KR20000048758A - 증기 터빈 및 환기 작업 시 증기 터빈을 냉각하는 방법 - Google Patents

증기 터빈 및 환기 작업 시 증기 터빈을 냉각하는 방법 Download PDF

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디트마르 베르크만
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칼 하인쯔 호르닝어
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Abstract

본 발명은, 가이드 베인(5)을 포함하는 증기 터빈에 관한 것이며, 이 경우 적어도 하나의 가이드 베인(5a)이 중공부(6)를 가진다. 중공부(6)는 유체(8)의 유입을 위한 유체 라인 및 배출 라인(9a, 9b)과 연결되며, 상기 배출 라인(9a, 9b)은 가이드 베인(5a)의 외부 표면(10)에 연결된다. 또한 본 발명은 환기 작업 시 증기 터빈(1)을 냉각하는 방법에 관한 것이다.

Description

증기 터빈 및 환기 작업 시 증기 터빈을 냉각하는 방법 {STEAM TURBINE AND PROCESS FOR COOLING A STEAM TURBINE IN VENTILATION OPERATION}
예를 들어, 1985 Stuttgart, Teubner 출판사, K. Menny의 저서, "터보 머신", 제 3.4.6장 "습증기(wet steam) 단계"에는, 증기 터빈에서 특히 소위 습증기 단계 및 활성 증기의 응축이 이루어진다는 것이 공지되어 있다. 증기 터빈 내에서 증기의 팽창 시 예를 들어 응축 터빈에서 습증기 영역에 대한 한계 곡선에 미달하면 응결점 이하로 냉각된 증기가 존재하며, 상기 증기의 온도는 증발점 내에 있는 포화 온도보다 낮다. 일정한 응결점 이하의 냉각 시에 수막(water film) 또는 개별 물줄기 형태로 가이드 베인에 떨어지는 수증기 방울이 생기지 않는 일시적인 응축이 이루어진다. 가이드 베인의 뒤쪽 에지로부터 수막이 떨어지며 약 400㎛ 까지의 직경을 갖는 2차 방울을 형성한다. 상기 증기 방울이 가이드 베인 상에 떨어질 때, 특히 상기 증기 방울이 50 내지 400 ㎛ 크기의 직경을 가질 때 재료 손상을 초래할 수 있다(소위 물방울 충격 칩식). 상기 물방울 충격 침식을 방지하기 위해 수막은 자주 가이드 베인 표면에서 직접 흡입된다. 이를 위해 중공의 가이드 베인은 슬릿을 포함하며, 상기 슬릿의 내부는 증기 터빈의 응축기에 연결된다.
DE-OS 19 51 922호에는 증기 터빈의 저압 단계에서의 물방울 형성을 방지하기 위한 장치가 공지되어 있다. 물방울 형성은, 최종 가이드 베인열의 가이드 베인에 외부 링을 통해 고온의 증기가 안내되는 것에 의해 방지되며, 상기 고온 증기는 중공의 가이드 베인에 의해 내부 링으로 유도되며 측지적(geodetic)으로 낮은 곳에 위치하는 배출 라인을 통해 이곳으로부터 다시 배출된다. 고온 증기를 안내함으로써 가이드 베인은, 응축이 전혀 이루어지지 않을 수 있을 정도까지 가열된다.
오스트리아 특허 출원서 제 250 402호에는, 전술한 단계로부터의 증기가 가이드 베인에 유입되고 가이드 베인 내의 슬릿에 의해 증기 흐름으로 다시 유입되는 것이 공지되어 있다. 가이드 베인에서의 응축수 형성의 방지는 US-PS 제 3 306 476호에서도 다루어지며, 이 경우 고온 증기가 중공 가이드 베인으로 안내되고 이곳으로부터 보어를 통해 증기 흐름에 도달한다. 고온 증기는, 적어도 국지적으로 포화 온도가 초과되고 응축이 일어나지 않을 때 까지 증기 흐름을 가열한다.
중공으로 구현되고 주 증기 흐름으로의 증기 배출을 위한 개구를 포함하는 증기 터빈의 터빈 블레이드는 일본 특허 출원 제 54-14 1908호, 및 일본 특허 초록 1980 Jan. 18, 제 4권에 기술된다.
EP 0 602 040 B1호 및 이와 상응하는 DE 41 29 518 A1호에는 환기 작업 시 저압 증기 터빈을 냉각하는 방법이 공지되어 있으며, 이 경우 증기 터빈의 회전자는 팽창될 증기의 제공 없이 회전한다. 환기 작업 시 작동하는 저압 터빈에서는 증기 분위기가 압도적이며, 상기 증기 분위기의 정지 압력은 저압 터빈과 연결된 응축기에 지배적인 압력에 상응한다. 증기와 터빈 블레이드의 마찰(환기)은 현저한 온도 상승을 유발할 수 있으며, 그 결과 터빈이 매우 높은 온도로, 어쩌면 허용 범위를 초과하여 가열될 수 있다. 이것을 막기 위해, 예를 들어 터빈의 배출구에 또는, 냉각 능력이 매우 높아야할 경우 터빈의 유입구에 응축수가 스프레이로 분사되는 냉각 조치가 사용된다. 응축수는 온도 하강 시 증발되고, 그 결과 환기되는 터빈이 냉각된다. 배출구에 분사가 이루어지면 냉각 작용은 종종 배출구 가까이의 터빈 부분으로 제한된다; 유입구에 분사가 이루어지면, 유입구 영역에 응집되는 응축수는 물분출에 의해 터빈의 블레이드 회전을 방해할 수 있다. 따라서 EP 0 602 040 B1호에 따라 증기는 증기 터빈의 배출구와 유입구 사이에 위치하는 추기(steam extraction)를 통해 증기 터빈으로 유입된다. 이러한 방식으로 터빈 내의 냉각은 우선 방사형으로 외부에 위치하고 터빈 내에 있는 증기와의 마찰에 의해 가장 높은 부하를 받는 베인의 단부에서 이루어진다. 따라서 냉각 작용은 의도한 터빈 영역으로 제한된다. 터빈의 다른 컴포넌트, 예를 들어 터빈 샤프트의 냉각은 방지된다.
추기와 연결된 저널 라인(journal line)에는, 특히 응축수-이송 라인에 의해 응축수가 증기-이송 라인 및/또는 추기 라인에 분사됨으로써, 증기 외에도 추가 응축수가 제공된다. 응축수는 바람직하게 스프레이 노즐에서 증기와 혼합되며 상기 스프레이 노즐로부터 저널 라인으로 분사된다. 방울 직경이 약 0.1 mm이하의 미세한 방울로 분리된 응축수에 의해 매우 높은 냉각 효과가 얻어진다. 냉각 공정의 제어는 추기와 배출구 사이에 위치하는 온도 측정점에 의해 이루어지며, 측정 온도에 따라 추기로의 증기의 제공 또는 증기-응축수-혼합물의 제공이 제어된다. 저널 라인에 안내된 증기 또는 증기-응축수-혼합물의 양은 증기 터빈의 작동 시 증기 흐름의 1 % 정도이다. 냉각에 사용된 증기는 응축수의 수집, 가열 및 탈가스에 작용하는 응축수 탱크로부터 나온다. 일반적으로 응축수의 탈가스를 위해 고온 증기가 안내되는 응축수 탱크로부터의 증기는 증기 및 응축수가 혼재하기 때문에 포화되며, 미세하게 분리된 응축수로 대체되기도 하며 따라서 환기되는 터빈으로의 분사에 매우 적합하다. 게다가 배출 라인의 증기는 빼내어질 수 있으며, 환기 작업 시 상기 배출 라인을 통해 증기가 저압 증기 터빈을 지나갈 수 있다. 이러한 증기 배출 라인은 예를 들어 저압 증기 터빈 앞에 연결된 고압 증기 터빈의 증기 또는 고압 증기 터빈 및 중압 증기 터빈 장치의 증기를 저압 증기 터빈을 순환하여 가열 장치 등으로 유도하며, 상기 가열 장치 등에서 증기가 냉각되거나 응축된다. 증기-응축수-혼합물을 얻기 위해 추기에 제공될 이러한 가열 장치의 증기가 빼내어질 수 있다. 또한 증기는 저압 증기 터빈 앞에 연결된 고압 또는 중압 증기 터빈에서 직접 또는 간접적으로 예를 들어 상기 터빈에 장착된 예열기 등에서 빼내어질 수 있다. 이러한 증기는 통상적으로 충분히 높은 압력을 가지고 있어서, 특별한 펌프 등의 장치 없이도 환기되는 증기 터빈으로의 증기 유입이 이루어질 수 있다.
본 발명은 내부 하우징으로 둘러싸인, 주축을 따라 정열된 터빈 회전자를 갖는 증기 터빈에 관한 것이다. 내부 하우징 내에는 터빈 회전자의 둘레를 둘러싸며 가이드 베인(guide vane)을 포함하는 가이드 베인 구조물이 장착된다. 본 발명은 또한 환기 작업 시 증기 터빈, 특히 저압 증기 터빈을 냉각하는 방법에 관한 것이다.
도 1은 저압 증기 터빈을 갖는 발전소 시스템을 도시하며,
도 2는 저압 증기 터빈의 종단면이고,
도 3은 저압 증기 터빈의 최종 가이드 베인열의 횡단면도이며,
도 4는 가이드 베인열의 부분적인 개략도이고,
도 5는 도 4에 따른 가이드 베인의 횡단면도이다.
본 발명의 목적은, 간단하고 효율적인 방식으로 환기 작업 시 냉각될 수 있고 및/또는 가이드 베인에서의 응축이 간단하고 효율적으로 방지되고, 최소한 줄어들 수 있는 증기 터빈을 제공하는 것이다. 본 발명의 추가 목적은 환기 작업 시 증기 터빈을 냉각하는 방법을 제공하는 것이다.
증기 터빈에 대한 목적은 본 발명에 의해, 증기 터빈의 적어도 하나의 가이드 베인이 중공부를 포함하며, 상기 중공부가 냉각 유체의 유입을 위한 유체 라인과 연결되고, 상기 중공부로부터 가이드 베인의 외부 표면으로 연결되는 적어도 하나의 배출 라인이 분기됨으로써 달성된다.
공회전 및/또는 저출력 작동(환기 작업) 시 특히 저압 증기 터빈의 최종 베인열의 베인이 가열된다. 이러한 환기 작업 시 경미한 역류를 갖는 곡류가 형성된다. 배출 라인을 통한 증기 터빈 내로의 미세하게 분사된 수증기 또는 습증기, 공동 냉각 유체의 유입은 배출구의 흐름 방향 위로 가이드 베인 및 회전자 베인의 냉각에 작용한다. 따라서 수증기 방울의 증발은 특히 환기 작업 시 가장 고온으로 가열되는 최종 저압 베인열의 냉각에 작용한다. 이 경우 증기 터빈은, 한편으로 정규 출력 작동 시 유체 라인과 연결된 가이드 베인에서 활성 증기의 응축을 방지하기 위해 고온의 유체를 제공하는 것에 의해 유체 라인으로 유체 안내를 변경함으로써 국부적으로 가열될 수 있으며 그리고 다른 한편으로 환기 작업 시 냉각 유체, 예를 들어 물 또는 습증기를 제공하는 것에 의해 냉각될 수 있다. 배출 라인은 외부 표면에 바람직하게 호울, 특히 거의 원형 또는 타원형의 횡단면을 갖는 호울로 형성된다.
배출 라인, 특히 보어에 의해 유체, 바람직하게 과열된 증기가 중공부를 통해 활성 증기 흐름으로 유입될 수 있다. 다수의 작은 배출 라인을 통한 증기의 유입 및 그에 따른 가이드 베인의 가열에 의해 충전 증기가 형성되며, 상기 충전 증기는 베인 표면 상에 큰 방울이 응집되는 것을 막는다. 가이드 베인의 외부 표면 주위에서 고온의 증기를 혼합하는 것은 특히 습증기 부분을 감소시키며, 그렇지 않을 경우 상기 습증기 부분의 양은 저압 증기 터빈의 최종 저압 가이드 베인열에서 매우 많다. 이것에 의해 방울 충격 침식의 위험이 적어도 현저하게 감소된다. 중공 가이드 베인은 바람직하게 최종 가이드 베인열, 특히 끝에서 세번째, 끝에서 두번째 또는 최종 가이드 베인열 중 하나에 장착된다.
증기 터빈의 가이드 베인은 바람직하게 각각 필요한 유체의 유도를 위한 외부 2중 원관(annulus)에 연결되며, 상기 2중 원관에 유체 라인이 연결된다. 이것에 의해 간단한 방법으로 가이드 베인열의 전체 가이드 베인에 유체가 공급된다. 외부 2중 원관은 응축수의 배출을 위해 그것의 낮은 곳에 위치한 영역에 바람직하게 배수 라인을 가진다. 이에 반해 유체 라인은 바람직하게 측지적으로 높은 곳에 위치한 영역에서 외부 2중 원관과 연결된다. 구조의 간단화 및 열역학적 안정성 및 냉각 유체 또는 가열 유체의냉각을 위해 가이드 베인은 내부 2중 원관과 연결된다. 따라서 특히 중공부가 외부 2중 원관에서 내부 2중 원관으로 뻗는 가이드 베인에서 내부 2중 원관 및 외부 2중 원관으로부터 개별 가이드 베인 내로의 유체 안내가 가능하다.
증기 터빈은 바람직하게 운전 동안 고온 증기를 유도하는 장치 컴포넌트, 예를 들어 고압 증기 터빈과 연결될 수 있으며, 및/또는 환기 작업 동안 물, 특히 응축수 또는 습증기를 유도하는 장치 컴포넌트, 예를 들어 응축기, 예열기, 열교환기 등과 연결될 수 있다. 유체 라인과 상응하는 장치 컴포넌트 사이의 상응하는 연결 라인은 상응하는 제어 부재, 스톱 벨브에 의해 연결되거나 차단될 수 있다. 또한, 고온 증기 및 냉각 유체용의 상이한 공급 라인에 연결되고 유체 라인과 연결된 중앙 제어 부재를 제공하는 것도 가능하다. 각각의 요구 사항에 따라 상기 제어 부재에 의해 하나 또는 다수의 공급 라인으로부터 의도한 압력 상태 및 온도 상태를 갖는 유체를 유체 라인에 안내할 수 있다.
배출 라인은 바람직하게 가이드 베인 외부 표면의 유입 에지 영역의 흡입측에 연결되며, 그 결과 환기 작업 시 냉각 유체가 유입 에지로부터 가이드 베인 흡입측의 전체 표면을 통해 배출 에지 쪽으로, 소위 냉각막(cooling film)으로서 퍼진다. 운전 시 고온 유체는 역시 가이드 베인 둘레의 영역에서 활성 증기와 혼합되고, 그 결과 더 큰 응축수 방울의 형성이 효과적으로 방지되고 적어도 현저히 감소된다.
환기 작업 시 증기 터빈을 냉각하기 위한 방법에 대한 목적은, 가이드 베인의 중공부로 냉각 유체, 특히 습증기 또는 응축수가 유입되고, 상기 유체가 가이드 베인의 외부 표면의 배출 라인, 특히 다수의 미세한 보어에 의해 배출되는 것에 의해 달성된다. 이것은 특히 저압 증기 터빈의 최종 가이드 베인열에서 베인의 효과적인 냉각을 가져온다. 상기 방법의 실행에 대해서는 EP 0 602 040 B1호에 설명된다. 중공 가이드 베인은 바람직하게 3개의 최종 가이드 베인열 중 하나에 장착된다.
또한 운전 시 증기 터빈 가이드 베인의 활성 증기의 응축의 감소는, 가이드 베인의 중공부에 고온 유체, 특히 고온 증기가 안내되고, 상기 고온 증기가 가이드 베인의 외부 표면의 배출 라인에 의해 배출되고 그곳에서 경우에 따라서는 가이드 베인의 전체 외부 표면에서 활성 증기와 혼합되는 것에 의해 가능하다. 한편으로 고온 유체는 가이드 베인의 가열에 작용하며 다른 한편으로 고온 유체와 활성 증기와의 혼합은 활성 증기의 가열에 작용한다. 2가지 작용은 응축수 방울 형성을 완전히 막지는 못할지라도 응축수 방울 형성의 현저한 감소를 가져온다. 이것에 의해 가이드 베인의 진행 방향에 따라 배치된 회전자 베인에서의 방울 침식 손상의 위험이 실제로 제거된다.
도에 도시된 실시예를 참고로 증기 터빈, 환기 작업 시 냉각 방법 및 운전 시 응축을 감소시키는 방법이 자세히 설명된다.
도 1은 고압 증기 터빈(17a), 저압 증기 터빈(1), 응축기(18a) 및 응축수 탱크(36)를 갖는 화력 발전 설비의 개략도이다; 화력 발전 설비의 추가 장치, 예를 들어 보일러 또는 발전기는 도시되지 않는다. 화력 발전 설비의 도시된 컴포넌트는 증기-연결 라인(28) 또는 응축수 라인(29)에 의해 서로 연결된다. 응축수 라인(29)에는 응축수-펌프(37)가 내장된다. 고압 증기 터빈(17a)과 저압 증기 터빈(1) 사이의 증기-연결 라인(28)에는 통상적으로 플랩 밸브로 형성된 스위치가 존재하며, 상기 플랩 밸브의 도움으로 고압 증기 터빈(17a)으로부터 배출되는 고온 증기가 추가 증기 연결 라인(28)에 의해 열교환기(31)로 안내될 수 있다. 따라서 스위치(30)의 세팅에 따라 저압 증기 터빈(1)에 고온 증기 제공되지 않는다. 저압 증기 터빈(1)을 지나온 증기는 열교환기(31)에서 응축되고 응축수로서 응축수 탱크(36)로 흐른다.
저압 증기 터빈(1)은 고압 증기 터빈(17a)과 고정 커플링되어서, 도시되지 않은 2개의 증기 터빈(1 및 17a)의 회전자가 동시에 회전한다. 고압 증기 터빈(17a)으로부터 배출된 증기가 저압 증기 터빈(1)을 지나가면, 즉 저압 증기 터빈(1)이 공회전으로 회전하면, 저압 증기 터빈(1)에서는 그 안에 지배적인, 응축수 탱크(36)의 증기 압력에 상응하는 정지 압력 때문에 마찰이 생긴다. 저압 증기 터빈(1)으로의 유체 유입을 위해 활성 증기를 제공하는 유입구(33)와 배출구(34) 사이에 유체 라인(7)이 배치되고, 상기 유체 라인(7)은 가이드 베인(5a)의 중공부(6)와 연결되며(도 2, 3 참조), 상기 배출구(34)에 의해 저압 증기 터빈(1)에서 팽창하는 증기가 응축기(36)에 유도된다. 응축수 탱크(36)에서는 응축수가 고온 증기 라인(32)에 의해 고압 증기 터빈(17a)으로부터 안내되는 증기에 의해 가열된다. 응축수 탱크(36)의 응축수면 위에는 증기로 채워진 증기 공간(42)이 있다. 상기 증기 공간(42)에서 증기는 빼내어지고 증기 이송 라인(38)에 의해 유체 라인(7)으로 안내된다. 또한 유체 라인(7)에는 응축수 이송 라인(39)에 의해 응축수 탱크(36)로부터 응축수가 안내된다. 고온 증기 라인(32)의 분기는 상응하는 밸브(27)를 통해 유체 라인(7)과 연결된다. 증기 이송 라인(38) 및 응축수 이송 라인(39)은 각각 밸브(27)를 포함하며 유체 라인(7)과 연결된다. 밸브(27) 전체는 제어 라인(41)을 통해 저압 증기 터빈(1) 내의 열 측정점(40)과 연결된다. 이것에 의해 응축수 및 증기 공간(42)으로부터 유입된 증기 그리고 고압 증기 터빈(17a)로부터 유입된 고온 증기의 양은 제어되어 유체 라인(7)으로 유입되며 가이드 베인(17a)을 통해 저압 증기 터빈(1)으로 유입된다. 따라서 환기 작업 시 저압 증기 터빈(1)의 제어된 냉각 및 활성 증기 응축의 감소를 위한 가이드 베인(5a)으로의 고온 증기 안내가 운전 출력 공급 없이 실행될 수 있다.
증기 또는 응축수의 배출을 위한 응축수 탱크(36)가 없다면, 증기는 예를 들어 열교환기(31) 또는 도시되지 않은 고압 증기 터빈(17a)에 배치된 예열기에서 빼내어질 수 있다.
도 2는 회전자 베인(24)을 지지하며 주축(2)을 따라 설치된 터빈 회전자(3)를 갖는 복류 저압 증기 터빈(1)을 도시한다. 터빈 회전자(3)는 터빈 지지부(22)에 지지되고 증기 터빈(1)의 내부 하우징(4)의 맞은편에서 회전자 밀봉(23)에 의해 밀봉된다. 내부 하우징(4)과 연결된 가이드 베인(5)과 회전자(3)의 회전자 베인(24)은 축방향으로 교대로 배치된다. 가이드 베인(5), 특히 최종 저압 가이드 베인열(가이드 베인 구조물(11))의 가이드 베인(5a)은 예를 들어 축방향으로 기울어지고 주변 방향으로 휘어진 중공 가이드 베인으로 구현된다. 가이드 베인열의 가이드 베인(5, 5a)은 역시 중공인 내부 하우징(4)의 외부링(12)에 용접되며 회전자(3)에 인접하고 회전자(3)를 둘러싸는 내부링(16)과 용접되며 따라서 서로 연결된다. 저압 증기 터빈(1)에서는 축방향으로 활성 증기(19)가 관류하고, 상기 활성 증기(19)는 증기 배출관(20)에 의해 수직 방향으로 증기 터빈(1)으로부터 배출된다. 가이드 베인(5a)은 흡입측에 있는 그것의 유입 에지 주위에 바람직하게 외부 2중 원관(12)에 접한 배출 라인(9b)을 포함하며 압력측에 배출 라인(9a)를 포함하며(도 4, 5 참조), 상기 배출 라인(9a, 9b)에 의해 유체(8)가 활성 증기(19)의 흐름 영역으로 유입될 수 있다.
도 3은 증기 터빈(1)의 최종 가이드 베인열의 가이드 베인 구조물(11)의 횡단면을 도시한다. 측지적으로 높은 위치에 있는 외부 2중 원관(12)의 영역(15)에는 밸브(27)로 차단될 수 있는 유체 라인(7)이 연결된다. 외부 2중 원관(15)과 용접된 가이드 베인(5a)은 터빈 회전자(3)의 주축(2)에 방사 방향으로 뻗는다. 상기 가이드 베인(5a)은 터빈 회전자(3)를 둘러싸는 내부 2중 원관(16)과 용접된다. 가이드 베인 구조물(11)은 분리선(25)에서 서로 접합되고 매칭되는 2개의 절반으로 제조된다. 측지적으로 낮은 곳에 위치한 외부 2중 원관(12)의 영역(13)에는 배수 라인(14)이 제공된다. 환기 작업 동안 유체 라인(7)을 통해 응축수 및/또는 습증기가 외부 2중 원관(12)에 유입될 수 있다. 상기 증기(8)는 중공부(6)를 통해(도 4, 5 참조) 가이드 베인 내에 도달할 수 있다. 중공부(6)는 바람직하게 외부 2중 원관(12)으로부터 중심선(21)을 따라 전체 가이드 베인(5a)을 거쳐 내부 2중 원관(16)에 도달한다. 흡입측 및 압력측(도 4, 5 참조)에는 배출 라인(9a 또는 9b), 특히 보어가 제공되며, 상기 보어는 중공부(6)를 가이드 베인(5a)의 외부 표면(10)과 연결된다. 유체(8), 습증기 및/또는 응축수는 상기 배출 라인(9a, 9b)으로부터 나와서 가이드 베인(5a)으로부터 배출된다. 증기 터빈(1)의 환기 작업 시 배출되는 유체(8)는 가이드 베인(5a)을 냉각하며, 특히 외부 표면(10) 위에 냉각막을 형성한다. 증기 터빈(1)의 운전 시 유체 라인(7)을 통해 중공부(6)에 고온 증기가 안내되며, 상기 고온 증기는 외부 표면(10)에서 활성 증기(19)와 혼합되고, 특히 활성 증기가 포화 증기일 때 활성 증기(19)의 현저한 온도 상승을 초래한다. 또한 안내된 고온 증기는 가이드 베인(5a)을 가열시켜, 특히 가이드 베인(5a)의 배출 에지에서의 응축수 방울 형성이 완전히 방지되지는 못할지라도 현저히 감소된다.
본 발명은, 증기 터빈의 가이드 베인, 특히 최종 3개의 가이드 베인열 중 하나 또는 다수의 가이드 베인이 중공부를 포함하며, 상기 중공부에 의해 배출 라인이 각각의 가이드 베인의 표면으로 유도되는 것을 특징으로 한다. 유체 라인을 통해 상기 중공부로 환기 작업 시에는 냉각 유체, 특히 습증기 또는 응축수가 그리고 운전 시에는 고온 증기가 안내될 수 있다. 그 결과 간단한 부재에 의해 효과적으로 환기 작업 시에는 가이드 베인의 냉각 그리고 운전 시에는 가이드 베인의 가열 또한 가이드 베인에서 응축수 형성의 방지와 함께 활성 증기의 가열을 얻을 수 있다.
본 발명에 의해, 간단하고 효율적인 방식으로 환기 작업 시 냉각될 수 있고 및/또는 가이드 베인에서의 응축이 간단하고 효율적으로 방지되고, 최소한 줄어들 수 있는 증기 터빈 및 환기 작업 시 증기 터빈을 냉각하는 방법이 제공된다.

Claims (12)

  1. 주축(2)을 따라 장착된 터빈 회전자(3)를 가지며, 상기 회전자가 내부 하우징(4)에 의해 둘러싸이고, 상기 내부 하우징(4)에 터빈 회전자(3)의 둘레를 둘러싸며 가이드 베인(5)을 포함하는 가이드 베인 구조물(11)이 장착되고, 적어도 하나의 가이드 베인(5a)이 중공부(6)를 포함하며, 상기 중공부(6)가 냉각 유체(8)의 유입을 위한 유체 라인(7)과 연결되고, 상기 중공부(6)로부터 적어도 하나의 배출 라인(9a, 9b)이 분기되며, 상기 배출 라인(9a, 9b)은 가이드 베인(5a)의 외부 표면(10)에 연결되는, 증기 터빈(1).
  2. 제 1항에 있어서, 가이드 베인(5, 5a)이 외부 2중 원관(12)과 연결되고, 상기 외부 2중 원관(12)에 유체 라인(7)이 연결되는 것을 특징으로 하는 증기 터빈.
  3. 제 2항에 있어서, 증기 터빈(1)이 측지적으로 낮은 곳에 위치하는 외부 2중 원관(12)의 영역(13)으로부터 분기되는 배수 라인(14)을 포함하는 것을 특징으로 하는 증기 터빈.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 측지적으로 높은 곳에 위치하는 영역(15)의 유체 라인(7)이 외부 2중 원관(12)에 연결되는 것을 특징으로 하는 증기 터빈.
  5. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 가이드 베인(5, 5a)이 내부 2중 원관(16)과 연결되는 것을 특징으로 하는 증기 터빈.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 가이드 베인 구조물(11)의 가이드 베인(5, 5a)이 특히 축방향으로 기울고 주변 방향으로 휘어지는 것을 특징으로 하는 증기 터빈.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 증기 터빈(1)이 운전 동안에는 고온 증기를 유도하는 장치 컴포넌트(17a)와 연결되고 및/또는 환기 작업 동안에는 물, 특히 응축수 또는 습증기를 유도하는 장치 컴포넌트(18a, 18b)와 연결되는 것을 특징으로 하는 증기 터빈.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 중공부(6)가 내부 하우징(4)으로부터 터빈 회전자(3)로 향하는 중심선(21)을 따라 전체의 가이드 베인(5a)에 걸쳐 뻗는 것을 특징으로 하는 증기 터빈.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어는 한 항에 있어서, 배출 라인(9b)이 가이드 베인(5a)의 유입 에지(26) 영역의 흡입측에 연결되는 것을 특징으로 하는 증기 터빈.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 배출 라인(9a,9b)이 가이드 베인의 외부 표면(10)에 거의 원형 또는 타원형의 호울로 구현되는 것을 특징으로 하는 증기 터빈.
  11. 주축(2)을 따라 장착된 터빈 회전자(3)를 가지며, 상기 회전자가 내부 하우징(4)에 의해 둘러싸이고, 상기 내부 하우징(4)에 터빈 회전자(3)의 둘레를 둘러싸며 가이드 베인(5)을 포함하는 가이드 베인 구조물(11)이 장착되는, 증기 터빈(1), 특히 저압 증기 터빈을 환기 작업 시 냉각하는 방법으로서, 적어도 하나의 가이드 베인(5a)이 중공부(6)를 포함하고, 상기 중공부(6)에 유체, 특히 습증기 또는 응축수를 안내하며, 상기 응축수를 가이드 베인(5a)의 외부 표면의 배출 라인(9a, 9b)을 통해 배출하는 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 유체(8)가 흐름 방향의 최종 가이드 베인 구조물(11) 중 하나에 안내되는 것을 특징으로 하는 방법.
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