EP4090836A1 - Verfahren zum anpassen einer turbinenanordnung, verkleidung, satz mit mehreren verkleidungen, verwendung und diffusor - Google Patents

Verfahren zum anpassen einer turbinenanordnung, verkleidung, satz mit mehreren verkleidungen, verwendung und diffusor

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Publication number
EP4090836A1
EP4090836A1 EP21711746.4A EP21711746A EP4090836A1 EP 4090836 A1 EP4090836 A1 EP 4090836A1 EP 21711746 A EP21711746 A EP 21711746A EP 4090836 A1 EP4090836 A1 EP 4090836A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
support strut
cladding
side wall
original support
original
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21711746.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andrew Lohaus
Stefan ROCHHAUSEN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Energy Global GmbH and Co KG filed Critical Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Publication of EP4090836A1 publication Critical patent/EP4090836A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/30—Exhaust heads, chambers, or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/14—Form or construction
    • F01D5/141—Shape, i.e. outer, aerodynamic form
    • F01D5/145—Means for influencing boundary layers or secondary circulations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/10—Stators
    • F05D2240/12—Fluid guiding means, e.g. vanes
    • F05D2240/121—Fluid guiding means, e.g. vanes related to the leading edge of a stator vane

Definitions

  • the invention relates to a method for adapting a turbine arrangement designed for a first operating parameter range, in particular a load range, in particular a gas turbine arrangement, to a second operating parameter range, in particular a load range.
  • the invention relates to a cladding for a support strut of a diffuser of a turbine diameter, a set with two or more differently trained th such claddings, the use of such a Ver cladding or such a set of cladding and egg NEN diffuser for a turbine assembly.
  • a power plant that is characterized by a design optimized for full load operation, in particular is designed in such a way that particularly good or the best efficiency is achieved under full load, is characterized in part load operation. usually drove out due to poorer performance. In particular in the event that partial load operation subsequently becomes a dominant operating mode, it can be economically attractive to improve the efficiency for the partial load range, even if this involves the compromise that a reduction in the original full load efficiency or the Full-load nominal power occurs.
  • This object is achieved by a method for adapting a turbine arrangement designed for a first operating parameter, in particular load range, to a second operating parameter, in particular load range, in which a turbine arrangement with a diffuser is provided, the diffuser having an outer and an inner loading boundary wall, between which an annular flow channel is formed, and a plurality of the outer and in nere boundary wall interconnecting support struts, and a panel is preferably detachably attached to at least one of the support struts in order to obtain at least one adapted support strut, the cladding is designed and arranged in such a way that the at least one adapted support strut extends at least in sections through a At least one original support strut is characterized by a modified outer geometry.
  • the invention also relates to a diffuser for a turbine arrangement, in particular a gas turbine arrangement, which comprises an outer and an inner boundary wall, between which an annular flow channel is formed, and a plurality of support struts connecting the outer and inner boundary wall, and a cladding for carrying out the invention Method, which is in particular releasably attached to one of the support struts, preferably several Ver claddings for performing the method according to the invention, one of which is in particular releasably attached to one of the support struts.
  • the invention also relates to the use of the paneling according to the invention or a set of paneling according to the invention when carrying out the method according to the invention.
  • the basic idea of the present invention is to adapt a turbine power plant to other operating conditions, for example when changing from operation in a full load to operation in a partial load range, by adding the outer geometry of at least one support strut, preferably several, especially before given to all support struts of a diffuser of such adap benefits.
  • a diffuser of a turbine arrangement can, for example, be arranged downstream of a turbine stage, for example the last turbine stage, in a manner that is well known in advance of the arrangement serve to set the desired pressure and temperature conditions of the working medium.
  • the outer geometry of the support struts of the diffuser influences the flow in or through the annular flow channel of this, which is why it is also possible to speak of a flow geometry or a flow cross section of the support struts. It has been shown that a change in the geometry of the diffuser struts is a particularly suitable, advantageous measure in response to changed operating conditions, such as a change from full to partial load operation, which ensures better performance under the changed conditions can be.
  • the adaptation of the outer geometry of one or more diffuser support struts is achieved according to the invention in that at least one, in particular several, particularly preferably all of the original, existing support struts is or will be provided with a covering. It has been found that the outer geometry of the diffuser support strut (s) influencing the flow can be adapted to other operating conditions in a particularly simple manner, if necessary only temporarily, by means of a cladding.
  • the first operating parameter range preferably comprises a full load range or is formed thereby
  • the second operating parameter range preferably comprises a partial load range or is formed thereby.
  • Full load operation can be understood to mean operation with the maximum possible mass flow, in particular at the turbine outlet and / or under standard (ISO) ambient conditions.
  • full load operation for example, operation from a high to one or the maximum possible mass flow, in particular at the turbine outlet and / or under standard (ISO) ambient conditions, up to the maximum possible mass flow, in particular at the turbine outlet and / or at Stan dard (ISO) environmental conditions.
  • a full load range can be, for example, from 75% to 100% or 85% to 100% or 95% to 100% of the maximum possible mass flow, especially at the turbine outlet and / or under standard (ISO) ambient conditions.
  • a part-load range is in particular an area that does not include full-load operation. For example, it can be a range extending from 30% to 60% or 65% to 75% or 65% to 85% of the maximum possible mass flow, in particular at the turbine outlet and / or under standard (ISO) ambient conditions.
  • the first operating parameter range in particular the load range
  • the second operating parameter range in particular the load range.
  • a partial overlap of the two areas cannot be ruled out.
  • the fact that the turbine arrangement is designed for a first operating parameter, in particular load range, means in particular or includes in particular that the diffuser is designed for the first operating parameter, in particular load range.
  • a diffuser designed for a range of operating parameters preferably has support struts, the outer geometry of which is adapted to this range of operating parameters.
  • the respective cladding that is provided according to the invention is expediently designed and is expediently arranged on the respective original support strut in such a way that an outer geometry adapted to the second operating parameter range is obtained.
  • An external geometry adapted to the second operating parameter range is preferably to be understood as one with which in the second parameter range compared to an operation in this area with the original support strut external geometry, i.e. without the cladding (s), a better performance, such as higher performance and / or higher efficiency, can be achieved or is achieved.
  • the geometry adaptation achieved with the (respective) cladding is such that the best performance, for example the best possible performance and / or the best possible efficiency, is guaranteed in the second operating parameter range.
  • An improvement, for example of a few percent or even less than one percent, can, however, be sufficient and it can depend on the individual application how large this should be or is selected.
  • the respective cladding is preferably designed in such a way and is preferably arranged on the respective original support strut that an external geometry is obtained which - in comparison with the external geometry of the respective original support strut - is better for the turbine outlet flow in the second operating parameter range, for example a partial load range, is suitable.
  • the turbine outlet flow is in particular the flow emerging from the last turbine stage upstream of the diffuser in the flow direction.
  • the respective cladding is designed and arranged on the respective original support strut in such a way that an external geometry is obtained that at least in sections has a curvature that - compared to External geometry of the respective original support strut - offers improved tolerance to varying angles of inflow and the development of flow separations.
  • the procedure according to the invention makes it possible to adapt the flow geometry of diffuser support struts to changed operating conditions with surprisingly simple means, thus achieving improved performance under changed conditions.
  • a diffuser which, due to the original flow geometry of its support struts, shows a good or the best performance in full-load operation can be achieved by the oversight according to the invention one or more, preferably all of its support struts with a cladding can be quickly and with little effort, for example as part of an operating break that is provided anyway, adapted to their operating parameter range, such as partial load operation, or optimized for this.
  • the invention is also based on the knowledge that there is no outer support strut geometry that enables a uniform performance improvement, such as an increase in efficiency and / or performance over all operating points, or which does not cause any deterioration at any operating point - compared to another geometry.
  • the invention overcomes this problem in that it creates a possibility of being able to change the geometry with little effort, so that in each operating area it is possible to work specifically with a geometry that shows better performance under the associated specific conditions.
  • At least one, preferably all diffuser support struts could then, for example, be provided with clothing in the autumn during a short downtime in the manner according to the invention in order to improve the part-load efficiency in the part-load period.
  • the panel (s) could be removed again in order to return to the optimal design for full load operation.
  • Another advantage of the solution according to the invention is that it does not have any moving parts. The production and installation of the panels is associated with comparatively low expenditure of time and money and the panels have, if at all, little maintenance. The economic attractiveness is also due to the fact that no cutting or welding in large dimensions is neces sary. No change to the structural integrity of the original diffuser is required.
  • the cladding is releasably fastened to the at least one original support strut be.
  • the geometry adaptation according to the invention can then also be reversed in a particularly simple manner in order to return to the original flow geometry of the support struts and thus the design for the original operating parameter range or to switch to another cladding for yet another parameter range. This makes it possible, in particular, to be able to work with good performance in a particularly flexible manner both in the first operating parameter range and in the second operating parameter range - and possibly also in further operating parameter ranges.
  • the or the respective original support strut expediently remains intact and functional underneath the respective cladding and receives only minor modifications, in particular to enable the preferably detachable fastening of the cladding (s).
  • the provision of anchoring points and / or threaded holes and / or inserts provided with internal threads is mentioned.
  • the or the respective cladding can be constructed in one or more parts, in other words comprise two or more parts.
  • the several parts of the cladding successively preferably releasably attached to the or the respective ur sprünlichen support strut.
  • a multi-part cladding has proven itself, for example, in the case that the flow channel defined by the diffuser is characterized by a diameter that increases in the downstream direction. If one looks into the diffuser in the downstream direction, the support or the respective support strut then extends, in other words, also into an overlapping area in which a cover cannot be provided by a movement in the axial direction alone. Then, for example, a three-part cladding can be used, a first part then being pushed onto the support strut in the axial direction and then being moved in the radial direction, previously coming into contact with the outer wall of the diffuser.
  • a second part of the cladding can then be inserted correspondingly, but shifted in the opposite radial direction until it comes into contact with the inner wall of the diffuser. Finally, the remaining free space between the first and the second part can be filled by a third cladding part, which can be used in a form-fitting manner at the corresponding point.
  • a multi-part cladding can also be used, for example, if both a change in geometry in the area of the front edge and a change in geometry in the area of the rear edge is desired or necessary, but areas in between can or should remain unclad. Then, for example, at least part of the cladding can be arranged in the area of the front edge of the original support strut and preferably releasably fixed, and at least a part in the area of the rear edge of the original support strut.
  • any means previously known from the prior art can in principle be used for the preferably detachable fastening of the respective cladding.
  • the or those respective cladding can be preferably releasably attached to the (respective) support strut, for example by means of bolts and / or screws and / or clamps and / or pins and / or locking elements.
  • the respective original support strut for example, can be provided with inserts or bores into which, for example, threaded bolts can be used.
  • the or the respective cladding can, for example, have holes through which fastening elements, some screws and / or bolts, extend in the assembled state.
  • the or the respective cladding has a varying wall thickness, at least in sections. It can range, for example, in one or those Endbe in or with which it rests against the or respective ur nal support strut 5, for example with the end region or regions pointing away from the front edge, have a wall thickness decreasing towards the end. This enables a particularly smooth transition from the cladding to the original support strut without an edge. It can also be that in such an end area with decreasing wall thickness means for fastening the (respective) cladding to the (respective) original support strut are provided.
  • the angle of the diffuser support struts or their front edges, in particular with respect to the working medium flowing through the flow channel during operation, can be changed in order to better match the turbine outlet flow in another Operating parameter range, such as partial load operation, to be brought into agreement.
  • the angle can be adjusted by 20 ° or more.
  • a (respective) first cladding can be designed and arranged on the (respective) original support strut so that a first angle adjustment of, for example, 20 ° is implemented in order to achieve good / optimal performance in the second operating parameter range. If the operating parameter area changes again, not back to the first area, for which the original external geometry is particularly suitable, but to a third area, a (respective) second cladding can be designed in this way and arranged on the (respective) original support strut be that another angle adjustment of, for example, 10 ° is realized.
  • At least one set of several different claddings according to the invention can then be provided or used here.
  • a set of this type is expediently provided or used for each diffuser support strut, so that in each case all support struts can be provided with a cladding of one design.
  • Another embodiment is characterized in that the cladding is designed and arranged on the at least one original support strut that the cladding overlaps at least in sections the front edge of the at least one original support strut and at least in sections forms the front edge of the at least one adapted support strut.
  • the formed by the or the respective cladding in front of derkante, ie the front edge of the or the respective adap-oriented support strut, is preferably wider than the front edge of the respective original support strut located behind it.
  • it can have a larger diameter than the front edge of the (respective) original support strut located behind it.
  • the cladding does not overlap the front edge over its entire extent, but only in sections, it can accordingly apply that the front edge section formed by the cladding is wider than the front edge section of the at least one original support strut lying behind.
  • the new front edge of the at least one adapted support strut which is present after the respective cladding has been provided, is located in a different position than the front edge of the at least one original support strut.
  • the at least one original support strut can be distinguished by an aerodynamic outer geometry.
  • the cladding is expediently designed and arranged on the at least one original support strut in such a way that the resulting at least one support strut is also characterized by an aerodynamic outer geometry.
  • the or the respective original support strut can - just like the or the respective adapted support strut - have a pressure side wall and a suction side wall which extend in an axial direction from a front edge to a downstream rear edge of the or the respective original union support strut.
  • the cladding is designed and arranged on the at least one original support strut that it extends at least over a portion of the pressure side wall of the at least one original support strut and at least a portion of the pressure side wall of the at least forms an adapted support strut.
  • the cladding can be designed in such a way and arranged on the at least one original support strut that it extends at least over a portion of the suction side wall of the at least one original support strut and forms at least a portion of the suction side wall of the at least one adapted support strut.
  • the cladding is designed in such a way and is arranged on the at least one original support strut that the cladding or at least part of it extends in the axial direction over a larger section of the suction side wall of the at least one original support strut extends than in the axial direction over the pressure side wall of the at least egg NEN original support strut. Then, in other words, the outer geometry on the suction side wall by means of the dressing or part of it is changed over a larger area than on the pressure side, which has proven to be particularly advantageous.
  • the cladding or at least part of the cladding on the suction wall side can extend in the axial direction over at least 30%, in particular at least 40%, preferably at least 50% of the total extent of the support strut in the axial direction and / or on the pressure wall side in the axial direction over a maximum of 20%, in particular extend at most 10%, preferably at most 5% of the total extent of the support strut in the axial direction.
  • the cladding, viewed in section is characterized, at least in sections, by a J-shape.
  • a multi-part cladding it can also be provided, for example, that at least a part of the cladding, viewed in section, is characterized by a J-shape.
  • a constellation can be implemented particularly easily in which the cladding or the cladding part extends further over one side than the other of the belonging original support strut extends.
  • the cladding or at least part of this can be given for example by at least one bent sheet metal, insbesonde re sheet metal. Conventional methods can be used or have been used for shaping. It is also possible that a cladding obtained by a generative manufacturing process, for example by 3D printing, or at least one cladding part obtained in this way is used. A combination of different manufacturing processes for different parts or sections of a cladding are also conceivable.
  • the cladding is designed and arranged on the at least one original support strut that the Ver cladding or at least a part of this the suction side wall and / or the pressure side wall over the front edge of the at least one original support strut extended to the front.
  • the cladding is designed and arranged on the at least one original support strut that the cladding or at least a part of it the suction side wall and / or the pressure side wall over the rear edge of the little At least one of the original support struts was extended backwards.
  • the cladding is designed and arranged on the at least one support strut that the cladding extends at least in sections at least substantially parallel to a section of the suction side wall and / or the pressure side wall which extends at least one original support strut .
  • the cladding of the formed is arranged on the least one original support strut that the angle enclosed between the pressure side wall of the at least one adapted support strut and the suction side wall of the at least one adapted support strut is smaller than that Angle between the pressure side wall of the at least one original support strut and the suction side wall of the at least one original support strut is included.
  • a flow geometry is obtained that is characterized by a pressure and suction side wall that is - in comparison with the geometry of the original support strut - by a parallel orientation distinguish.
  • the at least one original support strut is characterized by a suction side wall that is curved at least in sections
  • the cladding is designed and arranged on the at least one original support strut in such a way that the at least one adapted support strut is characterized by a suction side wall that is curved at least in sections , wherein the curvature of the suction side wall of the at least one adapted support strut is at least partially different from the curvature of the suction side wall of the at least one original support strut.
  • the at least one original support strut is characterized by a pressure side wall that is curved at least in sections and the cladding is designed in such a way and on which at least one original support strut is arranged that the at least one adapted support strut extends through at least one section curved pressure side wall, wherein the curvature of the pressure side wall of the at least one adapted support strut is at least partially different from the curvature of the pressure side wall of the at least one original support strut.
  • Another advantageous embodiment is further characterized in that the cladding is designed and arranged on the at least one original support strut that at least one cavity is closed between the cladding and the at least one original support strut.
  • the flow behavior it depends on the outer contour and not on whether there is solid material or one or more cavities underneath. In the latter case, material can be saved.
  • a cladding of one or, in the case of a multi-part design also comprises two or more, in particular, curved metal sheets, which are only partially abutted, for example with their end regions, on the respective original support strut and are preferably detachable with it are connected and thus the largest tteils spaced from the or he respective original Chen support strut extend.
  • the respective originally intended support strut does not have to represent an element fully filled with material, but can be hollow - at least in sections.
  • the original support strut or original support struts can, for example, comprise a support structure, which in turn have been provided with a lining in order to obtain a closed surface facing the flow channel.
  • the respective cladding according to the invention for the external geometry would be preferably detachably fixed to the existing, original cladding of the respective original support strut. Then - at least from sections - two panels are provided one above the other.
  • the at least one original support strut is characterized by a cross-section that remains constant in the radial direction and the cladding is designed and arranged on the at least one original support strut that the at least one adapted support strut extends through an in radial direction varying cross-section.
  • an original support strut is characterized by a front edge whose width / diameter remains constant in the radial direction, and the cladding is designed and arranged in such a way that the resulting adapted support strut is characterized by a front edge whose width or diameter in the radia Ler direction varies at least in sections.
  • an adapted support strut can be obtained in which the width or the diameter of the front edge and / or the rear edge increases or decreases in the radial direction from the outer to the inner boundary wall of the diffuser - at least over a section.
  • cross section varies in the radial direction is to be understood in particular as the fact that it is not constant over the entire extent in the radial direction, but that it varies at least over a section in this direction.
  • the at least one original support strut is characterized by a cross-section that varies in the radial direction and the cladding is formed in such a way and on the at least one original support strut is arranged that the resulting at least one adapted support strut passes through one in radial Direction of constant cross-section.
  • the original support strut can have a front derkante and / or rear edge whose width or diameter in the radial direction from the outer towards the inner boundary wall of the diffuser - at least over a portion - increases or decreases and by means of the cladding a in the radial direction constant width of the front and / or rear edge can be achieved.
  • a suitable design and arrangement of the respective cladding - or, in the case of a set with several claddings, the various designed cladding conditions for different parameter ranges - can be determined, for example, by means of computer-aided simulations.
  • CFD simulations can be used, for example, to determine the efficiency of a specific or several different support strut external geometries.
  • the abbreviation CFD stands for Computational Fluid Dynamics, translated into German: numerical fluid mechanics.
  • a digital twin of a turbine arrangement it is also possible to use a digital twin of a turbine arrangement to be modified or a power plant with one.
  • the support struts of the diffuser of the digital twin can then, for example - in the simulation - be provided with cladding according to the invention and the operating behavior or performance can be examined.
  • simulations for different cladding can be carried out and the results can be compared with one another.
  • a suitable point in time for attaching the cladding is determined will.
  • Targeted planning can follow when the adaptation according to the invention takes place or when the adaptations according to the invention take place.
  • a digital twin and historical operating parameters of the turbine arrangement to be adapted can be provided and the digital twin can be calibrated with the historical operating data.
  • the calibrated digital twin can then be adapted in such a way that at least one support strut of its diffuser is an adapted support strut provided with a cladding, preferably all support struts are adapted support struts.
  • hypothetical operating data can be simulated.
  • Operating points can be found at which better performance, in particular better performance and / or efficiency, was achieved with the diffuser with the original support struts without cladding, and operating points can be found at which the diffuser with at least one adapted support strut a better performance, in particular better performance and / or efficiency, he was aiming for. It can be specified how long a downtime is required for attaching and / or changing and / or removing the cladding and / or whether there are other downtimes and / or how long the total downtime permitted per year is. This information can be provided as input for the simulation.
  • case constellations can be simulated, which result from a different number of times the cladding is attached and / or changed and / or removed and / or different combinations of different cladding (s) and / or different times of attachment and / or changing and / or removing the cladding (s).
  • that case constellation can be determined in which the best overall performance of the turbine arrangement is achieved, in particular over the entire period of time over which the historical operating data extend.
  • the procedure can be based on this case constellation determined by simulation.
  • a suitable number and a suitable timing in other words a planning for cladding attachment or cladding replacement or cladding removal downtimes, can be obtained, according to which the procedure is then followed.
  • Figure 1 is a perspective view of a diffuser of a turbine arrangement
  • FIG. 2 shows a sectional view of one of the support struts of the diffuser from FIG. 1, the support strut being provided with a two-part cladding,
  • FIG. 3 shows the view of the diffuser according to FIG. 1, one of the support struts being provided with a cladding,
  • FIG. 4 side views of the support strut provided with the cladding from FIG. 3,
  • FIG. 5 shows a first section through a support strut on which a cladding with a cross-section that varies in the radial direction is attached
  • FIG. 6 shows a second section through the support strut and cladding from FIG. 5,
  • FIG. 7 shows a first section through a support strut with a cross-section that varies in the radial direction, to which a cover is attached, the cross-section of which does not change in the radial direction,
  • FIG. 8 shows a second section through the support strut and cladding from FIG. 7,
  • FIG. 9 side views of a support strut to which an integral cladding is attached
  • FIG. 10 side views of a support strut to which a two-part cladding is attached, one cladding part overlapping the front and the other cladding part the rear edge of the supporting strut,
  • FIG. 11 shows a graph with simulation data showing an increase in efficiency associated with the invention.
  • FIG. 12 shows a purely schematic block diagram with exemplary steps for obtaining a plan for attaching and / or changing and / or removing the cladding on diffuser support struts.
  • FIG. 1 shows a diffuser 1 of a turbine arrangement (not further illustrated) of a gas turbine of a gas turbine power plant. This can, for example, be arranged downstream of the last turbine stages and serve to set the desired pressure and temperature conditions of the working medium.
  • the diffuser 1 comprises an outer and an inner limiter wall 2, 3, between which an annular flow channel 4 is formed, and several support struts 5, which connect the outer 2 and inner boundary wall 3 to each other. In the example shown, a total of five support struts 5 are present, which are arranged equidistantly from one another in the circumferential direction.
  • the diffuser 1 comprises an outer 6 and inner ring-shaped element 7, which are connected to each other via the support struts 5 and the inner wall of the outer ring element 6 forms the outer boundary wall 2 delimiting the ring channel 4 on the outside and the outer wall of the inner ring element Mentes 7 forms the inner boundary wall 3 which delimits the flow channel 4 on the inside.
  • the inner ring element 7 is in the present case cylindrical and is characterized by a diameter that is constant in the axial direction.
  • the outer ring gelement 6, however, is conical. Specifically, the diameter takes this in the downstream axial direction (in Figure 1 to the top right).
  • the annular channel 4 also widens accordingly in the downstream axial direction.
  • the flow channel 4 defined by the diffuser 1 forms a section of the entire flow channel of the turbine arrangement, not shown further.
  • the diffuser 1 when the diffuser 1 is mounted in the turbine arrangement, further elements of upstream and downstream components or stages are connected to its two end faces in a well-known manner, which results in the overall channel.
  • the support struts 5 each have a pressure side wall 8 and a suction side wall 9, which extend in an axial direction from a front edge 10 to a downstream rear edge 11 of the respective support strut 5.
  • FIG. 2 shows a cross-sectional view of the support struts 5 of the diffuser 1 from FIG.
  • the five support struts 5 are all structurally identical, so that FIG. 2 shows a section of all of these by way of example.
  • the support struts 5 are hollow. They are also characterized by an aerodynamic outer geometry. Both the pressure side wall 8 and the suction side wall 9 of the respective support strut 5 are not flat but curved.
  • the shape of the support struts 5 is designed for a first operating parameter range, in other words, it is designed or designed.
  • the first operating parameter range is given by a full load range, here the range that is above 75% of the turbine output mass flow that would be expected at full power under standard (ISO) ambient conditions. This is to be understood purely as an example.
  • a power plant that is characterized by a design optimized for full load operation, in particular is designed in such a way that particularly good or the best performance, such as power and / or efficiency, is achieved under full load, is usually characterized by ei in partial load operation ne worse performance. In the event that part-load operation subsequently becomes a dominant operating mode, it can be economically attractive to improve the efficiency for the part-load range.
  • the turbine arrangement is provided with the diffuser 1 shown in Figure 1 and there is a cladding 12 releasably attached to all five of the support struts 5 of the diffuser 1 in order to obtain adapted support struts 13, the cladding 12 are each designed in such a way and are arranged on the respective support strut 5 that the respectively resulting adapted support strut 13 is characterized, at least in sections, by an outer geometry that is changed in comparison to the at least one original support strut 5.
  • the used panels 12 are each formed in several parts. Every Covering specifically comprises two covering parts 12a, 12b, which are each given by a bent sheet metal. At the parts 12a, 12b have a J-shaped cross section. This can be seen well in the sectional view according to FIG. It should be noted that the section shown in Figure 2, as can be seen in Figure 4, which shows the support strut 5 with cladding 12 attached to it from both sides, through the upper area of the adapted support strut 13 comprising the cladding 12 goes. Correspondingly, FIG. 2 shows a section through the upper lining part 12a. The lower part 12b has the same cross-sectional shape.
  • FIG. 3 the cladding 12 is also shown, where it is indicated schematically with a dashed line, for illustration also that area of this which is covered by the outer ring element 6.
  • FIG. 3 - as an example for all support struts 5 - a cladding 12 is shown on one of the struts 5.
  • the ge showed diffuser with on the original support struts 5 in front of panels 12 is an embodiment of a diffuser according to the invention.
  • the multi-part, in the present case two-part design of the cladding 12 takes into account the fact that the flow channel 4 widens in the direction of flow.
  • initially only one part, here specifically the upper part 12a in FIG be pushed and then pushed in the radial direction to the outer boundary wall 2 in order to come into contact with this.
  • the second part 12b the width of which does not vary in the axial direction since the inner delimiting wall 3 is cylindrical, can then be placed by pushing it onto the support strut 5 in the axial direction.
  • Fi gur 4 the direction of flow is indicated by arrows.
  • the claddings 12 are further designed in such a way and are each arranged on the respective original support strut 5 in such a way that the following applies.
  • the respective cladding 12 overlaps the front edge 10 of the respective original support strut 5 over their total te length (see FIG. 4) and forms the front edge 14 of the respective adapted support strut 13. As can be seen, the front edge 14 formed by the cladding 12 is wider is than the leading edge 10 behind it of the respective original support strut 5.
  • the respective cladding 12 extends the pressure side wall 8 of the respective original support strut 5 over the front edge 10 of the respective original support strut 5 also going forward. The same applies to the pressure side wall 9.
  • the respective cladding 12 also extends over a section of the pressure side wall 8 of the respective original support strut 5 and forms a portion of the pressure side wall 15 of the respective adapted support strut 13. It extends in an analogous manner over a portion of the suction side wall 9 of the respective original support strut 5 and forms a portion of the suction side wall 16 of the respective adap-oriented support strut 13, which is also for both parts 12a,
  • the respective cladding 12 (with both parts 12a, 12b) extends, as can be seen well in Figures 2 and 4, in the axial direction over a larger portion of the suction side wall 9 of the respective original support strut 5 than in the axial direction over the pressure side wall 8 of the respective original support strut 5. In other words, it changes the external geometry on the pressure side over a larger section than on the suction side.
  • the adapted support strut 13 comprising the respective cladding 12 is distinguished, just like the respective original support strut 5, by an at least partially curved suction side wall 16.
  • the curvature of the suction side wall 16 of the respective adapted support strut 13 is partially different from the curvature of the suction side wall 9 of the respective original support strut 5, specifically in the left half in Figure 2, where the cladding 12 is in front of the suction side wall.
  • the angle that is included between the pressure side wall 15 of the respective adapted support strut 13 and the suction side wall 16 of the respective adapted support strut 13 is smaller than the angle between the pressure side wall 8 of the respective original support strut 5 and the suction side wall 9 of the respective original Support strut 5 is closed.
  • a flow geometry is obtained as a result of the attachment of the respective cladding 12, which is characterized by a pressure and suction side wall which - compared with the geometry of the original support strut 5 - are characterized by a more parallel orientation.
  • the position of the front edge and its angle, in particular the angle that this has in relation to a working medium entering the diffuser 1 in operation at the front (left in FIG. 1), is substantially changed by means of the respective cladding 12.
  • the curvature on the convex suction side is also determined by means of the respective Gen cladding 12 varies and a smooth transition from the front edge 14 of the adapted support strut 13 to the rear, in Figure 2 right half of the original support strut 5 is realized.
  • the modified profile of the adapted support struts 13 is better directed for the turbine outlet flow emerging from the last turbine stage in partial load operation due to the reduced leading edge angle and the reduced curvature.
  • the original geometry of the original support struts 5 is better adapted to the turbine output flow in full load operation.
  • the cladding 12 extends everywhere outside the original support strut 5, in other words only rests on it or on it, and the ur nal external geometry of the original struts 5 is preserved below the respective cladding 12.
  • a cavity 17 is enclosed between the respective cladding 12 and the respective original support strut 5, as can also be seen well in FIG. 2, so that the change in external geometry is implemented in a particularly material-saving manner.
  • the wall thickness of the cladding 12 decreases in order to achieve a particularly smooth transition without an edge.
  • Means for releasably attaching the respective Ver clothing 12 to the respective original support strut 5 are also provided.
  • the Verklei applications are each releasably attached to the original support struts 5, which has proven to be particularly advantageous. In this way, these can also be easily removed again in order to return to the original external geometry without cladding 12 or to change to cladding 12 with a different design.
  • the cladding 12 is attached to the original support struts 5 by means of screws 18 (see FIG. 2), which are screwed into threaded holes through openings 19 provided for this purpose in the respective Ver cladding 12, which strive into the original support 5 introduced were to enable the detachable fixation of the panels 12.
  • the threaded bores introduced represent the only required modification of the original support struts 5 and, apart from that, are in their original state.
  • each of the panels 12 is releasably attached to the respective support strut 5 by means of twelve screws 18.
  • the twelve openings 19 can be seen in FIG. As you can see, six openings are provided in each of the two cladding parts 12a, 12b in their end regions facing away from the front derkante 14.
  • the original support struts 5 and the cladding 12 are distinguished by a cross-section that is constant in the radial direction. This is a different option.
  • the cladding is designed and arranged on the respective original support strut in such a way that the respective adapted support strut 13 is characterized by a cross section that varies in the radial direction.
  • FIGS. 5 and 6 show two sectional views at different radial positions through such an adapted support strut 13 comprising the cladding 12.
  • FIG. 6 which shows, for example, a section closer to the inner delimiting wall 3
  • the width of the front edge 14 formed by the cladding 12 is less than at the radial position according to FIG. 5, which is closer to the outer delimiting wall 2 .
  • the width can, for example, continuously increase (or decrease) from the inner delimitation wall 3 to the outer delimitation wall 2.
  • Other geometries are also possible.
  • the original support strut 5 it is also possible for the original support strut 5 to be characterized by a cross section that varies in the radial direction. This is illustrated in Figures 7 and 8, which - in analogy to Figures 5 and 6 - show two sections through an original support strut with cladding 12 attached to it at different radial positions.
  • the front edge 10 of the original support strut 5 is wider at a radial position that is closer to the outer boundary wall 2 (FIG. 7) than at the radial position according to FIG. 8, which is closer to the inner boundary wall 3. It can be the case, for example, that the width from the outer 2 to the inner boundary wall increases continuously (which also decreases). Other geometries are also possible.
  • the (respective) original support strut 5 has a cross-section that can be changed in radial direction, it may also be that the (respective) cladding is formed in such a way and is arranged on the (respective) original support strut 5 that the (respective)
  • the adapted support strut 13 is characterized by a cross section that remains constant in the radial direction, as FIGS. 7 and 8 show by way of example.
  • a one-part cladding 12 can also be used.
  • FIG. 9 An example of such is shown in Figure 9, the se - in analogy to Figure 4 - shows the view of the pressure side wall 8 on the left and the view of the suction side wall 9 on the right. If the width or the diameter of the flow channel 4 is constant, the inner and outer boundary walls run parallel and a one-piece cladding 12 can be pushed onto the (respective) original support strut 5 in the axial direction.
  • a multi-part cladding 12 can alternatively or additionally be used if both a change in geometry in the area of the front edge 10 and a change in geometry in the area of the rear edge 11 of the (respective) support strut 5 is desired or necessary. Then, for example, at least one part 12a of the cladding 12 in the area of the front edge 10 of the original support strut 5 and at least one part 12b in the area of the rear edge 11 of the original support strut 5.
  • FIG which - again in analogy to FIG. 4 - shows the view of the pressure side wall 8 on the left and the view of the suction side wall 9 on the right.
  • the cladding part 12a overlaps the front edge 10 of the original support strut 5 and forms the front edge 14 of the adapted support strut 13-
  • the Ver cladding part 12b overlaps the rear edge 11 of the original support strut 5 and forms the rear edge 20 of the adap-oriented support strut 5.
  • the cladding parts 12a and 12b here - in contrast to the example from FIGS. 2 and 4 - do not lie against one another, but are arranged on the respective support strut 5 at a distance from one another. It should be noted that, as an alternative to the example shown in FIG. 10, it is of course also possible for the two elements 12a and 12b for their part to have multiple parts, for example two parts, as in Figure 2 and 4, are designed from.
  • the cladding 12 would then comprise four parts, for example.
  • each set of cladding 12 can include, for example, a cladding 12 as shown in Figures 2 and 4 and another cladding 12 with which an adapted support strut 13 can be obtained, which widens the front edge only to a small extent.
  • the second cladding 12 can be distinguished, for example, by the shape shown in FIG. 6, this also for example over the entire extent in the radial direction.
  • FIG. 11 shows, by way of example, a graph with simulation data which shows the efficiency improvement achieved by the procedure according to the invention.
  • the simulation data were calculated using CFD (Computational Fluid Dynamics).
  • the Y-axis shows the diffuser efficiency change compared to the original support struts 5, i.e. the original external geometry
  • the X-axis shows the percentage of the turbine output current at full load (at 30 ° C ambient temperature ).
  • the graph shows two different curves which include values for two different shapes B1, B2 of upstream turbine blades.
  • the shape of B2 is characterized by a slightly wider front edge.
  • B1 the full load turbine output current - for both forms Bl.
  • B2 - an efficiency increase of more than 0.5% can be achieved. This part before falls approximately linearly to about 80% of the full load turbine output stream to about zero.
  • the curves relate to the geometry adaptation according to FIG.
  • the calibrated digital twin can be adapted to the effect that at least one support strut 5 of its diffuser 1 is an adap-oriented support strut 13 provided with a cladding 12, preferably all support struts are adap-oriented support struts 13.
  • hypothetical operating data can be simulated (S3).
  • Operating points can be found at which better performance, in particular better performance and / or efficiency, was achieved with the diffuser 1 with the original support struts 5 without cladding 12, and operating points can be found at which the diffuser 1 with the at least one adapted support strut 13, preferably with all of the adapted support struts 13, a better performance, in particular better performance and / or efficiency, was achieved (S4).
  • case constellations can be simulated, which result from a different number of times the cladding is attached and / or changed and / or removed and / or different combinations of different cladding (s) and / or different times of attachment and / or changing and / or removing the cladding (s). From the different case constellations, that case constellation can then be determined. in which the best overall performance of the turbine arrangement is achieved, in particular over the entire period over which the historical operating data extend (S6).
  • the best case constellation or the associated number and the associated timing for attaching and / or changing and / or removing the cladding (s) can be obtained (S7), in other words planning.
  • this case constellation or the plan determined by simulation can be used.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anpassen einer für einen ersten Betriebsparameter-, insbesondere Lastbereich ausgelegten Turbinenanordnung an einen zweiten Betriebspara- meter-, insbesondere Lastbereich, bei dem - eine Turbinenanordnung mit einem Diffusor (1) bereitgestellt wird, wobei der Diffusor (1) eine äußere (2) und eine innere Begrenzungswand (3), zwischen denen ein ringförmiger Strömungskanal (4) gebildet wird, und mehrere die äußere (2) und innere Begrenzungswandung (3) miteinander verbindende Stützstreben (5) umfasst, und - an wenigstens einer der Stützstreben (5) eine Verkleidung (12) bevorzugt lösbar befestigt wird, um wenigstens eine adaptierte Stützstrebe (13) zu erhalten, wobei die Verkleidung (12) derart ausgebildet ist und angeordnet wird, dass sich die wenigstens eine adaptierte Stützstrebe (3) zumindest abschnittsweise durch eine im Vergleich zu der wenigstens einen ursprünglichen Stützstrebe (5) veränderte Außengeometrie auszeichnet. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Verkleidung (12) für eine Stützstrebe (5) eines Diffusors (1) einer Turbinenanordnung, einen Satz mit zwei oder mehr verschieden ausgebildeten solcher Verkleidungen (12), die Verwendung einer solchen Verkleidung (12) bzw. eines solchen Satzes von Verkleidungen (12) und einen Diffusor (1) für eine Turbinenanordnung.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Anpassen einer Turbinenanordnung, Verkleidung, Satz mit mehreren Verkleidungen, Verwendung und Diffusor
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anpassen einer für einen ersten Betriebsparameter-, insbesondere Lastbereich ausgelegten Turbinenanordnung, insbesondere Gasturbinenanord nung, an einen zweiten Betriebsparameter-, insbesondere Last bereich. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Verklei dung für eine Stützstrebe eines Diffusors einer Turbinenano rdnung, einen Satz mit zwei oder mehr verschieden ausgebilde ten solcher Verkleidungen, die Verwendung einer solchen Ver kleidung bzw. eines solchen Satzes von Verkleidungen und ei nen Diffusor für eine Turbinenanordnung.
Viele Kraftwerke mit Turbinenanordnungen sind für einen be stimmten Betriebsparameterbereich ausgelegt, mit anderen Wor ten designt. Deren Auslegung kann beispielsweise für denjeni gen Bereich (optimiert) sein, der sich von einem Betrieb un ter hoher Last bis zu einem Betrieb unter Volllast erstreckt, etwa für den Bereich oberhalb von 75% des Turbinenausgangs massenflusses, welcher in voller Leistung unter Standard (ISO) Umgebungsbedingungen zu erwarten wäre.
Während viele Kraftwerke mit Turbinenanordnungen unter der Erwartung ausgestaltet wurden, dass sie immer im Volllastbe reich betrieben werden, kommt es in der Praxis dazu, dass in Abweichung hiervon ein Teillastbetrieb erfolgt, was auf ver schiedene Ursachen zurückgeführt werden kann. Rein beispiel haft seien Änderungen in angeschlossenen Stromnetzen, etwa aufgrund erneuerbarer Energien, das On- oder Offline gehen anderer Kraftwerke, Änderungen der Rangfolge, etc. genannt.
Ein Kraftwerk, welches sich durch ein für den Volllastbetrieb optimiertes Design auszeichnet, insbesondere derart ausge staltet ist, dass unter Volllast eine besonders gute bzw. die beste Effizienz erzielt wird, zeichnet sich im Teillastbe- trieb in der Regel durch eine schlechtere Performance aus. Insbesondere für den Fall, dass ein Teillastbetrieb nachträg lich ein dominanter Betriebsmodus wird, kann es ökonomisch attraktiv sein, die Effizienz für den Teillastbereich zu ver bessern, selbst wenn dies mit dem Kompromiss verbunden ist, dass dann eine Reduzierung der ursprünglichen Volllasteffizi enz bzw. der Vollastnennleistung eintritt.
Besonders interessant wäre eine Möglichkeit, eine gute Per formance sowohl in dem ursprünglich vorgesehenen als auch dem nachträglich hinzugekommenen Betriebsparameterbereich zu er zielen.
Ausgehend davon ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfin dung eine Möglichkeit zu schaffen, mit einem Turbinenkraft werk, das für einen ersten Betriebsparameterbereich ausgelegt ist und auch in einem zweiten Betriebsparameterbereich ge nutzt werden soll bzw. muss, eine gute Effizienz bei vertret barem Aufwand zu erzielen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Anpassen einer für einen ersten Betriebsparameter-, insbesondere Last bereich ausgelegten Turbinenanordnung an eine zweiten Be triebsparameter-, insbesondere Lastbereich, bei dem eine Turbinenanordnung mit einem Diffusor bereitgestellt wird, wobei der Diffusor eine äußere und eine innere Be grenzungswand, zwischen denen ein ringförmiger Strö mungskanal gebildet wird, und mehrere die äußere und in nere Begrenzungswandung miteinander verbindende Stütz streben umfasst, und an wenigstens einer der Stützstreben eine Verkleidung bevorzugt lösbar befestigt wird, um wenigstens eine adaptierte Stützstrebe zu erhalten, wobei die Verklei dung derart ausgebildet ist und angeordnet wird, dass sich die wenigstens eine adaptierte Stützstrebe zumin dest abschnittsweise durch eine im Vergleich zu der we- nigstens einen ursprünglichen Stützstrebe veränderte Au ßengeometrie auszeichnet.
Darüber hinaus wird die Aufgabe gelöst durch eine Verkleidung für eine Stützstrebe eines Diffusors einer Turbinenanordnung, insbesondere Gasturbinenanordnung, zur Durchführung des er findungsgemäßen Verfahrens, sowie einen Satz mit zwei oder mehr solchen Verkleidungen, die verschieden ausgebildet sind.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Diffusor für eine Turbinenanordnung, insbesondere Gasturbinenanordnung, der ei ne äußere und eine innere Begrenzungswand, zwischen denen ein ringförmiger Strömungskanal gebildet wird, und mehrere die äußere und innere Begrenzungswandung miteinander verbindende Stützstreben umfasst, und eine Verkleidung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die insbesondere lösbar an einer der Stützstreben befestigt ist, bevorzugt mehrere Ver kleidungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, von denen jeweils eine an einer der Stützstreben insbesondere lösbar befestigt ist.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung der erfindungsge mäßen Verkleidung bzw. eines erfindungsgemäßen Satzes von Verkleidungen bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Ver fahrens.
Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht mit ande ren Worten darin, eine Anpassung eines Turbinenkraftwerkes an andere Betriebsbedingungen, etwa bei einer Änderung von einem Betrieb in einem Volllast- an einen Betrieb in einem Teil lastbereich, zu realisieren, indem die Außengeometrie wenigs tens einer Stützstrebe, bevorzugt mehrerer, besonders bevor zugt aller Stützstreben eines Diffusors eines solchen adap tiert wird.
Ein Diffusor einer Turbinenanordnung kann beispielsweise in hinlänglich vorbekannter Weise einer Turbinenstufe, etwa der letzten Turbinenstufe, der Anordnung nachgeordnet sein und dazu dienen, gewünschte Druck- und Temperaturverhältnisse des Arbeitsmediums einzustellen.
Die Außengeometrie der Stützstreben des Diffusors beeinflusst die Strömung in dem bzw. durch den ringförmigen Strömungska nal dieses, weshalb auch von einer Strömungsgeometrie bzw. einem Strömungsquerschnitt der Stützstreben gesprochen werden kann. Es hat sich gezeigt, dass eine Geometrieänderung der Diffusor-Streben eine besonders geeignete, vorteilhafte Maß nahme als Reaktion auf geänderte Betriebsbedingungen, etwa einen Wechsel von einem Voll- in einen Teillastbetrieb, dar stellt, durch welche eine bessere Performance unter den geän derten Bedingungen gewährleistet werden kann.
Die Adaption der Außengeometrie einer oder mehrerer Diffusor- Stützstreben wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass we nigstens eine, insbesondere mehrere, besonders bevorzugt alle der ursprünglichen, bestehenden Stützstreben mit einer Ver kleidung versehen wird bzw. werden. Es hat sich herausge stellt, dass mittels einer Verkleidung auf besonders einfach Weise, bei Bedarf auch nur vorübergehend, die die Strömung beeinflussende Außengeometrie der Diffusor-Stützstrebe(n) an andere Betriebsbedingungen angepasst werden kann.
Der erste Betriebsparameterbereich umfasst bevorzugt einen Volllastbereich oder wird dadurch gebildet, und der zweite Betriebsparameterbereich umfasst bevorzugt einen Teillastbe reich oder wird dadurch gebildet.
Unter Volllastbetrieb kann ein Betrieb mit dem maximal mögli chen Massenstrom, insbesondere am Turbinenausgang und/oder bei Standard (ISO) Umgebungsbedingungen, zu verstehen sein. Als Volllastbetrieb kann beispielsweise auch ein Betrieb von einem hohen bis zu einem bzw. dem maximal möglichen Massen strom, insbesondere am Turbinenausgang und/oder bei Standard (ISO) Umgebungsbedingungen, bis zu dem maximal möglichen Mas senstrom, insbesondere am Turbinenausgang und/oder bei Stan dard (ISO) Umgebungsbedingungen, erachtet werden. Ein Voll- lastbereich kann beispielsweise durch den sich von 75% bis 100% oder 85% bis 100% oder 95% bis 100% des maximal mögli chen Massenstroms, insbesondere am Turbinenausgang und/oder bei Standard (ISO) Umgebungsbedingungen, erstreckende Bereich sein. Ein Teillastbereich ist insbesondere ein Bereich, der den Volllastbetrieb nicht einschließt. Es kann beispielsweise ein sich von 30% bis 60% oder 65% bis 75% oder 65% bis 85% des maximal möglichen Massenstroms, insbesondere am Turbinen ausgang und/oder bei Standard (ISO) Umgebungsbedingungen, er streckender Bereich sein.
Der erste Betriebsparameter-, insbesondere Lastbereich ist von dem zweiten Betriebsparameter-, insbesondere Lastbereich verschieden. Eine teilweise Überlappung der beiden Bereiche ist jedoch nicht ausgeschlossen.
Dass die Turbinenanordnung für einen ersten Betriebsparame ter-, insbesondere Lastbereich ausgelegt ist bedeutet insbe sondere oder schließt insbesondere mit ein, dass der Diffusor für den ersten Betriebsparameter-, insbesondere Lastbereich ausgelegt ist. Ein für einen Betriebsparameterbereich ausge legter Diffusor weist bevorzugt Stützstreben auf, deren Au ßengeometrie an diesen Betriebsparameterbereich angepasst ist.
Die oder im Falle mehrerer die jeweilige Verkleidung, die er findungsgemäß vorgesehen wird, ist zweckmäßigerweise derart ausgebildet und wird zweckmäßiger Weise derart an der oder der jeweiligen ursprünglichen Stützstrebe angeordnet, dass eine an den zweiten Betriebsparameterbereich angepasste Au ßengeometrie erhalten wird. Unter einer an den zweiten Be triebsparameterbereich angepassten Außengeometrie ist dabei bevorzugt ein solche zu verstehen, mit der in dem zweiten Pa rameterbereich im Vergleich zu einem Betrieb in diesem Be reich mit der ursprünglichen Stützstreben-Außengeometrie, al so ohne die Verkleidung(en), eine bessere Performance, etwa höhere Leistung und/oder höhere Effizienz erzielt werden kann bzw. erzielt wird. Es ist möglich, jedoch nicht zwingend er- forderlich, dass die mit der (jeweiligen) Verkleidung erziel te Geometrieanpassung derart ist, dass die beste Performance, etwa bestmögliche Leistung und/oder bestmögliche Effizienz in dem zweiten Betriebsparameterbereich gewährleistet wird. Eine Verbesserung, beispielsweise von einigen Prozent oder auch weniger als einem Prozent, kann jedoch ausreichen und es kann vom einzelnen Anwendungsfall abhängen, wie groß diese sein soll bzw. gewählt wird.
Die oder im Falle mehrerer die jeweilige Verkleidung ist be vorzugt derart ausgebildet und wird bevorzugt derart an der oder der jeweiligen ursprünglichen Stützstrebe angeordnet, dass eine Außengeometrie erhalten wird, die - im Vergleich mit der Außengeometrie der oder der jeweiligen ursprünglichen Stützstrebe - besser für die Turbinenausgangsströmung in dem zweiten Betriebsparameterbereich, beispielsweise einem Teil lastbereich, geeignet ist. Die Turbinenausgangsströmung ist insbesondere die aus der dem Diffusor in Strömungsrichtung vorgelagerten letzten Turbinenstufe austretende Strömung.
Auch kann vorgesehen sein, dass die oder im Falle mehrerer die jeweilige Verkleidung derart ausgebildet ist und derart an der oder der jeweiligen ursprünglichen Stützstrebe ange ordnet wird, dass eine Außengeometrie erhalten wird, die zu mindest abschnittsweise eine Krümmung aufweist, die eine - im Vergleich zur Außengeometrie der bzw. der jeweiligen ur sprünglichen Stützstrebe - verbesserte Toleranz gegenüber va riierenden Einströmwinkeln und der Entwicklung von Strömungs ablösungen bietet.
Durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise kann mit überra schend einfachen Mitteln eine Anpassung der Strömungsgeomet rie von Diffusor-Stützstreben an geänderter Betriebsbedingun gen realisiert und so eine verbesserte Performance bei geän derten Bedingungen erzielt werden. Beispielsweise kann ein Diffusor, der aufgrund der ursprünglichen Strömungsgeometrie seiner Stützstreben eine gute bzw. die beste Performance im Volllastbetrieb zeigt, durch das erfindungsgemäße Versehen einer oder mehrerer, bevorzugt aller seiner Stützstreben mit einer Verkleidung zügig und mit geringem Aufwand, etwa im Rahmen einer ohnehin vorgesehenen Betriebspause, an einen an deren Betriebsparameterbereich, etwa einen Teillastbetrieb, angepasst bzw. für diesen optimiert werden.
Die Erfindung basiert auch auf der Erkenntnis, dass keine Stützstreben-Außengeometrie existiert, die eine gleichmäßige Performanceverbesserung, etwa Effizienz- und/oder Leistungs steigerung über alle Betriebspunkte ermöglicht bzw. die an keinen Betriebspunkten - verglichen mit einer anderen Geomet rie - eine Verschlechterung bedingt. Die Erfindung überkommt diese Problematik damit, dass sie eine Möglichkeit schafft, mit geringem Aufwand die Geometrie wechseln zu können, so dass in jedem Betriebsbereich gezielt mit einer Geometrie ge arbeitet werden kann, die unter den zugehörigen spezifischen Bedingungen eine bessere Performance zeigt.
Beispielsweise kann, wenn einige Monate im Jahr ein Volllast- und einige Monate im Jahr ein Teillastbetrieb erfolgen soll bzw. muss, während des VolllastZeitraums ein Betrieb ohne die Verkleidungen, also mit den ursprünglichen Diffusor- Stützstreben, und während des TeillastZeitraums ein Betrieb mit Verkleidungen, also den erfindungsgemäß adaptierten Dif- fusor-Stützstreben erfolgen. Im Ergebnis kann über den ganzen Zeitraum und in beiden Parameterbereichen ein Betrieb mit gu ter, ggf. bestmöglicher Performance erhalten werden. Ein Bei spiel dafür ist ein Kraftwerk im mittleren Osten, das ein halbes Jahr im Teillastbetrieb läuft und im Sommer in Voll last. Wenigstens eine, bevorzugt alle Diffusor-Stützstreben könnten dann beispielsweise im Herbst während einer kurzen Stillstandszeit auf die erfindungsgemäße Weise mit einer Ver kleidung versehen werden, um in der Teillast-Periode die Teillast-Effizienz zu verbessern. Im Rahmen eines kurzen An lagenstillstands im Frühling könnte(n) die Verkleidung(en) wieder entfernt werden, um zu der für den Vollastbetrieb op timalen Auslegung zurückzukehren. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht da rin, dass sie ohne bewegliche Teile auskommt. Die Herstellung und Anbringung der Verkleidungen ist mit vergleichsweise ge ringem Zeit- und Kostenaufwand verbunden und die Verkleidun gen haben, wenn überhaupt, einen geringen Wartungsbedarf. Die ökonomische Attraktivität wird auch dadurch bedingt, dass keine Schneiden oder Schweißen in großen Dimensionen erfor derlich ist. Es ist keine Änderung der strukturellen Integri tät des ursprünglichen Diffusors erforderlich.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung wird die Verkleidung lösbar an der wenigstens einen ursprünglichen Stützstrebe be festigt. Dann kann die erfindungsgemäße Geometrieadaption auch auf besonders einfache Weise wieder rückgängig gemacht werden, um zu der ursprünglichen Strömungsgeometrie der Stützstreben und somit der Auslegung für den ursprünglichen Betriebsparameterbereich zurückzukehren oder auch auf eine andere Verkleidung für noch einen anderen Parameterbereich zu wechseln. Dies macht es insbesondere möglich, besonders fle xibel sowohl in dem ersten Betriebsparameterbereich als auch in dem zweiten Betriebsparameterbereich - und gegebenenfalls noch weiteren Betriebsparameterbereichen - mit guter Perfor mance arbeiten zu können.
Die oder die jeweilige ursprüngliche Stützstrebe bleibt zweckmäßigerweise unterhalb der oder der jeweiligen Verklei dung intakt und funktionsfähig und erhält nur kleinere Modi fikationen, insbesondere, um die bevorzugt lösbare Befesti gung der Verkleidung(en) zu ermöglichen. Rein beispielhaft sei, was leichte Veränderungen der ursprünglichen Strebe(n) angeht, das Vorsehen von Verankerungspunkten und/oder von Ge windebohrungen und/oder mit Innengewinden versehenen Einsät zen genannt.
Die bzw. die jeweilige Verkleidung kann sowohl ein- als auch mehrteilig ausgebildet sein, mit anderen Worten zwei oder mehr Teile umfassen. Im Falle einer mehrteiligen Verkleidung kann vorgesehen sein, dass die mehreren Teile der Verkleidung nacheinander bevorzugt lösbar an der bzw. der jeweiligen ur sprünglichen Stützstrebe befestigt werden.
Eine mehrteilige Verkleidung hat sich beispielsweise in dem jenigen Falle bewährt, dass sich der von dem Diffusor defi nierte Strömungskanal durch einen in Richtung stromabwärts zunehmenden Durchmesser auszeichnet. Wenn man in Richtung stromabwärts in den Diffusor blickt, erstreckt sich dann die Stütz- bzw. die jeweilige Stützstrebe mit anderen Worten auch in einen Überschneidungsbereich, in den eine Verkleidung nicht durch eine Bewegung allein in axialer Richtung vorgese hen werden kann. Dann kann beispielsweise eine dreiteilige Verkleidung zum Einsatz kommen, wobei dann ein erster Teil in axialer Richtung auf die Stützstrebe aufgeschoben und dann in radialer Richtung bewegt wird, bisher in Anlage an die äußere Wandung des Diffusors kommt. Dann kann ein zweiter Teil der Verkleidung korrespondierend eingesetzt, jedoch in entgegen gesetzt radialer Richtung verschoben werden, bis er in Anlage an die innere Wandung des Diffusors kommt. Schließlich kann der verbleibende Freiraum zwischen dem ersten und dem zweiten Teil durch einen dritten Verkleidungsteil gefüllt werden, der formschlüssig an entsprechender Stelle eingesetzt werden kann.
Eine mehrteilige Verkleidung kann beispielsweise auch dann zum Einsatz kommen, wenn sowohl eine Geometrieänderung im Be reich der Vorderkante als auch eine Geometrieänderung im Be reich der Hinterkante gewünscht bzw. erforderlich ist, dazwi schenliegende Bereiche jedoch unverkleidet bleiben können bzw. sollen. Dann kann beispielsweise wenigstens ein Teil der Verkleidung im Bereich der Vorderkante der ursprünglichen Stützstrebe angeordnet und bevorzugt lösbar fixiert werden und wenigstens ein Teil im Bereich der Hinterkante der ur sprünglichen Stützstrebe.
Für die bevorzugt lösbare Befestigung der bzw. der jeweiligen Verkleidung können prinzipiell beliebige aus dem Stand der Technik vorbekannte Mittel zum Einsatz kommen. Die bzw. die jeweilige Verkleidung kann beispielsweise mittels Bolzen und/oder Schrauben und/oder Klammern und/oder Pinnen und/oder Verriegelungselementen bevorzugt lösbar an der (jeweiligen) Stützstrebe befestigt werden. Wie vorstehend angemerkt, kann die bzw. die jeweilige ursprüngliche Stützstrebe beispiels weise mit Einsätzen bzw. Bohrungen versehen werden, in welche beispielsweise mit Gewinden versehene Bolzen eingesetzt wer den können.
Die bzw. die jeweilige Verkleidung kann beispielsweise Löcher aufweisen, durch welche sich im montierten Zustand Befesti gungselemente, etwas Schrauben und/oder Bolzen, erstrecken.
Es kann ferner sein, dass die oder die jeweilige Verkleidung zumindest abschnittsweise ein variierende Wandstärke auf weist. Sie kann beispielsweise in dem- oder denjenigen Endbe reichen, in bzw. mit denen sie an der oder jeweiligen ur sprünglichen Stützstrebe 5 anliegt, beispielsweise mit dem oder den von der Vorderkante wegweisenden Endbereichen, eine zum Ende hin abnehmende Wandstärke aufweisen. So kann einen besonders glatten Übergang von der Verkleidung zur ursprüng lichen Stützstrebe ohne Kante realisiert werden. Es kann auch sein, dass in einem solchen Endbereich mit abnehmender Wand stärke Mittel zur Befestigung der (jeweiligen) Verkleidung an der (jeweiligen) ursprünglichen Stützstrebe vorgesehen sind.
Mit der erfindungsgemäß vorgesehen Verkleidung bzw. den er findungsgemäß vorgesehenen Verkleidungen kann beispielsweise der Winkel der Diffusor-Stützstreben bzw. deren Vorderkanten, insbesondere in Bezug auf das im Betrieb durch den Strömungs kanal strömende Arbeitsmedium, verändert werden, um besser mit der Turbinenaustrittsströmung in einem anderen Betriebs parameterbereich, etwa Teillastbetrieb, in Übereinstimmung gebracht zu werden. Es kann beispielsweise eine Anpassung des Winkels um 20° oder mehr erfolgen.
Selbstverständlich ist es möglich, über die erfindungsgemäße Vorgehensweise eine Anpassung an mehr als einen geänderten Betriebsparameterbereich zu realisieren, beispielsweise nicht nur eine Anpassung an einen zweiten sondern auch an einen dritten und ggf. weitere andere Betriebsparameterbereiche, wofür dann zweckmäßiger Weise mehrere verschieden ausgestal tete Verkleidungen für die bzw. die jeweilige ursprüngliche Stützstrebe herangezogen werden können.
Beispielsweise können verschieden starke Winkelanpassungen realisiert werden. So kann etwa eine (jeweilige) erste Ver kleidung derart ausgebildet sein und an der (jeweiligen) ur sprünglichen Stützstrebe angeordnet werden, dass eine erste Winkelanpassung von beispielsweise 20° realisiert wird, um in dem zweiten Betriebsparameterbereich eine gute/optimale Per formance zu erzielen. Ändert sich der Betriebsparameterbe reich nochmals und zwar nicht zurück zum ersten Bereich, für den die ursprüngliche Außengeometrie besonders geeignet ist, sondern zu einem dritten Bereich, kann eine (jeweilige) zwei te Verkleidung derart ausgebildet sein und an der (jeweili gen) ursprünglichen Stützstrebe angeordnet werden, dass eine andere Winkelanpassung von beispielsweise 10° realisiert wird.
Hier kann dann wenigstens ein erfindungsgemäßer Satz von meh reren verschiedenen Verkleidungen bereitgestellt bzw. verwen det werden. Beispielsweise wenigstens ein Satz mit drei ver schieden gestalteten Verkleidungen, die für einen zweiten, dritten und vierten Betriebsparameterbereich ausgestaltet sind. Zweckmäßiger Weise wird für jede Diffusor-Stützstrebe ein solcher Satz bereitgestellt bzw. verwendet, damit jeweils alle Stützstreben mit einer Verkleidung einer Ausgestaltung versehen werden können.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass die Verkleidung derart ausgebildet ist und an der we nigstens einen ursprünglichen Stützstrebe angeordnet wird, dass die Verkleidung zumindest abschnittsweise die Vorderkan te der wenigstens einen ursprünglichen Stützstrebe übergreift und zumindest abschnittsweise die Vorderkante der wenigstens einen adaptierten Stützstrebe bildet.
Die durch die bzw. die jeweilige Verkleidung gebildete Vor derkante, also die Vorderkante der bzw. der jeweiligen adap tierten Stützstrebe, ist bevorzugt breiter als die dahinter liegende Vorderkante der bzw. der jeweiligen ursprünglichen Stützstrebe. Sie kann insbesondere einen größeren Durchmesser haben als die dahinterliegende Vorderkante der (jeweiligen) ursprünglichen Stützstrebe.
Für den Fall, dass die Verkleidung die Vorderkante nicht über deren gesamte Ausdehnung übergreift, sondern nur abschnitts weise, kann entsprechend gelten, dass der durch die Verklei dung gebildete Vorderkantenabschnitt breiter ist als der da hinter liegende Vorderkantenabschnitt der wenigstens einen ursprünglichen Stützstrebe.
Weiter bevorzugt kann gelten, dass die neue Vorderkante der wenigsten einen adaptierten Stützstrebe, die nach Vorsehen der bzw. der jeweiligen Verkleidung vorliegt, sich an einer anderen Position befindet als die Vorderkante der wenigstens einen ursprünglichen Stützstrebe.
Die wenigstens eine ursprüngliche Stützstrebe kann sich durch eine aerodynamische Außengeometrie auszeichnen. Zweckmäßiger Weise wird ist die Verkleidung derart ausgebildet und wird derart an der wenigstens einen ursprünglichen Stützstrebe an geordnet, dass die resultierende wenigstens eine Stützstrebe sich ebenfalls durch eine aerodynamische Außengeometrie aus zeichnet.
Die bzw. die jeweilige ursprüngliche Stützstrebe kann - genau wie die bzw. die jeweilige adaptierte Stützstrebe - eine Druckseitenwand und eine Saugseitenwand aufweisen, die sich in einer axialen Richtung von einer Vorderkante zu einer stromabwärtigen Hinterkante der bzw. der jeweiligen ursprüng lichen Stützstrebe erstrecken. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung kann dann vorgesehen sein, dass die Verkleidung derart ausgebildet ist und an der wenigstens einen ursprüngliche Stützstrebe angeordnet wird, dass sie sich zumindest über einen Abschnitt der Druckseiten wand der wenigstens einen ursprünglichen Stützstrebe er streckt und zumindest einen Abschnitt der Druckseitenwand der wenigstens einen adaptierten Stützstrebe bildet.
Alternativ oder zusätzlich kann die Verkleidung derart ausge bildet sein und an der wenigstens einen ursprüngliche Stütz strebe angeordnet werden, dass sie sich zumindest über einen Abschnitt der Saugseitenwand der wenigstens einen ursprüngli chen Stützstrebe erstreckt und zumindest einen Abschnitt der Saugseitenwand der wenigstens einen adaptierten Stützstrebe bildet.
Als besonderes geeignet hat sich ferner erwiesen, wenn die Verkleidung derart ausgebildet ist und an der wenigstens ei nen ursprüngliche Stützstrebe angeordnet wird, dass sich die Verkleidung oder zumindest ein Teil dieser in axialer Rich tung über einen größeren Abschnitt der Saugseitenwand der we nigstens einen ursprünglichen Stützstrebe erstreckt als in axialer Richtung über die Druckseitenwand der wenigstens ei nen ursprünglichen Stützstrebe. Dann wird mit anderen Worten die Außengeometrie auf der Saugseitenwand mittels der Ver kleidung bzw. eines Teils dieser über einen größeren Bereich verändert als auf der Druckseite, was sich als besonders vor teilhaft erwiesen hat.
Beispielsweise kann sich die Verkleidung oder zumindest ein Teil der Verkleidung saugwandseitig in axialer Richtung über mindestens 30%, insbesondere mindestens 40%, bevorzugt min destens 50% der Gesamtausdehnung der Stützstrebe in axialer Richtung erstrecken und/oder druckwandseitig in axialer über höchstens 20%, insbesondere höchsten 10%, bevorzugt höchstens 5% der Gesamtausdehnung der Stützstrebe in axialer Richtung erstrecken . Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Verkleidung sich im Schnitt betrachtet zumindest abschnittsweise durch eine J- Form auszeichnet. Bei einer mehrteiligen Verkleidung kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass sich wenigstens ein Teil der Verkleidung im Schnitt betrachtet durch eine J-Form auszeichnet. Mittels einer im Schnitt J-förmigen Verkleidung bzw. mittels einem im Schnitt J-förmigen Teil einer Verklei dung kann besonders einfach eine Konstellation realisiert werden, bei der sich die Verkleidung bzw. der Verklei dungsteil weiter über die eine als die andere Seite der zuge hörigen ursprünglichen Stützstrebe erstreckt.
Die Verkleidung oder wenigstens ein Teil dieser kann bei spielsweise durch wenigstens ein gebogenes Blech, insbesonde re Metallblech, gegeben sein. Zur Formung können konventio nelle Methoden zum Einsatz kommen bzw. gekommen sein. Auch ist es möglich, dass eine durch ein generatives Herstellungs verfahren, beispielsweise durch 3D-Drucken, erhaltene Ver kleidung bzw. wenigstens ein auf diese Weise erhaltener Ver kleidungsteil verwendet wird. Auch eine Kombination verschie dener Herstellungsverfahren für verschiedene Teile bzw. Ab schnitte einer Verkleidung sind denkbar.
Als besonders geeignet hat sich ferner erwiesen, wenn die Verkleidung derart ausgebildet ist und an der wenigstens ei nen ursprünglichen Stützstrebe angeordnet wird, dass die Ver kleidung oder zumindest ein Teil dieser die Saugseitenwand und/oder die Druckseitenwand über die Vorderkante der wenigs tens einen ursprünglichen Stützstrebe hinausgehend nach vorne verlängert .
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Verkleidung derart ausgebildet ist und an der wenigstens ei nen ursprünglichen Stützstrebe angeordnet wird, dass die Ver kleidung oder zumindest ein Teil dieser die Saugseitenwand und/oder die Druckseitenwand über die Hinterkante der wenigs- tens einen ursprünglichen Stützstrebe hinausgehend nach hin ten verlängert.
Weiterhin bevorzugt kann gelten, dass die Verkleidung derart ausgebildet ist und an der wenigstens einen Stützstrebe ange ordnet wird, dass sich die Verkleidung zumindest abschnitts weise zumindest im Wesentlichen parallel zu einem Abschnitt der Saugseitenwand und/oder der Druckseitenwand, der wenigs tens einen ursprünglichen Stützstrebe erstreckt.
Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die Verkleidung der ausgebildeten wird derart an der we nigstes einen ursprünglichen Stützstrebe angeordnet, dass der Winkel, der zwischen der Druckseitenwand der wenigstens einen adaptierten Stützstrebe und der Saugseitenwand der wenigstens einen adaptierten Stützstrebe eingeschlossen wird, kleiner ist als der Winkel, der zwischen der Druckseitenwand der we nigstens einen ursprünglichen Stützstrebe und der Saugseiten wand der wenigstens einen ursprünglichen Stützstrebe einge schlossen wird. Bei dieser Ausgestaltung wird mit anderen Worten in Folge der Anbringung der bzw. der jeweiligen Ver kleidung eine Strömungsgeometrie erhalten, die sich durch ei ne Druck- und Saugseitenwand auszeichnet, die sich - im Ver gleich mit der Geometrie der ursprünglichen Stützstrebe - durch eine paralleler Orientierung auszeichnen.
In Weiterbildung zeichnet sich die wenigstens eine ursprüng liche Stützstrebe durch eine zumindest abschnittsweise ge krümmte Saugseitenwand aus und ist die Verkleidung derart ausgebildet und wird derart an der wenigstens einen ursprüng liche Stützstrebe angeordnet, dass sich die wenigstens eine adaptierte Stützstrebe durch eine zumindest abschnittsweise gekrümmte Saugseitenwand auszeichnet, wobei bevorzugt die Krümmung der Saugseitenwand der wenigstens einen adaptierten Stützstrebe zumindest abschnittsweise von der Krümmung der Saugseitenwand der wenigstens einen ursprünglichen Stützstre be verschieden ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass sich die wenigstens ein ursprüngliche Stützstrebe durch eine zu mindest abschnittsweise gekrümmte Druckseitenwand auszeichnet und die Verkleidung derart ausgebildet ist und an der wenigs tens einen ursprüngliche Stützstrebe angeordnet wird, dass sich die wenigstens eine adaptierte Stützstrebe durch eine zumindest abschnittsweise gekrümmte Druckseitenwand auszeich net, wobei bevorzugt die Krümmung der Druckseitenwand der we nigstens einen adaptierten Stützstrebe zumindest abschnitts weise von der Krümmung der Druckseitenwand der wenigstens ei nen ursprünglichen Stützstrebe verschieden ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich fer ner dadurch aus, dass die Verkleidung derart ausgebildet ist und an der wenigstens einen ursprüngliche Stützstrebe ange ordnet wird, dass zwischen der Verkleidung und der wenigstens einen ursprünglichen Stützstrebe wenigstens ein Hohlraum ein geschlossen wird. Bezüglich des Strömungsverhaltens kommt es auf die Außenkontur an und nicht darauf, ob sich darunter Vollmaterial oder einer oder mehrere Hohlräume befinden. In letzterem Falle kann Material eingespart werden. Rein bei spielhaft sei genannt, dass eine Verkleidung eines oder im Falle einer mehrteiligen Ausgestaltung auch zwei oder mehr insbesondere gebogene Bleche umfasst, die nur abschnittswei se, etwa mit ihren Endbereichen an der bzw. der jeweiligen ursprünglichen Stützstrebe in Anlage gebracht und bevorzugt lösbar mit dieser verbunden werden und die sich somit größ tenteils beabstandet von der bzw. er jeweiligen ursprüngli chen Stützstrebe erstrecken.
Der Vollständigkeit halber sei angemerkt, dass auch die bzw. die jeweilige ursprünglich vorgesehenen Stützstrebe kein voll mit Material gefülltes Element darstellen muss, sondern - zu mindest abschnittsweise - hohl sein kann. Die ursprüngliche Stützstrebe bzw. ursprünglichen Stützstreben können bei spielsweise eine Stützstruktur umfassen, die ihrerseits je weils mit einer Verkleidung versehen wurden, um eine dem Strömungskanal zugewandte geschlossene Oberfläche zu erhal- ten. In einem solchen Fall würde dann insbesondere die bzw. die jeweilige erfindungsgemäße Verkleidung für die Außengeo metrieanpassung an der bereits vorhandenen, ursprünglichen Verkleidung der bzw. der jeweiligen ursprünglichen Stützstre be bevorzugt lösbar fixiert. Dann sind - zumindest ab schnittsweise - zwei Verkleidungen übereinander vorgesehen.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass sich die wenigstens eine ursprüngliche Stützstrebe durch einen in radialer Richtung konstant bleibenden Querschnitt auszeichnet und die Verkleidung derart ausgebildet ist und an der wenigs tens einen ursprüngliche Stützstrebe angeordnet wird, dass sich die wenigstens eine adaptierte Stützstrebe durch einen in radialer Richtung variierenden Querschnitt auszeichnet. Rein beispielhaft sei genannt, dass sich eine ursprüngliche Stützstrebe durch eine Vorderkante auszeichnet, deren Brei te/Durchmesser in radialer Richtung konstant bleibt, und die Verkleidung derart ausgestaltet ist und angeordnet wird, dass sich die resultierende adaptierte Stützstrebe durch eine Vor derkante auszeichnet, deren Breite bzw. Durchmesser in radia ler Richtung zumindest abschnittsweise variiert. Es kann z.B. eine adaptierte Stützstrebe erhalten werden, bei der die Breite bzw. der Durchmesser der Vorderkante und/oder der Hin terkante in radialer Richtung von der äußeren in Richtung der inneren Begrenzungswand des Diffusors - zumindest über einen Abschnitt - zu- oder auch abnimmt.
Darunter, dass der Querschnitt in radialer Richtung variiert ist insbesondere zu verstehen, dass er nicht über die gesamte Ausdehnung in radialer Richtung konstant ist, sondern dieser zumindest über eine Abschnitt in dieser Richtung variiert.
Auch ist es möglich, dass sich die wenigstens eine ursprüng liche Stützstrebe durch einen in radialer Richtung variieren den Querschnitt auszeichnet und die Verkleidung derart ausge bildet ist und an der wenigstens einen ursprüngliche Stütz strebe angeordnet wird, dass sich die resultierende wenigs tens eine adaptierte Stützstrebe durch einen in radialer Richtung konstant bleibenden Querschnitt auszeichnet. Dann kann beispielsweise die ursprüngliche Stützstrebe eine Vor derkante und/oder Hinterkante aufweisen, deren Breite bzw. Durchmesser in radialer Richtung von der äußeren in Richtung der inneren Begrenzungswand des Diffusors - zumindest über einen Abschnitt - zu- oder auch abnimmt und mittels der Ver kleidung eine in radialer Richtung konstante Breite der Vor der- und/oder Hinterkante erzielt werden.
Eine geeignete Ausgestaltung und Anordnung der bzw. der je weiligen Verkleidung - bzw. im Falle eines Satzes mit mehre ren Verkleidungen die verschiedene ausgestalteten Verkleidun gen für verschiedene Parameterbereiche - kann bzw. können beispielsweise mittel computergestützter Simulationen ermit telt werden. Es können CFD-Simulationen genutzt werden, bei spielsweise, um die Effizienz einer bestimmten bzw. mehrerer verschiedener Stützstreben-Außengeometrien zu ermitteln. Die Abkürzung CFD steht dabei in vorbekannter Weise für Computa- tional Fluid Dynamics, ins Deutsche übersetzt: numerische Strömungsmechanik .
Es ist z.B. auch möglich, einen digitalen Zwilling einer zu modifizierenden Turbinenanordnung bzw. eines Kraftwerkes mit einer solchen heranzuziehen. Die Stützstreben des Diffusors des digitalen Zwillings können dann beispielsweise - in der Simulation - mit erfindungsgemäßen Verkleidungen versehen und das Betriebsverhalten bzw. die Performance untersucht werden. Insbesondere können auch Simulationen für unterschiedliche Verkleidungen durchgeführt und die Ergebnisse miteinander verglichen werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgese hen, dass vor der Befestigung der Verkleidung an der wenigs tens einen ursprünglichen Stützstrebe unter Nutzung computer gestützter Simulationen, bevorzugt unter Nutzung eines digi talen Zwillings der anzupassenden Turbinenanordnung, ein ge eigneter Zeitpunkt für die Befestigung der Verkleidung ermit telt wird. Die Anbringung der Verleidung, an der wenigstens einen ursprünglichen Stützstrebe erfolgt dann bevorzugt an dem ermittelten Zeitpunkt. Es kann eine gezielte Planung er folgen, wann die erfindungsgemäße Adaption erfolgt bzw. die erfindungsgemäßen Adaptionen erfolgen.
Für den Fall, dass zwei oder mehr verschiedene Verkleidungen verwendet werden, insbesondere wenigstens ein Satz mit mehre ren Verkleidungen, um die Performance in einem zweiten, drit ten und ggf. weiteren Betriebsparameterbereichen zu verbes sern, kann unter Nutzung computergestützter Simulationen, et wa eines digitalen Zwillings, ein Plan erstellt werden, wann welche Verkleidung an der (jeweiligen) ursprünglichen Stütz strebe angebracht bzw. von dieser entfernt wird.
Um wenigstens einen Zeitpunkt für eine Verkleidungsanbringung bzw. einen Verkleidungswechsel bzw. eine Entfernung einer solchen zu ermitteln, können beispielsweise ein digitaler Zwilling und historische Betriebsparameter der anzupassenden Turbinenanordnung bereitgestellt und kann der digitale Zwil ling mit den historischen Betriebsdaten kalibriert werden.
Dann kann der kalibrierte digitale Zwilling dahingehend ange passt werden, dass von dessen Diffusor wenigstens eine Stütz strebe eine mit einer Verkleidung versehene adaptierte Stütz strebe ist, bevorzugt alle Stützstreben adaptierte Stützstre ben sind. Mit dem entsprechend angepassten digitalen Zwilling können hypothetische Betriebsdaten simuliert werden.
Es können Betriebspunkte gefunden werden, an denen mit dem Diffusor mit den ursprünglichen Stützstreben ohne Verkleidung eine bessere Performance, insbesondere bessere Leistung und/oder Effizienz, erzielt wurde, und es können Betriebs punkte gefunden werden, an denen mit dem Diffusor mit der we nigstens einen adaptierten Stützstrebe eine bessere Perfor mance, insbesondere bessere Leistung und/oder Effizienz, er zielt wurde. Es kann spezifiziert werden, welche Dauer eine für das An bringen und/oder Wechseln und/oder Entfernen der Verklei dungien) erforderliche Stillstandszeit hat und/oder ob es an dere Stillstandszeiten gibt und/oder wie lange die insgesamt pro Jahr zulässige Stillstandszeit ist. Diese Angaben können als Input für die Simulation bereitgestellt werden.
Weiterhin können mehrere Fallkonstellationen simuliert wer den, die sich durch eine unterschiedliche Anzahl des Anbrin- gens und/oder Wechselns und/oder Entfernens der Verklei dungien) und/oder unterschiedliche Kombinationen von ver schiedenen Verkleidung(en) und/oder unterschiedliche Zeit punkte der Anbringens und/oder Wechselns und/oder Entfernens der Verkleidung(en) auszeichnen.
Aus den verschiedenen Fallkonstellationen kann dann bei spielsweise diejenige Fallkonstellation ermittelt werden, in welcher die beste Gesamtperformance der Turbinenanordnung insbesondere über den GesamtZeitraum, über den sich die his torischen Betriebsdaten erstrecken, erzielt wird.
Dann kann, was die Anbringung und/oder den Wechsel und/oder das Entfernen der Verkleidung(en) an Diffusor-Stützstreben der realen Turbinenanordnung angeht gemäß dieser durch Simu lation ermittelten Fallkonstellation vorgegangen werden. Es kann also mittels einer Simulation eine geeignete Anzahl und ein geeignetes Timing, mit anderen Worten eine Planung für Verkleidungsanbringungs- bzw. Verkleidungswechsel- bzw. Ver- kleidungsentfernungs-Stillstandszeiten erhalten werden, gemäß der dann vorgegangen wird.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der Er findung wird auf die Unteransprüche sowie auf die nachfolgen de Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung verwiesen.
In der Zeichnung ist Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Diffusors einer Turbinenanordnung,
Figur 2 eine Schnittdarstellung einer der Stützstreben des Diffusors aus Figur 1, wobei die Stützstrebe mit einer zwei teiligen Verkleidung versehenen ist,
Figur 3 die Ansicht des Diffusors gemäß Figur 1, wobei eine der Stützstreben mit einer Verkleidung versehen ist,
Figur 4 Seitenansichten der mit der Verkleidung versehenen Stützstrebe aus Figur 3,
Figur 5 einen ersten Schnitt durch eine Stützstrebe, an der eine Verkleidung mit in radialer Richtung variierendem Quer schnitt befestigt ist,
Figur 6 einen zweiten Schnitt durch die Stützstrebe und Verkleidung aus Figur 5,
Figur 7 einen ersten Schnitt durch eine Stützstrebe mit in radialer Richtung variierendem Querschnitt, an der eine Ver kleidung befestigt ist, deren Querschnitt sich in radialer Richtung nicht verändert,
Figur 8 einen zweiten Schnitt durch die Stützstrebe und Verkleidung aus Figur 7,
Figur 9 Seitenansichten einer Stützstrebe, an der eine ei- teilige Verkleidung befestigt ist,
Figur 10 Seitenansichten einer Stützstrebe, an der eine zweiteilige Verkleidung befestigt ist, wobei ein Verklei dungsteil die Vorder- und der andere Verkleidungsteil die Hinterkante der Stützstrebe übergreift, Figur 11 einen Graphen mit Simulationsdaten, die eine mit der Erfindung einhergehende Effizienzsteigerung aufzeigen, und
Figur 12 ein rein schematisches Blockbild mit beispielhaften Schritten zum Erhalt einer Planung für die Anbringung und/oder den Wechsel und/oder das Entfernen der Verklei dungien) an Diffusor-Stützstreben.
In den Figuren sind gleiche Komponenten mit gleichen Bezugs ziffern versehen.
Die Figur 1 zeigt einen Diffusor 1 einer nicht weiter darge stellten Turbinenanordnung einer Gasturbine eines Gasturbi nenkraftwerkes. Dieser kann beispielswiese der letzten Turbi nenstufen stromabwärtig nachgeordnet sein und dazu dienen, gewünschte Druck- und Temperaturverhältnisse des Arbeitsmedi ums einzustellen.
Der Diffusor 1 umfasst eine äußere und eine innere Begren zungswand 2, 3, zwischen denen ein ringförmiger Strömungska nal 4 gebildet wird, und mehrere Stützstreben 5, welche die äußere 2 und innere Begrenzungswandung 3 miteinander verbin den. Bei dem dargestellten Beispiel sind insgesamt fünf Stützstreben 5 vorhanden, welche in Umfangsrichtung äqui distant voneinander beabstandet angeordnet sind. Wie man er kennt, umfasst der Diffusor 1 ein äußeres 6 und inneres ring förmiges Element 7, die über die Stützstreben 5 miteinander verbunden sind und die Innenwandung des äußeren Ringelementes 6 bildet die den Ringkanal 4 außenseitig begrenzende äußere Begrenzungswand 2 und die Außenwandung des inneren Ringele mentes 7 bildet die den Strömungskanal 4 innenseitig begren zende innere Begrenzungswand 3. Dass innere Ringelement 7 ist vorliegend zylinderförmig und zeichnet sich durch einen in axialer Richtung konstanten Durchmesser aus. Das äußeren Rin gelement 6 hingegen ist konisch. Konkret nimmt der Durchmes ser dieses in stromabwärtiger axialer Richtung (in Figur 1 nach rechts oben) zu. Entsprechend verbreitert sich auch der Ringkanal 4 in stromabwärtiger axialer Richtung.
Der durch den Diffusor 1 definieret Strömungskanal 4 bildet einen Abschnitt des gesamten Strömungskanals der nicht weiter dargestellten Turbinenanordnung. Dazu schließen sich, wenn der Diffusor 1 in der Turbinenanordnung montiert ist, zu sei nen beiden Stirnseiten in hinlänglich vorbekannter Weise wei tere Elemente vor- und nachgelagerter Komponenten bzw. Stufen an, wodurch sich der Gesamtkanal ergibt.
Die Stützstreben 5 weisen jeweils eine Druckseitenwand 8 und eine Saugseitenwand 9 auf, die sich in einer axialen Richtung von einer Vorderkante 10 zu einer stromabwärtigen Hinterkante 11 der jeweiligen Stützstrebe 5 erstrecken.
Die Seiten 8, 9 und Kanten 10, 11 der Stützstreben 5 können auch der Figur 2 entnommen werden, welche eine Querschnitts darstellung der Stützstreben 5 des Diffusors 1 aus Figur 1 zeigt. Bei dem dargestellten Beispiel haben sind die fünf Stützstreben 5 alle baugleich, so dass die Figur 2 beispiel haft einen Schnitt aller dieser zeigt.
Die Stützstreben 5 sind, wie man der Figur 1 entnehmen kann, hohl ausgebildet. Sie zeichnen sich ferner durch eine aerody namische Außengeometrie aus. Sowohl die Druckseitenwand 8 als auch die Saugseitenwand 9 der jeweiligen Stützstrebe 5 ist nicht eben sondern gekrümmt. Die Form der Stützstreben 5 ist dabei für einen ersten Betriebsparameterbereich ausgestaltet, mit anderen Worten ausgelegt bzw. designt. Der erste Be triebsparameterbereich ist durch einen Volllastbereich gege ben, hier denjenigen Bereich, der oberhalb von 75% des Turbi nenausgangsmassenflusses, welcher in voller Leistung unter Standard (ISO) Umgebungsbedingungen zu erwarten wäre, liegt. Dies ist rein beispielhaft zu verstehen.
Während viele Kraftwerke mit Turbinenanordnungen unter der Erwartung ausgestaltet werden bzw. wurden, dass sie immer im Volllastbereich betrieben werden, kommt es in der Praxis oft mals dazu, dass in Abweichung hiervon ein Teillastbetrieb er folgt, was auf verschiedene Ursachen zurückgeführt werden kann. Rein beispielhaft seien Änderungen in angeschlossenen Stromnetzen, etwa aufgrund erneuerbarer Energien, das On- o- der Offline gehen anderer Kraftwerke, Änderungen der Rangfol ge, etc. genannt.
Ein Kraftwerk, welches sich durch ein für den Volllastbetrieb optimiertes Design auszeichnet, insbesondere derart ausge staltet ist, dass unter Volllast eine besonders gute bzw. die beste Performance, etwa Leistung und/oder Effizienz erzielt wird, zeichnet sich im Teillastbetrieb in der Regel durch ei ne schlechtere Performance aus. Insbesondere für den Fall, dass ein Teillastbetrieb nachträglich ein dominanter Be triebsmodus wird, kann es ökonomisch attraktiv sein, die Ef fizienz für den Teillastbereich zu verbessern.
Dies ist unter Durchführung des im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum An passen einer für einen ersten Betriebsparameterbereich ausge stalteten Turbinenanordnung an einen zweiten Betriebsparame terbereich möglich.
Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Tur binenanordnung mit dem in Figur 1 gezeigten Diffusor 1 be reitgestellt und es wird vorliegend an allen fünf der Stütz streben 5 des Diffusors 1 jeweils eine Verkleidung 12 lösbar befestigt, um adaptierte Stützstreben 13 zu erhalten, wobei die Verkleidung 12 jeweils derart ausgebildet sind und an der jeweiligen Stützstrebe 5 angeordnet werden, dass sich die je weilig resultierende adaptierte Stützstrebe 13 zumindest ab schnittsweise durch eine im Vergleich zu der wenigstens einen ursprünglichen Stützstrebe 5 veränderte Außengeometrie aus zeichnet.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die verwende ten Verkleidungen 12 jeweils mehrteilig ausgebildet. Jede Verkleidung umfasst konkret zwei Verkleidungsteile 12a, 12b, die jeweils durch ein gebogenes Blech gegeben sind. Die bei den Teile 12a, 12b haben einen J-förmigen Querschnitt. Dies kann man gut in der Schnittdarstellung gemäß Figur 2 erken nen. Es sei angemerkt, dass der in Figur 2 gezeigte Schnitt, wie man der Figur 4, welche die Stützstrebe 5 mit daran ange ordneter Verkleidung 12 von beiden Seiten zeigt, entnehmen kann, durch den oberen Bereich der adaptierten, die Verklei dung 12 umfassenden Stützstrebe 13 geht. Entsprechend zeigt die Figur 2 einen Schnitt durch den oberen Verkleidungsteil 12a. Der untere Teil 12b weist die gleiche Querschnittsform auf.
In der perspektivischen Figur 3 ist die Verkleidung 12 eben falls gezeigt, wobei sie schematisch mit gestrichelter Linie angedeutet ist, zur Veranschaulichung auch derjenige Bereich dieser, der von dem äußeren Ringelement 6 verdeckt ist. In der Figur 3 ist - beispielhaft für alle Stützstreben 5 - eine Verkleidung 12 an einer der Streben 5 eingezeichnet. Der ge zeigte Diffusor mit an den ursprünglichen Stützstreben 5 vor gesehenen Verkleidungen 12 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Diffusors.
Die mehr-, vorliegend zweiteilige Ausbildung der Verkleidun gen 12 trägt dem Umstand Rechnung, dass der Strömungskanal 4 sich in Strömungsrichtung verbreitert. In diesem Fall kann zunächst nur ein Teil, hier konkret der in Figur 4 obere Teil 12a, dessen Breite mit zunehmenden Abstand von der Vorderkan te 14 zunimmt, auf die jeweilige ursprüngliche Stützstrebe an einer von der äußeren Begrenzungswandung 2 beabstandeten Stelle in axialer Richtung in Strömungsrichtung aufgeschoben werden und dann in radialer Richtung zur äußeren Begrenzungs wandung 2 geschoben werden, um an dieser in Anlage zu kommen. Im Anschluss kann der zweite Teil 12b, dessen Breite in axia ler Richtung nicht variiert, da die innere Begrenzungswandung 3 zylinderförmig ist, platziert werden, indem dieser in axia ler Richtung auf die Stützstrebe 5 aufgebschoben wird. In Fi gur 4 ist die Strömungsrichtung durch Pfeile angedeutet. Die Verkleidungen 12 sind ferner jeweils derart ausgebildet und werden jeweils derart an der jeweiligen ursprünglichen Stützstrebe 5 angeordnet, dass folgendes gilt.
Die jeweilige Verkleidung 12 übergreift die Vorderkante 10 der jeweiligen ursprünglichen Stützstrebe 5 über deren gesam te Länge (vgl. Figur 4) und bildet die Vorderkante 14 der je weiligen adaptierten Stützstrebe 13. Wie man erkennt, ist die durch die Verkleidung 12 gebildete Vorderkante 14 breiter ist als die dahinter liegende Vorderkante 10 der jeweiligen ur sprünglichen Stützstrebe 5.
Die jeweilige Verkleidung 12 verlängert die Druckseitenwand 8 der jeweiligen ursprünglichen Stützstrebe 5 über die Vorder kante 10 der jeweiligen ursprünglichen Stützstrebe 5 hinaus gehend nach vorne. Gleiches gilt für die Druckseitenwand 9.
Die jeweilige Verkleidung 12, konkret sowohl deren Teil 12a als auch deren Teil 12b, erstreckt sich ferner über einen Ab schnitt der Druckseitenwand 8 der jeweiligen ursprünglichen Stützstrebe 5 und bildet einen Abschnitt der Druckseitenwand 15 der jeweiligen adaptierten Stützstrebe 13. In analoger Weise erstreckt sie sich über einen Abschnitt der Saugseiten wand 9 der jeweiligen ursprünglichen Stützstrebe 5 und bildet einen Abschnitt der Saugseitenwand 16 der jeweiligen adap tierten Stützstrebe 13, was ebenfalls für beide Teile 12a,
12b gilt.
Dabei erstreckt sich die jeweilige Verkleidung 12 (mit beiden Teilen 12a, 12b), wie man in den Figuren 2 und 4 gut erkennt, in axialer Richtung über einen größeren Abschnitt der Saug seitenwand 9 der jeweiligen ursprünglichen Stützstrebe 5 als in axialer Richtung über die Druckseitenwand 8 der jeweiligen ursprünglichen Stützstrebe 5. Sie verändert mit anderen Wor ten die Außengeometrie auf der Druckseite über einen größeren Abschnitt als auf der Saugseite. Die die jeweilige Verkleidung 12 umfassende adaptierte Stütz strebe 13 zeichnet sich, genau wie die jeweilige ursprüngli che Stützstrebe 5, durch eine zumindest abschnittsweise ge krümmte Saugseitenwand 16 aus. Die Krümmung der Saugseiten wand 16 der jeweiligen adaptierten Stützstrebe 13 ist dabei abschnittsweise von der Krümmung der Saugseitenwand 9 der je weiligen ursprünglichen Stützstrebe 5 verschieden, konkret in der in Figur 2 linken Hälfte, wo die Verkleidung 12 vor der Saugseitenwand liegt. Für die Druckseiten 8, 15 von ursprüng licher 5 und adaptierter Stützstrebe 13 gilt dies gleicherma ßen, jedoch für einen deutlich kleineren Abschnitt, das die Verkleidung 12 sich, wie vorstehend bereits angemerkt, sich nur über einen deutlich geringeren Abschnitt der Druckseite 8 erstreckt. Während mittels der jeweiligen Verkleidung 12 die Außengeometrie über einen Abschnitt von etwa der Hälfte, kon kret der in Figur 2 vorderen Hälfte der Stützstrebe 5 verän dert wird, gilt dies auf der Druckseite nur für einen ver gleichsweise sehr kleinen Bereich.
Der Winkel, der zwischen der Druckseitenwand 15 der jeweili gen adaptierten Stützstrebe 13 und der Saugseitenwand 16 der jeweiligen adaptierten Stützstrebe 13 eingeschlossen wird, ist kleiner als der Winkel, der zwischen der Druckseitenwand 8 der jeweiligen ursprünglichen Stützstrebe 5 und der Saug seitenwand 9 der jeweiligen ursprünglichen Stützstrebe 5 ein geschlossen wird. Es wird mit anderen Worten in Folge der An bringung der jeweiligen Verkleidung 12 eine Strömungsgeomet rie erhalten, die sich durch eine Druck- und Saugseitenwand auszeichnet, die sich - im Vergleich mit der Geometrie der ursprünglichen Stützstrebe 5 - durch eine parallelere Orien tierung auszeichnen.
Bei dem dargestellten Beispiel wird mittels der jeweiligen Verkleidung 12 die Lage der Vorderkante und deren Winkel, insbesondere der Winkel, den diese in Bezug auf ein im Be trieb vorderseitig (in Figur 1 links) in den Diffusor 1 ein tretendes Arbeitsmedium hat, substantiell verändert. Auch die Krümmung auf der konvexen Saugseite wird mittels der jeweili- gen Verkleidung 12 variiert und ein glatter Übergang von der Vorderkante 14 der adaptierten Stützstrebe 13 bis zur hinte ren, in Figur 2 rechten Hälfte der ursprünglichen Stützstrebe 5 realisiert wird.
Die jeweilige Verkleidung 12 kombiniert mit der jeweiligen ursprünglichen Stützstrebe 5 derart, dass en aerodynamisches Profil erhalten wird, welches aus Sicht der Turbinenaus- trittsströmung saugseitig in der vorderen Hälfte der jeweili gen Strebe 13 (in Strömungsrichtung) von der ursprünglichen Außengeometrie abweicht, und in der hinteren Hälfte mit die ser übereinstimmt.
Das modifizierte Profil der adaptierten Stützstreben 13 ist aufgrund des reduzierten Vorderkanten-Winkels und der redu zierten Krümmung besser für die aus der letzten Turbinenstufe austretende Turbinenaustrittsströmung im Teillastbetrieb aus gerichtet. Demgegenüber ist die Originalgeometrie der ur sprünglichen Stützstreben 5 besser an die Turbinenausgangs strömung im Vollastbetrieb angepasst.
Wie man erkennt, erstreckt sich die Verkleidung 12 überall außerhalb der ursprünglichen Stützstrebe 5, liegt mit anderen Worten nur auf dieser auf bzw. an dieser an, und die ur sprüngliche Außengeometrie der ursprünglichen Streben 5 ist unterhalb der jeweiligen Verkleidung 12 erhalten.
Zwischen der jeweiligen Verkleidung 12 und der jeweiligen ur sprünglichen Stützstrebe 5 wird, wie man ebenfalls gut in der Figur 2 erkennt, jeweils ein Hohlraum 17 eingeschlossen, so dass die Außengeometrieveränderung besonders materialsparend realisiert ist.
In denjenigen Endbereichen der jeweiligen Verkleidung 12, in bzw. mit denen sie an der jeweiligen Stützstrebe 5 anliegt, hier mit den von der Vorderkante 14 wegweisenden Endberei chen, nimmt die Wandstärke der Verkleidung 12 ab, um einen besonders glatten Übergang ohne Kante zu realisieren. Hier sind auch Mittel zur lösbaren Befestigung der jeweiligen Ver kleidung 12 an der jeweiligen ursprünglichen Stützstrebe 5 vorgesehen.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Verklei dungen jeweils lösbar an den ursprünglichen Stützstreben 5 befestigt, was sich als ganz besonders vorteilhaft erwiesen hat. So können diese auch leicht wieder entfernt werden, um zu der ursprünglichen Außengeometrie ohne Verkleidung 12 zu rückzukehren oder auch auf anders gestaltete Verkleidungen 12 zu wechseln. Vorliegend erfolgt die Befestigung der Verklei dungen 12 an den ursprünglichen Stützstreben 5 mittels Schrauben 18 (vgl. Figur 2), die durch in der jeweiligen Ver kleidung 12 zu diesem Zweck vorgesehen Öffnungen 19 in Gewin debohrungen eingeschraubt, die in die ursprünglichen Stütz streben 5 eingebracht wurden, um die lösbare Fixierung der Verkleidungen 12 zu ermöglichen. Es sei angemerkt, dass die eingebrachten Gewindebohrungen die einzige erforderliche Mo difikation der ursprünglichen Stützstreben 5 darstellt und sich davon abgesehen in ihrem Ursprungszustand befinden.
Bei dem gezeigten Beispiel wird jede der Verkleidungen 12 mittels zwölf Schrauben 18 lösbar an der jeweiligen Stütz strebe 5 befestigt. In der Figur 4 sind die zwölf Öffnungen 19 erkennbar. Wie man sieht sind je sechs Öffnungen in jedem der beiden Verkleidungsteile 12a, 12b in deren von der Vor derkante 14 wegweisenden Endbereichen vorgesehen.
Bei dem Beispiel gemäß den Figuren 2 bis 4 zeichnen sich die ursprünglichen Stützstreben 5 und die Verkleidungen 12 durch einen in radialer Richtung gleichbleibenden Querschnitt aus. Dies ist eine verschiedene Option.
So kann alternativ dazu auch vorgesehen sein, dass sich zwar die ursprünglichen Stützstreben 5 durch einen in radialer Richtung konstant bleibenden Querschnitt auszeichnen, die Verkleidungen jedoch derart ausgebildet sind und an der je weiligen ursprüngliche Stützstrebe angeordnet werden, dass sich die jeweilige adaptierte Stützstrebe 13 durch einen in radialer Richtung variierenden Querschnitt auszeichnet. Dies ist rein beispielhaft in den Figuren 5 und 6 gezeigt, die zwei Schnittdarstellungen an unterschiedlichen radialen Posi tionen durch eine solche, die Verkleidung 12 umfassende adap tierte Stützstrebe 13 zeigen. Wie man erkennt ist in Figur 6, die beispielsweise einen näher an der inneren Begrenzungswand 3 liegenden Schnitt zeigt, die Breite der durch die Verklei dung 12 gebildeten Vorderkante 14 geringer als an der radia len Position gemäß Figur 5, die der äußeren Begrenzungswand 2 näher liegt. Die Breite kann beispielsweise von der inneren Begrenzungswand 3 bis zur äußeren Begrenzungswand 2 kontinu ierlich zunehmen (oder auch abnehmen). Andere Geometrien sind ebenfalls möglich.
Natürlich ist es auch möglich, dass die ursprünglichen Stütz strebe 5 sich durch einen in radialer Richtung variierenden Querschnitt auszeichnen. Dies ist in den Figuren 7 und 8 ver anschaulicht, die - in Analogie zu den Figuren 5 und 6 - zwei Schnitte durch eine ursprüngliche Stützstrebe mit daran be festigter Verkleidung 12 an verschiedenen radialen Positionen zeigen. Hier ist die Vorderkante 10 der ursprünglichen Stütz strebe 5 an einer radialen Position, die der äußeren Begren zungswand 2 näher liegt (Figur 7) breiter als an der radialen Position gemäß Figur 8, die der inneren Begrenzungswand 3 nä her liegt. Es kann beispielsweise sein, dass die Breite von der äußeren 2 bis zur inneren Begrenzungswand kontinuierlich zunimmt (der auch abnimmt). Andere Geometrien sind ebenfalls möglich.
Wenn die (jeweilige) ursprüngliche Stützstrebe 5 einen in ra dialer Richtung veränderlichen Querschnitt aufweist, kann es ferner sein, dass die (jeweilige) Verkleidung derart ausge bildet ist und an der (jeweiligen) ursprüngliche Stützstrebe 5 angeordnet wird, dass sich die (jeweilige) adaptierte Stützstrebe 13 durch einen in radialer Richtung konstant bleibenden Querschnitt auszeichnet, wie es die Figuren 7 und 8 beispielhaft zeigen. Weiter alternativ zu der in den Figuren 2 und 4 dargestellten zweiteiligen Verkleidung für den Fall eines Strömungskanal mit veränderlicher Breite bzw. veränderlichem Durchmesser kann auch eine einteilige Verkleidung 12 zum Einsatz kommen. Ein Beispiel einer solchen ist in Figur 9 gezeigt, wobei die se - in Analogie zu Figur 4 - links die Ansicht auf die Druckseitenwand 8 und rechts die Ansicht auf die Saugseiten wand 9 zeigt. Wenn die Breite bzw. der Durchmesser des Strö mungskanals 4 konstant ist, verlaufen die innere und äußere Begrenzungswand parallel und es kann eine einteilige Verklei dung 12 in axialer Richtung auf die (jeweilige) ursprüngliche Stützstrebe 5 aufgeschoben werden.
Eine mehrteilige Verkleidung 12 kann alternativ oder zusätz lich auch dann zum Einsatz kommen, wenn sowohl eine Geomet rieänderung im Bereich der Vorderkante 10 als auch eine Geo metrieänderung im Bereich der Hinterkante 11 der (jeweiligen) Stützstrebe 5 gewünscht bzw. erforderlich ist. Dann kann bei spielsweise wenigstens ein Teil 12a der Verkleidung 12 im Be reich der Vorderkante 10 der ursprünglichen Stützstrebe 5 an geordnet werden und wenigstens ein Teil 12b im Bereich der Hinterkante 11 der ursprünglichen Stützstrebe 5. Ein Beispiel einer solchen Konfiguration ist in der Figur 10 gezeigt, die - wiederum in Analog zu Figur 4 - links die Ansicht auf die Druckseitenwand 8 und rechts die Ansicht auf die Saugseiten wand 9 zeigt. Hier übergreift der Verkleidungsteil 12a die Vorderkante 10 der ursprünglichen Stützstrebe 5 und bildet die Vorderkante 14 der adaptierten Stützstrebe 13- Der Ver kleidungsteil 12b übergreift die Hinterkante 11 der ursprüng lichen Stützstrebe 5 und bildet die Hinterkante 20 der adap tierten Stützstrebe 5. Die Verkleidungsteile 12a und 12b lie gen hier - in Abweichung von dem Beispiel aus Figur 2 und 4 - nicht aneinander an, sondern sind voneinander beabstandet an der jeweiligen Stützstrebe 5 angeordnet. Es sei angemerkt, dass es alternativ zu dem in Figur 10 dargestellten Beispiel selbstverständlich auch möglich ist, dass die beiden Elemente 12a und 12b an der Vorder- und Hinterkante ihrerseits mehr- teilig, beispielsweise zweiteilig, wie in Figur 2 und 4, aus gestaltet sind. Dann würde die Verkleidung 12 beispielsweise vier Teile umfassen.
Insbesondere, um drei oder mehr verschiedene Betriebsparame terbereiche abzudecken, kann einer oder können mehrere Sätze von verschieden ausgestalteten Verkleidungen 12 zum Einsatz kommen. Werden alle Stützstreben 5 mit Verkleidungen verse hen, wird zweckmäßiger Weise eine der Anzahl der Stützstreben 5 entsprechende Anzahl von Sätzen mit je zwei oder mehr ver schiedenen Verkleidungen 12 bereitgestellt. Jeder Satz von Verkleidungen 12 kann beispielsweise eine Verkleidung 12 um fassen, wie sie in den Figuren 2 und 4 gezeigt ist und eine weitere Verkleidung 12, mit der eine adaptierte Stützstrebe 13 erhalten werden kann, die die Vorderkante nur in geringe rem Maße verbreitert. Die zweite Verkleidung 12 kann sich beispielsweise durch die in Figur 6 gezeigte Form auszeich nen, dies etwa auch über die gesamte Ausdehnung in radialer Richtung.
Für alle vorstehend beschrieben Ausführungsbeispiel erfin dungsgemäßer Verkleidungen 12 und Sätze solcher gilt, dass mit überraschend einfachen Mitteln eine Anpassung der Strö mungsgeometrie von Diffusor-Stützstreben 5 an geänderter Be triebsbedingungen realisiert und so eine verbesserte Perfor mance bei den geänderten Bedingungen erzielt werden kann.
Die Figur 11 zeigt beispielhaft einen Graphen mit Simulati onsdaten, welcher die durch die erfindungsgemäße Vorgehens weise erzielte Effizienzverbesserung aufzeigt. Die Simulati onsdaten wurden mittels CFD (Computational Fluid Dynamics) berechnet.
Konkret ist in Figur 11 auf der Y-Achse die Diffusor- Effizienzänderung im Vergleich mit den ursprünglichen Stütz streben 5, also der ursprünglichen Außengeometrie, aufgetra gen und auf der X-Achse der prozentuale Anteil am Turbinen ausgangsstrom bei Volllast (bei 30°C Umgebungstemperatur). In dem Graphen sind zwei verschiedene Kurven dargestellt, die Werte für zwei verschiedene Formen Bl, B2 stromaufwärtiger Turbinenschaufeln umfassen. Die Form von B2 zeichnet sich durch eine etwas breitere Vorderkante aus. Wie man erkennt, kann bei einem Teillastbetrieb mit konkret 60% des Vollast- Turbinenausgangsstroms - für beide Formen Bl. B2 - eine Effi zienzsteigerung von mehr als 0,5% erzielt werden. Dieser Vor teil fällt in etwa linear bis etwa 80% des Vollast- Turbinenausgangsstroms bis auf etwa null ab. Die Kurven be ziehen sich auf die Geometrieadaption gemäß Figur 2, sind je doch rein beispielhaft zu verstehen. Auch mit anderen ur sprünglichen und adaptierten Stützstreben-Geometrien sind vergleichbare Effizienzsteigerungen möglich. Wie man eben falls in Figur 11 erkennt, divergiert die Effizienzänderung oberhalb von 100% des Vollast-Turbinenausgangsstroms für die beiden Schaufelformen. Während sie für die Schaufelform Bl bei etwa -0,05% bleibt, fällt sie für die Form B2 bis 120% des Vollast-Turbinenausgangsstroms auf -0,6% ab. Dieses Ver halten spielt für die erfindungsgemäße Vorgehensweise keiner lei Rolle, da hier für einen Betrieb oberhalb von 80% des Vollast-Turbinenausgangsstroms wieder auf die ursprüngliche Außengeometrie zurückgegangen würde, also die Verkleidungen für diesen Betriebsbereich entfernt würden.
Es ist auch möglich, dass insbesondere unter Rückgriff auf computergestützte Simulationen eine Planung erfolgt, wann ei ne Anbringung und/oder eine Entfernung und/oder ein Wechsel von einer oder mehreren Verkleidungen an Diffusor- Stützstreben erfolgt. Dies wird unter Bezugnahme auf die rein schematische Blockdarstellung aus Figur 12 erläutert.
Beispielsweise können historische Betriebsparameter der anzu passenden Turbinenanordnung gesammelt und als Inputwerte be reitgestellt werden (Sl) und es kann ein digitaler Zwilling der anzupassenden Turbinenanordnung mit den historischen Be triebsdaten kalibriert werden (S2). Es sei angemerkt, dass in Figur 12 links unter der Überschrift „I" Inputwerte, rechts unter der Überschrift „0" Outputwerte und der Mitte unter der Überschrift „AC" algorithmenbasierte Berechnungen rein sche matisch durch Blockelemente angedeutet sind.
Dann kann der kalibrierte digitale Zwilling dahingehend ange passt werden, dass von dessen Diffusor 1 wenigstens eine Stützstrebe 5 eine mit einer Verkleidung 12 versehene adap tierte Stützstrebe 13 ist, bevorzugt alle Stützstreben adap tierte Stützstreben 13 sind. Mit dem entsprechend angepassten digitalen Zwilling können hypothetische Betriebsdaten simu liert werden (S3).
Es können Betriebspunkte gefunden werden, an denen mit dem Diffusor 1 mit den ursprünglichen Stützstreben 5 ohne Ver kleidung 12 eine bessere Performance, insbesondere bessere Leistung und/oder Effizienz, erzielt wurde, und es können Be triebspunkte gefunden werden, an denen mit dem Diffusor 1 mit der wenigstens einen adaptierten Stützstrebe 13, bevorzugt mit den sämtlichen adaptierten Stützstreben 13 eine bessere Performance, insbesondere bessere Leistung und/oder Effizi enz, erzielt wurde (S4).
Es kann spezifiziert werden, welche Dauer eine für das An bringen und/oder Wechseln und/oder Entfernen der Verklei dungien) erforderliche Stillstandszeit hat und/oder ob es an dere Stillstandszeiten gibt und/oder wie lange die insgesamt pro Jahr zulässige Stillstandszeit ist (S5). Diese Angaben können als Input übergeben werden. Es sei angemerkt, dass dies natürlich auch vorher, beispielsweise vor der Kalibrie rung des digitalen Zwillings (S2) erfolgen kann.
Weiterhin können mehrere Fallkonstellationen simuliert wer den, die sich durch eine unterschiedliche Anzahl des Anbrin- gens und/oder Wechselns und/oder Entfernens der Verklei dungien) und/oder unterschiedliche Kombinationen von ver schiedenen Verkleidung(en) und/oder unterschiedliche Zeit punkte der Anbringens und/oder Wechselns und/oder Entfernens der Verkleidung(en) auszeichnen. Aus den verschiedenen Fall konstellationen kann dann diejenige Fallkonstellation ermit- telt werden, in welcher die beste Gesamtperformance der Tur binenanordnung insbesondere über den GesamtZeitraum, über den sich die historischen Betriebsdaten erstrecken, erzielt wird (S6).
Als Output aus der Simulation kann die beste Fallkonstellati on bzw. können die zugehörige Anzahl und das zugehörige Ti ming für das Anbringen und/oder Wechseln und/oder Entfernen der Verkleidung(en) erhalten werden (S7), mit anderen Worten eine Planung.
Dann kann, was die Anbringung und/oder den Wechsel und/oder das Entfernen der Verkleidung(en) 12 an Diffusor-Stützstreben 5 der realen Turbinenanordnung angeht, gemäß dieser durch Si- mulation ermittelten Fallkonstellation bzw. dem Plan vorge gangen werden.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausfüh rungsbeispiel 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 zum Anpassen einer für einen ersten Betriebspa rameter-, insbesondere Lastbereich ausgelegten Turbinenanord nung an einen zweiten Betriebsparameter-, insbesondere Last bereich, bei dem eine Turbinenanordnung mit einem Diffusor (1) bereitge stellt wird, wobei der Diffusor (1) eine äußere (2) und eine innere Begrenzungswand (3), zwischen denen ein ringförmiger Strömungskanal (4) gebildet wird, und meh rere die äußere (2) und innere Begrenzungswandung (3) miteinander verbindende Stützstreben (5) umfasst, und an wenigstens einer der Stützstreben (5) eine Verklei dung (12) bevorzugt lösbar befestigt wird, um wenigstens eine adaptierte Stützstrebe (13) zu erhalten, wobei die Verkleidung (12) derart ausgebildet ist und angeordnet wird, dass sich die wenigstens eine adaptierte Stütz strebe (3) zumindest abschnittsweise durch eine im Ver gleich zu der wenigstens einen ursprünglichen Stützstre be (5) veränderte Außengeometrie auszeichnet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine ursprüngliche Stützstrebe (5) eine Druck seitenwand (8) und eine Saugseitenwand (9) aufweist, die sich in einer axialen Richtung von einer Vorderkante (10) zu einer stromabwärtigen (11) Hinterkante der wenigstens einen ur sprüngliche Stützstrebe (5) erstrecken.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (12) derart ausgebildet ist und an der we nigstens einen ursprünglichen Stützstrebe (5) angeordnet wird, dass die Verkleidung (12) zumindest abschnittsweise die Vorderkante (10) der wenigstens einen ursprünglichen Stütz strebe (5) übergreift und zumindest abschnittsweise die Vor derkante (14) der wenigstens einen adaptierten Stützstrebe (13) bildet, bevorzugt, wobei die durch die Verkleidung (12) gebildete Vorderkante (14) breiter ist als die dahinter lie gende Vorderkante (10) der wenigstens einen ursprünglichen Stützstrebe (5), oder der durch die Verkleidung (12) gebildete Vorderkantenab schnitt breiter ist als der dahinter liegende Vorderkantenab schnitt der wenigstens einen ursprünglichen Stützstrebe (5).
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (12) derart ausgebildet ist und an der we nigstens einen ursprünglichen Stützstrebe (5) angeordnet wird, dass die Verkleidung (12) oder zumindest ein Teil die ser die Saugseitenwand (9) und/oder die Druckseitenwand (8) über die Vorderkante (10) der wenigstens einen ursprünglichen Stützstrebe (5) hinausgehend nach vorne verlängert, und/oder dass die Verkleidung (12) derart ausgebildet ist und an der wenigstens einen ursprünglichen Stützstrebe (5) angeordnet wird, dass die Verkleidung (12) oder zumindest ein Teil die ser die Saugseitenwand (9) und/oder die Druckseitenwand (8) über die Hinterkante (11) der wenigstens einen ursprünglichen Stützstrebe (5) hinausgehend nach hinten verlängert.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (12) derart ausgebildet ist und an der we nigstens einen ursprüngliche Stützstrebe (5) angeordnet wird, dass sie sich zumindest über einen Abschnitt der Druckseiten wand (8) der wenigstens einen ursprünglichen Stützstrebe (5) erstreckt und zumindest einen Abschnitt der Druckseitenwand (15) der wenigstens einen adaptierten Stützstrebe (13) bil det, und/oder dass die Verkleidung (12) derart ausgebildet ist und an der wenigstens einen ursprüngliche Stützstrebe (5) angeordnet wird, dass sie sich zumindest über einen Abschnitt der Saug- seitenwand (9) der wenigstens einen ursprünglichen Stützstre be (5) erstreckt und zumindest einen Abschnitt der Saugsei tenwand (16) der wenigstens einen adaptierten Stützstrebe (13) bildet.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (12) derart ausgebildet ist und an der we nigstens einen ursprüngliche Stützstrebe (5) angeordnet wird, dass sich die Verkleidung (12) oder zumindest ein Teil dieser in axialer Richtung über einen größeren Abschnitt der Saug seitenwand (9) der wenigstens einen ursprünglichen Stützstre be (5) erstreckt als in axialer Richtung über die Drucksei tenwand (8) der wenigstens einen ursprünglichen Stützstrebe (5).
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (12) derart ausgebildet ist und an der we nigstens einen ursprüngliche Stützstrebe (5) angeordnet wird, dass der Winkel, der zwischen der Druckseitenwand (15) der wenigstens einen adaptierten Stützstrebe (13) und der Saug seitenwand (16) der wenigstens einen adaptierten Stützstrebe (13) eingeschlossen wird kleiner ist als der Winkel, der zwi schen der Druckseitenwand (8) der wenigstens einen ursprüng lichen Stützstrebe (5) und der Saugseitenwand (9) der wenigs tens einen ursprünglichen Stützstrebe (5) eingeschlossen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die wenigstens eine ursprüngliche Stützstrebe (5) durch eine zumindest abschnittsweise gekrümmte Saugseitenwand (9) auszeichnet und die Verkleidung (12) derart ausgebildet ist und an der wenigstens einen ursprünglichen Stützstrebe (5) angeordnet wird, dass sich die wenigstens eine adaptierte Stützstrebe (13) durch eine zumindest abschnittsweise ge krümmte Saugseitenwand (16) auszeichnet, wobei bevorzugt die Krümmung der Saugseitenwand (16) der wenigstens einen adap tierten Stützstrebe (13) zumindest abschnittsweise von der Krümmung der Saugseitenwand (9) der wenigstens einen ur sprünglichen Stützstrebe (5) verschieden ist, und/oder dass sich die wenigstens ein ursprüngliche Stützstrebe (5) durch eine zumindest abschnittsweise gekrümmte Druckseiten wand (8) auszeichnet und die Verkleidung (12) derart ausge bildet ist und an der wenigstens einen ursprüngliche Stütz strebe (5) angeordnet wird, dass sich die wenigstens eine adaptierte Stützstrebe (13) durch eine zumindest abschnitts weise gekrümmte Druckseitenwand (15) auszeichnet, wobei be vorzugt die Krümmung der Druckseitenwand (15) der wenigstens einen adaptierten Stützstrebe (13) zumindest abschnittsweise von der Krümmung der Druckseitenwand (8) der wenigstens einen ursprünglichen Stützstrebe (5) verschieden ist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (12) derart ausgebildet ist und an der we nigstens einen ursprüngliche Stützstrebe (5) angeordnet wird, dass zwischen der Verkleidung (12) und der wenigstens einen ursprünglichen Stützstrebe (5) wenigstens ein Hohlraum (17) eingeschlossen wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die wenigstens eine ursprüngliche Stützstrebe (5) durch einen in radialer Richtung konstant bleibenden Querschnitt auszeichnet und die Verkleidung (12) derart ausgebildet ist und an der wenigstens einen ursprüngliche Stützstrebe (5) an geordnet wird, dass sich die wenigstens eine adaptierte Stützstrebe (13) durch einen in radialer Richtung variieren den Querschnitt auszeichnet, oder dass sich die wenigstens eine ursprüngliche Stützstrebe (5) durch einen in radialer Richtung variierenden Querschnitt auszeichnet und die Verkleidung (12) derart ausgebildet ist und an der wenigstens einen ursprüngliche Stützstrebe (5) an geordnet wird, dass sich die wenigstens eine adaptierte Stützstrebe (13) durch einen in radialer Richtung konstant bleibenden Querschnitt auszeichnet.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (12) mittels Bolzen und/oder Schrauben (18) und/oder Klammern und/oder Pinnen und/oder Verriegelungsele menten an der wenigstens einen ursprünglichen Stützstrebe befestigt wird, und/oder, dass die Verkleidung (12) mehrtei lig ausgebildet ist, bevorzug, wobei die mehreren Teile (12a, 12b) der Verkleidung (12) nacheinander insbesondere lösbar an der wenigstens einen ursprünglichen Stützstrebe (5) befestigt werden.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Befestigung der Verkleidung (12) an der wenigstens einen ursprünglichen Stützstrebe (5) unter Nutzung computer gestützter Simulationen, bevorzugt unter Nutzung eines digi talen Zwillings der anzupassenden Turbinenanordnung, ein ge eigneter Zeitpunkt für die Befestigung der Verkleidung (12) ermittelt wird, und die Verkleidung an diesem Zeitpunkt ange bracht wird.
13. Verkleidung (12) für eine Stützstrebe (5) eines Diffusors (1) einer Turbinenanordnung, insbesondere Gasturbinenanord nung, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorher gehenden Ansprüche.
14. Satz mit zwei oder mehr verschieden ausgebildeten Ver kleidungen (12) nach Anspruch 13.
15. Verwendung einer Verkleidung (12) nach Anspruch 13 oder eines Satzes von Verkleidungen (12) nach Anspruch 14 bei der Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
16. Diffusor (1) für eine Turbinenanordnung, insbesondere Gasturbinenanordnung, der eine äußere (2) und eine innere Be grenzungswand (3), zwischen denen ein ringförmiger Strömungs kanal (4) gebildet wird, und mehrere die äußere (2) und inne- re Begrenzungswandung (3) miteinander verbindende Stützstre ben (5) umfasst, und eine Verkleidung (12) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, die insbe sondere lösbar an einer der Stützstreben (5) befestigt ist, bevorzugt mehrere Verkleidungen (12) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, von denen je weils eine an einer der Stützstreben (5) insbesondere lösbar befestigt ist.
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