampfleitun ⁇ conditions, which serve in operation for supplying or for discharging superheated steam, closed.
  • the turbine housing can be provided in a conventional manner on its outside during standstill of the steam ⁇ turbine with a thermal insulation and / or heated from the outside, to counteract a heat release to the outside.
  • An embodiment of the invention will be explained below with reference to the accompanying drawings.
  • the single figure shows a schematic view of a steam turbine ⁇ nenstrom 1 according to the present invention. This comprises two steam turbines 2, 3 or steam turbine units connected in series, namely an HP / MD steam turbine 2 and an LP steam turbine 3.
  • the HD / MD steam turbine 2 forms a high-pressure (HP) turbine stage 2a and a medium pressure (MD) turbine stage 2b of the steam turbine plant 1, while an LP steam turbine 3 represents the low pressure (LP) turbine stage of the steam turbine plant 1.
  • the LP turbo bine 3 is on the inlet side connected to the downstream side of the medium-pressure stage ⁇ 2b of the HD / MD-steam turbine 2 via an overflow. 4
  • a shut-off valve 5 is provided, via which the overflow line 4 can be closed.
  • the HD / IP steam turbine 2 and the LP steam turbine 3 each have ⁇ wells a turbine shaft 6, 7 on which are mounted in a not Darge ⁇ presented turbine housings and sealed in a conventional manner via corresponding seal portions 8 with respect to the Turbinenge ⁇ housings.
  • the HP / MD steam turbine 2 of the steam turbine system 1 is connected to a main steam supply line 9 on the inflow side.
  • a valve 10 is arranged, via which the live steam supply line 9 can be shut off.
  • the HP part 2a of the HP / MD steam turbine is connected downstream of a steam discharge line 17, which supplies the cooled HD exhaust steam of the reheat in the boiler during nominal operation.
  • a check valve 18 is arranged, via which the steam discharge line 17 can be shut off.
  • a drainage pipe 11 is connected to the turbine housing of the HD / MD steam turbine 2 between the HP stage 2a and the MD stage 2b.
  • a shut-off valve 12 is provided, via which the Entskyssansslei ⁇ device 11 can be opened or closed.
  • the drainage line 11 serves to connect the turbine housing with a capacitor, not shown.
  • conveying device vorgese ⁇ hen via which steam can be sucked from the interior of the turbine housing and conveyed to the condenser.
  • the steam turbine plant 1 further comprises a sealing steam ⁇ source 13, which supplies the sealing regions 8 via corresponding sealing steam lines 14 sealing vapor.
  • a sealing steam ⁇ source 13 which supplies the sealing regions 8 via corresponding sealing steam lines 14 sealing vapor.
  • temperature sensors 15 are furthermore provided, which are connected by data technology to a control device 16, via which all functions of the steam turbine installation 1 are controlled.
  • the temperature sensors 6 serve to detect the temperature in the turbine housing.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verkürzung des An- fahrvorgangs einer Dampfturbine (2), die ein Turbinengehäuse und innerhalb des Turbinengehäuses vorgesehene Turbinenkomponenten, welche im Betrieb mit einem das Turbinengehäuse durchströmenden Heißdampf in Berührung kommen und eine Turbinenwelle (6, 7) umfassen, die das Turbinengehäuse axial durchsetzt, aufweist, wobei zwischen der Turbinenwelle (6, 7) und dem Turbinengehäuse Dichtungsbereiche (8) ausgebildet sind, welche im Betrieb der Dampfturbine (2) mit Sperrdampf beaufschlagt werden, und wobei der Dampfturbine (2) während eines Stillstands der Dampfturbine (2) Wärmeenergie zugeführt wird, wobei dem Innenraum des Turbinengehäuses während des Stillstands der Dampfturbine (2) Sperrdampf zugeführt wird, um die in dem Innenraum des Turbinengehäuses vorgesehenen Turbinenkomponenten zu erwärmen und/oder warmzuhalten.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Verkürzung des Anfahrvorgangs einer
Dampfturbine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verkürzung des Anfahrvorgangs einer Dampfturbine, die ein Turbinengehäuse und innerhalb des Turbinengehäuses vorgesehene Turbinenkomponen¬ ten, welche im Betrieb mit einem das Turbinengehäuse durch¬ strömenden Heißdampf in Berührung kommen und eine Turbinenwelle umfassen, die das Turbinengehäuse axial durchsetzt, aufweist, wobei zwischen der Turbinenwelle und dem Turbinen¬ gehäuse Dichtungsbereiche ausgebildet sind, welche im Betrieb der Dampfturbine mit Sperrdampf beaufschlagt werden, und wo¬ bei der Dampfturbine während eines Stillstands der Turbine Wärmeenergie zugeführt wird.
In Dampfkraftanlagen wird die thermische Energie von Wasserdampf in einer Dampfturbine zur Stromerzeugung genutzt. Der hierfür notwendige Wasserdampf wird in konventionellen Kraftwerken in einem Dampfkessel aus gereinigtem und aufbereitetem Wasser unter Nutzung fossiler Brennstoffe erzeugt. Der so bereitgestellte Wasserdampf wird anschließend durch einen Über¬ hitzer geführt, um die Temperatur des Wasserdampfes und des¬ sen spezifisches Volumen zu erhöhen. In der Dampfturbine wird der überhitzte Wasserdampf entspannt. Hierbei wird thermische Energie in mechanische Energie umgewandelt, die zum Antreiben eines Verbrauchers und insbesondere eines Generators zur Er¬ zeugung von elektrischer Energie genutzt wird. Der entspannte und abgekühlte Dampf strömt anschließend in einen Kondensa¬ tor, wo er durch Wärmeübertragung an die Umgebung kondensiert und sich als flüssiges Wasser an der tiefsten Stelle des Kondensators sammelt. Das kondensierte Wasser wird über entspre¬ chende Pumpen und Vorwärmeinrichtungen einem Speisewasserbehälter zugeführt und von dort über eine Speisepumpe erneut zum Dampfkessel geführt. Ferner kommen Dampfturbinen auch in Solarkraftwerken zum Einsatz. Diese weisen solare Erzeugereinheiten beispielsweise in der Form von Parabolspiegeln auf, die in ihrer Brennlinie eine Rohrleitung für ein Wärmeträgeröl aufweisen. In dieser Brennlinie wird bei Sonneneinstrahlung das Wärmeträgeröl er¬ wärmt und anschließend über einen Wärmetauscher mit Wasser bzw. Dampf in Verbindung gebracht. Durch Wärmeübertragung wird Heißdampf erzeugt, welcher in einem Dampfkreislauf die Dampfturbinen des Solarkraftwerks antreibt
Die bekannten Dampfturbinenanlagen sind dabei in der Regel mehrstufig ausgebildet und besitzen eine Hochdruck- (HD-) Turbinenstufe, eine Mitteldruck- (MD- ) urbinenstufe und eine Niedrigdruck- (ND-) Turbinenstufe, die nacheinander von dem Dampf durchströmt werden. Dabei sind die HD-Turbinen- stufe und die MD-Turbinenstufe häufig zu einer Dampfturbine zusam- mengefasst und in einem gemeinsamen Turbinengehäuse unterge¬ bracht. Dieses ist ausströmseitig über eine Überströmleitung mit der ND-Turbinenstufe verbunden, welche als separate Tur- bine mit einem gesonderten Turbinengehäuse ausgebildet ist. An den axialen Enden der Turbinengehäuse sind Wellendichtungsbereiche ausgebildet, die einen Austritt von Dampf bzw. in der ND-Turbinenstufe einem Lufteinbruch durch den Ringraum, welcher zwischen der Turbinenwelle und dem Turbinen- gehäuse jeweils gebildet wird, entgegen wirken. Da die
Wellendichtungen berührungslos arbeiten müssen, kann eine vollständige Trennung des Innenraums des Turbinengehäuses von der Umgebung nicht verhindert werden. Aus diesem Grund wird dem Dichtungsbereich üblicherweise über ein SperrdampfSystem von außen ein Sperrdampf zugeführt. Die kontinuierliche
Strömung des Sperrdampfes verhindert dabei einen Einbruch von Umgebungsluft in das bzw. ein Entweichen von Dampf aus dem Turbinengehäuse in die Dichtungsbereiche. Insbesondere aufgrund der Zunahme des Anteils erneuerbarer
Energiequellen bei der Stromerzeugung ist die Auslastung von Kraftwerken zum Teil wechselhaft. Die Anforderungen, von einem Volllast-Betrieb in einen Niedriglast-Betrieb bis hin zum Standby-Betrieb umschalten zu können, wird zunehmend wichtig. In umgekehrter Weise soll es möglich sein, aus einem Niedriglast- oder Standby-Betrieb möglichst schnell wieder einen Volllast-Betrieb wechseln zu können, um Spitzenlasten abdecken zu können. In diesem Zusammenhang ist es erforderlich, die Anfahrzeit der zur Deckung der Spitzenlast bereit zu haltenden Dampfturbine, d.h. die Zeit, die erforderlich ist, um die Dampfturbine aus einem Standby-Betrieb oder
Stillstand in den Volllastbetrieb zu bringen, möglichst kurz zu halten. Insbesondere ein Kaltstart einer Dampfturbine führt jedoch zu nicht unerheblichen Anfahrtszeiten. Diese ergeben sich aus der Notwendigkeit, dass das Turbinengehäuse und die darin untergebrachten Turbinenkomponenten wie beispielsweise der Rotor mit der Turbinenwelle und den daran ge- haltenen Laufrädern möglichst gleichmäßig erwärmt werden müs¬ sen, um unerwünschte Wärmedehnungen und daraus resultierende Wärmespannungen zu vermeiden. Um die Anfahrtszeiten gering zu halten, wird beispielsweise in der EP 0 537 307 AI vorge¬ schlagen, das Turbinengehäuse von außen im Standby-Betrieb bzw. während eines Stillstands zu beheizen, um bei Bedarf die Turbine in kurzer Zeit wieder voll betriebsfähig zu machen.
Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzu- geben, mit welchem sich der Anfahrvorgang einer Turbine und hier insbesondere einer Dampfturbine verkürzen lässt. Deswei¬ teren ist es Aufgabe der Erfindung, eine Turbine zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen. Diese Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass dem Innenraum des Turbinengehäuses während des Stillstands der Dampfturbine Sperrdampf zugeführt wird, um die in dem Innenraum des Turbinengehäuses vorgesehen Turbinenkomponenten zu erwärmen und/oder warmzuhalten. Der Erfindung liegt somit die Überlegung zugrunde, die innerhalb des Turbinengehäuses vorgesehenen Turbinenkomponenten und hier insbesondere die Turbinenwelle während eines Stillstands der Turbine zu beheizen, indem heißer Sperrdampf in das Tur- binengehäuse geleitet wird. Beim Einleiten des heißen Sperr¬ dampfes kann die Turbinenwelle langsam, d.h. mit etwa 10 bis 20 Umdrehungen pro Minute, gedreht werden, um den zugeführten Sperrdampf gleichmäßig im Inneren des Turbinengehäuses zu verteilen und abgekühlten Sperrdampf wieder aus dem Turbinengehäuse zu führen. Die Beheizung mittels Sperrdampf bringt dabei keine zusätzlichen Kosten mit sich, solange die Dampfturbine evakuiert ist, da in dieser Zeit den Dichtungsberei¬ chen zwischen der Turbinenwelle und dem Turbinengehäuse ohne- hin kontinuierlich Sperrdampf zugeführt wird.
In bevorzugter Weise wird der Sperrdampf dem Innenraum des Turbinengehäuses mit einer Temperatur von wenigstens 200°C, insbesondere wenigstens 250°C und bevorzugt wenigstens 300°C zugeführt, so dass die Turbinenkomponenten und hier insbesondere die Turbinenwelle auf einer entsprechenden Temperatur gehalten werden. Mit anderen Worten werden die Turbinenkomponenten auf einem Temperaturniveau gehalten, das einen Start der Turbine unter Warmstartbedingungen ermöglicht. Hierdurch können auch nach langen Stillstandszeiten übermäßige Wärmespannungen in der Turbinenwelle bei der Beaufschlagung der Dampfturbine mit Frischdampf vermieden werden.
In bevorzugter Weise wird das Verfahren bei einer Dampftur- bine eingesetzt, bei der in dem Turbinengehäuse hintereinan¬ der zwei Turbinenstufen vorgesehen sind, und zwar insbesondere die Hochdruck- (HD- ) Turbinenstufe und die Mitteldruck- (MD- ) Turbinenstufe der Dampfturbinenanlage . In diesem Fall ist zwischen den Turbinenstufen regelmäßig eine absperrbare Entwässerungsleitung an das Turbinengehäuse angeschlossen, die üblicherweise das Turbinengehäuse mit einem Kondensator verbindet. In diesem Fall wird gemäß der vorliegenden Erfindung während des Stillstands der Dampfturbine über die Ent¬ wässerungsleitung der in dem Turbinengehäuse enthaltene Dampf abgesaugt und gleichzeig Sperrdampf, welcher den Dichtungsbe¬ reichen zugeführt wird, von beiden axialen Endbereichen des Turbinengehäuses her in das Turbinengehäuse zu der Entwässe¬ rungsleitung gesaugt. Mit anderen Worten wird der Sperrdampf, welcher den Dichtungsbereichen während des Stillstands der Dampfturbine weiterhin zugeführt wird, von den Endbereichen des Turbinengehäuses her zu der zentralen Entwässerungslei¬ tung gesaugt, so dass das Turbinengehäuse von seinen Endbe- reichen her mit Sperrdampf insbesondere kontinuierlich durchströmt wird.
Während des Absaugens von Dampf aus dem Inneren des Turbinengehäuses werden dabei die an das Turbinengehäuse
einströmseitig und abströmseitig angeschlossenen Dampfleitun¬ gen, die im Betrieb zur Zuführung bzw. zum Abführen von Heißdampf dienen, verschlossen.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine In- nentemperatur der Turbine und/oder eine Temperatur an der
Oberfläche einer innerhalb des Turbinengehäuses vorgesehenen Turbinenkomponente erfasst wird und eine Beheizung durch Zu¬ führung von Sperrdampf während des Stillstands der Turbine in Gang gesetzt wird, wenn die erfasste Temperatur unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes liegt. Bei dieser Ausgestal¬ tung sind somit Temperatursensoren oder -fühler vorgesehen, über welche die Innentemperatur der Dampfturbine bzw. die Temperatur einer vorgegebenen Turbinenkomponente erfasst wird. Diese Temperatursensoren können beispielsweise in das Turbinengehäuse durch ohnehin vorhandene Zugänge zur Dampf¬ turbine in Form von Entwässerungsanschlüssen, Mannlöchern oder dergleichen eingebracht werden. Demgemäß findet eine Be¬ heizung durch Zufuhr von Sperrdampf nur statt, wenn die Temperatur im Turbinengehäuse bzw. die Temperatur einer vorgege- benen Turbinenkomponente so niedrig liegt, dass ein schneller Anfahrvorgang nicht mehr möglich ist, d.h. während des Anfahrvorgangs noch eine Erwärmung der in dem Turbinengehäuse liegenden Komponenten erforderlich wäre. In gleicher Weise kann die Beheizung auch unterbunden werden, wenn die gemes- sene Temperatur einen vorgegebenen oberen Grenzwert überschreitet. Mit anderen Worten wird die Beheizung durch die Zufuhr von Sperrdampf nur gezielt aktiviert und deaktiviert, um die Temperatur im Innenraum des Turbinengehäuses bzw. die Temperatur der Turbinenkomponente in einem gewünschten Temperaturbereich zu halten.
Im Übrigen kann das Turbinengehäuse in an sich bekannter Weise an seiner Außenseite während des Stillstands der Dampf¬ turbine mit einer thermischen Isolierung versehen und/oder von außen beheizt werden, um einer Wärmeabgabe nach außen entgegenzuwirken . Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt die einzige Figur eine schematische Ansicht einer Dampfturbi¬ nenanlage 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Diese umfasst zwei Dampfturbinen 2, 3 bzw. Dampfturbineneinheiten, die in Reihe geschaltet sind, nämlich eine HD/MD-Dampfturbine 2 und eine ND-Dampfturbine 3. Dabei bildet die HD/MD-Dampfturbine 2 eine Hochdruck- (HD- ) Turbinenstufe 2a und eine Mitteldruck- (MD- ) Turbinenstufe 2b der Dampfturbinenanlage 1 aus, während eine ND-Dampfturbine 3 die Niederdruck- (ND- ) Turbinenstufe der Dampfturbinenanlage 1 darstellt. Hierzu ist die ND-Tur- bine 3 einlassseitig mit der Ausströmseite der Mitteldruck¬ stufe 2b der HD/MD-Dampfturbine 2 über eine Überströmleitung 4 verbunden. In dieser Überströmleitung 4 ist ein Absperrventil 5 vorgesehen, über welches die Überströmleitung 4 ver- schlössen werden kann.
Die HD/MD-Dampfturbine 2 und die ND-Dampfturbine 3 weisen je¬ weils eine Turbinenwelle 6, 7 auf, die in nicht näher darge¬ stellten Turbinengehäusen gelagert und in üblicher Weise über entsprechende Dichtungsbereiche 8 gegenüber den Turbinenge¬ häusen abgedichtet sind.
Die HD/MD-Dampfturbine 2 der Dampfturbinenanlage 1 ist einströmseitig an eine Frischdampfzuführleitung 9 angeschlos- sen. In dieser ist ein Ventil 10 angeordnet, über welches die Frischdampfzuführleitung 9 abgesperrt werden kann. Der HD-Teil 2a der HD/MD-Dampfturbine ist abströmseitig an eine Dampfabführleitung 17 angeschlossen, welche im Nennbetrieb den abgekühlten HD-Abdampf der Zwischenüberhitzung im Kessel zuführt. In dieser so genannten kalten Zwischenüber- hitzungs-Leitung ist ein Ventil, hier ein Rückschlagventil 18 angeordnet, über welches die Dampfabführleitung 17 abgesperrt werden kann.
Desweiteren ist an das Turbinengehäuse der HD/MD-Dampf- turbine 2 zwischen der HD-Stufe 2a und der MD-Stufe 2b eine Entwässerungsleitung 11 angeschlossen. In dieser ist ein Absperrventil 12 vorgesehen, über welches die Entwässerungslei¬ tung 11 geöffnet oder verschlossen werden kann. Die Entwässerungsleitung 11 dient dazu, das Turbinengehäuse mit einem nicht dargestellten Kondensator zu verbinden. Dabei ist in der Entwässerungsleitung 11 oder dem Kondensator zugeordnet eine ebenfalls nicht dargestellte Fördervorrichtung vorgese¬ hen, über welche Dampf aus dem Inneren des Turbinengehäuses angesaugt und zum Kondensator gefördert werden kann.
Die Dampfturbinenanlage 1 umfasst ferner eine Sperrdampf¬ quelle 13, welche den Dichtungsbereichen 8 über entsprechende Sperrdampfleitungen 14 Sperrdampf zuführt. Innerhalb des Turbinengehäuses der HD/MD-Turbinenstufe 2 sind, weiterhin Temperatursensoren 15 vorgesehen, die datentechnisch mit einer Steuerungseinrichtung 16 verbunden sind, über welche sämtliche Funktionen der Dampfturbinenanlage 1 gesteuert werden. Die Temperatursensoren 6 dienen dazu, die Temperatur in dem Turbinengehäuse zu erfassen.
Beim Anfahren und Aufwärmen der Dampfturbinenanlage 1 könnte es in den Turbinengehäusen der beiden Dampfturbinen 2, 3 selbst und in den innerhalb des Turbinengehäuses vorgesehenen Turbinenkomponenten zu Wärmedehnungen und damit verbunden zu Wärmespannungen kommen. Diese treten insbesondere in den Turbinenwellen 6, 7 auf, da diese die größte Masse besitzen. Die Problematik ist in der HD-Turbinenstufe 2a und in der MD-Tur- binenstufe 2b der ersten Dampfturbine 2 besonders hoch. Um derartige Wärmespannungen zu vermeiden, wird während des Stillstands der ersten Dampfturbine 2 dem Inneren des Turbi¬ nengehäuses dieser Dampfturbine 2 heißer Sperrdampf zuge- führt, so dass die Turbinenwelle 6 sowie die weiteren in dem Turbinengehäuse vorgesehenen Turbinenkomponenten auf einer Temperatur gehalten werden, welche gewährleistet, dass zu starke Wärmespannungen vermieden werden, wenn die Dampfturbinenanlage 1 wieder in Betrieb genommen und damit die erste Dampfturbine 2 wieder mit Frischdampf beaufschlagt wird. Da¬ bei wird die Turbinenwelle 6 langsam gedreht, so dass sich der Sperrdampf gleichmäßig im Innenraum des Turbinengehäuses verteilen kann. Die Zuführung von Sperrdampf erfolgt automatisch, wenn die Temperatur, welche von den Temperatursensoren 15 erfasst wird, unter einen vorgegebenen Grenzwert fällt, und sie wird wieder unterbrochen, wenn die ermittelte Temperatur oberhalb eines oberen Grenzwertes liegt. Alternativ ist es möglich, kontinuierlich Sperrdampf in das Turbineninnere einzuleiten.
Die Zufuhr von Sperrdampf erfolgt dabei in der Weise, dass über die Entwässerungsleitung 11 der Sperrdampf, welcher auch während des Stillstands der Dampfturbine 2 den Dichtungsbe- reichen 8 kontinuierlich zugeführt wird, von den beiden Endbereichen der Dampfturbine 2 durch die Fördereinrichtung in das Turbinengehäuse gesaugt wird. Dabei sperrt das Frisch¬ dampfventil 10 die Frischdampfzuführleitung 9 ab, und wird die Überströmleitung 4 durch das Absperrventil 5 verschlos- sen. In der Folge wird das Turbinengehäuse von den axialen Endbereichen des Turbinengehäuses her zur Mitte hin von
Sperrdampf durchströmt, welcher dann über die Entwässerungs¬ leitung 11 zwischen der HD-Turbinenstufe 2a und der MD-Turbi¬ nenstufe 2b zum Kondensator abgesaugt wird.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge- schränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Verkürzung des Anfahrvorgangs einer Dampfturbine (2), die ein Turbinengehäuse und innerhalb des Tur- binengehäuses vorgesehene Turbinenkomponenten, welche im
Betrieb mit einem das Turbinengehäuse durchströmenden Hei߬ dampf in Berührung kommen und eine Turbinenwelle (6, 7) umfassen, die das Turbinengehäuse axial durchsetzt, aufweist, wobei zwischen der Turbinenwelle (6, 7) und dem Turbinenge- häuse Dichtungsbereiche (8) ausgebildet sind, welche im Be¬ trieb der Dampfturbine (2) mit Sperrdampf beaufschlagt wer¬ den, und
wobei der Dampfturbine (2) während eines Stillstands der Dampfturbine (2) Wärmeenergie zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
dem Innenraum des Turbinengehäuses während des Stillstands der Dampfturbine (2) Sperrdampf zugeführt wird, um die in dem Innenraum des Turbinengehäuses vorgesehenen Turbinenkomponenten zu erwärmen und/oder warmzuhalten.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Sperrdampf im Innenraum des Turbinengehäuses mit einer Temperatur von wenigstens 200°C, insbesondere wenigstens
250°C und bevorzugt wenigstens 300°C zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
wobei die Dampfturbine (2) zwei hintereinander in dem Turbinengehäuse vorgesehene Turbinenstufen (2a, 2b) aufweist und zwischen den Turbinenstufen (2a, 2b) eine absperrbare Entwässerungsleitung (11) an das Turbinengehäuse ange¬ schlossen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
während des Stillstands der Dampfturbine (2) über die Ent¬ wässerungsleitung (11) der in dem Turbinengehäuse enthal- tene Dampf abgesaugt und gleichzeitig Sperrdampf, welcher den Dichtungsbereichen (8) zugeführt wird, von beiden axialen Endbereichen des Turbinengehäuses her in das Turbinengehäuse zu der Entwässerungsleitung (11) gesaugt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
während des Absaugens von Dampf aus dem Inneren des Turbi nengehäuses über die Entwässerungsleitung (11) die an das Turbinengehäuse einströmseitig und abströmseitig ange¬ schlossenen Dampfleitungen, welche zur Führung von Heißdampf während des Betriebs dienen, verschlossen werden.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Turbinenwelle (6) während des Einleitens von Sperrdampf beim Stillstand der Dampfturbine (2) langsam gedreht wird, um den Sperrdampf im Innenraum des Turbinengehäuses gleich- mäßig zu verteilen.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Turbinengehäuse an seiner Außenseite während des Still-
Stands mit einer thermischen Isolierung versehen und/oder von außen beheizt wird.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Innentemperatur der Dampfturbine (2) und/oder die
Oberflächentemperatur einer innerhalb des Turbinengehäuses vorgesehenen Turbinenkomponente erfasst wird und eine Be¬ heizung durch Zuführung von Sperrdampf während des Stillstands der Dampfturbine (2) in Gang gesetzt wird, wenn die erfasste Temperatur unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes liegt.
Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Beheizung durch Zuführung von Sperrdampf während des Stillstands der Turbine (2) unterbrochen wird, wenn die er fasste Temperatur oberhalb eines entsprechenden oberen Grenzwertes liegt.
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