WO1998053183A1 - Lageranordnung für eine dampfturbinenanlage - Google Patents

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WO1998053183A1
WO1998053183A1 PCT/DE1998/001297 DE9801297W WO9853183A1 WO 1998053183 A1 WO1998053183 A1 WO 1998053183A1 DE 9801297 W DE9801297 W DE 9801297W WO 9853183 A1 WO9853183 A1 WO 9853183A1
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WO
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steam
housing
steam turbine
turbine
bearing
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PCT/DE1998/001297
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English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Kupka
Helmut Kühn
Dietrich Hintze
Jürgen KRAFT
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Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
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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
    • F01D25/28—Supporting or mounting arrangements, e.g. for turbine casing
    • 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
    • F01D25/16—Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings
    • F01D25/162—Bearing supports

Definitions

  • the invention relates to a steam turbine system with a steam turbine, the turbine runner of which is mounted in a repository.
  • a steam turbine is usually used in a power plant to drive a generator or in an industrial plant to drive a machine.
  • steam is supplied to the steam turbine as a flow medium, which relaxes in the steam turbine in a work-performing manner.
  • the steam After its expansion, the steam usually passes through an exhaust steam casing of the steam turbine into a condenser connected downstream thereof and condenses there.
  • the exhaust housing can be flowed through axially or radially.
  • the condensate is then fed to a steam generator as feed water and, after its evaporation, returns to the steam turbine, so that a closed water-steam cycle is created.
  • the turbine runner of such a steam turbine is usually supported in a number of axial and / or radial bearings.
  • One of these bearings also referred to as a final bearing, is arranged in the interior, for example in the inner hub, of the exhaust steam housing and serves to fix the shaft end of the turbine rotor located in the exhaust steam housing.
  • the final bearing is usually designed as a radial bearing, ie as a bearing for absorbing radial forces.
  • a steam turbine in which a bearing housing formed from bearing shells or halves of the end bearing of the turbine runner is connected directly to the exhaust housing.
  • the bearing housing of the repository is held centrally in the exhaust housing via radially arranged support arms.
  • the bearing housing of the repository is arranged within that area of the room through which steam flows during the operation of the steam turbine.
  • the end bearing of a steam turbine designed in this way is particularly sensitive to movements or tensioning of the exhaust steam housing, for example as a result of load changes.
  • only a limited stiffness of the repository can be achieved with such a design.
  • the arrangement of the bearing housing of the repository within the steam flow also requires a great deal of effort in sealing the oil space from the area through which steam flows.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a steam turbine system of the type mentioned above, the steam turbine of which, with particularly high rigidity of the repository, has high stability with respect to movements of the exhaust steam housing.
  • a cellar-free or ground-level installation of the capacitor should be possible with particularly little effort.
  • the final bearing is held by a support which is guided through the exhaust steam housing of the steam turbine and is supported on a foundation block, a condenser assigned to the steam turbine being detachably rigidly connected to the exhaust steam housing, and the condenser being mounted in a number of supports which are arranged at the height of the main axis of the turbine rotor.
  • the invention is based on the consideration that the end bearing should be mechanically decoupled from the evaporation housing for a high stability with respect to the movements of the exhaust steam housing.
  • a mechanical connection of the repository to the foundation or base frame of the steam turbine should be provided for high bearing rigidity. This can be achieved by providing a support for the repository, which in turn is supported directly on the foundation block.
  • the end bearing can be arranged in an inner hub of the exhaust steam housing.
  • a basement-free or ground-level installation of the condenser is made possible by avoiding an unfavorable pressure loss by dispensing with an overflow line that is usually connected between the steam turbine and the condenser.
  • the capacitor is connected directly to the turbine housing.
  • the connection between the turbine housing and the condenser should be rigid for absorbing frictional forces, in particular if the expansion behavior of the turbine housing and the condenser is different.
  • a multi-ball bearing is advantageously provided for mounting the capacitor.
  • the exhaust steam housing is expediently supported on the foundation via a number of claws arranged laterally on the exhaust steam housing.
  • the claws should be arranged laterally on the exhaust steam housing in such a way that, due to their mounting in a respective slide bearing, they absorb the torque of the exhaust steam housing caused by the turbine rotor.
  • the turbine housing is supported by center guides at its front end and at its rear end in the middle of the shaft.
  • the condenser advantageously comprises an attachment Number of capacitor elements, two of which are arranged opposite each other on the exhaust steam housing.
  • the advantages achieved with the invention are, in particular, that a particularly high rigidity of the repository can be achieved with particularly simple means by holding the repository directly on the foundation.
  • the repository is also mechanically decoupled from the evaporator housing and is therefore insensitive to movements of the evaporator housing.
  • the bearing housing can furthermore be arranged within a shaft area and thus outside of the area through which steam flows. The effort required to seal the repository from the area through which steam flows is particularly low.
  • the displaceable mounting of the condenser or the condenser elements on the foundation makes it possible to compensate for thermal expansions due to load changes of the steam turbine in a particularly simple manner, even when the condenser is rigidly connected to the turbine housing.
  • a basement-free or ground-level installation of the condenser is thus possible even if an overflow line decoupling the condenser from the steam turbine is dispensed with.
  • FIG. 3 schematically shows a steam turbine system in front view. Identical parts are provided with the same reference symbols in all figures.
  • the steam turbine 1 according to FIG. 1 comprises an exhaust steam housing 2, through which steam expanded in the steam turbine 1 can be fed to a condenser, not shown in more detail in FIG. 1, which is connected downstream of the steam turbine 1.
  • the evaporation housing 2 is composed of a lower housing component 4 and an upper housing component 6.
  • the lower housing component 4 and the upper housing component 6 are each in one piece and designed as a welded construction.
  • the steam turbine 1 is provided for use as an industrial turbine and is designed for a mechanical output of approximately 6 to 8 MW.
  • the steam turbine 1 can also be provided for use as a power plant turbine with a comparatively higher mechanical output.
  • a final bearing 8, designed as a radial bearing, for the turbine rotor 10 of the steam turbine 1 is arranged within the exhaust steam housing 2.
  • the turbine rotor 10 is also mounted in a number of further bearings 12, which are designed as radial and / or axial bearings, so as to be rotatable about its central axis 14.
  • the end bearing 8 arranged in an inner hub comprises bearing parts 16, 18, which together form a bearing housing for the actual bearing 20 of the end bearing 8. Further details regarding the design of the final bearing 8 and the associated sealing arrangement can also be seen in FIG. 1; for the sake of clarity, however, they are not discussed here.
  • the end bearing 8 is held by a carrier 24 guided through the lower housing component 4 of the Abdampfgeh uses 2 and supported on a foundation block 22.
  • the bearing part 18 is rigidly connected to the carrier 24.
  • the carrier 24, as shown in FIG. 2, is arranged in the interior 26 of an interior of the exhaust steam housing 2.
  • center rib 28 arranged.
  • the central rib 28 is guided in the manner of a shaft through the exhaust steam housing 2, the interior 26 of the central rib 28 communicating with the ambient atmosphere via openings 30.
  • the bearing housing of the final bearing 8 formed from the bearing parts 16, 18 is arranged within a shaft area 32, which is designed as an inner hub and is thickened in comparison with the central rib 28 and thus outside the area through which steam flows. The effort with regard to sealing the end bearing 8 from the area through which steam flows is particularly low.
  • the lower housing component 4 and the upper housing component 6 are each designed as a half-shell and are assembled in a part plane 34 to form the exhaust steam housing 2.
  • the housing components 4, 6 are each provided with suspensions 36 for assembly or inspection purposes.
  • a number of claws 38 are also arranged on the lower housing component 4 of the exhaust steam housing 2, each of which is mounted in a plain bearing in a manner not shown in detail.
  • the claws 38 are arranged laterally on the exhaust steam housing 2 in such a way that, due to their storage in the respective slide bearing, they absorb the torques applied by the turbine rotor 10 during the operation of the steam turbine 1.
  • the repository 8 is also mechanically decoupled from the exhaust steam housing 2 and is thus insensitive to movements of the exhaust steam housing 2 during the operation of the steam turbine 1.
  • the mounting of the exhaust steam housing 2 in the slide bearings by means of the claws 38 also ensures compensation of the torques of the turbine rotor 10.
  • the steam turbine 1 is designed in such a way that thermal movements transverse to the center Telachse 14 of the turbine rotor 10 due to thermal expansion, for example, during a load change, do not lead to damage to the steam turbine 1.
  • extensive pre-assembly of the steam turbine 1 is already possible at the place of manufacture.
  • the steam turbine 1, as shown schematically in FIG. 3, is part of a steam turbine system 40.
  • the lower housing component 4 of the exhaust steam housing 2 is arranged on a support frame 42, which in turn is on the ground-level foundation block
  • the steam turbine 1 is connected to a water-steam circuit (not shown in detail) of the steam turbine system 40.
  • the steam turbine 1 is followed by a condenser 44, which in the exemplary embodiment comprises two condenser elements 46, 48. Alternatively, however, a different number of capacitor elements can also be provided.
  • the condenser elements 46, 48 of the condenser 44 are each rigidly detachably connected to the exhaust steam casing 2 of the steam turbine 1 via a flange 50, 52. To produce the rigidly releasable connections, a screw connection is provided on each flange 50, 52.
  • the exhaust steam housing 2 is designed in such a way that all outflow surfaces provided for the outflow of the turbine exhaust steam are integrated into the upper housing component 6. Regardless of the individual design of the steam turbine 1, a standardized component can thus be used as the lower housing component 4.
  • a bearing block 56 or 58 arranged on the foundation block 22 is provided in each case for mounting the capacitor elements 46, 48 of the capacitor 44.
  • the respective capacitor element 46 or 48 is mounted on the respective bearing block 56, 58 by means of a number of supports 60 or 62 so as to be displaceable in the horizontal direction.
  • the capacitor 44 is thus slidably mounted on the foundation block 22.
  • the height of the bearing blocks 56, 58 is such that the supports 60, 62 are arranged approximately at the height of the central axis 14 of the turbine rotor 10 of the steam turbine 1. This arrangement largely prevents vertical force components from occurring in the supports 60, 62 at thermal stresses.
  • multi-ball bearings are provided as supports 60, 62.
  • the supports 60, 62 can also be designed as elastomers or as pendulum supports.
  • the frictional forces occurring during the horizontal displacement of the capacitor elements 46, 48 are particularly low due to the design of the bearing elements 50, 52.
  • the capacitor elements 46, 48 are arranged opposite one another on the exhaust steam housing 2 of the steam turbine 1.
  • the reaction forces that occur during the horizontal displacement of the capacitor elements 46, 48 as a result of thermal expansion and act on the exhaust steam housing 2 due to the frictional forces in the supports 60, 62 are almost compensated for by this symmetrical arrangement. A displacement of the upper part of the housing as a result of thermal expansion is thus reliably avoided.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

Eine Dampfturbine (1) mit einem Abdampfgehäuse (2), deren Turbinenläufer (10) in einem Endlager (8) gelagert ist, soll bei besonders hoher Steifigkeit des Endlagers (8) eine hohe Stabilität gegenüber Bewegungen des Abdampfgehäuses (2) aufweisen. Dazu ist erfindungsgemäß das Endlager (8) durch einen durch das Abdampfgehäuse (2) geführten, auf einen Fundamentblock (22) gestützten Träger (24) gehaltert. Bei einer Dampfturbinenanlage (40) mit einer derartigen Dampfturbine (1) ist ein der Dampfturbine (1) zugeordneter Kondensator (44) lösbar starr mit dem Abdampfgehäuse (2) verbunden.

Description

Beschreibung
LAGERANORDNUNG FÜR EINE DAMPFTURBINENANLAGE
Die Erfindung bezieht sich auf eine Dampfturbinenanlage mit einer Dampfturbine, deren Turbinenläufer in einem Endlager gelagert ist.
Eine Dampfturbine wird üblicherweise in einer Kraftwerksanla- ge zum Antrieb eines Generators oder in einer Industrieanlage zum Antrieb einer Arbeitsmaschine eingesetzt. Dazu wird der Dampfturbine als Strömungsmedium dienender Dampf zugeführt, der sich in der Dampfturbine arbeitsleistend entspannt. Nach seiner Entspannung gelangt der Dampf üblicherweise über ein Abdampfgehäuse der Dampfturbine in einen dieser nachgeschalteten Kondensator und kondensiert dort. Das Abdampfgehäuse kann dabei axial oder auch radial durchströmt sein. Das Kondensat wird sodann als Speisewasser einem Dampferzeuger zugeführt und gelangt nach seiner Verdampfung erneut in die Dampfturbine, so daß ein geschlossener Wasser-Dampf-Kreislauf entsteht .
Der Turbinenläufer einer derartigen Dampfturbine ist üblicherweise in einer Anzahl von Axial- und/oder Radiallagern gelagert. Eines dieser Lager, auch als Endlager bezeichnet, ist dabei im Innenraum, beispielsweise in der Innennabe, des Abdampfgehäuses angeordnet und dient zur Fixierung des im Abdampfgehäuse befindlichen Wellenendes des Turbinenläufers . Das Endlager ist dabei üblicherweise als Radiallager ausge- bildet, also als Lager zur Aufnahme von Radialkräften.
Aus der DE 196 15 011 AI ist eine Dampfturbine bekannt, bei der ein aus Lagerschalen oder Hälften gebildetes Lagergehäuse des Endlagers des Turbinenläufers unmittelbar mit dem Ab- dampfgehäuse verbunden ist. Dazu ist das Lagergehäuse des Endlagers über radial angeordnete Tragarme zentrisch im Abdampfgehäuse gehaltert. Das Lagergehäuse des Endlagers ist dabei innerhalb desjenigen Raumbereichs angeordnet, der beim Betrieb der Dampfturbine von Dampf durchströmt wird. Das Endlager einer derartig ausgelegten Dampfturbine ist jedoch besonders empfindlich gegenüber Bewegungen oder Verspannungen des Abdampfgehauses, beispielsweise infolge von Lastwechseln. Zudem ist bei einer derartigen Auslegung nur eine begrenzte Steifigkeit des Endlagers erreichbar. Die Anordnung des Lagergehäuses des Endlagers innerhalb der DampfStrömung erfordert weiterhin einen hohen Aufwand bei der Abdichtung des Öl- rau s gegenüber dem von Dampf durchströmten Raumbereich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Dampfturbinenanlage der oben genannten Art anzugeben, deren Dampfturbine bei besonders hoher Steifigkeit des Endlagers eine hohe Stabilität gegenüber Bewegungen des Abdampfgehäuses aufweist. Zudem soll mit besonders geringem Aufwand eine kellerlose oder ebenerdige Aufstellung des Kondensators ermöglicht sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem das Endlager durch einen durch das Abdampfgehäuse der Dampfturbine geführten, auf einen Fundamentblock gestützten Träger gehaltert ist, wobei ein der Dampfturbine zugeordneter Kondensator lösbar starr mit dem Abdampfgehäuse verbunden ist, und wobei der Kondensator in einer Anzahl von Auflagern gelagert ist, die in der Höhe der Hauptachse des Turbinenläufers angeordnet sind.
Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, daß das End- lager für eine hohe Stabilität gegenüber den Bewegungen des Abdampfgehäuses von diesem mechanisch entkoppelt sein sollte. Zudem sollte für eine hohe Lagersteifigkeit eine mechanische Verbindung des Endlagers zum Fundament oder Grundrahmen der Dampfturbine vorgesehen sein. Dies ist erreichbar, indem ein Träger für das Endlager vorgesehen ist, der seinerseits direkt auf den Fundamentblock gestützt ist. Das Endlager kann dabei in einer Innennabe des Abdampfgehäuses angeordnet sein. Eine kellerlose oder ebenerdige Aufstellung des Kondensators ist dabei unter Vermeidung eines ungünstigen Druckverlustes durch einen Verzicht auf eine üblicherweise zwischen die Dampfturbine und den Kondensator geschaltete Überströmleitung ermöglicht. Dazu ist der Kondensator unmittelbar an das Turbinengehäuse angeschlossen. Die Verbindung von Turbinengehäuse und Kondensator sollte dabei für eine Aufnahme von Reibungskräften insbesondere bei unterschiedlichem Ausdehnungsverhalten von Turbinengehäuse und Kondensator starr sein.
Bei der Anordnung der Auflager in der Höhe der Turbinenachse führt eine Wärmedehnung der Dampfturbinenanlage zu einer Verschiebung des Kondensators relativ zu seinem Fundament, ohne daß Verschiebungen in vertikaler Richtung auftreten können. Um zur Vermeidung von Schäden infolge von Wärmedehnungen die Verschiebung des Kondensators in horizontaler Richtung besonders zu erleichtern, ist vorteilhafterweise zur Lagerung des Kondensators ein Vielkugellager vorgesehen.
Zweckmäßigerweise erfolgt die Abstützung des Abdampfgehäuses auf dem Fundament über eine Anzahl von seitlich am Abdampfgehäuse angeordneten Pratzen. Die Pratzen sollten dabei seitlich am Abdampfgehäuse derart angeordnet sein, daß sie aufgrund ihrer Lagerung in einem jeweiligen Gleitlager das durch den Turbinenläufer verursachte Drehmoment des Abdampfgehäuses aufnehmen. Das Turbinengehäuse ist dabei durch Mittenführungen an seinem Vorderende und an seinem Hinterende in der Wellenmitte gehaltert. Durch die Verwendung von Gleitlagern zur Lagerung der Pratzen kann die Dampfturbine dabei derart aus- gebildet sein, daß Wärmebewegungen quer zur Hauptachse der
Turbinenwelle infolge thermischer Ausdehnung, beispielsweise bei einem Lastwechsel, nicht zu Schäden an der Dampfturbine führen.
Bei einer besonders symmetrischen und somit gegenüber Wärmedehnungen besonders unempfindlichen Anordnung der Dampfturbinenanlage umfaßt der Kondensator vorteilhafterweise eine An- zahl von Kondensatorelementen, von denen jeweils zwei am Abdampfgehäuse einander gegenüberliegend angeordnet sind.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesonde- re darin, daß durch die Halterung des Endlagers direkt auf dem Fundament eine besonders hohe Steifigkeit des Endlagers mit besonders einfachen Mitteln erreichbar ist. Das Endlager ist zudem mechanisch vom Abdampfgehäuse entkoppelt und somit unempfindlich gegenüber Bewegungen des Abdampfgehäuses . Durch die Halterung des Endlagers direkt auf dem Fundament kann weiterhin das Lagergehäuse innerhalb eines Schachtbereichs und somit außerhalb des von Dampf durchströmten Raumbereichs angeordnet sein. Der Aufwand bezüglich einer Abdichtung des Endlagers gegenüber dem von Dampf durchströmten Raumbereich ist dabei besonders gering.
Durch die verschiebbare Lagerung des Kondensators oder der Kondensatorelemente auf dem Fundament ist auf besonders einfache Weise eine Kompensation thermischer Ausdehnungen infol- ge von Lastwechseln der Dampfturbine auch bei einer starren Verbindung des Kondensators mit dem Turbinengehäuse ermöglicht. Somit ist eine kellerlose oder ebenerdige Aufstellung des Kondensators auch bei Verzicht auf eine den Kondensator von der Dampfturbine kräftemäßig entkoppelnden Überströmlei- tung möglich.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
FIG 1 schematisch eine Dampfturbine im Längsschnitt,
FIG 2 ein Abdampfgehäuse im Querschnitt, und
FIG 3 schematisch eine Dampfturbinenanlage in Frontan- sieht. Gleiche Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die Dampfturbine 1 gemäß FIG 1 umfaßt ein Abdampfgehäuse 2, durch das in der Dampfturbine 1 entspannter Dampf einem in FIG 1 nicht näher dargestellten, der Dampfturbine 1 nachgeschalteten Kondensator zuführbar ist. Das Abdampfgehäuse 2 ist aus einem unteren Gehäusebauteil 4 und einem oberen Gehäusebauteil 6 zusammengesetzt. Das untere Gehäusebauteil 4 und das obere Gehäusebauteil 6 sind jeweils einteilig und als Schweißkonstruktion ausgeführt. Die Dampfturbine 1 ist im Ausführungsbeispiel zum Einsatz als Industrieturbine vorgesehen und für eine mechanische Leistung von etwa 6 bis 8 MW ausgelegt. Alternativ kann die Dampfturbine 1 aber auch zum Einsatz als Kraftwerksturbine mit vergleichsweise höherer mechanischer Leistung vorgesehen sein.
Innerhalb des Abdampfgehäuses 2 ist ein als Radiallager ausgebildetes Endlager 8 für den Turbinenläufer 10 der Dampftur- bine 1 angeordnet. Der Turbinenläufer 10 ist zudem in einer Anzahl weiterer, als Radial- und/oder Axiallager ausgebildeter Lager 12 um seine Mittelachse 14 drehbar gelagert. Das in einer Innennabe angeordnete Endlager 8 umfaßt Lagerteile 16, 18, die gemeinsam ein Lagergehäuse für das eigentliche Lager 20 des Endlagers 8 bilden. Weitere Einzelheiten bezüglich der Ausgestaltung des Endlagers 8 sowie der zugehörigen Dichtungsanordnung sind ebenfalls aus FIG 1 erkennbar; sie werden der Übersicht halber an dieser Stelle jedoch nicht erörtert.
Wie aus FIG 1 und insbesondere auch aus FIG 2 ersichtlich ist, ist das Endlager 8 durch einen durch das untere Gehäusebauteil 4 des Abdampfgeh uses 2 geführten, auf einen Fundamentblock 22 gestützten Träger 24 gehaltert. Dazu ist das Lagerteil 18 starr mit dem Träger 24 verbunden.
Zur Abdichtung ist der Träger 24, wie in FIG 2 dargestellt, im Innenraum 26 einer im Inneren des Abdampfgehauses 2 ange- ordneten Mittelrippe 28 angeordnet. Die Mittelrippe 28 ist dabei in der Art eines Schachts durch das Abdampfgehäuse 2 geführt, wobei der Innenraum 26 der Mittelrippe 28 über Öffnungen 30 mit der Umgebungsatmosphäre kommuniziert. Das aus den Lagerteilen 16, 18 gebildete Lagergehäuse des Endlagers 8 ist dabei innerhalb eines als Innennabe ausgebildeten, im Vergleich zur Mittelrippe 28 verdickten Schachtbereichs 32 und somit außerhalb des von Dampf durchströmten Raumbereichs angeordnet. Der Aufwand bezüglich einer Abdichtung des Endla- gers 8 gegenüber dem von Dampf durchströmten Raumbereich ist dabei besonders gering.
Das untere Gehäusebauteil 4 und das obere Gehäusebauteil 6 sind jeweils als Halbschale ausgeführt und in einer Teilfu- genebene 34 zur Bildung des Abdampfgehäuses 2 zusammengesetzt. Für Montage- oder Inspektionszwecke sind die Gehäusebauteile 4, 6 jeweils mit Aufhängungen 36 versehen. Am unteren Gehäusebauteil 4 des Abdampfgehäuses 2 sind zudem eine Anzahl von Pratzen 38 angeordnet, von denen jede in nicht nä- her dargestellter Weise in einem Gleitlager gelagert ist. Die Pratzen 38 sind dabei derart seitlich am Abdampfgehäuse 2 angeordnet, daß sie aufgrund ihrer Lagerung im jeweiligen Gleitlager die durch den Turbinenläufer 10 aufgebrachten Drehmomente während des Betriebs der Dampfturbine 1 aufneh- men.
Durch die Halterung des Endlagers 8 über den Träger 24 direkt auf dem Fundamentblock 22 ist eine besonders hohe Steifigkeit des Endlagers 8 mit besonders einfachen Mitteln gewährlei- stet. Das Endlager 8 ist zudem mechanisch vom Abdampfgehäuse 2 entkoppelt und somit unempfindlich gegenüber Bewegungen des Abdampfgehäuses 2 während des Betriebs der Dampfturbine 1. Die Lagerung des Abdampfgehäuses 2 in den Gleitlagern mittels der Pratzen 38 stellt zudem eine Kompensation von Drehmomen- ten des Turbinenläufers 10 sicher. Durch die Verwendung von Gleitlagern zur Lagerung der Pratzen 38 ist die Dampfturbine 1 dabei derart ausgebildet, daß Wärmebewegungen quer zur Mit- telachse 14 des Turbinenläufers 10 infolge thermischer Ausdehnung, beispielsweise bei einem Lastwechsel, nicht zu Schäden an der Dampfturbine 1 führen. Zudem ist mit Hilfe der Pratzen 38 eine weitgehende Vormontage der Dampfturbine 1 be- reits am Herstellungsort möglich.
Zur Montage der Dampfturbine 1 und insbesondere ihres Abdampfgehäuses 2 ist eine zentrierte Fixierung des Abdampfgehäuses 2 und des Endlagers 8 mittels einer nicht näher darge- stellten vertikalen Spornführung vorgesehen.
Die Dampfturbine 1 ist, wie in FIG 3 schematisch dargestellt, Teil einer Dampfturbinenanlage 40. Das untere Gehäusebauteil 4 des Abdampfgehäuses 2 ist auf einem Traggestell 42 angeord- net, welches seinerseits auf dem ebenerdigen Fundamentblock
22 eines nicht näher dargestellten Maschinenhauses angebracht ist.
Die Dampfturbine 1 ist in einen nicht näher dargestellten Wasser-Dampf-Kreislauf der Dampfturbinenanlage 40 geschaltet. Im Wasser-Dampf-Kreislauf ist der Dampfturbine 1 ein Kondensator 44 nachgeschaltet, der im Ausführungsbeispiel zwei Kondensatorelemente 46, 48 umfaßt. Alternativ kann aber auch eine andere Anzahl an Kondensatorelementen vorgesehen sein.
Die Kondensatorelemente 46, 48 des Kondensators 44 sind jeweils über einen Flansch 50, 52 mit dem Abdampfgehäuse 2 der Dampfturbine 1 starr lösbar verbunden. Zur Herstellung der starr lösbaren Verbindungen ist dabei an jedem Flansch 50, 52 eine Schraubverbindung vorgesehen. Das Abdampfgehäuse 2 ist dabei derart ausgebildet, daß sämtliche für die Abströmung des Turbinenabdampfes vorgesehenen Abströmflächen in das obere Gehäusebauteil 6 integriert sind. Unabhängig von der individuellen Auslegung der Dampfturbine 1 ist somit ein standardisiertes Bauteil als unteres Gehäusebauteil 4 verwendbar. Zur Lagerung der Kondensatorelemente 46, 48 des Kondensators 44 ist jeweils ein auf dem Fundamentblock 22 angeordneter Lagerblock 56 bzw. 58 vorgesehen. Auf dem jeweiligen Lagerblock 56, 58 ist das jeweilige Kondensatorelement 46 bzw. 48 mit- tels einer Anzahl von Auflagern 60 bzw. 62 in horizontaler Richtung verschiebbar gelagert. Der Kondensator 44 ist somit auf dem Fundamentblock 22 verschiebbar gelagert. Die Lagerblöcke 56, 58 sind dabei in ihrer Höhe derart bemessen, daß die Auflager 60, 62 annähernd in Höhe der Mittelachse 14 des Turbinenläufers 10 der Dampfturbine 1 angeordnet sind. Durch diese Anordnung ist ein Auftreten vertikaler Kraftkomponenten in den Auflagern 60, 62 bei thermischen Spannungen weitgehend vermieden.
Als Auflager 60, 62 sind im Ausführungsbeispiel Vielkugellager vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich können die Auflager 60, 62 aber auch als Elastomere oder als Pendelstützen ausgebildet sein.
Durch die verschiebbare Lagerung der Kondensatorelemente 46, 48 des Kondensators 44 auf dem Fundamentblock 22 ist auf besonders einfache Weise eine ebenerdige Anordnung des Kondensators 44 und somit eine kellerlose Aufstellung des Kondensators 44 ermöglicht. Die bei Lastwechseln der Dampfturbine 1 infolge thermischer Ausdehnungen auftretenden Kräfte werden über die starren Verbindungen an den Flanschen 50, 52 auf die Kondensatorelemente 46, 48 übertragen. Sie resultieren dort infolge der verschiebbaren Lagerung in einer horizontalen Verschiebung der Kondensatorelemente 46, 48, ohne daß nen- nenswerte Verspannungen auftreten können. Auch bei kellerloser Aufstellung des Kondensators 44 sind somit Schäden aufgrund von Wärmespannungen sicher vermieden.
Die bei der horizontalen Verschiebung der Kondensatorelemente 46, 48 auftretenden Reibungskräfte sind aufgrund der Ausgestaltung der Lagerelemente 50, 52 besonders gering. Die Kondensatorelemente 46, 48 sind einander gegenüberliegend am Abdampfgehäuse 2 der Dampfturbine 1 angeordnet. Die bei der horizontalen Verschiebung der Kondensatorelemente 46, 48 infolge thermischer Ausdehnung auftretenden, auf das Abdampfgehäuse 2 aufgrund der Reibungskräfte in den Auflagern 60, 62 einwirkenden Reaktionskräfte kompensieren sich aufgrund dieser symmetrischen Anordnung nahezu. Eine Verlagerung des Gehäuseoberteils infolge thermischer Ausdehnungen ist somit sicher vermieden.

Claims

Patentansprüche
1. Dampfturbinenanlage (40) mit einer Dampfturbine (1), deren Turbinenläufer (10) in einem Endlager (8) gelagert ist, das durch einen durch das Abdampfgehäuse (2) der Dampfturbine (1) geführten, auf einen Fundamentblock (22) gestützten Träger (24) gehaltert ist, wobei das Abdampfgehäuse (2) lösbar starr mit einem Kondensator (44) verbunden ist, und wobei der Kondensator in einer Anzahl von Auflagern (60,62) gelagert ist, die in der Höhe der Mittelachse (14) des Turbinenläufers (10) angeordnet sind.
2. Dampfturbine (1) nach Anspruch 1, deren Abdampfgehäuse (2) eine Anzahl von Pratzen (38) aufweist, die jeweils in einem Gleitlager gelagert sind.
3. Dampfturbinenanlage (40) nach Anspruch 1 oder 2, bei der zur Lagerung des Kondensators (44) ein Vielkugellager vorgesehen ist.
4. Dampfturbinenanlage (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Kondensator (44) eine Anzahl von Kondensatorelementen (46,48) umfaßt, von denen jeweils zwei am Abdampfgehäuse (2) einander gegenüberliegend angeordnet sind.
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