WO2012107140A1 - Dampfturbine in dreischaliger bauweise - Google Patents

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WO2012107140A1
WO2012107140A1 PCT/EP2011/073744 EP2011073744W WO2012107140A1 WO 2012107140 A1 WO2012107140 A1 WO 2012107140A1 EP 2011073744 W EP2011073744 W EP 2011073744W WO 2012107140 A1 WO2012107140 A1 WO 2012107140A1
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steam
steam turbine
flow
inner housing
cooling
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PCT/EP2011/073744
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English (en)
French (fr)
Inventor
Tobias Hogen
Christoph Kästner
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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    • 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
    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F01D25/26—Double casings; Measures against temperature strain in casings
    • 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
    • F01D25/08—Cooling; Heating; Heat-insulation
    • F01D25/14—Casings modified therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/70—Application in combination with
    • F05D2220/72—Application in combination with a steam turbine

Definitions

  • the invention relates to a steam turbine comprising a rotor rotatably mounted about a rotation axis, an inner inner housing arranged radially around the rotor and an outer inner housing, wherein an outer housing is arranged around the inner inner housing and the outer inner housing, wherein the steam turbine designed for medium pressure steam the first flood and a second flood formed for low pressure steam, wherein the second flood is aligned in the same direction as the first flood.
  • a steam turbine conventionally includes a rotatably mounted rotor and a housing disposed about the rotor. Between the rotor and the inner housing a Strö ⁇ mungskanal is formed.
  • the housing in a steam turbine must be able to fulfill several functions.
  • the guide vanes are arranged in the flow channel on the housing and, secondly, the inner housing has to withstand the pressure and the temperatures of the flow medium for all load and special operating ⁇ cases.
  • the flow ⁇ medium is steam.
  • the housing must be removablebil ⁇ det such that inlets and outlets, which are also referred to as taps, are possible. Another function that must fulfill a housing is the possibility that a Wel ⁇ end of the line can be carried out through the housing.
  • nickel-based alloys are suitable because they withstand the stresses occurring at high temperatures.
  • the use of such a nickel-based alloy is associated with new challenges.
  • the cost of nickel-based alloys is comparatively high and also the manufacturability of nickel-based alloys, eg by limited casting possibility be ⁇ limits.
  • the use of nickel-based materials must be minimized.
  • the nickel-based materials are poor heat conductors.
  • the temperature gradients over the wall thickness are so rigid that thermal stresses are comparatively high.
  • Exterior housing structure incorporate according to the article Y.
  • Inner housing structure disclosed and in DE 103 53 451 AI.
  • the intermediate-pressure and low-pressure part are housed in a participatedge ⁇ housing.
  • the medium pressure part is supplied with a vapor, which usually has high steam parameters such as temperature and pressure and flows directly from the reheater unit of the high-pressure turbine section.
  • the effluent from the high-pressure part after expansion steam is fed to a reheater unit of a boiler and there to a higher temperature, which may correspond to the live steam temperature heated.
  • This superheated steam is then passed into the steam turbine in the middle ⁇ pressure part and then flows through a ⁇ tel horr horr blading.
  • steam turbines are known which are manufactured in a so-called single-flow design. In this design, the medium-pressure part and the low-pressure part are arranged one after the other and are flowed through in the same flow direction.
  • the inner housing is formed in this case in an inner inner housing and an outer inner housing ⁇ .
  • the inner inner housing is arranged in the region of the A ⁇ ström Maschinens and therefore must withstand the high tempera ⁇ ren and the high pressures. Therefore, the inner inner housing is made of a suitable material, such as a nickel-based alloy or a higher quality material such as a steel, which comprises 9 - 10 wt .-% chromium. Between the inner inner housing and the rotor of the flow channel is formed.
  • the inner inner housing therefore has means, such as grooves, for carrying vanes therein.
  • To the inner housing is an outer inner housing ⁇ ordered.
  • the outer inner housing is designed such that it is seen in Strö ⁇ tion direction, adjacent to the inner inner housing and constitutes a boundary of the flow channel, wherein in the outer inner housing devices such as grooves, are provided to carry vanes can.
  • the outer inner casing is steam-fed to thededampfhoffm with a steam having a lower temperature and a lower pressure, so that the material of the outer inner casing must be less heat-resistant than the material of the inner inner casing. In particular, it is sufficient if the outer inner housing is formed of a less high-quality material.
  • an outer housing is arranged to.
  • the steam turbine has a first flood, which is acted upon by a medium-pressure steam and flows in a first flow direction. Furthermore, the steam turbine to a second flood, which is acted upon by low-pressure steam and flows in a second flow direction.
  • the second flow direction points in the same direction as the first flow direction, so that this steam turbine is designed in a so-called straight-flow design.
  • the medium-pressure inflow region is surrounded or formed by the inner inner housing.
  • the inner inner housing is made of a higher quality material and absorbs only the with ⁇ tel horr horr inflow. As a result, the inner inner housing can be kept compact to save space and also has a lower weight.
  • a cooling steam space is formed between the inner inner housing and the outer inner housing.
  • the cooling steam in operation between the inner inner housing and the outer housing inside the same time represents the outer insulation to the inner housing, which closes the inner housing and the innerdedampf syndromem to ⁇ and forms the expansion path behind thededampfentnähme.
  • the outer inner housing is in contact with this cooling steam and can therefore be made of a material of lower quality than the inner inner housing or abandonedbil ⁇ det.
  • the primary and secondary stresses in the outer inner casing are only due to the difference influenced between the vapor state of the vapor in the cooling steam space and the medium-pressure exhaust steam.
  • Secondary stresses are mechanical stresses that arise as a result of external loads, eg due to vapor pressures, weight forces and the like.
  • secondary voltages are meant, for example, thermoelectric voltages and represent mechanical stresses that arise as a result of unbalanced temperature fields or impediments to thermal expansion (thermal Verzwteil Heidelberg).
  • the steam turbine is formed, inter alia, indedampf syndromem with a drainage line, which derives at a standstill or startup a resulting condensation water or in case of failure of a tap, which could be exempl ⁇ larra by Dampfentnähme about connection from the refrigerator real ⁇ sufficient residual flow ⁇ ensures safe ,
  • a cooling steam flow line is provided for the flow of cooling steam into the cooling steam space.
  • the cooling steam flow line is advantageously fluidly connected to the second flow. This means that the low-pressure steam is mainly flown into the cooling steam room, the ideal steam parameters comprises ⁇ to cool the inner inner casing adequately.
  • cooling steam space is formed with adedampfausströmungstechnisch for outflow of cooling steam from the cooling steam space. Due to the continuous operation of the cooling steam from the cooling ⁇ steam space in the operation a very good cooling is obtained, whereby the material utilization (in particular primary and secondary voltages) are lower in the steam turbine.
  • the rotor has a thrust balance piston, wherein a turbomachine cooling flow line is provided for the flow of cooling steam to the steam turbine.
  • the turbomachine cooling flow line In this case, it is advantageously fluidically connected to a cooling flow transfer line.
  • the inner inner housing is in this case made of a material of higher quality than the outer inner housing.
  • the inner inner housing is formed in a first embodiment of a high-chromium material comprising 9-10% by weight of chromium.
  • the inner inner housing is formed from a nickel-based material.
  • the outer inner casing is formed of a material comprising 1 - 2 wt .-% chromium.
  • Figure 1 is a sectional view through a single-flow
  • Figure 2 is a sectional view through a double-flow
  • the steam turbine 1 comprises an outer housing 2, an inner inner housing 3, an outer inner housing 4 and a rotor ⁇ bar rotatably mounted rotor 5.
  • the rotor 5 is rotatably mounted about a rotation axis 6.
  • the outer housing 2 is formed from an upper part and a lower part, wherein the upper part is shown above the axis of rotation 6 and the lower part below the axis of rotation 6 in the plane of the drawing.
  • Both the inner inner housing 3 and the outer inner housing 4 also have an upper part and a lower part, which, as described for the outer housing 2, above and below the Rotation axis 6 is arranged.
  • the inner inner housing 3, the outer inner housing 4 and the structuredge ⁇ housing 2 each have a horizontal parting line.
  • a medium-pressure steam flows into a medium-pressure inflow region 7. Subsequently, the medium-pressure steam flows along a first flow direction 9 through a blading 8, not shown, which comprises guide vanes and rotor blades. The blades are hereby arranged on the rotor 5 and the guide vanes on the inner inner casing 3 and outer inner casing 4. The temperature and the pressure of the medium-pressure steam are reduced during the flow. The medium-pressure steam subsequently flows out of a discharge region 10 out of the steam turbine 1.
  • the inner inner casing 3 and the outer inner casing 4 are arranged around the rotor 5 in the radial direction 11.
  • the radial direction 11 is formed substantially perpendicular to the axis of rotation 6.
  • the outer casing 2 is arranged around the inner inner casing 3 and the outer inner casing 4, the outer casing 2 is arranged.
  • the inner inner housing 3 is formed in the region of the medium-pressure inflow region 7. In the medium-pressure Einströmbe ⁇ rich 7, since the temperature of the steam is at its highest, the inner liner 3 from a higher-quality material is gefer ⁇ Untitled.
  • the inner inner casing 3 is formed of a nickel-based alloy.
  • the inner inner casing 3 is formed of a higher-grade material comprising 9-10% by weight of chromium.
  • the outer inner housing 4 may be formed of a less high-quality material.
  • the inner outer casing 3 may be formed of a steel having 1-2% by weight of chromium.
  • FIG. 2 shows a steam turbine 1 with an integrated medium-pressure part 12 and a low-pressure part 13.
  • the steam turbine 1 is designed in a straight-flow design, ie the steam flows both in the medium-pressure part 12 as well as in the low-pressure part 13 along a common Flow direction.
  • the low pressure part 13 is formed between the rotor 5 and a low pressure inner casing 14.
  • the low-pressure part 13 is characterized by different steam parameters such as temperature and pressure compared to the medium-pressure part 12.
  • the steam turbine has an opening formed for medium pressure steam ⁇ first flow 18 and a designed for low-pressure steam ⁇ second flow 19, said second flow chamber 19 is aligned in the same direction as the first flood 18th
  • the rotor 5 has a thrust balance piston, wherein a turbomachine cooling flow line is provided for flowing cooling steam of the steam turbine.
  • the outer inner housing 4 extends over the entire medium-pressure part 12. This means that the inner mecanicge ⁇ housing 3 is disposed in the region of the medium-pressure inflow region 7 within the outer inner housing 4. Between the inner inner casing 3 and the outer inner casing 4, a cooling steam space 16 is formed. Thisdedampfhoffm 16 is formed with a cooling steam flow line for the flow of cooling steam. The cooling steam is taken from a low pressure blading 17 at a suitable location.
  • the inner inner housing 3 is thus relatively small and cost-saving and offers a Ver ⁇ broadening of the potential suppliers because of the low tonnage.
  • the cooling steam flowing out of the cooling steam space 16 again leads to a good cooling effect.
  • This outflowing cooling steam may for example be led through the outer inner casing 4 into an evacuation space or e.g. be tapped by a tap.
  • Inner housing 4 are sealed against each other by means of seals.
  • Inereddampf syndromem 16 is an unspecified Darge ⁇ presented drainage pipe, which at a standstill or Derived starting operation of the steam turbine 1, an accumulating condensation or ensures a suffi ⁇ sponding residual flow upon failure of the tap.
  • the inner inner housing 3, the outer inner housing 4 and the outer housing 2 are pressure-bearing.

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dampfturbine (1) umfassend einen Rotor (5) sowie ein inneres Innengehäuse (3), ein äußeres Innengehäuse (4) und ein Außengehäuse (2), wobei die Dampfturbine eine Mitteldruck-Beschaufelung bzw. Niederdruck-Beschaufelung aufweist, wobei das innere Innengehäuse (3) aus einem höherwertigen Material als das äußere Innengehäuse (4) gefertigt ist.

Description

Beschreibung
Dampfturbine in dreischaliger Bauweise
Die Erfindung betrifft eine Dampfturbine umfassend einen um eine Rotationsachse drehbar gelagerten Rotor, ein in radialer Richtung um den Rotor angeordnetes inneres Innengehäuse und ein äußeres Innengehäuse, wobei um das innere Innengehäuse und das äußere Innengehäuse ein Außengehäuse angeordnet ist, wobei die Dampfturbine eine für Mitteldruckdampf ausgebildete erste Flut und eine für Niederdruckdampf ausgebildete zweite Flut aufweist, wobei die zweite Flut in die gleiche Richtung wie die ersten Flut ausgerichtet ist.
Eine Dampfturbine weist üblicher Weise einen drehbar gelagerten Rotor und ein Gehäuse, das um den Rotor angeordnet ist auf. Zwischen dem Rotor und dem Innengehäuse ist ein Strö¬ mungskanal ausgebildet. Das Gehäuse in einer Dampfturbine muss mehrere Funktionen erfüllen können. Zum einen werden die Leitschaufeln im Strömungskanal am Gehäuse angeordnet und zum zweiten muss das Innengehäuse den Druck und den Temperaturen des Strömungsmediums für alle Last- und besondere Betriebs¬ fälle standhalten. Bei einer Dampfturbine ist das Strömungs¬ medium Dampf. Des Weiteren muss das Gehäuse derart ausgebil¬ det sein, dass Zu- und Abführungen, die auch als Anzapfungen bezeichnet werden, möglich sind. Eine weitere Funktion, die ein Gehäuse erfüllen muss, ist die Möglichkeit, dass ein Wel¬ lenende durch das Gehäuse durchgeführt werden kann.
Bei den im Betrieb auftretenden hohen Spannungen, Drücken und Temperaturen ist es erforderlich, dass die Werkstoffe geeig¬ net ausgewählt werden sowie die Konstruktion derart gewählt ist, dass die mechanische Integrität und Funktionalität er¬ möglicht wird. Dafür ist es erforderlich, dass hochwertige Werkstoffe zum Einsatz kommen, insbesondere im Bereich der Einströmung und der ersten Leitschaufelnuten. Für die Anwendungen bei Frischdampftemperaturen von über 650°C, wie z.B. 700°C, sind Nickel-Basis-Legierungen geeignet, da sie den bei hohen Temperaturen auftretenden Belastungen standhalten. Allerdings ist die Verwendung einer solchen Nickel-Basis-Legierung mit neuen Herausforderungen verbunden. So sind die Kosten für Nickel-Basis-Legierungen vergleichsweise hoch und außerdem ist die Fertigbarkeit von Nickel- Basis-Legierungen, z.B. durch beschränkte Gussmöglichkeit be¬ grenzt. Dies führt dazu, dass die Verwendung von Nickel- Basis-Werkstoffen minimiert werden muss. Des Weiteren sind die Nickel-Basis-Werkstoffe schlechte Wärmeleiter. Dadurch sind die Temperaturgradienten über der Wandstärke so starr, dass Thermospannungen vergleichsweise hoch sind. Des Weiteren ist zu berücksichtigen, dass bei der Verwendung von Nickel- Basis-Werkstoffen die Temperaturdifferenz zwischen Ein- und Auslass der Dampfturbine steigt.
Es werden derzeit verschiedene Konzepte verfolgt, um eine Dampfturbine bereitzustellen, die für hohe Temperaturen und für hohe Drücke geeignet ist. So ist es bekannt, eine aus mehreren Teilen umfassende Innengehäusestruktur in eine
Außengehäusestruktur einzuarbeiten gemäß dem Artikel Y.
Tanaka et al . "Advanced Design of Mitsubishi Large Steam Tur- bines", Mitsubishi Heavy Industries, Power Gen Europe, 2003, Düsseldorf, May 06.-08., 2003.
Es ist ebenso bekannt, ein Innengehäuse aus zwei Teilen aus¬ zubilden gemäß DE 10 2006 027 237 AI.
In der DE 342 1067 wird ebenfalls eine mehrkomponentige
Innengehäusestruktur offenbart sowie in der DE 103 53 451 AI.
In einer besonderen Aus führungs form der Dampfturbine sind der Mitteldruck-Teil und der Niederdruck-Teil in einem Außenge¬ häuse untergebracht. Der Mitteldruck -Teil wird mit einem Dampf beaufschlagt, der in der Regel hohe Dampfparameter wie Temperatur und Druck aufweist und direkt von der Zwischenüberhitzereinheit von der Hochdruck-Teilturbine strömt. Der aus dem Hochdruck-Teil nach Expansion ausströmende Dampf wird zu einer Zwischenüberhitzereinheit eines Kessels geführt und dort auf eine höhere Temperatur, die der Frischdampftempera- tur entsprechen kann, erhitzt. Dieser zwischenüberhitzte Dampf wird anschließend in die Dampfturbine in den Mittel¬ druck-Teil geleitet und strömt anschließend durch eine Mit¬ teldruck-Beschaufelung. Es sind Dampfturbinen bekannt, die in einer sogenannten Single-Flow-Bauart gefertigt werden. In dieser Bauart sind der Mitteldruck-Teil und der Niederdruck- Teil nacheinander angeordnet und werden in derselben Strömungsrichtung durchströmt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine weitere Möglichkeit anzu¬ bieten, eine Dampfturbine auszubilden.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Dampfturbine mit den Merkmalen nach Anspruch 1. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen angegeben.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung ist es, eine dreischa- lige Dampfturbine auszubilden. Das Innengehäuse wird hierbei in ein inneres Innengehäuse und ein äußeres Innengehäuse aus¬ gebildet. Das innere Innengehäuse ist im Bereich des Ein¬ strömbereichs angeordnet und muss daher den hohen Temperatu¬ ren und den hohen Drücken standhalten. Daher ist das innere Innengehäuse aus einem geeigneten Material, wie z.B. aus einer Nickel-Basislegierung oder aus einem höherwertigen Werkstoff wie z.B. einen Stahl, der 9 - 10 Gew.-% Chrom um- fasst. Zwischen dem inneren Innengehäuse und dem Rotor ist der Strömungskanal ausgebildet. Das innere Innengehäuse weist daher Vorrichtungen wie z.B. Nuten, um darin Leitschaufeln zu tragen. Um das Innengehäuse ist ein äußeres Innengehäuse an¬ geordnet. Wesentlich hierbei ist, dass zwischen dem inneren Innengehäuse und dem äußeren Innengehäuse ein Kühldampfräum entsteht, der mit Kühlmedium beaufschlagt wird. Das äußere Innengehäuse ist dabei derart ausgebildet, dass es in Strö¬ mungsrichtung gesehen, an das innere Innengehäuse angrenzt und eine Begrenzung des Strömungskanals darstellt, wobei auch in dem äußeren Innengehäuse Vorrichtungen wie z.B. Nuten, vorgesehen sind, um Leitschaufeln tragen zu können. Das äußere Innengehäuse wird durch Dampfemleitung m den Kühldampfräum mit einem Dampf beaufschlagt, der eine geringere Temperatur und einen geringeren Druck aufweist, so dass das Material des äußeren Innengehäuses weniger warmfest sein muss als das Material des inneren Innengehäuses. Insbesonder genügt es, wenn das äußere Innengehäuse aus einem weniger hochwertigen Werkstoff ausgebildet ist. Um das innere Innen¬ gehäuse und dem äußeren Innengehäuse ist ein Außengehäuse an geordnet .
Die Dampfturbine weist eine erste Flut auf, die mit einem Mitteldruckdampf beaufschlagt wird und in einer ersten Strömungsrichtung strömt. Des Weiteren weist die Dampfturbine eine zweite Flut auf, die mit Niederdruckdampf beaufschlagt wird und in einer zweiten Strömungsrichtung strömt. Die zweite Strömungsrichtung zeigt in die gleiche Richtung wie die erste Strömungsrichtung, so dass diese Dampfturbine in einer so genannten Straight-Flow-Bauart ausgebildet ist. Der Mitteldruck-Einströmbereich wird von dem inneren Innengehäuse umgeben bzw. ausgebildet. Das innere Innengehäuse wird aus einem höherwertigen Material gefertigt und nimmt nur die Mit¬ teldruck-Einströmung auf. Dadurch kann das innere Innengehäuse kompakt gehalten platzsparend gefertigt werden und weist darüber hinaus ein geringeres Gewicht auf.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist zwischen dem inneren Innengehäuse und dem äußeren Innengehäuse ein Kühldampfräum ausgebildet. Der zwischen dem inneren Innengehäuse und dem äußeren Innengehäuse im Betrieb befindliche Kühldampf stellt gleichzeitig die Isolierung zum äußeren Innengehäuse dar, welches den Kühldampfräum und das innere Innengehäuse um¬ schließt und den Expansionspfad hinter der Kühldampfentnähme ausbildet. Das äußere Innengehäuse befindet sich in Kontakt zu diesem Kühldampf und kann daher aus einem minderwertigeren Material als das innere Innengehäuse gefertigt bzw. ausgebil¬ det sein. Darüber hinaus werden die Primär- und Sekundärspannungen im äußeren Innengehäuse lediglich durch die Differenz zwischen dem Dampfzustand des Dampfes im Kühldampfräum und des Mitteldruck-Abdampfes beeinflusst. Primärspannungen sind mechanische Spannungen, die in Folge von äußeren Lasten, z.B. durch Dampfdrücke, Gewichtskräfte und ähnliches entstehen. Unter Sekundärspannungen sind beispielsweise Thermospannungen zu verstehen und stellen mechanische Spannungen dar, die in Folge von nicht ausgeglichenen Temperaturfeldern oder Behinderungen der Wärmedehnungen (thermische Verzwängungen) entstehen .
Die Dampfturbine wird unter anderem im Kühldampfräum mit einer Entwässerungsleitung ausgebildet, die bei einem Stillstand oder Startvorgang ein anfallendes Kondensationswasser ableitet oder bei einem Ausfall einer Anzapfung, welche durch Dampfentnähme über Stutzen aus dem Kühlraum beispielhaft rea¬ lisiert sein könnte, eine ausreichende Restbeströmung sicher¬ stellt .
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist eine KühldampfStrömungsleitung zum Zuströmen von Kühldampf in den Kühldampfräum vorgesehen. Die KühldampfStrömungsleitung ist vorteilhafter Weise strömungstechnisch mit der zweiten Flut verbunden. Das bedeutet, dass der Niederdruck-Dampf vorwiegend in den Kühldampfraum eingeströmt wird, der ideale Dampfparameter auf¬ weist, um das innere Innengehäuse adäquat zu kühlen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Kühldampfräum mit einer Kühldampfausströmungsleitung zum Ausströmen von Kühldampf aus dem Kühldampfräum ausgebildet. Durch das im Betrieb fortwährende Ausströmen des Kühldampfes aus dem Kühl¬ dampfraum wird eine sehr gute Kühlung erwirkt, wodurch die Werkstoffauslastungen (insbesondere Primär- und Sekundärspannungen) in der Dampfturbine geringer werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung weist der Rotor einen Schubausgleichskolben auf, wobei eine Strömungsmaschine-Kühl- strömungsleitung zum Zuströmen von Kühldampf zur Dampfturbine vorgesehen ist. Die Strömungsmaschine-Kühlströmungsleitung ist hierbei vorteilhafter Weise mit einer Kühlströmungsüber- leitung strömungstechnisch verbunden.
Das innere Innengehäuse ist hierbei aus einem höherwertigeren Werkstoff ausgebildet als das äußere Innengehäuse. Das innere Innengehäuse ist in einer ersten Aus führungs form aus einem hochchromigen Werkstoff, der 9 - 10 Gew.-% Chrom umfasst, ausgebildet. In einer zweiten vorteilhaften Weiterbildung ist das innere Innengehäuse aus einem Nickel-Basiswerkstoff aus- gebildet. Das äußere Innengehäuse ist aus einem Werkstoff, der 1 - 2 Gew.-% Chrom umfasst ausgebildet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Diese sollen die Ausführungsbei- spiele nicht maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird hier auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen.
Im Einzelnen zeigt die Zeichnung in:
Figur 1 eine Schnittdarstellung durch eine einflutige
Dampfturbine,
Figur 2 eine Schnittdarstellung durch eine zweiflutige
Dampfturbine .
Die Dampfturbine 1 umfasst ein Außengehäuse 2, ein inneres Innengehäuse 3, ein äußeres Innengehäuse 4 sowie einen dreh¬ bar gelagerten Rotor 5. Der Rotor 5 ist um eine Rotationsachse 6 drehbar gelagert. Das Außengehäuse 2 ist aus einem Oberteil und einem Unterteil ausgebildet, wobei das Oberteil oberhalb der Rotationsachse 6 und das Unterteil unterhalb der Rotationsachse 6 in der Zeichenebene dargestellt ist. Sowohl das innere Innengehäuse 3 als auch das äußere Innengehäuse 4 weisen ebenfalls ein Oberteil und ein Unterteil auf, das wie beim Außengehäuse 2 beschrieben, oberhalb und unterhalb der Rotationsachse 6 angeordnet ist. Somit weisen das innere Innengehäuse 3, das äußere Innengehäuse 4 und das Außenge¬ häuse 2 jeweils eine horizontale Teilfuge auf.
Im Betrieb strömt ein Mitteldruckdampf in einen Mitteldruck- Einströmbereich 7. Anschließend strömt der Mitteldruckdampf entlang einer ersten Strömungsrichtung 9 durch eine nicht näher dargestellte Beschaufelung 8, die Leitschaufeln und Laufschaufeln umfasst. Die Laufschaufeln sind hierbei auf dem Rotor 5 und die Leitschaufeln am inneren Innengehäuse 3 und äußeren Innengehäuse 4 angeordnet. Die Temperatur und der Druck des Mitteldruckdampfes werden während der Durchströmung verringert. Der Mitteldruckdampf strömt anschließend aus einem Ausströmbereich 10 aus der Dampfturbine 1.
Das innere Innengehäuse 3 und das äußere Innengehäuse 4 sind in radialer Richtung 11 um den Rotor 5 angeordnet. Die radiale Richtung 11 ist im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse 6 ausgebildet. Um das innere Innengehäuse 3 und das äußere Innengehäuse 4 ist das Außengehäuse 2 angeordnet. Das innere Innengehäuse 3 ist im Bereich des Mitteldruck-Einströmbereiches 7 ausgebildet. Da im Mitteldruck-Einströmbe¬ reich 7 die Temperatur des Dampfes am höchsten ist, wird das innere Innengehäuse 3 aus einem höherwertigen Material gefer¬ tigt. In einer ersten Aus führungs form wird das innere Innengehäuse 3 aus einer Nickel-Basis-Legierung ausgebildet. In einer zweiten Aus führungs form wird das innere Innengehäuse 3 aus einem höherwertigen Material, das 9 - 10 Gew.-% Chrom umfasst, ausgebildet. Das äußere Innengehäuse 4 kann aus einem weniger hochwertigen Material ausgebildet sein. In einer Ausführungsform kann das innere Außengehäuse 3 aus einem Stahl mit 1 - 2 Gew.-% Chrom ausgebildet sein.
Die Figur 2 zeigt eine Dampfturbine 1 mit einem integrierten Mitteldruck-Teil 12 und einen Niederdruck-Tei1 13. Die Dampf- turbine 1 ist hierbei in einer Straight-Flow-Bauweise ausge- bildet, d.h., der Dampf strömt sowohl im Mitteldruck-Teil 12 als auch im Niederdruck-Teil 13 entlang einer gemeinsamen Strömungsrichtung. Der Niederdruck-Teil 13 wird zwischen dem Rotor 5 und einem Niederdruck-Innengehäuse 14 gebildet. Der Niederdruck-Teil 13 ist durch unterschiedliche Dampfparameter wie Temperatur und Druck gegenüber dem Mitteldruck Teil 12 gekennzeichnet. Die Dampfturbine weist eine für Mitteldruck¬ dampf ausgebildete erste Flut 18 und eine für Niederdruck¬ dampf ausgebildete zweite Flut 19 auf, wobei die zweite Flut 19 in die gleiche Richtung wie die erste Flut 18 ausgerichtet ist .
Der Rotor 5 weist einen Schubausgleichskolben auf, wobei eine Strömungsmaschinen-Kühlströmungsleitung zum Zuströmen von Kühldampf der Dampfturbine vorgesehen ist.
Nach Durchströmen des Niederdruck-Teils 13 strömt der Dampf über den Ausströmbereich 10 aus der Dampfturbine 1 heraus.
Das äußere Innengehäuse 4 erstreckt sich über den gesamten Mitteldruck-Teil 12. Das bedeutet, dass das innere Innenge¬ häuse 3 im Bereich des Mitteldruck-Einströmbereichs 7 inner- halb des äußeren Innengehäuses 4 angeordnet wird. Zwischen dem inneren Innengehäuse 3 und dem äußeren Innengehäuse 4 ist ein Kühldampfräum 16 ausgebildet. Dieser Kühldampfräum 16 ist mit einer KühldampfStrömungsleitung zum Zuströmen von Kühldampf ausgebildet. Der Kühldampf wird an einer geeigneten Stelle aus einer Niederdruck-Beschaufelung 17 entnommen.
Das innere Innengehäuse 3 ist somit verhältnismäßig klein und kostensparend und bietet wegen der geringen Tonnage eine Ver¬ breiterung der potentiellen Lieferanten.
Der aus dem Kühldampfräum 16 wieder ausströmende Kühldampf führt zu einer guten Kühlwirkung. Dieser ausströmende Kühldampf kann beispielweise durch das äußere Innengehäuse 4 in einen Abdampfräum geführt oder z.B. durch eine Anzapfung ab- geführt werden. Das innere Innengehäuse 3 und das äußere
Innengehäuse 4 werden gegeneinander mittels Dichtungen abgedichtet. Im Kühldampfräum 16 ist eine nicht näher darge¬ stellte Entwässerungsleitung, die bei einem Stillstand oder Startvorgang der Dampfturbine 1 ein anfallendes Kondenswasser ableitet oder bei einem Ausfall der Anzapfung eine ausrei¬ chende Restdurchströmung sicherstellt.
Das innere Innengehäuse 3, das äußere Innengehäuse 4 und das Außengehäuse 2 sind drucktragend ausgebildet.
Anschließend strömt der Dampf über einen Ausströmstutzen 15 aus der Dampfturbine 1.

Claims

Patentansprüche
1. Dampfturbine (1)
umfassend einen um eine Rotationsachse (6) drehbar gelager¬ ten Rotor (5), ein in radialer Richtung (11) um den Rotor (5) angeordnetes inneres (3) und ein äußeres Innengehäuse (4) ,
wobei um das innere Innengehäuse (3) und das äußere Innen- gehäuse (4) ein Außengehäuse (2) angeordnet ist,
wobei die Dampfturbine eine für Mitteldruckdampf ausgebil¬ dete erste Flut (18) und eine für Niederdruckdampf ausge¬ bildete zweite Flut (19) aufweist,
wobei die zweite Flut (19) in die gleiche Richtung wie die erste Flut (18) ausgerichtet ist,
wobei die erste Flut (18) einen Mitteldruck-Einströmbereich (7) und die zweite Flut (19) einen Niederdruck-Einströmbe¬ reich aufweist und das innere Innengehäuse (3) in radialer Richtung (11) um den Mitteldruck-Einströmbereich (7) ange- ordnet ist.
2. Dampfturbine (1) nach Anspruch 1 oder 2,
wobei zwischen dem inneren Innengehäuse (3) und dem äußeren Innengehäuse (4) ein Kühldampfräum (16) ausgebildet ist.
3. Dampfturbine (1) nach Anspruch 3,
wobei eine KühldampfStrömungsleitung zum Zuströmen von Kühldampf in den Kühldampfräum (16) vorgesehen ist.
4. Dampfturbine (1) nach Anspruch 4,
wobei die KühldampfStrömungsleitung strömungstechnisch mit der zweiten Flut (19) verbunden ist.
5. Dampfturbine (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der Kühldampfräum (16) mit einer Kühldampfausströ- mungsleitung zum Ausströmen von Kühldampf aus dem Kühldampfraum (16) ausgebildet ist. Dampfturbine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der Rotor (5) einen Schubausgleichskolben aufweist, wobei eine Strömungsmaschine-Kühlströmungsleitung zum Zuströmen von Kühldampf zur Dampfturbine vorgesehen ist.
Dampfturbine (1) nach Anspruch 6,
wobei die Strömungsmaschine-Kühlströmungsleitung mit einer KühldampfStrömungszuleitung strömungstechnisch verbunden ist .
Dampfturbine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das innere Innengehäuse (3) aus einem hochchromigen Werkstoff, der 9 - 10 Gew.-% Chrom umfasst, ausgebildet ist .
Dampfturbine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das innere Innengehäuse (3) aus einem Nickel-Basis- Werkstoff ausgebildet ist.
Dampfturbine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das äußere Innengehäuse (4) aus einem Werkstoff, der 1 - 2 Gew.-% Chrom umfasst, ausgebildet ist.
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