Beschreibung description
Überlasteinleitung in eine Dampfturbine Die Erfindung betrifft eine Anordnung umfassend eine Dampf¬ turbine mit einem zweischaligen Gehäuse, welches ein Außenge¬ häuse und ein darin angeordnetes Innengehäuse umfasst, und einen durch das Außengehäuse geführten Anschluss, wobei der Anschluss mit einem Paar von Anschlussöffnungen, gebildet durch eine erste Anschlussöffnung und eine zweite Anschluss¬ öffnung gestaltet ist, welche am Innengehäuse ausgebildet sind, ferner umfassend ein erstes Ventil zum Zuführen von Dampf in das Innengehäuse, wobei das erste Ventil strömungs¬ technisch mit der ersten Anschlussöffnung verbunden ist. Overload inlet in a steam turbine The invention relates to an arrangement comprising a steam ¬ turbine with a two-shell housing which Außenge ¬ housing and disposed therein, the inner housing comprises a, and a guided through the outer casing connection, said connection having a pair of ports, formed by a first connection opening and a second connection ¬ opening is designed, which are formed on the inner housing, further comprising a first valve for supplying steam into the inner housing, wherein the first valve is fluid ¬ technically connected to the first connection opening.
Dampfturbinen werden zur Erzeugung von elektrischer Energie eingesetzt. Im Normalbetrieb wird ein Dampf im Dampferzeuger erzeugt und zur Dampfturbine zu einem Einströmbereich ge¬ führt. In der Dampfturbine wird die thermische Energie des Dampfes in mechanische Rotationsenergie des Rotors umgewan¬ delt. Es sind allerdings Betriebszustände möglich, wo mehr Leistung von der Dampfturbine gefordert wird, was dadurch er¬ reicht wird, dass im Dampferzeuger eine Zusatzbefeuerung eingesetzt wird, die zu einer Erhöhung des Dampfmassenstroms führt. Diese Erhöhung des Dampfmassenstromes wird in die Dampfturbine in bekannter Weise über stromabwärts im Steam turbines are used to generate electrical energy. In normal operation, a steam is generated in the steam generator and the steam turbine to an inflow ge ¬ leads. In the steam turbine, the thermal energy of the steam is umgewan delt ¬ into mechanical rotational energy of the rotor. However, there are operating conditions possible where more power is required by the steam turbine, which thereby he ¬ is sufficient that in the steam generator additional firing is used, which leads to an increase in the steam mass flow. This increase in the steam mass flow is in the steam turbine in a known manner via downstream in
Beschaufelungsbereich liegende Überlasteinströmbereiche zuge¬ führt. Dazu wird von der Frischdampfleitung eine Abzweigung realisiert, die strömungstechnisch stromabwärts mit dem Blade area lying Überlasteinströmbereiche ¬ leads. For this purpose, a branch is realized by the main steam line, the flow downstream with the
Überlasteinströmbereich verbunden wird. Overload inflow area is connected.
In dieser Überlastleitung ist ein Überlastventil angeordnet, das im Normalfall geschlossen ist. In der Frischdampfleitung ist ein Schnellschluss- und ein Stellventil angeordnet. Das Überlastventil wird in manchen Ausführungsformen unterhalb der Dampfturbine angeordnet, was zu unnötigen zusätzlichen Rohrleitungsverbindungen führt. Zusätzlich muss das Überlastventil und die Rohrleitungen gehaltert werden, welches zu-
sätzlichen Aufwand darstellt. Das Überlastventil wird unter¬ halb der Turbinenmitte positioniert, wodurch die Entwässerung des Überlastventils ein absoluter Tiefpunkt wird und somit eine Entwässerungsstation zwingend erforderlich macht. In this overload line an overload valve is arranged, which is normally closed. In the main steam line a quick-closing and a control valve is arranged. The overload valve is disposed below the steam turbine in some embodiments, resulting in unnecessary additional piping connections. In addition, the overload valve and the pipelines must be supported, which additional effort. The overload valve is positioned under half of the turbine ¬ center, whereby the drainage of the overload valve is an absolute low and thus makes it necessary to provide a dewatering station.
Aufgabe der Erfindung ist es eine kostengünstigere Anordnung und ein Verfahren für den Überlastbetrieb anzugeben. The object of the invention is to provide a more cost-effective arrangement and a method for overload operation.
Gelöst wird dies durch eine Anordnung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 4. This is achieved by an arrangement according to claim 1 and a method according to claim 4.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben . Die Erfindung geht von dem Aspekt aus, eine komplizierte Ver¬ rohrung des zweiten Ventils, das als Überlastventil bezeich¬ net werden kann, vermieden werden kann. Ebenso kann auf eine zusätzliche Entwässerungsstation verzichtet werden. Das erste Ventil und das zweite Ventil werden vergleichsweise in einem geringen Abstand zueinander an der Dampfturbine angeordnet. Advantageous developments are specified in the subclaims. The invention is based on the aspect that a complicated Ver ¬ tube of the second valve, which can be ¬ net as overload valve, can be avoided. Likewise, can be dispensed with an additional dewatering station. The first valve and the second valve are arranged comparatively at a small distance from each other on the steam turbine.
In einem ersten Aspekt der Erfindung weist die Dampfturbine ferner einen Überlasteinströmbereich, der strömungstechnisch mit dem zweiten Ventil verbunden ist auf. In a first aspect of the invention, the steam turbine further comprises a Überlasteinströmbereich which is fluidly connected to the second valve on.
In einem zweiten Aspekt der Erfindung weist die Dampfturbine einen für eine Strömungsrichtung ausgelegten In a second aspect of the invention, the steam turbine has a design for a flow direction
Beschaufelungsbereich auf, wobei der Überlasteinströmbereich in den Beschaufelungsbereich nach einer in Strömungsrichtung stromabwärtsliegenden Schaufelstufe mündet. Blade region, wherein the Überlasteinströmbereich opens into the blading region downstream of a downstream blade stage.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Anschlussöffnungen am Innengehäuse gegenüberliegend ausgebildet. Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbei-
spiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. In a further aspect of the invention, the connection openings on the inner housing are formed opposite one another. The above-described characteristics, features and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the embodiments. Games, which are explained in more detail in connection with the drawings.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese soll die Ausführungsbei¬ spiele nicht maßgeblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnungen, wozu Erläuterungen dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der in der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Leh- ren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Embodiments of the invention will be described below with reference to the drawings. This is not intended to represent the Ausführungsbei ¬ games relevant, but the drawings, including explanations useful, executed in a schematized and / or slightly distorted form. With regard to additions to the teachings directly recognizable in the drawing, reference is made to the relevant prior art.
Figur 1 zeigt eine Anordnung mit einer Dampfturbine und ei¬ nem Überlasteinströmbereich gemäß dem Stand der Technik . Figure 1 shows an arrangement with a steam turbine and ei ¬ nem Überlasteinströmbereich according to the prior art.
Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung mit einer Figure 2 shows an inventive arrangement with a
Überlasteinrichtung . Overload device.
Figur 3 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung in FIG. 3 shows an arrangement according to the invention in FIG
zweiflutiger Ausführung., double-flow version.,
Figur 4 zeigt eine schematische Seitenansicht. FIG. 4 shows a schematic side view.
Die Figur 1 zeigt eine Anordnung 1 gemäß dem Stand der Tech- nik. Die Anordnung 1 umfasst eine Dampfturbine 2 mit einem zweischaligen Gehäuse (nicht dargestellt) , welches ein Außen¬ gehäuse 3 und ein darin angeordnetes Innengehäuse (nicht dar¬ gestellt) umfasst. Ferner umfasst die Dampfturbine 2 einen durch das Außengehäuse 3 geführten Anschluss 4. Die Dampftur- bine 2 umfasst einen drehbar gelagerten Rotor und einen FIG. 1 shows an arrangement 1 according to the prior art. The assembly 1 comprises a steam turbine 2 with a two-shell housing (not shown) which is an outer housing, ¬ 3 and an inner casing disposed therein (not constitute ¬ provided) includes. Furthermore, the steam turbine 2 comprises a connection 4 guided through the outer housing 3. The steam turbine 2 comprises a rotatably mounted rotor and a rotor
Einströmbereich 5 für einen Frischdampf. Der Einströmbereich 5 ist mit einer Frischdampfleitung 9 strömungstechnisch verbunden. In dieser Frischdampfleitung 9 ist ein Schnellschlussventil 7 und ein Stellventil 8 angeordnet. Des Weite- ren umfasst die Anordnung 1 eine Abzweigung 9. An dieser Abzweigung 9 ist eine Überlastleitung 10 angeordnet und mündet in einen Überlasteinströmbereich 11 in der Dampfturbine 2. In der Überlastleitung 10 ist ein Überlastventil 12 angeordnet,
das im tatsächlichen Aufbau unterhalb der Dampfturbine 2 an¬ geordnet ist, was zu Nachteilen führt. Inflow region 5 for a live steam. The inflow region 5 is fluidically connected to a main steam line 9. In this main steam line 9, a quick-closing valve 7 and a control valve 8 is arranged. Furthermore, the arrangement 1 comprises a branch 9. An overload line 10 is arranged at this branch 9 and leads into an overload inflow region 11 in the steam turbine 2. An overload valve 12 is arranged in the overload line 10. which is arranged in the actual structure below the steam turbine 2 ¬ , resulting in disadvantages.
Im Normalbetrieb strömt ein Frischdampf über die Frischdampf- leitung 6 und dem Schnellschlussventil 7 und Stellventil 8 in den Einströmbereich 5 der Dampfturbine. Die thermische Ener¬ gie des Dampfes wird in mechanische Energie des Rotors umge¬ wandelt. Die Rotation des Rotors kann schließlich mittels ei¬ nes Generators in elektrische Energie umgewandelt werden. In einem Überlastbetrieb, das bedeutet, dass der Dampferzeuger mehr Dampfstrom erzeugt als im Normalbetrieb, wird das Über¬ lastventil 12 geöffnet und ein Teil des Dampfes wird über die Überlastleitung in den Überlasteinströmbereich 11 geströmt. Im Normalbetrieb ist das Überlastventil 12 geschlossen. Durch das Öffnen des Überlastventils 12 kann die Leistung der In normal operation, a live steam flows via the live steam line 6 and the quick-closing valve 7 and control valve 8 into the inflow region 5 of the steam turbine. The thermal Ener ¬ energy of the steam is converted ¬ converts into mechanical energy of the rotor. The rotation of the rotor can be finally converted by ei ¬ nes generator into electrical energy. In an overload operation, which means that the steam generator generates more steam flow than in normal operation, the over ¬ load valve 12 is opened and a portion of the steam is flowed through the overload line in the Überlasteinströmbereich 11. In normal operation, the overload valve 12 is closed. By opening the overload valve 12, the performance of the
Dampfturbine 2 erhöht werden. Steam turbine 2 can be increased.
Die Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung 1. Die Frischdampfleitung 6 ist strömungstechnisch über das Schnell- schlussventil 7 und Stellventil 8 mit dem Einströmbereich 5 verbunden. Der Anschluss 4 ist mit einem Paar von Anschlussöffnungen 4a, 4b gebildet durch eine erste Anschlussöffnung 4a und eine zweite Anschlussöffnung 4b gestaltet, welche am Innengehäuse ausgebildet sind. Ferner umfasst die Anordnung 1 ein zweites Ventil 12, das als Überlastventil bezeichnet wer¬ den kann und ist zum Abführen von Dampf ausgebildet. Dies erfolgt über eine Abführleitung 13 und mündet in eine Überlast¬ leitung 10 in den Überlasteinströmbereich 11. Somit wird bei dieser erfindungsgemäßen Anordnung 1 der im Überlastfall ein- strömende Dampf über die Frischdampfleitung 6 in das Schnellschlussventil 7 und anschließend in das Stellventil 8 geführt und strömt über den Einströmbereich 5 teilweise in einen Strömungskanal und teilweise wieder über die Abführleitung 13 auf der Dampfturbine 2 heraus . Der aus der Dampfturbine 2 herausführende Dampf strömt über das Überlastventil 12 und einer Überlastleitung 10 in einen Überlastbereich 11.
Die Figur 3 zeigt eine erweiterte Ausführungsform der Anord¬ nung gemäß Figur 2. In der Anordnung gemäß Figur 3 wird ein Überlastdampf ebenfalls über die Überlastleitung 10 in einen Überlasteinströmbereich 11 geführt. Der Unterschied der An- Ordnung gemäß Figur 3 zu der Ausführung gemäß Figur 2 ist der, dass die Dampfturbine 2 als zweiflutige Dampfturbine mit einer ersten Flut 14 und einer zweiten Flut 15 ausgeführt ist. Ein Frischdampf strömt über die Frischdampfleitung 6 in die erste Flut 14 und von dort aus der Dampfturbine 2 zu ei- nem Zwischenüberhitzer (nicht dargestellt) . Anschließend strömt Dampf über eine Mitteldruckdampfleitung 16 und einen Mitteldruckschnellschlussventil 17 und Mitteldruckstellventil 18 in einen Mitteldruckeinströmbereich 19. Anschließend strömt Dampf in der zweiten Flut 15 durch einen Strömungska- nal aus der Dampfturbine 2 heraus. Die thermische Energie des Dampfes wird hierbei in mechanische Energie des Rotors umge¬ wandelt . 2 shows an arrangement according to the invention 1. The main steam line 6 is fluidically connected via the quick-closing valve 7 and control valve 8 with the inflow 5. The terminal 4 is formed with a pair of terminal openings 4a, 4b formed by a first terminal opening 4a and a second terminal opening 4b, which are formed on the inner housing. Furthermore, the arrangement 1 comprises a second valve 12, which is referred to as overload valve ¬ who can and is designed for discharging steam. This is done via a discharge line 13 and opens into an overload ¬ line 10 in the Überlasteinströmbereich 11. Thus, in this inventive arrangement 1 of the incoming steam in case of overload steam is passed through the main steam line 6 in the quick-closing valve 7 and then in the control valve 8 and flows via the inflow region 5 partly into a flow channel and partly out again via the discharge line 13 on the steam turbine 2. The steam leading out of the steam turbine 2 flows via the overload valve 12 and an overload line 10 into an overload region 11. Figure 3 shows an expanded embodiment of the Anord ¬ voltage in accordance with Figure 2. In the arrangement according to Figure 3, an overload steam is also guided over the stall line 10 into a Überlasteinströmbereich. 11 The difference between the arrangement according to FIG. 3 and the embodiment according to FIG. 2 is that the steam turbine 2 is designed as a double-flow steam turbine with a first flow 14 and a second flow 15. A live steam flows via the main steam line 6 into the first flow 14 and from there out of the steam turbine 2 to a reheater (not shown). Subsequently, steam flows via a medium-pressure steam line 16 and a medium-pressure quick-closing valve 17 and medium-pressure control valve 18 into a medium-pressure inflow region 19. Thereafter, steam in the second flow 15 flows out of the steam turbine 2 through a flow channel. The thermal energy of the steam is hereby converted ¬ converts into mechanical energy of the rotor.
Die Figur 4 zeigt eine schematische Seitenansicht der Ein- Strömung. Im Wesentlichen ist die Dampfturbine 2 symmetrisch zu einer senkrechten Symmetrieachse 31 ausgebildet, die durch eine Rotationsachse 30 geht. Ein in Figur 4 nicht dargestell¬ ter Rotor ist rotationssymmetrisch um die Rotationsachse drehbar gelagert. Die zweite Anschlussöffnung 4b und Abführ- leitung 13 ist bezogen auf die Symmetrieachse 31 spiegelsym¬ metrisch gegenüberliegend zur Anschlussöffnung 4a angeordnet. Eine zweite Variante wie die zweite Anschlussöffnung 4b ge¬ genüberliegend angeordnet werden kann, ist in Figur 4 durch die gestrichelte Linie 32 dargestellt. Hierbei ist die zweite Anschlussöffnung 4b gegenüberliegend auf einer gedachten Linie 33, die durch die Anschlussöffnung 4a und Rotationsachse 30 geht, angeordnet. Die zweite Anschlussöffnung 4b liegt hierbei auch auf der gedachten Linie 33. 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 .
FIG. 4 shows a schematic side view of the one flow. In essence, the steam turbine 2 is formed symmetrically to a vertical axis of symmetry 31, which passes through a rotation axis 30. A not dargestell ¬ ter in Figure 4 ter rotor is rotatably mounted rotationally symmetrically about the axis of rotation. The second port 4b and laxatives circuit 13 is based on the symmetry axis 31 spiegelsym ¬ metric arranged opposite the port opening 4a. A second variant as the second connecting opening can be arranged 4b ge ¬ genüberliegend is shown in Figure 4 by the broken line 32nd In this case, the second connection opening 4b is arranged opposite on an imaginary line 33, which passes through the connection opening 4a and rotation axis 30. The second port 4b is here also on the imaginary line 33. Although the invention in detail by the preferred embodiment has been illustrated and described in detail, the invention is not ¬ limited by the disclosed examples and other variations may by those skilled thereof can be derived without departing from the scope of the invention.