WO2012025449A1 - Flow dividing device for a condensation steam turbine having a plurality of outlets - Google Patents

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WO2012025449A1
WO2012025449A1 PCT/EP2011/064207 EP2011064207W WO2012025449A1 WO 2012025449 A1 WO2012025449 A1 WO 2012025449A1 EP 2011064207 W EP2011064207 W EP 2011064207W WO 2012025449 A1 WO2012025449 A1 WO 2012025449A1
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flow divider
flow
differential pressure
cooling medium
stagnation point
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PCT/EP2011/064207
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German (de)
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Benjamin Kumm
Norbert Sürken
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01D1/02Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines with stationary working-fluid guiding means and bladed or like rotor, e.g. multi-bladed impulse steam turbines
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    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/30Application in turbines
    • F05D2220/31Application in turbines in steam turbines

Definitions

  • the invention relates to a flow divider device for a condensing steam turbine having a plurality of outlets.
  • one stage of a condensing steam turbine consisting of a stationary stator and an impeller rotating about the machine axis, is designed as a Baumann stage in which an annular web is mounted, with which the blade channels are divided into an outer and an inner sub-channel.
  • the Dampfmas ⁇ senstrom is divided into the stage with the flow divider into two partial streams which are then guided over different paths through the expansion more blading to a condenser.
  • the web is the guide vanes intersecting installed in the Leit ⁇ blade grid, wherein the web has a circumferential Vor ⁇ edge.
  • the web is rigid so that the Nei ⁇ supply of the leading edge to the machine axis of the condensing steam turbine ⁇ over time is always constant.
  • the condensing steam turbine is taken as the inclination angle of the angle of attack of Dampfströ ⁇ tion, with the steam flow in Austownsbe- operating state meets the front ⁇ edge of the ridge.
  • the velocity components of the steam flow may change such that the angle of approach of the steam flow is no longer equal to the angle of incidence of the leading edge of the web.
  • the object of the invention is to provide a flow dividing device for a condensing steam turbine having a plurality of outlets, wherein the condensing steam turbine is operated with a high thermal efficiency in operating states other than the design operating condition of the condensation ⁇ steam turbine.
  • the flow divider for a multi-outlet condensing steam turbine of the present invention includes a flow divider dividing the total steam flow into two vapor streams each flowing through a condenser associated therewith, a stagnation point detecting means for locating the stagnation point formed at the flow divider leading edge when dividing the total steam flow, and a cooling medium dividing means the cooling medium supply to the capacitors is controlled in dependence on the localization of the stagnation point in such a way that the stagnation point is centrally located while avoiding flow separation at the stagnation point divider. If the stagnation point located centrally on Strö ⁇ mung divider, the flow divider leading edge is substantially flows around symmetrical, so that it is not established at the flow divider flow separation.
  • the stagnation point on the flow divisor front edge changes its position to the outside or inside, the flow divider would be misdirected, as a result of which flow separation can occur at the flow divider.
  • the location of the stagnation point on the flow divider front edge results from the current operating state of the condensate ⁇ onsdampfturbine and the ratio of Abströmdschreibe the vapor streams.
  • the Abströmdschreibe are in turn given by the cooling medium supply to the capacitors.
  • An increase in the cooling medium supply to the condenser causes an increase in the heat dissipation when condensing the respective
  • the quality of the flow divider flow is to be determined, whereby the outflow pressure ratio of the vapor streams with the corresponding coolant supply is dependent on the flow quality, ie the position of the stagnation point on the flow divider front edge the individual capacitors is controlled.
  • the location of the stagnation point at the flow divider leading edge is due to the localization and the matching cooling medium supply to the individual capacitors in the central one
  • the condensing steam turbine with the inventive Strö ⁇ mung dividing means has a high thermal efficiency, even in operating states which are away from an operating state Ausönsbe-, is matched to the approximately aerodynamically effective contour of the flow divider.
  • the stagnation point detection device preferably has a differential pressure detection device with which the differential pressure in the area of the flow divider leading edge between the vapor streams on the flow divider can be measured and the differential pressure of the cooling medium distribution device is provided for controlling the cooling medium supply to the condensers. If the stagnation point is located centrally on the flow divider, then the flow around the flow divider is essentially symmetrical. As a result, in the region of the flow divider leading edge for the vapor streams at the flow divider, pressure levels which are essentially the same are obtained.
  • the differential pressure in the region of the flow divider leading edge between the vapor streams at the flow divider is a measure of the mean of the stagnation point.
  • the differential pressure detecting device preferably for each of the vapor streams has a pressure transducer for measuring the static pressure at the surface of the flow divider in the region of the flow divider leading edge and a Differenzdru ⁇ sugar mediation device with which the difference between the static pressures can be determined.
  • a pressure transducer for measuring the static pressure at the surface of the flow divider in the region of the flow divider leading edge
  • Differenzdru ⁇ sugar mediation device with which the difference between the static pressures can be determined.
  • At least one of the pressure sensor from the surface location of the flow divider, to which the MES ⁇ send static pressure is applied is remotely located and coupled to a pressure-transmitting channel in the flow divider with the surface location.
  • the pressure-transmitting channel may be, for example, a pressure measuring bore.
  • a differential pressure measurement device be pre see ⁇ that determines at respective surface locations of the flow divider to be measured static pressure.
  • the flow divider is preferably provided as a concentric ring to the machine axis of the condensation steam turbine, which is fixed to at least one Axialleitschaufel the condensation steam turbine, wherein projecting axially upstream of the Axialleitschaufel- leading edge in the region of ⁇ flow leading edge, so that the surface locations of the flow divider, at to which the static pressures to be measured are applied upstream of the axial guide vane leading edge.
  • secondary flow influences of the axial guide vanes such as corner vortices and boundary layers, are located downstream of the surface locations of the flow divider, so that the static pressures to be measured at these surface locations are substantially unaffected by the secondary flow influences of the axial guide vanes.
  • a predetermined cooling medium mass flow as the cooling medium supply to the capacitors is divided with themémediumauföns worn depending on the differential pressure.
  • the predetermined cooling medium mass flow preferably corresponds to the maximum available cooling medium mass flow for the condensation steam turbine.
  • the maximum available heat is always dissipated by the maximum available cooling medium mass flow for dissipating the heat of condensation of the Kon ⁇ capacitors, wherein the maximum available cooling medium mass flow is divided among the capacitors.
  • the cooling medium supply to the capacitors are controlled such that the back pressures of the individual vapor streams are such that the stagnation point is located centrally on the flow divisor front edge.
  • the cooling ⁇ medium dividing means is preferably ferenz pressure detecting means with the dif- fed back via the differential pressure that the back pressures of the individual steam streams are set such that the absolute, Renz pressure detecting means by the differential detected differential pressure is minimal. Characterized according to the invention is achieved that the position of the stagnation point of the flow divider ⁇ is always punched centrally angesie wherein the absolute, detected by the Differenzdruckerfas ⁇ sungs sunny minimum pressure is substantially zero.
  • Figure 1 is a schematic diagram of a condensing steam turbine with the embodiment of the flow divider device, a detail cross-section of a leading edge of a flow divider of the embodiment ⁇ example, the flow divider and Figures 3 to 5 the detail cross-section of Figure 2 at
  • a flow divider 5 is arranged as an annular web which is coaxially located around the turbine rotor 3, and divides the flow channel in the Ab ⁇ steam housing 2 into an inner region and an outer region.
  • the flow divider 5 comprises a Strömungstei ⁇ lervorderkante 6, wherein a flow divider 7 with chord in the cross section of the flow divider 5 dot-dash line is Darge ⁇ represents.
  • the inner area of the flow channel of the ex ⁇ steam housing 2 is delimited by a flow parts gutter page 8, whereas the outer region is delimited by a flow divider outside 9, wherein connecting to the Strömungstei ⁇ lervorderkante 6, both the flow parts of the channel side 8 and the flow divider outside 9 located.
  • the flow divider 5 is in the exhaust steam housing 2 of an inner vane 10 and held an outer vane 11, wherein the flow divider 5 teilerinnseite with its flow 8 is fixed to the inner vane 10 and is ⁇ ner flow divider outside 9 to the outer vane.
  • the Dampfge ⁇ total mass flow is divided into an inner vapor stream and an outer vapor stream, wherein at the Abdampfaustritt 4 for the inner vapor stream an inner exhaust steam line 12 and the outer vapor stream an outer exhaust steam line 13 are provided.
  • the inner vapor flow is controlled by the internal exhaust steam tion 12 to a first condenser 14 and the outer vapor stream is passed through the outer exhaust steam line 13 to a second condenser 15, wherein the inner vapor stream in the first condenser 14 and the outer vapor flow in the second condenser 15 is condensed.
  • the condensate condensed by the inner vapor flow is discharged in a first condensate line 16, whereas the condensate condensed by the outer vapor flow is removed by a second condensate line 17 from the second condenser 15.
  • an inner pressure sensor In the area of the flow divider leading edge 6, an inner pressure sensor is installed, an external pressure transducer 19 to the flow divider 18 and outside 9 in the Strö ⁇ mung splitter 5 at the Strömungsteilerinnseite. 8 With the pressure transducers 18, 19, the static pressure at the flow divider inside 8 with the inner pressure transducer 18 and the static pressure at the flow divider outer side 9 with the outer pressure transducer 19 are measured when flowing around the flow divider 5 immediately downstream of the flow divider leading edge 6. Further, in the flow divider 5, a pressure difference measuring device 20 is provided, with which the difference between the static pressures, which are measured by the pressure transducers 18, 19, is determined. The pressure difference is fed in the form of a elekt ⁇ step signal with a differential pressure signal line 21 of a cooling water dividing means 22nd
  • the cooling water splitting device 22 a division of a total cooling water supply is accomplished, which is supplied through a total cooling water supply line 23 of the cooling water splitting device 22.
  • the Intelkühlwas ⁇ serzu Entry is divided into a first cooling water supply and a second cooling water supply, wherein the first cooling water supply in a first cooling water supply line 24 to the first capacitor 14 and the second cooling water supply in a second cooling water supply line 25 to the second capacitor 15 is supplied.
  • the firstdewasserzu ⁇ leadership is in the first capacitor 14 of the first steam condensed condensate, whereas in the second condenser 15 with the second cooling water supply in the second cooling water supply line 25 of the second vapor stream is condensed to condensate.
  • the condensate is discharged in each case with a cooling water discharge line 26, 27.
  • FIGS. 3 to 5 The flow around the flow divider front edge 6 is illustrated in FIGS. 3 to 5 with streamlines 28, 30, 31.
  • the inflow has a stagnation point stream line 28, which forms a stagnation point 29 at the flow divider leading edge 6.
  • the stagnation point 29 lies on the flow divider chord 7, so that the stagnation point 29 is located symmetrically on the flow divider leading edge 6.
  • the flow lines 30, 31 formed symmet ⁇ driven by the flow divider tendon 7 whereby the flow around the flow divider 5 by the vapor streams is sym ⁇ metric.
  • flow around the flow divider leading edge 6 of the stagnation point is located 29 to above the Strö ⁇ mung divider tendon 7, so that the flow around the flow divider leading edge 6 is asymmetrical.
  • a separation region 32 is formed on the flow inside 8, associated with the flow losses and efficiency reduction of the steam turbine condensation.
  • shown in Figure 5 is a flow around the flow divider leading edge 6, in which the stagnation point 29 is arranged to offset below the flow divider string 7 so that a separation region is formed at the Strömungstei ⁇ lerau hybridseite 9 32nd In the flow conditions shown in FIG.
  • the value of the static pressure measured by the outer pressure transducer 19 is greater than the value of the static pressure measured by the inner pressure transducer 18, so that from the differential pressure gauge 20 to the cooling water treatment device 22 via the differential pressure signal line 21 a corresponding signal is fed.
  • Pressure is less than the value of the measured from the inner pressure transducer 18, static pressure.
  • the signal in the differential pressure signal line 21 is therefore approximately zero in the flow conditions according to FIG. 3, for example positive in the flow conditions according to FIG. 4, if the differential pressure is defined as the difference between the pressure at the outer pressure transducer 19 and the inner pressure transducer 18 , Accordingly, the pressure difference is negative at the flow behaves ⁇ Nissen according to FIG.
  • the cooling water splitting device 22 is provided with the differential pressure signal, wherein the cooling water splitting device 22 is switched so that at the positive differential pressure signal thedebergzu ⁇ drove ⁇ reduced by the first cooling water supply line 24 to the first capacitor 14 and while maintaining the total cooling water supply through the entire cooling water supply line 23, the cooling water supply through the second cooling water supply pipe 25 to the second condenser 15 is increased.
  • the flow conditions in the direction of the flow conditions, which are shown in Figure 3 so that the stagnation point 29 moves from the flow divider outer side 9 on the Strö ⁇ tion divider chord 7.
  • the symmetrical flow conditions around the flow divider 5 shown in FIG. 3 are again achieved, as a result of which the detachment region 32 shown in FIG. 4 has disappeared.
  • the total cooling water supply in the total cooling water supply line 23 is divided into corresponding cooling water feeds for the first cooling water feed line 24 for the first condenser 14 and for the second cooling water feed line 25 for the second condenser 15 such that the Cooling water supply for the first capacitor 14 increases and the cooling water supply for the second condenser 15 is lowered, so that the stagnation point 29 migrates from the flow divider Linninnseite 8 on the flow divider chord 7.
  • the detachment region 32 shown in FIG. 5 dissolves and the flow is again homogeneous and uniform according to FIG.

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Abstract

The invention relates to a flow dividing device for a condensation steam turbine having a plurality of outlets comprising a flow divider (5) dividing the total steam flow within the waste steam housing (2) into two steam flows (30, 31), each flowing through an associated condenser (14, 15), a stagnation point detection device (18-20) for locating the stagnation point (29) formed upon dividing the total steam flow at the front edge of the flow divider (6), and a coolant dividing device (21, 22) by means of which the coolant infeed (23) to the condensers (14, 15) is controlled as a function of the location of the stagnation point (29) such that the stagnation point (29) is centered on the flow divider (5) while avoiding a flow disruption (32).

Description

Beschreibung description
Strömungsteilereinrichtung für eine Kondensationsdampfturbine mit mehreren Austritten Flow divider device for a condensing steam turbine with a plurality of outlets
Die Erfindung betrifft eine Strömungsteilereinrichtung für eine Kondensationsdampfturbine mit mehreren Austritten. The invention relates to a flow divider device for a condensing steam turbine having a plurality of outlets.
Eine Stufe einer Kondensationsdampfturbine, bestehend aus einem feststehenden Leitrad und einem um die Maschinenachse rotierenden Laufrad, ist beispielsweise als eine Baumann- Stufe ausgeführt, bei der ein ringförmiger Steg angebracht ist, mit dem die Schaufelkanäle in einen äußeren und einen inneren Teilkanal unterteilt sind. Dabei wird der Dampfmas¬ senstrom in der Stufe mit Strömungsteiler in zwei Teilströme aufgeteilt, die dann über unterschiedliche Expansionspfade durch die weitere Beschaufelung zu einem Kondensator geführt werden. Der Steg ist die Leitschaufeln kreuzend in das Leit¬ schaufelgitter eingebaut, wobei der Steg eine umlaufende Vor¬ derkante hat. For example, one stage of a condensing steam turbine, consisting of a stationary stator and an impeller rotating about the machine axis, is designed as a Baumann stage in which an annular web is mounted, with which the blade channels are divided into an outer and an inner sub-channel. Here, the Dampfmas ¬ senstrom is divided into the stage with the flow divider into two partial streams which are then guided over different paths through the expansion more blading to a condenser. The web is the guide vanes intersecting installed in the Leit ¬ blade grid, wherein the web has a circumferential Vor ¬ edge.
Herkömmlich ist der Steg starr ausgebildet, so dass die Nei¬ gung der Vorderkante zur Maschinenachse der Kondensations¬ dampfturbine über die Zeit stets konstant ist. In der Regel wird als der Neigungswinkel der Anströmwinkel der Dampfströ¬ mung genommen, mit dem die DampfStrömung im Auslegungsbe- triebszustand der Kondensationsdampfturbine auf die Vorder¬ kante des Stegs trifft. Weicht jedoch der Betriebszustand der Kondensationsdampfturbine vom Auslegungsbetriebszustand ab, so können sich die Geschwindigkeitskomponenten der Dampfströmung derart ändern, dass der Anströmwinkel der DampfStrömung nicht mehr gleich dem Anstellwinkel der Vorderkante des Stegs ist. Jede Abweichung des Anströmwinkels vom Anstellwinkel im Auslegungsbetriebszustand führt zu einer Fehlanströmung des Stegs, die eine Erhöhung von Strömungsverlusten in der Dampfströmung zur Folge hat. Diese Fehlanströmung des Stegs kann beispielsweise dazu führen, je nach innenseitiger oder außen- seitiger Fehlanströmung, dass sich an der Innenseite bzw. der Außenseite des Stegs eine Druckseite bzw. eine Saugseite aus¬ bilden. An der Saugseite besteht die Gefahr, dass die Strö¬ mung ablöst, wodurch wiederum hohe Strömungsverluste der DampfStrömung die Folge sind. Diese Strömungsverluste beein¬ trächtigen den thermodynamischen Wirkungsgrad der Kondensationsdampfturbine, so dass die Kondensationsdampfturbine in Be- triebszuständen weg vom Auslegungsbetriebszustand nur bei schlechteren Wirkungsgraden betreibbar ist. Conventionally, the web is rigid so that the Nei ¬ supply of the leading edge to the machine axis of the condensing steam turbine ¬ over time is always constant. In general, the condensing steam turbine is taken as the inclination angle of the angle of attack of Dampfströ ¬ tion, with the steam flow in Auslegungsbe- operating state meets the front ¬ edge of the ridge. However, if the operating state of the condensing steam turbine deviates from the design mode, the velocity components of the steam flow may change such that the angle of approach of the steam flow is no longer equal to the angle of incidence of the leading edge of the web. Any deviation of the angle of attack from the angle of attack in the design mode of operation results in a false flow of the web, which results in an increase of flow losses in the steam flow. This false flow of the web may, for example, lead, depending on the inside or outside side Fehlanströmung that form on the inside or the outside of the web a pressure side or a suction side ¬ . There is a risk that the Strö ¬ tion replaces, which in turn high flow losses of the steam flow are the result on the intake side. These flow losses is impressed ¬ pregnant thermodynamic efficiency of the condensing steam turbine, so that the condensing steam turbine in operating states operable away from the design operating condition only at lower efficiencies.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Strömungsteilereinrichtung für eine Kondensationsdampfturbine mit mehreren Austritten zu schaffen, wobei die Kondensationsdampfturbine mit einem hohen thermischen Wirkungsgrad in Betriebszuständen betreibbar ist, die nicht dem Auslegungsbetriebszustand der Kondensations¬ dampfturbine entsprechen. The object of the invention is to provide a flow dividing device for a condensing steam turbine having a plurality of outlets, wherein the condensing steam turbine is operated with a high thermal efficiency in operating states other than the design operating condition of the condensation ¬ steam turbine.
Die erfindungsgemäße Strömungsteilereinrichtung für eine Kondensationsdampfturbine mit mehreren Austritten weist einen Strömungsteiler, der den Dampfgesamtstrom in zwei Dampfströme teilt, die jeweils einen ihnen zugeordneten Kondensator durchströmen, eine Staupunktdetektionseinrichtung zur Lokalisierung des sich beim Teilen des Dampfgesamtstroms ausbildenden Staupunkts an der Strömungsteilervorderkante und eine Kühlmediumaufteilungseinrichtung auf, mit der die Kühlmediumzufuhr zu den Kondensatoren in Abhängigkeit der Lokalisierung des Staupunkts derart gesteuert ist, dass der Staupunkt unter Vermeidung einer Strömungsablösung an dem Staupunktteiler mittig angesiedelt ist. Ist der Staupunkt mittig am Strö¬ mungsteiler angesiedelt, so wird die Strömungsteilervorderkante im Wesentlichen symmetrisch umströmt, so dass sich an dem Strömungsteiler eine Strömungsablösung nicht einstellt. Sollte hingegen der Staupunkt auf der Strömungsteilervorderkante seine Lage nach außen bzw. innen verändern, so würde der Strömungsteiler fehlangeströmt werden, wodurch an dem Strömungsteiler die Strömungsablösung entstehen kann. Die Lage des Staupunkts auf der Strömungsteilervorderkante ergibt sich aus dem aktuellen Betriebszustand der Kondensati¬ onsdampfturbine und dem Verhältnis der Abströmdrücke der Dampfströme. Die Abströmdrücke sind ihrerseits durch die Kühlmediumzufuhr zu den Kondensatoren vorgegeben. Eine Erhöhung der Kühlmediumzufuhr zu dem Kondensator bewirkt eine Erhöhung der Wärmeabfuhr beim Kondensieren des jeweiligen The flow divider for a multi-outlet condensing steam turbine of the present invention includes a flow divider dividing the total steam flow into two vapor streams each flowing through a condenser associated therewith, a stagnation point detecting means for locating the stagnation point formed at the flow divider leading edge when dividing the total steam flow, and a cooling medium dividing means the cooling medium supply to the capacitors is controlled in dependence on the localization of the stagnation point in such a way that the stagnation point is centrally located while avoiding flow separation at the stagnation point divider. If the stagnation point located centrally on Strö ¬ mung divider, the flow divider leading edge is substantially flows around symmetrical, so that it is not established at the flow divider flow separation. If, on the other hand, the stagnation point on the flow divisor front edge changes its position to the outside or inside, the flow divider would be misdirected, as a result of which flow separation can occur at the flow divider. The location of the stagnation point on the flow divider front edge results from the current operating state of the condensate ¬ onsdampfturbine and the ratio of Abströmdrücke the vapor streams. The Abströmdrücke are in turn given by the cooling medium supply to the capacitors. An increase in the cooling medium supply to the condenser causes an increase in the heat dissipation when condensing the respective
Dampfstroms und somit eine Erhöhung der Kondensatorleistung, wodurch sich der Kondensationsdruck als der Abströmdruck die- ses Dampfstroms absenkt. Im Gegensatz dazu erhöht sich derSteam flow and thus an increase in the condenser capacity, whereby the condensation pressure is lowered as the discharge pressure of this steam flow. In contrast, it increases
Gegendruck des Dampfstroms, wenn durch eine Verminderung der Kühlmediumzufuhr zu dem Kondensator die Kondensationstemperatur und somit der Kondensationsdruck erhöht werden. Dadurch kann in jedem der Kondensatoren durch die entsprechende Kühl- mediumzufuhr zu jedem der Kondensatoren die Kondensationstemperatur und somit der Kondensationsdruck für jeden der Dampfströme eingestellt werden. Entsprechend dem Verhältnis der Abströmdrücke der Dampfströme teilt sich der Dampfgesamtmas- senstrom an dem Strömungsteiler in entsprechende Teilmassen- ströme auf, die erfindungsgemäß so eingestellt sind, dass sich der Staupunkt mittig an der Strömungsteilervorderkante ansiedelt, wodurch an dem Strömungsteiler die Strömungsablö¬ sung unterbunden ist. Durch die erfindungsgemäße Lokalisierung des Staupunkts an der Strömungsteilervorderkante mit der Staupunktdetektion- seinrichtung ist die Güte der Umströmung des Strömungsteilers zu ermitteln, wodurch in Abhängigkeit der Umströmungsgüte, d.h. der Lage des Staupunkts an der Strömungsteilervorder- kante, das Abströmdruckverhältnis der Dampfströme mit der entsprechenden Kühlmittelzufuhr zu den einzelnen Kondensatoren gesteuert ist. Dadurch wird erfindungsgemäß erreicht, dass der Ort des Staupunkts an der Strömungsteilervorderkante aufgrund der Lokalisierung und der darauf abgestimmten Kühl- mediumzufuhr zu den einzelnen Kondensatoren in der mittigenCounterpressure of the vapor stream, if by reducing the cooling medium supply to the condenser, the condensation temperature and thus the condensation pressure are increased. Thereby, in each of the capacitors by the corresponding cooling medium supply to each of the capacitors, the condensation temperature and thus the condensation pressure for each of the vapor streams can be adjusted. In accordance with the ratio of the discharge pressures of the vapor streams, the total vapor mass flow at the flow divider is divided into corresponding partial mass flows, which according to the invention are set such that the dew point settles centrally on the flow divider leading edge, whereby the flow separation is prevented at the flow divider . As a result of the inventive localization of the stagnation point at the flow divider leading edge with the stagnation point detection device, the quality of the flow divider flow is to be determined, whereby the outflow pressure ratio of the vapor streams with the corresponding coolant supply is dependent on the flow quality, ie the position of the stagnation point on the flow divider front edge the individual capacitors is controlled. As a result, it is achieved according to the invention that the location of the stagnation point at the flow divider leading edge is due to the localization and the matching cooling medium supply to the individual capacitors in the central one
Stellung an dem Strömungsteiler gehalten werden kann, so dass bei unterschiedlichen Betriebszuständen der Kondensationsdampfturbine der Strömungsteiler stets unter Vermeidung der Strömungsablösung verlustarm umströmt wird. Dadurch hat die Kondensationsdampfturbine mit der erfindungsgemäßen Strö¬ mungsteilereinrichtung einen hohen thermischen Wirkungsgrad, auch in Betriebszuständen, die weg von einem Auslegungsbe- triebszustand sind, auf den etwa die aerodynamisch wirksame Kontur des Strömungsteilers abgestimmt ist. Position can be maintained at the flow divider, so that at different operating conditions of the condensing steam turbine, the flow divider always while avoiding the Flow separation is flowed around with little loss. Thereby, the condensing steam turbine with the inventive Strö ¬ mung dividing means has a high thermal efficiency, even in operating states which are away from an operating state Auslegungsbe-, is matched to the approximately aerodynamically effective contour of the flow divider.
Die Staupunktdetektionseinrichtung weist bevorzugt eine Dif- ferenzdruckerfassungseinrichtung auf, mit der der Differenzdruck im Bereich der Strömungsteilervorderkante zwischen den Dampfströmen an dem Strömungsteiler messbar ist und der Differenzdruck der Kühlmediumaufteilungseinrichtung zum Steuern der Kühlmediumzufuhr zu den Kondensatoren bereitgestellt ist. Ist der Staupunkt an dem Strömungsteiler mittig angesiedelt, so ist die Umströmung des Strömungsteilers im Wesentlichen symmetrisch. Dadurch ergeben sich im Bereich der Strömungsteilervorderkante für die Dampfströme an dem Strömungsteiler Druckniveaus, die im Wesentlichen gleich sind. Sollte der Staupunkt an der Strömungsteilervorderkante sich einseitig verschieben, so herrscht an der Seite des Strömungsteilers, die dem Staupunkt zugewandt ist, im Allgemeinen ein höheres Druckniveau als an der dieser Seite abgewandten, anderen Seite des Strömungsteilers. Somit ist der Differenzdruck im Bereich der Strömungsteilervorderkante zwischen den Dampfströmen an dem Strömungsteiler ein Maß für die Mittigkeit des Staupunkts . The stagnation point detection device preferably has a differential pressure detection device with which the differential pressure in the area of the flow divider leading edge between the vapor streams on the flow divider can be measured and the differential pressure of the cooling medium distribution device is provided for controlling the cooling medium supply to the condensers. If the stagnation point is located centrally on the flow divider, then the flow around the flow divider is essentially symmetrical. As a result, in the region of the flow divider leading edge for the vapor streams at the flow divider, pressure levels which are essentially the same are obtained. If the stagnation point on the flow divider leading edge is displaced on one side, then, on the side of the flow divider which faces the stagnation point, there is generally a higher pressure level than on the other side of the flow divider facing away from this side. Thus, the differential pressure in the region of the flow divider leading edge between the vapor streams at the flow divider is a measure of the mean of the stagnation point.
Die Differenzdruckerfassungseinrichtung weist bevorzugt für jeden der Dampfströme einen Druckaufnehmer zum Messen des statischen Drucks an der Oberfläche des Strömungsteilers im Bereich der Strömungsteilervorderkante und ein Differenzdru¬ ckermittlungsgerät auf, mit dem die Differenz zwischen den statischen Drücken ermittelbar ist. Dadurch liefert das Dif- ferenzdruckermittlungsgerät den Differenzdruck für die beiden Seiten des Strömungsteilers, so dass mit dem Differenzdru¬ ckermittlungsgerät die Kühlmediumzufuhr zu den Kondensatoren in Abhängigkeit des Differenzdrucks, der von dem Differenz- druckermittlungsgerät ermittelt ist, steuerbar ist. Mindestens einer der Druckaufnehmer ist bevorzugt direkt un¬ terhalb der Oberflächenstelle des Strömungsteilers angeord¬ net, an der der statische Druck mit dem jeweiligen Druckauf- nehmer gemessen wird. Alternativ oder zusätzlich ist es bevorzugt, dass mindestens einer der Druckaufnehmer von der Oberflächenstelle des Strömungsteilers, an der der zu mes¬ sende statische Druck anliegt, entfernt angeordnet und mit einem druckübertragenden Kanal in dem Strömungsteiler mit der Oberflächenstelle gekoppelt ist. Der druckübertragende Kanal kann beispielsweise eine Druckmessbohrung sein. Alternativ kann ferner bevorzugt statt dem Druckaufnehmer und dem Diffe- renzdruckermittlungsgerät ein Differenzdruckmessgerät vorge¬ sehen sein, das an den jeweiligen Oberflächenstellen des Strömungsteilers den zu messenden statischen Druck ermittelt. The differential pressure detecting device preferably for each of the vapor streams has a pressure transducer for measuring the static pressure at the surface of the flow divider in the region of the flow divider leading edge and a Differenzdru ¬ sugar mediation device with which the difference between the static pressures can be determined. Thereby providing the differential pressure detecting apparatus of the differential pressure on the two sides of the flow divider, so that with the Differenzdru ¬ sugar averaging device, the cooling medium supply to the capacitors in response to the differential pressure, which is detected by the differential pressure detection apparatus, is controllable. At least one of the pressure sensor is preferably directly un ¬ terhalb the surface location of the flow divider angeord ¬ net at which the static pressure to the respective pressure sensor is measured. Alternatively or additionally, it is preferred that at least one of the pressure sensor from the surface location of the flow divider, to which the MES ¬ send static pressure is applied, is remotely located and coupled to a pressure-transmitting channel in the flow divider with the surface location. The pressure-transmitting channel may be, for example, a pressure measuring bore. Alternatively, further preferably, instead of the pressure sensor and the differential pressure detection apparatus, a differential pressure measurement device be pre see ¬ that determines at respective surface locations of the flow divider to be measured static pressure.
Der Strömungsteiler ist bevorzugt als ein zur Maschinenachse der Kondensationsdampfturbine konzentrischer Ring vorgesehen, der an mindestens einer Axialleitschaufel der Kondensations- dampfturbine festgelegt ist, wobei im Bereich der Strömungs¬ teilervorderkante diese axial stromauf der Axialleitschaufel- vorderkante vorsteht, so dass die Oberflächenstellen des Strömungsteilers, an denen die zu messenden statischen Drücke anliegen, stromauf der Axialleitschaufelvorderkante angeord- net sind. Dadurch sind vorteilhaft Sekundärströmungseinflüsse der Axialleitschaufeln, wie beispielsweise Eckenwirbel und Grenzschichten, stromab der Oberflächenstellen des Strömungsteilers angesiedelt, so dass die an diesen Oberflächenstellen zu messenden statischen Drücke im Wesentlichen unbeeinflusst von den Sekundärströmungseinflüssen der Axialleitschaufeln sind. Dadurch stellt die Lage des Staupunkts an der Strö¬ mungsteilervorderkante ein genaues Maß für die Güte der Um- strömung des Strömungsteilers dar, da die Detektion der Stau¬ punktlage mit Hilfe des an den Oberflächenstellen zu messen- den statischen Drucks nicht von den Sekundärströmungseffekten der Axialleitschaufeln beeinträchtigt wird. Bevorzugtermaßen ist mit der Kühlmediumaufteilungseinrichtung in Abhängigkeit des Differenzdrucks ein vorherbestimmter Kühlmediummassenstrom als die Kühlmediumzufuhr zu den Kondensatoren aufgeteilt. Dabei entspricht bevorzugt der vorherbe¬ stimmte Kühlmediummassenstrom dem maximal verfügbaren Kühlmediummassenstrom für die Kondensationsdampfturbine. Dadurch wird stets zum Abführen der Kondensationswärme von den Kon¬ densatoren die maximal verfügbare Wärme durch den maximal verfügbaren Kühlmediummassenstrom abgeführt, wobei der maximal verfügbare Kühlmediummassenstrom auf die Kondensatoren aufgeteilt ist. Ferner ist es bevorzugt, dass mit der Kühl¬ mediumaufteilungseinrichtung die Kühlmedienzufuhren zu den Kondensatoren derart gesteuert sind, dass die Gegendrücke der einzelnen Dampfströme derart sind, dass der Staupunkt an der Strömungsteilervorderkante mittig angesiedelt ist. Die Kühl¬ mediumaufteilungseinrichtung ist dabei bevorzugt mit der Dif- ferenzdruckerfassungseinrichtung via den Differenzdruck rückgekoppelt, dass die Gegendrücke der einzelnen Dampfströme derart eingestellt sind, dass der absolute, von der Diffe- renzdruckerfassungseinrichtung erfasste Differenzdruck minimal ist. Dadurch ist erfindungsgemäß erreicht, dass die Lage des Staupunkts an dem Strömungsteiler stets mittig angesie¬ delt ist, wobei der absolute, von der Differenzdruckerfas¬ sungseinrichtung erfasste Minimaldruck im Wesentlichen Null ist . The flow divider is preferably provided as a concentric ring to the machine axis of the condensation steam turbine, which is fixed to at least one Axialleitschaufel the condensation steam turbine, wherein projecting axially upstream of the Axialleitschaufel- leading edge in the region of ¬ flow leading edge, so that the surface locations of the flow divider, at to which the static pressures to be measured are applied upstream of the axial guide vane leading edge. As a result, secondary flow influences of the axial guide vanes, such as corner vortices and boundary layers, are located downstream of the surface locations of the flow divider, so that the static pressures to be measured at these surface locations are substantially unaffected by the secondary flow influences of the axial guide vanes. Thereby, the position of the stagnation point at the Strö ¬ tion divider leading edge an accurate measure of the quality of the airflow around the flow divider is because the detection of the jam ¬ point position by means of the to be measured at the surface locations of the static pressure not from the secondary flow effects of Axialleitschaufeln is impaired. Preferably, a predetermined cooling medium mass flow as the cooling medium supply to the capacitors is divided with the Kühlmediumaufteilungseinrichtung depending on the differential pressure. In this case, the predetermined cooling medium mass flow preferably corresponds to the maximum available cooling medium mass flow for the condensation steam turbine. As a result, the maximum available heat is always dissipated by the maximum available cooling medium mass flow for dissipating the heat of condensation of the Kon ¬ capacitors, wherein the maximum available cooling medium mass flow is divided among the capacitors. Further, it is preferred that with the cooling ¬ medium distribution device, the cooling medium supply to the capacitors are controlled such that the back pressures of the individual vapor streams are such that the stagnation point is located centrally on the flow divisor front edge. The cooling ¬ medium dividing means is preferably ferenz pressure detecting means with the dif- fed back via the differential pressure that the back pressures of the individual steam streams are set such that the absolute, Renz pressure detecting means by the differential detected differential pressure is minimal. Characterized according to the invention is achieved that the position of the stagnation point of the flow divider ¬ is always punched centrally angesie wherein the absolute, detected by the Differenzdruckerfas ¬ sungseinrichtung minimum pressure is substantially zero.
Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Strömungsteilereinrichtung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen erläutert. Es zeigen: In the following, a preferred embodiment of a flow divider device according to the invention will be explained with reference to the accompanying schematic drawings. Show it:
Figur 1 ein Schemadiagramm einer Kondensationsdampfturbine mit dem Ausführungsbeispiel der Strömungsteilereinrichtung, einen Detailquerschnitt einer Vorderkante eines Strömungsteilers des Ausführungs¬ beispiels der Strömungsteilereinrichtung und Figuren 3 bis 5 den Detailquerschnitt aus Figur 2 bei Figure 1 is a schematic diagram of a condensing steam turbine with the embodiment of the flow divider device, a detail cross-section of a leading edge of a flow divider of the embodiment ¬ example, the flow divider and Figures 3 to 5 the detail cross-section of Figure 2 at
verschiedenen Strömungszuständen um die Vorderkante des Strömungsteilers.  different flow conditions around the leading edge of the flow divider.
Wie es aus Figuren 1 bis 5 ersichtlich ist, weist eine Kon¬ densationsdampfturbine 1 ein Abdampfgehäuse 2 auf, in dem ein Turbinenrotor 3 angeordnet ist. Durch das Abdampfgehäuse 2 strömt beim Betrieb der Kondensationsdampfturbine 1 ein As is apparent from Figures 1 to 5, a Kon ¬ densationsdampfturbine 1 to an exhaust steam housing 2 in which a turbine rotor 3 is arranged. Through the exhaust steam housing 2 flows during operation of the condensing steam turbine 1 a
Dampfgesamtmassenstrom, der an einem Abdampfaustritt 4 des Abdampfgehäuses 2 austritt. Total vapor mass flow, which exits at an exhaust steam outlet 4 of the exhaust steam housing 2.
In dem Abdampfgehäuse 2 ist als ein ringförmiger Steg ein Strömungsteiler 5 angeordnet, der koaxial um den Turbinenrotor 3 angesiedelt ist und den Strömungskanal in dem Ab¬ dampfgehäuse 2 in einen inneren Bereich und einen äußeren Bereich teilt. Der Strömungsteiler 5 weist eine Strömungstei¬ lervorderkante 6 auf, wobei mit 7 eine Strömungsteilersehne im Querschnitt des Strömungsteilers 5 strichpunktiert darge¬ stellt ist. Der innere Bereich des Strömungskanals des Ab¬ dampfgehäuses 2 wird von einer Strömungsteilerinnenseite 8 begrenzt, wohingegen der äußere Bereich von einer Strömungsteileraußenseite 9 begrenzt ist, wobei an der Strömungstei¬ lervorderkante 6 sowohl die Strömungsteilerinnenseite 8 als auch die Strömungsteileraußenseite 9 sich anschließen. In the exhaust steam housing 2, a flow divider 5 is arranged as an annular web which is coaxially located around the turbine rotor 3, and divides the flow channel in the Ab ¬ steam housing 2 into an inner region and an outer region. The flow divider 5 comprises a Strömungstei ¬ lervorderkante 6, wherein a flow divider 7 with chord in the cross section of the flow divider 5 dot-dash line is Darge ¬ represents. The inner area of the flow channel of the ex ¬ steam housing 2 is delimited by a flow parts gutter page 8, whereas the outer region is delimited by a flow divider outside 9, wherein connecting to the Strömungstei ¬ lervorderkante 6, both the flow parts of the channel side 8 and the flow divider outside 9 located.
Der Strömungsteiler 5 ist in dem Abdampfgehäuse 2 von einer inneren Leitschaufel 10 und einer äußeren Leitschaufel 11 gehalten, wobei der Strömungsteiler 5 mit seiner Strömungs- teilerinnseite 8 an der inneren Leitschaufel 10 und mit sei¬ ner Strömungsteileraußenseite 9 an der äußeren Leitschaufel 11 befestigt ist. Von dem Strömungsteiler 5 ist der Dampfge¬ samtmassenstrom in einen inneren Dampfstrom und einen äußeren Dampfstrom aufgeteilt, wobei am Abdampfaustritt 4 für den inneren Dampfstrom eine innere Abdampfleitung 12 und für den äußeren Dampfstrom eine äußere Abdampfleitung 13 vorgesehen sind. Der innere Dampfstrom wird durch die innere Abdampflei- tung 12 zu einem ersten Kondensator 14 und der äußere Dampfstrom wird durch die äußere Abdampfleitung 13 zu einem zweiten Kondensator 15 geführt, wobei der innere Dampfstrom in dem ersten Kondensator 14 und der äußere Dampfstrom in dem zweiten Kondensator 15 kondensiert wird. Von dem ersten Kondensator 14 wird das von dem inneren Dampfstrom kondensierte Kondensat in einer ersten Kondensatleitung 16 abgeführt, wohingegen von dem zweiten Kondensator 15 das von dem äußeren Dampfstrom kondensierte Kondensat mit einer zweiten Kondensatleitung 17 abgeführt wird. The flow divider 5 is in the exhaust steam housing 2 of an inner vane 10 and held an outer vane 11, wherein the flow divider 5 teilerinnseite with its flow 8 is fixed to the inner vane 10 and is ¬ ner flow divider outside 9 to the outer vane. 11 From the flow divider 5, the Dampfge ¬ total mass flow is divided into an inner vapor stream and an outer vapor stream, wherein at the Abdampfaustritt 4 for the inner vapor stream an inner exhaust steam line 12 and the outer vapor stream an outer exhaust steam line 13 are provided. The inner vapor flow is controlled by the internal exhaust steam tion 12 to a first condenser 14 and the outer vapor stream is passed through the outer exhaust steam line 13 to a second condenser 15, wherein the inner vapor stream in the first condenser 14 and the outer vapor flow in the second condenser 15 is condensed. From the first condenser 14, the condensate condensed by the inner vapor flow is discharged in a first condensate line 16, whereas the condensate condensed by the outer vapor flow is removed by a second condensate line 17 from the second condenser 15.
Im Bereich der Strömungsteilervorderkante 6 ist in dem Strö¬ mungsteiler 5 an der Strömungsteilerinnseite 8 ein innerer Druckaufnehmer 18 und an der Strömungsteileraußenseite 9 ein äußerer Druckaufnehmer 19 eingebaut. Mit den Druckaufnehmern 18, 19 wird beim Umströmen des Strömungsteilers 5 unmittelbar stromab der Strömungsteilervorderkante 6 der statische Druck an der Strömungsteilerinnseite 8 mit dem inneren Druckaufnehmer 18 und der statische Druck an der Strömungsteileraußenseite 9 mit dem äußeren Druckaufnehmer 19 gemessen. Ferner ist in dem Strömungsteiler 5 ein Druckdifferenzmessgerät 20 vorgesehen, mit dem die Differenz zwischen den statischen Drücken, die von den Druckaufnehmern 18, 19 gemessen werden, ermittelt wird. Die Druckdifferenz wird in Form eines elekt¬ rischen Signals mit einer Differenzdrucksignalleitung 21 einer Kühlwasseraufteilungseinrichtung 22 zugeführt. In the area of the flow divider leading edge 6, an inner pressure sensor is installed, an external pressure transducer 19 to the flow divider 18 and outside 9 in the Strö ¬ mung splitter 5 at the Strömungsteilerinnseite. 8 With the pressure transducers 18, 19, the static pressure at the flow divider inside 8 with the inner pressure transducer 18 and the static pressure at the flow divider outer side 9 with the outer pressure transducer 19 are measured when flowing around the flow divider 5 immediately downstream of the flow divider leading edge 6. Further, in the flow divider 5, a pressure difference measuring device 20 is provided, with which the difference between the static pressures, which are measured by the pressure transducers 18, 19, is determined. The pressure difference is fed in the form of a elekt ¬ step signal with a differential pressure signal line 21 of a cooling water dividing means 22nd
Mit der Kühlwasseraufteilungseinrichtung 22 wird eine Aufteilung einer Gesamtkühlwasserzuführung bewerkstelligt, die durch eine Gesamtkühlwasserzufuhrleitung 23 der Kühlwasseraufteilungseinrichtung 22 zugeführt wird. Die Gesamtkühlwas¬ serzuführung wird dabei in eine erste Kühlwasserzuführung und eine zweite Kühlwasserzuführung aufgeteilt, wobei die erste Kühlwasserzuführung in einer ersten Kühlwasserzufuhrleitung 24 dem ersten Kondensator 14 und die zweite Kühlwasserzuführung in einer zweiten Kühlwasserzufuhrleitung 25 dem zweiten Kondensator 15 zugeführt wird. Mit der ersten Kühlwasserzu¬ führung wird in dem ersten Kondensator 14 der erste Dampf- ström zu Kondensat kondensiert, wohingegen in dem zweiten Kondensator 15 mit der zweiten Kühlwasserzuführung in der zweiten Kühlwasserzufuhrleitung 25 der zweite Dampfstrom zu Kondensat kondensiert wird. Von den Kondensatoren 14, 15 wird jeweils mit einer Kühlwasserabfuhrleitung 26, 27 das Kondensat abgeführt. With the cooling water splitting device 22, a division of a total cooling water supply is accomplished, which is supplied through a total cooling water supply line 23 of the cooling water splitting device 22. The Gesamtkühlwas ¬ serzuführung is divided into a first cooling water supply and a second cooling water supply, wherein the first cooling water supply in a first cooling water supply line 24 to the first capacitor 14 and the second cooling water supply in a second cooling water supply line 25 to the second capacitor 15 is supplied. With the first Kühlwasserzu ¬ leadership is in the first capacitor 14 of the first steam condensed condensate, whereas in the second condenser 15 with the second cooling water supply in the second cooling water supply line 25 of the second vapor stream is condensed to condensate. Of the capacitors 14, 15, the condensate is discharged in each case with a cooling water discharge line 26, 27.
Die Umströmung der Strömungsteilervorderkante 6 ist in Figu¬ ren 3 bis 5 mit Stromlinien 28, 30, 31 veranschaulicht. Die Zuströmung weist eine Staupunktstromlinie 28 auf, die an der Strömungsteilervorderkante 6 einen Staupunkt 29 ausbildet. In Figuren 3 bis 5 ist unten eine innere Stromlinie 30 und oben eine äußere Stromlinie 31 gezeigt, wobei die innere Strom¬ linie 30 den inneren Dampfstrom und die äußere Stromlinie 31 den äußeren Dampfstrom repräsentieren. In Figur 3 liegt der Staupunkt 29 auf der Strömungsteilersehne 7, so dass der Staupunkt 29 symmetrisch an der Strömungsteilervorderkante 6 angesiedelt ist. Dadurch sind die Stromlinien 30, 31 symmet¬ risch um die Strömungsteilersehne 7 ausgebildet, wodurch die Umströmung des Strömungsteilers 5 durch die Dampfströme sym¬ metrisch ist. Die Werte der von den Druckaufnehmern 18, 19 gemessenen, statischen Drücke sind somit in etwa gleich groß, so dass mit dem Differenzdruckmessgerät 20 der Differenzdruck als in etwa Null ermittelt wird, wobei von dem Druckdiffe¬ renzgerät 20 in die Druckdifferenzsignalleitung 21 ein entsprechendes Signal eingespeist wird. The flow around the flow divider front edge 6 is illustrated in FIGS. 3 to 5 with streamlines 28, 30, 31. The inflow has a stagnation point stream line 28, which forms a stagnation point 29 at the flow divider leading edge 6. Is at the bottom of Figures 3 to 5, an internal power line 30 and shown above an external power line 31, wherein the inner current ¬ line 30 31 represent the inner vapor stream and the external power line outside the vapor stream. In FIG. 3, the stagnation point 29 lies on the flow divider chord 7, so that the stagnation point 29 is located symmetrically on the flow divider leading edge 6. Thereby, the flow lines 30, 31 formed symmet ¬ driven by the flow divider tendon 7 whereby the flow around the flow divider 5 by the vapor streams is sym ¬ metric. The values of the values measured by the pressure transducers 18, 19, static pressures are therefore approximately the same size, so that detected with the differential pressure meter 20, the differential pressure as approximately zero, fed from the Druckdiffe ¬ rence device 20 in the differential pressure signal line 21 a corresponding signal becomes.
Bei der in Figur 4 gezeigten Umströmung der Strömungsteilervorderkante 6 ist der Staupunkt 29 nach oberhalb der Strö¬ mungsteilersehne 7 angesiedelt, so dass die Umströmung der Strömungsteilervorderkante 6 unsymmetrisch ist. So ist an der Strömungsinnenseite 8 ein Ablösegebiet 32 ausgebildet, mit dem Strömungsverluste und eine Wirkungsgradabsenkung der Kondensationsdampfturbine einhergehen. Analog ist in Figur 5 eine Umströmung der Strömungsteilervorderkante 6 gezeigt, bei der der Staupunkt 29 nach unterhalb der Strömungsteilersehne 7 versetzt angeordnet ist, so dass sich an der Strömungstei¬ leraußenseite 9 ein Ablösegebiet 32 ausbildet. Bei den in Figur 4 gezeigten Strömungsverhältnissen ist der Wert des von dem äußeren Druckaufnehmer 19 gemessenen, statischen Drucks größer als der Wert des von dem inneren Druck- aufnehmer 18 gemessenen, statischen Drucks, so dass von dem Differenzdruckmessgerät 20 zu der Kühlwasseraufbereitungseinrichtung 22 via die Differenzdrucksignalleitung 21 ein entsprechendes Signal eingespeist wird. Analog verhält es sich bei den Strömungsverhältnissen in Figur 5, wobei der Wert des von dem äußeren Druckaufnehmer 19 gemessenen, statischenIn the embodiment shown in Figure 4 flow around the flow divider leading edge 6 of the stagnation point is located 29 to above the Strö ¬ mung divider tendon 7, so that the flow around the flow divider leading edge 6 is asymmetrical. Thus, a separation region 32 is formed on the flow inside 8, associated with the flow losses and efficiency reduction of the steam turbine condensation. Similarly, shown in Figure 5 is a flow around the flow divider leading edge 6, in which the stagnation point 29 is arranged to offset below the flow divider string 7 so that a separation region is formed at the Strömungstei ¬ leraußenseite 9 32nd In the flow conditions shown in FIG. 4, the value of the static pressure measured by the outer pressure transducer 19 is greater than the value of the static pressure measured by the inner pressure transducer 18, so that from the differential pressure gauge 20 to the cooling water treatment device 22 via the differential pressure signal line 21 a corresponding signal is fed. The same applies to the flow conditions in FIG. 5, the value of the static flow rate measured by the outer pressure transducer 19
Drucks kleiner als der Wert des von dem inneren Druckaufnehmer 18 gemessenen, statischen Drucks ist. Das Signal in der Differenzdrucksignalleitung 21 ist somit bei den Strömungsverhältnissen gemäß Figur 3 in etwa Null, bei den Strömungs- Verhältnissen gemäß Figur 4 beispielsweise positiv, wenn der Differenzdruck als die Differenz zwischen dem Druck bei dem äußeren Druckaufnehmer 19 und dem inneren Druckaufnehmer 18 definiert ist. Dementsprechend ist bei den Strömungsverhält¬ nissen gemäß Figur 5 der Differenzdruck negativ. Via die Dif- ferenzdrucksignalleitung 21 wird der Kühlwasseraufteilungseinrichtung 22 das Differenzdrucksignal bereitgestellt, wobei die Kühlwasseraufteilungseinrichtung 22 so geschaltet ist, dass bei dem positiven Differenzdrucksignal die Kühlwasserzu¬ fuhr durch die erste Kühlwasserzufuhrleitung 24 zu dem ersten Kondensator 14 vermindert und unter Beibehaltung der Gesamtkühlwasserzufuhr durch die Gesamtkühlwasserzufuhrleitung 23 die Kühlwasserzufuhr durch die zweite Kühlwasserzufuhrleitung 25 zu dem zweiten Kondensator 15 erhöht wird. Dabei verändern sich die Strömungsverhältnisse in Richtung zu den Strömungs- Verhältnissen, die in Figur 3 gezeigt sind, so dass der Staupunkt 29 von der Strömungsteileraußenseite 9 auf die Strö¬ mungsteilersehne 7 wandert. Dadurch sind wieder die in Figur 3 gezeigten symmetrischen Strömungsverhältnisse um den Strömungsteiler 5 erzielt, wodurch das in Figur 4 gezeigte Ablö- segebiet 32 verschwunden ist. Pressure is less than the value of the measured from the inner pressure transducer 18, static pressure. The signal in the differential pressure signal line 21 is therefore approximately zero in the flow conditions according to FIG. 3, for example positive in the flow conditions according to FIG. 4, if the differential pressure is defined as the difference between the pressure at the outer pressure transducer 19 and the inner pressure transducer 18 , Accordingly, the pressure difference is negative at the flow behaves ¬ Nissen according to FIG. 5 Via the differential pressure signal line 21, the cooling water splitting device 22 is provided with the differential pressure signal, wherein the cooling water splitting device 22 is switched so that at the positive differential pressure signal the Kühlwasserzu ¬ drove ¬ reduced by the first cooling water supply line 24 to the first capacitor 14 and while maintaining the total cooling water supply through the entire cooling water supply line 23, the cooling water supply through the second cooling water supply pipe 25 to the second condenser 15 is increased. In this case, the flow conditions in the direction of the flow conditions, which are shown in Figure 3, so that the stagnation point 29 moves from the flow divider outer side 9 on the Strö ¬ tion divider chord 7. As a result, the symmetrical flow conditions around the flow divider 5 shown in FIG. 3 are again achieved, as a result of which the detachment region 32 shown in FIG. 4 has disappeared.
Das bei den Strömungsverhältnissen gemäß Figur 5 vorliegende negative Differenzdrucksignal in der Differenzdrucksignallei- tung 21 führt in der Kühlwasseraufteilungseinrichtung 22 dazu, dass die Gesamtkühlwasserzuführung in der Gesamtkühl- wasserzufuhrleitung 23 in entsprechende Kühlwasserzuführungen für die erste Kühlwasserzufuhrleitung 24 für den ersten Kon- densator 14 und für die zweite Kühlwasserzufuhrleitung 25 für den zweiten Kondensator 15 derart aufgeteilt wird, dass die Kühlwasserzuführung für den ersten Kondensator 14 erhöht und die Kühlwasserzuführung für den zweiten Kondensator 15 erniedrigt wird, so dass der Staupunkt 29 von der Strömungstei- lerinnseite 8 auf die Strömungsteilersehne 7 wandert. Dabei löst sich das in Figur 5 gezeigte Ablösegebiet 32 auf und die Strömung ist wieder gemäß Figur 3 homogen und gleichmäßig. The present in the flow conditions according to Figure 5 negative differential pressure signal in the differential pressure signal In the cooling water splitter 22, the total cooling water supply in the total cooling water supply line 23 is divided into corresponding cooling water feeds for the first cooling water feed line 24 for the first condenser 14 and for the second cooling water feed line 25 for the second condenser 15 such that the Cooling water supply for the first capacitor 14 increases and the cooling water supply for the second condenser 15 is lowered, so that the stagnation point 29 migrates from the flow divider Linninnseite 8 on the flow divider chord 7. In this case, the detachment region 32 shown in FIG. 5 dissolves and the flow is again homogeneous and uniform according to FIG.
Durch die in der Kühlwasseraufteilungseinrichtung 22 hinter- legte Regelung, die mit dem momentanen Ort des Staupunkts 22 via das Differenzdrucksignal gekoppelt ist, führt die in Figuren 4 und 5 gezeigten inhomogenen Strömungsverhältnisse zurück in die gemäß Figur 3 gezeigten symmetrischen Strömungsverhältnisse. Dabei werden die in Figuren 4 und 5 ge- zeigten Ablösegebiete 32 aufgelöst, wodurch eine Reduzierung von Strömungsverlusten in den Dampfströmen erzielt wird. Somit wird mit der in der Kühlwasseraufteilungseinrichtung 22 hinterlegten Regelungslogik ein Halten des thermischen Wirkungsgrads der Kondensationsdampfturbine 1 bei hohem Niveau erreicht, obwohl die Betriebszustände der Kondensationsdampfturbine variieren und von einem Auslegungspunkt der Kondensa¬ tionsturbine abweichen können. As a result of the regulation stored in the cooling water splitting device 22, which is coupled to the instantaneous location of the stagnation point 22 via the differential pressure signal, the inhomogeneous flow conditions shown in FIGS. 4 and 5 lead back to the symmetrical flow conditions shown in FIG. In this case, the detachment regions 32 shown in FIGS. 4 and 5 are dissolved, whereby a reduction of flow losses in the vapor streams is achieved. Thus, holding the thermal efficiency of the condensing steam turbine 1 is achieved at a high level, even though the operating conditions of the condensing steam turbine vary and may differ from a design point of Kondensa ¬ tion turbine with the stored in the cooling water dividing means 22 control logic.

Claims

Patentansprüche claims
1. Strömungsteilereinrichtung für eine Kondensationsdampfturbine mit mehreren Austritten, A flow divider device for a condensing steam turbine having a plurality of outlets,
mit einem Strömungsteiler (5), der den Dampfgesamtstrom in zwei Dampfströme (30, 31) teilt, die jeweils einen ihnen zugeordneten Kondensator (14, 15) durchströmen,  with a flow divider (5) which divides the total steam flow into two vapor streams (30, 31), each of which flows through a condenser (14, 15) associated therewith,
einer Staupunktdetektionseinrichtung (18-20) zur Lokalisierung des sich beim Teilen des Dampfgesamtstroms ausbilden- den Staupunkts (29) an der Strömungsteilervorderkante (6) und einer Kühlmediumaufteilungseinrichtung (21, 22), mit der die Kühlmediumzufuhr (23) zu den Kondensatoren (14, 15) in Abhängigkeit der Lokalisierung des Staupunkts (29) derart gesteuert ist,  a stagnation point detection device (18-20) for localizing the stagnation point (29) forming part of the total steam flow at the flow divider leading edge (6) and a cooling medium splitting device (21, 22) with which the cooling medium supply (23) to the condensers (14, 15) is controlled in dependence on the location of the stagnation point (29),
dass der Staupunkt (29) unter Vermeidung einer Strömungsablösung (32) an dem Strömungsteiler (5) mittig angesiedelt ist .  the stagnation point (29) is centered on the flow divider (5) while avoiding flow separation (32).
2. Strömungsteilereinrichtung gemäß Anspruch 1, 2. Flow divider device according to claim 1,
wobei die Staupunktdetektionseinrichtung (18-20) eine Dif- ferenzdruckerfassungseinrichtung (20) aufweist,  the stagnation point detection device (18-20) having a differential pressure detection device (20),
mit der der Differenzdruck im Bereich der Strömungsteilervorderkante (6) zwischen den Dampfströmen (30, 31) an dem Strömungsteiler (5) messbar ist und der Differenzdruck der Kühlmediumaufteilungseirichtung (21, 22) zum Steuern der with which the differential pressure in the region of the flow divider leading edge (6) between the vapor streams (30, 31) on the flow divider (5) can be measured and the differential pressure of the cooling medium distribution device (21, 22) for controlling the
Kühlmediumzufuhr (24, 25) zu den Kondensatoren (14, 15) bereitgestellt ist. Cooling medium supply (24, 25) to the capacitors (14, 15) is provided.
3. Strömungsteilereinrichtung gemäß Anspruch 2, 3. flow divider device according to claim 2,
wobei die Differenzdruckerfassungseinrichtung (18-20) für jeden der Dampfströme (30, 31) jeweils einen Druckaufnehmer (18, 19) zum Messen des statischen Drucks an der Oberfläche des Strömungsteilers (5) im Bereich der Strömungsteilervorderkante (6) und ein Differenzdruckermittlungsgerät (20) aufweist,  wherein the differential pressure detecting means (18-20) for each of the vapor streams (30, 31) each comprise a pressure transducer (18, 19) for measuring the static pressure at the surface of the flow divider (5) in the region of the flow divider leading edge (6) and a differential pressure detecting device (20 ) having,
mit dem der Differenzdruck zwischen den statischen Drücken ermittelbar ist. with which the differential pressure between the static pressures can be determined.
4. Strömungsteilereinrichtung gemäß Anspruch 3, wobei mindestens einer der Druckaufnehmer (18, 19) direkt unterhalb der Oberflächenstelle des Strömungsteilers (5) angeordnet ist, an der der statische Druck mit dem jeweili gen Druckaufnehmer (18, 19) messbar ist. 4. flow divider device according to claim 3, wherein at least one of the pressure sensor (18, 19) is arranged directly below the surface location of the flow divider (5) at which the static pressure with the respec conditions pressure transducer (18, 19) is measurable.
5. Strömungsteilereinrichtung gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei mindestens einer der Druckaufnehmer (18, 19) von der Oberflächenstelle des Strömungsteilers (5), an der der zu messende statische Druck anliegt, entfernt angeordnet und mit einem druckübertragenden Kanal in dem Strömungsteiler (5) mit der Oberflächenstelle gekoppelt ist. 5. flow divider device according to claim 3 or 4, wherein at least one of the pressure transducer (18, 19) from the surface location of the flow divider (5), at which the static pressure to be measured is located, arranged away and with a pressure-transmitting channel in the flow divider (5). is coupled to the surface site.
6. Strömungsteilereinrichtung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, 6. flow divider device according to one of claims 3 to 5,
wobei der Strömungsteiler (5) als ein konzentrischer Ring vorgesehen ist, der an mindestens einer Axialleitschaufel (10, 11) der Kondensationsdampfturbine (1) festgelegt ist, wobei im Bereich der Strömungsteilervorderkante (6) diese axial stromauf von der Axialleitschaufelvorderkante vor¬ steht, so dass die Oberflächenstelle des Strömungsteilers (5), an der die zu messenden statischen Drücke anliegen, stromauf der Axialleitschaufelvorderkante angeordnet sind. wherein the flow divider (5) is provided as a concentric ring which is fixed to at least one Axialleitschaufel (10, 11) of the condensation steam turbine (1), wherein in the region of the flow divisor front edge (6) this axially upstream of the Axialleitschaufelvorderkante ¬ , so the surface location of the flow divider (5) against which the static pressures to be measured are located upstream of the axial guide vane leading edge.
7. Strömungsteilereinrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, 7. flow divider device according to one of claims 2 to 6,
wobei mit der Kühlmediumaufteilungseirichtung (21, 22) in Abhängigkeit des Differenzdrucks ein vorherbestimmter Kühl mediummassenstrom (23) als die Kühlmediumzufuhr (24, 25) z den Kondensatoren (14, 15) aufgeteilt ist.  wherein with the Kühlmediumaufteilungseirichtung (21, 22) in dependence on the differential pressure, a predetermined cooling medium mass flow (23) as the cooling medium supply (24, 25) z the capacitors (14, 15) is divided.
8. Strömungsteilereinrichtung gemäß Anspruch 7, 8. flow divider device according to claim 7,
wobei der vorherbestimmte Kühlmediummassenstrom (23) dem maximal verfügbaren Kühlmediummassenstrom entspricht wherein the predetermined cooling medium mass flow (23) corresponds to the maximum available cooling medium mass flow
9. Strömungsteilereinrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8, 9. flow divider device according to one of claims 2 to 8,
wobei mit der Kühlmediumaufteilungseinrichtung (21, 22) die Kühlmediumzufuhren (24, 25) zu den Kondensatoren (14, 15) derart gesteuert sind, dass die Gegendrücke der einzelnen Dampfströme (30, 31) derart sind, dass der Staupunkt (29) an der Strömungsteilervorderkante (6) mittig angesiedelt ist .  wherein with the Kühlmediumaufteilungseinrichtung (21, 22), the cooling medium supply (24, 25) to the capacitors (14, 15) are controlled such that the back pressures of the individual vapor streams (30, 31) are such that the stagnation point (29) at the Flow divider front edge (6) is located centrally.
10. Strömungsteilereinrichtung gemäß Anspruch 9, 10. flow divider device according to claim 9,
wobei die Kühlmediumaufteilungseinrichtung (21, 22) mit der Differenzdruckerfassungseinrichtung (20) via den Differenzdruck rückgekoppelt ist, dass die Gegendrücke der einzelnen Dampfströme (30, 31) derart eingestellt sind, dass der ab¬ solute, von der Differenzdruckerfassungseinrichtung (20) erfasste Differenzdruck minimal ist. wherein the cooling medium dividing means (21, 22) is fed back to the differential pressure detecting means (20) via the differential pressure, that the back pressures of the individual vapor streams (30, 31) are set such that the absolute differential pressure detected by the differential pressure detecting means (20) is minimum is.
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