WO2013164197A2 - Schalldämpfer für abdampfkanäle bei dampfkraftwerken mit luftkondensatoren - Google Patents

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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/28—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for preventing noise

Definitions

  • the invention relates to a steam turbine unit, in particular for a steam power plant, with a steam turbine and a capacitor connected via a Abdampfkanal with the steam turbine.
  • a steam power plant is a type of power plant for
  • the steam necessary for operating the steam turbine is first generated in a steam boiler, usually previously cleaned and treated, (feed) water.
  • feed water
  • the temperature and specific volume of the steam increase.
  • the steam flows via pipelines into the steam turbine, where it delivers part of its previously absorbed energy as kinetic energy to the steam turbine.
  • a generator is coupled, which converts mechanical power into electrical power. Thereafter, the expanded and cooled vapor flows out of the steam turbine.
  • a combined cycle power plant is in
  • Silencers ie, generally, devices for reducing sound emissions are well known. There are different types of silencers, which reduce the generated sound power due to different mechanisms of action. As a rule, absorption dampers or interference or reflection dampers, hereinafter referred to only as a reflection silencer used.
  • An absorption silencer contains porous material, typically rock wool, glass wool or glass fiber, which partially absorbs sound energy, that is, converts it to heat.
  • Deep-tone silencer is a low-frequency silencer in the version known as interference silencer or woofer muffler.
  • a silencer is acoustically coupled to the exhaust steam duct.
  • the muffler is a woofer muffler, in particular in training as an interference or reflection muffler.
  • hot boxes In steam turbine units or in their Abdampfkanälen often so-called hot boxes are arranged. Through such a hotbox diverting steam can be introduced into the exhaust steam. According to a preferred development, it is then provided here that the muffler is acoustically coupled with such a hotbox.
  • the muffler is acoustically coupled with another muffler, whereby both mufflers are then acoustically coupled to the exhaust steam duct.
  • the muffler, an interference muffler - for damping the low-frequency sound - and the other with the interference muffler acoustically coupled muffler a Absorptionsschalldämp- fer - to attenuate the higher-frequency sound - be.
  • the muffler can be arranged within a machine housing that is at least partly or even completely enclosing the steam turbine. Alternatively, it can also be provided that the muffler is arranged outside of such a machine housing. According to a preferred embodiment, it is provided that the steam turbine plant according to the invention is arranged in a steam power plant or in a water-steam cycle realized there.
  • the steam power plant can be a coal-fired power plant, an oil-power plant or a gas-and-steam combined cycle power plant.
  • the exhaust steam 25 from the steam turbine 22 or from the two-stage low-pressure (turbine) part 8 of the steam turbine 22 is fed via the two exhaust ducts 24 to the condenser 11, where the exhaust steam 25 is pumped by means of a through a cooling water pump 12 in the cooling water circuit 10 funded cooling water 13 condenses.
  • the resulting condensate or feed water 5 is supplied from the condensate or feedwater pump 4 with reheating in the preheater 14 back to the steam generator 20.
  • FIG. 1 shows a detailed representation of the low-frequency muffler 2 acoustically coupled to the two exhaust-steam ducts 24 and arranged in the two exhaust-steam ducts 24 and through which exhaust steam 25 flows.
  • the reflection chamber 26, 27 and 28 may (not shown) be provided with cleaning openings.
  • the reflection chambers 26, 27, and 28 each have a drainage opening 39 for draining liquid, so that there, i. in the reflection chambers 26, 27 and 28, no collected from the exhaust steam 25 evaporative liquid condensate collects and is excited to vibrate.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of an exhaust steam duct 24 equipped with the woofer 2, as it can be provided in the steam turbine unit 1.
  • a so-called hotbox 40 is arranged in the flow direction 36 at the beginning of the exhaust-steam duct 24, which has several inlets 43 (shown here two inlets 41) and the like. for a bypass steam.
  • the woofer 2 is arranged so that the exhaust steam leaving or leaving the hotbox 40 flows through the woofer 2 and on to the condenser 11.
  • the woofer 2 has the three reflection chambers 26, 27 and 28, which, however, vary in their volume by further, additional cutting discs 41 and 42, respectively - low in this case (others) frequency frequencies are adjusted.
  • the reflection hammers 26, 27 and 28 are each provided with a drainage opening 39.
  • the exhaust steam line 25 is outside of a steam turbine 22 receiving machine housing (not shown).

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dampfturbineneinheit (1), insbesondere für ein Dampfkraftwerk (100), mit einer Dampfturbine (22) und einem über einen Abdampfkanal (24) mit der Dampfturbine (22) verbundenen Kondensator (11). Gemäß der Erfindung ist ein Schalldämpfer (2), insbesondere ein Tiefton-Schalldämpfer, mit dem Abdampfkanal (24) akustisch gekoppelt.

Description

Beschreibung
Schalldämpfer für Abdampfkanäle bei Dampfkraftwerken mit Luftkondensatoren
Die Erfindung betrifft eine Dampfturbineneinheit , insbesondere für ein Dampfkraftwerk, mit einer Dampfturbine und einem über einen Abdampfkanal mit der Dampfturbine verbundenen Kondensator .
Dampfkraftwerke bzw. thermische Kraftwerke sind weithin bekannt, beispielsweise aus
htt : //de . wikipedia . org/wiki/Dampfkraftwerk (erhältlich am 20.04.2012) .
Ein Dampfkraftwerk ist eine Bauart eines Kraftwerks zur
Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen, bei der eine thermische Energie von Wasserdampf in einer Dampfturbine in Bewegungsenergie umgesetzt und weiter in einem Generator in elektrische Energie umgewandelt wird.
Bei einem solchen Dampfkraftwerk wird der zum Betrieb der Dampfturbine notwendige Wasserdampf zunächst in einem Dampfkessel aus, in der Regel zuvor gereinigtem und aufbereitetem, (Speise- ) Wasser erzeugt. Durch weiteres Erwärmen des Dampfes in einem Überhitzer nehmen Temperatur und spezifisches Volumen des Dampfes zu.
Vom Dampfkessel aus strömt der Dampf über Rohrleitungen in die Dampfturbine, wo er einen Teil seiner zuvor aufgenommenen Energie als Bewegungsenergie an die Dampfturbine abgibt. An die Dampfturbine ist ein Generator angekoppelt, der mechanische Leistung in elektrische Leistung umwandelt. Danach strömt der entspannte und abgekühlte Dampf aus der
Dampfturbine über eine Abdampfleitung bzw. einen Abdampfkanal in den Kondensator, wo er durch Wärmeübertragung an die Umgebung kondensiert und sich als flüssiges Wasser sammelt. Über Kondensatpumpen und Vorwärmern hindurch wird das Wasser in einem Speisewasserbehälter zwischengespeichert und dann über eine Speisepumpe erneut dem Dampfkessel zugeführt, womit ein Kreislauf geschlossen wird.
Man unterscheidet verschiedene Dampfkraftwerksarten, wie beispielsweise Kohlekraftwerke, Ölkraftwerke , Gas-und-Dampf - Kombikraftwerke (GuD-Kraftwerke) , welche sich in ihren unter- schiedlichen Formen der Dampferzeugung unterscheiden.
Ein GuD-Kraftwerk ist beispielsweise in
htt : //de . wikipedia . org/wiki/Gas -und-Dampf -Kombikraftwerk
(erhältlich am 20.04.2012) beschrieben.
Ein solches GuD-Kraftwerk ist ein Kraftwerk, in dem die Prinzipien eines Gasturbinenkraftwerks und des Dampfkraftwerks kombiniert werden. Eine Gasturbine dient dabei als Wärmequelle für einen nachgeschalteten Abhitzekessel, der wiederum als Dampferzeuger für die Dampfturbine wirkt.
Ferner ist bekannt, dass Strömungsmaschinen, wie die Dampfturbinen, relativ hohe Druck- bzw. Schallemissionen verursachen, die neben Vibrationen und strukturrelevanten Fehlfunk- tionen auch zu einer (Lärm- ) Beeinträchtigung einer Umgebung der Strömungsmaschine führen können.
Beispielsweise werden dominante Druck-/Schallquellen in einer Dampfturbine typischerweise am Ort eines Laufrads bedingt durch die hohe Geschwindigkeit der durch diese Regionen hindurchströmenden Fluide sowie durch eine Interaktion von Rotor- und Statorkomponenten erzeugt.
Hier ist weiter bekannt, dass durch diese auftretenden Druck- /Schallquellen komplexe, instationäre, dreidimensionale, rotierende und/oder pulsierende Druckfelder erzeugt werden, deren Druck-/Schallwellen sich - über das Fluid bzw. Strömungsmedium - in an dem genannten Entstehungsort - stromabwärts wie auch stromaufwärts - anschließende Strömungsräume , wie die mit der Dampfturbine strömungstechnisch gekoppelten Abdampfkanäle, ausbreiten. Bei vielen solchen Dampfkraftwerken mit beschriebenen Dampfturbinen wurde ein erhöhter Schalldruckpegel, insbesondere in niedrigen Frequenzbereichen, beispielsweise mit Frequenzen < 500 Hz, im die Dampfturbine mit dem Kondensator verbindenden Abdampfkanal gemessen.
Dieser nieder frequente Schall wird durch bzw. über den Abdampfkanal weiter in den Kondensator übertragen. Dieser wirkt wie ein Lautsprecher und überträgt den Schall weiter in die Umgebung des Kondensators bzw. Dampfkraftwerks.
Dadurch kann es zu einer hohen Lärmbelastung bzw. Lärmbelästigung in der Umgebung des Kraftwerks, beispielsweise in an das Dampfkraftwerk angrenzende Wohngebiete, kommen. Insbesondere tief bzw. niedrig frequenter Schall wird dabei auch als unangenehmes Brummen wahrgenommen.
Werden Schallschutzgrenzwerte durch die Schallemissionen des Dampfkraftwerks überschritten, kann dies im schlimmsten Fall zu einem Verlust einer Betriebserlaubnis des Dampfkraftwerks führen.
Niedrig frequenter Schall, wie er in den Abdampfkanälen feststellbar ist, weist zudem den Nachteil auf, dass er durch eine Isolierung, beispielsweise an dem Abdampfkanal , nicht ef- fektiv dämmbar bzw. dämpfbar ist.
Auch regt niedrig frequenter Schall Eigenfrequenzen von angrenzenden Bauteilen an. Hier kann es dann zu Bauteilschäden kommen .
Schalldämpfer, d.h. im Allgemeinen Vorrichtungen zur Verminderung von Schallemissionen, sind allgemein bekannt. Es gibt verschiedene Bauarten von Schalldämpfern, die aufgrund verschiedener Wirkungsmechanismen die erzeugte Schall - leistung verringern. In der Regel werden Absorptionsdämpfer oder Interferenz- bzw. Reflexionsdämpfer, im Folgenden nur als Reflexionsschalldämpfer benannt, eingesetzt.
Ein solcher Reflexionsschalldämpfer enthält mehrere, beispielsweise vier, Kammern, um das Prinzip der Schallreflexion zu nutzen.
Bei einem mehrfachen Durchlaufen der Kammerinnenräume kommt es dabei zu einer Mittelung von Schalldruckamplituden, was eine Reduzierung von Schalldruckspitzen zur Folge hat. Die Schallreflexionen werden in dem Reflexionsschalldämpfer durch Prallwände, Querschnittserweiterungen und -Verengungen erzeugt .
Durch die Schallreflexion werden im Reflexionsschalldämpfer hauptsächlich die tiefen Frequenzen gedämpft.
Ein Absorptionsschalldämpfer enthält poröses Material, im Regelfall Steinwolle, Glaswolle oder Glasfaser, das Schallenergie teilweise absorbiert, das heißt, in Wärme umwandelt.
Der Effekt der Schallabsorption wird dabei durch die Mehrfachreflexion verstärkt.
Durch Absorption werden im Absorptionsschalldämpfer haupt- sächlich die oberen bzw. höheren Frequenzen gedämpft.
Aus HOBATHERM ®, G:\VERKAUF\Technischer Ordner\Technischer Ordner 2008.doc, 3.4 Tiefton-Schalldämpfer ist ein Tiefton- Schalldämpfer in Ausführung als Interferenzschalldämpfer bzw. Tiefton-Schalldämpfer bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dampfturbinen- einheit mit zumindest einer Dampfturbine und einem über einen Abdam fkanal mit der Dampfturbine verbundenen Kondensator zu schaffen, welche die beschriebenen Nachteile aus dem Stand der Technik überwindet. Insbesondere liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine solche Dampfturbineneinheit zu schaf- fen, welche (bauteil -) sicher und mit geringen Schallemissionen betreibbar sowie kostengünstig und einfach realisierbar ist .
Die Aufgabe wird durch eine Dampfturbineneinheit mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst.
Die die Erfindung betreffende Dampfturbineneinheit weist zumindest eine Dampfturbine und einen über einen Abdampfkanal bzw. Abdampfleitung, beides im Folgenden nur als Abdampfkanal bezeichnet, mit der Dampfturbine verbundenen (Abdampf-) Kondensator auf .
Bei der erfindungsgemäßen Dampfturbineneinheit ist weiter vorgesehen, dass ein Schalldämpfer mit dem Abdampfkanal akus- tisch gekoppelt ist.
Damit soll unter „akustisch gekoppelt" verstanden werden, dass in dem Abdampfkanal auftretender Schall bzw. Schallwellen in den Schalldämpfer zu einer dortigen Schalldämpfung bzw. -dämmung eintreten kann bzw. können.
Vereinfacht bzw. anders ausgedrückt, ein von der Dampfturbine über den Abdampfkanal dem Kondensator zugeführter Abdampf wird erfindungsgemäß in bzw. durch den in dem Abdampfkanal angeordneten Schalldämpfer geführt, in welchem in dem Abdampf auftretende Schalldruckpegel gedämpft bzw. gedämmt werden.
Somit erreicht die Erfindung durch die erfindungsgemäße Verwendung des Schalldämpfers auf einfache bzw. konstruktiv ein- fache und effektive Weise eine Dämpfung von im Abdampfkanal auftretendem Schall. Die hohe Lärmbelastung bzw. -belästigung in der Umgebung der Dampfturbineneinheit kann dadurch reduziert - und Schallschutzgrenzwerte eingehalten werden. Auch durch Druck- bzw. Schallemissionen verursachte Vibrationen und strukturrelevante Fehlfunktionen - und in deren Folge Bauteilschäden - lassen sich durch die Erfindung vermindern.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen.
Nach einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Schalldämpfer ein Tiefton-Schalldämpfer, insbesondere in Ausbildung als Interferenz- bzw. Reflexionsschalldämpfer, ist.
Mit einem solchen Tiefton-Schalldämpfer, ausgeführt als Reflexionsschalldämpfer, lassen sich so auf einfache und effek- tive Weise gezielt Frequenzen kleiner 500 Hz dämpfen.
Da festgestellt wurde, dass insbesondere niedrig frequenter Schall in dem Abdampfkanal auftritt, welcher niedrig frequen- te Schall zudem als unangenehmes Brummen wahrgenommen wird, stellt ein solcher Tiefton-Schalldämpfer demzufolge eine äußerst effektive und effiziente Schall- bzw. Emissionsschutzmaßnahme bei der Dampfturbineneinheit dar.
Nach einer bevorzugten Weiterbildung weist der Reflexions- Schalldämpfer eine oder mehrere Reflexionskammern aus, welche jeweils für die Filterung eines ganz bestimmten Frequenzbereichs bzw. Frequenzbandes ausgelegt sind. Dadurch lassen sich breite Frequenzbereiche dämmen. So kann beispielsweise ein Reflexionsrohrschalldämpfer mit mehreren, hintereinandergeschalteten, außen liegenden Resonanzkammern vorgesehen sein, welche Reflexionskammern beispielsweise als lambda/2-, lambda/4- oder Helmholtz- Resonatoren fungieren.
Die Reflexionskammern können mit oder auch ohne jegliches Absorptionsmaterial, wie Edelstahl oder Mineralwolle, ausge- führt sein. Die Reflexionskämmern können darüber hinaus als Schweißkonstruktion ausgeführt werden.
Auch können die Reflexionskammern jeweils mit einem Flüssig- keitsablauf bzw. Kondensatablauf ausgestattet sein. Ferner können auch Reinigungsöffnungen in den Reflexionskammern vorgesehen sein.
Nach einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist vorgese- hen, dass eine Reflexionskammer eines solchen Reflexionsschalldämpfers durch einen mit Langlöchern oder Schlitzen versehenen, inneren Blechring, welcher konzentrisch von einem weiteren Ring umschlossen wird, gebildet wird. Mehrere derartige Doppelringe können - unmittelbar oder mit Abstand ver- teilt - hintereinander in dem Abdampfkanal angeordnet bzw. akustisch mit diesem gekoppelt sein.
Für die Auslegung des Schalldämpfers auf - im Abdampfkanal - zu dämpfende Frequenzen kann bevorzugt eine Frequenzanalyse oder eine Schallpegelmessung im Terzspektrum von Geräuschen im Abdampfkanal durchgeführt werden. Abhängig von deren Ergebnis kann dann ein geeigneter Schalldämpfer, beispielsweise ein Reflexionsschalldämpfer für niedrig frequenten Schall oder ein Absorptionsschalldämpfer für höher frequenten
Schall, oder eine geeignete bzw. entsprechend angepasste Ausgestaltung des Schalldämpfers, beispielsweise auf bestimmte Frequenzen bzw. Frequenzbänder hin ausgelegte Reflexionskammern bei einem Reflexionsschalldämpfer, eingesetzt werden. Nach einer weiteren besonders bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Schalldämpfer zu einer Dämpfung von niedrigen Frequenzen, beispielsweise kleiner 500 Hz, insbesondere zwischen 40 Hz und 500 Hz, ausgelegt ist. Ganz besonders bevorzugt ist der Schalldämpfer ausgelegt zu einer Dämp- fung von Frequenzen zwischen 60 Hz und 250 Hz.
Eine besonders einfache konstruktive Realisierung lässt sich dadurch erreichen, dass der Schalldämpfer in dem Abdampfkanal von einem Abdampf der Dampfturbine durchströmbar angeordnet ist .
Nach einer weiteren Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Schalldämpfer eine Entwässerungseinrichtung aufweist. Hierdurch kann verhindert werden, dass sich - aus dem Abdampf ausgeschiedene - Flüssigkeit bzw. kondensierter Abdampf, kurz nur Kondensat, im Schalldämpfer ansammelt und dieser dadurch zum Schwingen angeregt wird.
Besonders einfach lässt sich dieses realisieren, wenn bei einem Reflexionshohlräume aufweisenden Reflexionsschalldämpfer diese Reflexionshohlräume mit Entwässerungskanälen bzw. Abflussbohrungen versehen sind.
In Dampfturbineneinheiten bzw. in deren Abdampfkanälen sind oftmals jeweils sogenannte Hotboxen angeordnet. Durch eine solche Hotbox kann Umleitdampf in den Abdampfkanal eingeleitet werden. Nach einer bevorzugten Weiterbildung ist hier dann vorgesehen, dass der Schalldämpfer mit einer solchen Hotbox akustisch gekoppelt ist.
Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Schalldämpfer mit einem weiteren Schalldämpfer akus- tisch gekoppelt ist, wodurch beide Schalldämpfer dann mit dem Abdampfkanal akustisch gekoppelt sind. Hierdurch können auf sehr (konstruktiv) einfache und effiziente Weise mehr Frequenzen bzw. größere Frequenzbänder von dem im Abdampfkanal auftretendem Schall gedämpft werden.
Besonders bevorzugt können hier der Schalldämpfer ein Interferenzschalldämpfer - zur Dämpfung des niedrig frequenten Schalls - und der weitere mit dem Interferenzschalldämpfer akustisch gekoppelte Schalldämpfer ein Absorptionsschalldämp- fer - zur Dämpfung des höher frequenten Schalls - sein.
Auch kann vorgesehen sein, dass die Dampfturbine mehrere Teile bzw. Teilturbinen aufweist. So können bei der Dampfturbine ein Niederdruck-, ein Mitteldruck- und/oder ein Hochdruckteil vorgesehen sein. Die Teilturbinen können ein- oder mehrflu- tig, insbesondere zweiflutig, ausgeführt sein. Von diesen Teilen bzw. Teilturbinen - jeweils zum Kondensator - abgehende bzw. abführende Abdampfkanäle können so mit dem erfindungsgemäßen Schalldämpfer ausgestattet sein. Alternativ ist es auch möglich, dass hier einzelne, mehrere oder alle diese Abdampfkanäle zu einem „zentralen" zum Kondensator führenden Abdampfkanal zusammengeführt werden - und der erfindungsgemäße Schalldämpfer mit diesem „zentralen" Abdampf - kanal akustisch gekoppelt ist.
Der Schalldämpfer kann dabei innerhalb eines - die Dampftur- bine zumindest teilweise oder auch ganz umschließenden Maschinengehäuses angeordnet sein. Alternativ hierzu kann auch vorgesehen sein, dass der Schalldämpfer außerhalb eines solchen Maschinengehäuses angeordnet ist. Nach einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Dampfturbinenanlage in einem Dampfkraftwerk bzw. in einem dortig realisierten Wasser-Dampf -Kreislauf angeordnet ist. Das Dampfkraftwerk kann dabei ein Kohlekraftwerk, ein Öl- kraftwerk oder ein Gas -und-Dampf -Kombikraftwerk sein.
Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in den einzelnen Unteransprüchen teilweise zu mehreren zusammenge- fasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale wird der Fachmann jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. In Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, welche im Weiteren näher erläutert werden. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen technisch gleiche Elemente . Es zeigen:
FIG 1 einen Wasser-Dampf-Kreislauf mit einer Dampfturbi- neneinheit aus einer Dampfturbine und einem über Abdampfkanä- len mit der Dampfturbine verbundenen Kondensator bei einem Dampfkraftwerk gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
FIG 2 eine Detaildarstellung eines Tiefton-Schalldämpfers für eine Abdampfleitung bzw. einen Abdampfkanal bei der
Dampfturbineneinheit bzw. bei dem Dampfkraftwerk gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung und
FIG 3 eine mit einem Tiefton-Schalldämpfer ausgestatte Abdampfleitung bei einer Dampfturbineneinheit bzw. bei einem Dampfkraftwerk gemäß dem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung .
Ausführungsbeispiele: Tiefton-Schalldämpfer 2 für einen Ab- dampfkanal 24 bei einem Dampfkraftwerk 100 mit (Luft- /Abdampf- ) Kondensator 11.
FIG 1 zeigt einen Wasser-Dampf-Kreislauf 18 eines kohlebefeuerten Dampfkraftwerks 100 mit einer Dampfturbineneinheit 1 aus einer Dampfturbine 22 und einem über Abdampfkanälen 24 mit der Dampfturbine 22 verbundenen Kondensator 11.
Bei diesem kohlebefeuerten Dampfkraftwerk 100, kurz im Folgenden nur Dampfkraftwerk 100, wird nach einer üblichen Koh- lebefeuerung in einer Kohlemühle Braun- oder Steinkohle gemahlen und getrocknet. Dieses wird dann in einen Brennerraum 16 einer Staubfeuerung eingeblasen und dort vollständig verbrannt 17. Dadurch frei werdende Wärme wird von einem Wasserrohrkessel, kurz Dampferzeuger 20, aufgenommen und wandelt eingespeistes (Speise- ) Wasser 5 in Wasserdampf/Hochdruckdampf 6 um. Der im Dampferzeuger 20 erzeugte Hochdruckdampf 6 tritt in den Hochdruckteil 7 der Dampfturbine 22 ein und verrichtet dort unter Entspannung und Abkühlung mechanische Arbeit. Nach dem Verlassen des Hochdruckteils 7 strömt der Hochdruckdampf 6 über eine Überströmleitung 23 in den zweiflutig ausgeführten Niederdruckteil 8 der Dampfturbine 22, wo weitere mechanische Arbeit unter Entspannung und Abkühlung auf Abdampfdruck-Niveau geleistet wird.
Durch den an die Dampfturbine 22 gekoppelten Generator 9 wird die mechanische Leistung dann in elektrische Leistung umgewandelt, welche in Form von elektrischem Strom in ein Stromnetz 15 eingespeist wird.
Der Abdampf 25 aus der Dampfturbine 22 bzw. aus dem zweiflu- tigen Niederdruck ( -turbinen- ) teil 8 der Dampfturbine 22 wird über die beiden Abdampfkanäle 24 dem Kondensator 11 zugeführt, wo der Abdampf 25 mit Hilfe des durch eine Kühlwasser- pumpe 12 in dem Kühlwasserkreislauf 10 geförderten Kühlwassers 13 kondensiert.
Das anfallende Kondensat bzw. Speisewasser 5 wird von der Kondensat- bzw. Speisewasserpumpe 4 unter Aufwärmung in dem Vorwärmer 14 wieder dem Dampferzeuger 20 zugeführt.
Zur Dämpfung hoher, niedrig frequenter Schalldruckpegel in den beiden Abdampfkanälen sind diese jeweils mit einem - in Fig. 2 näher gezeigten - Tiefton-Schalldämpfer 2 akustisch gekoppelt.
Dazu sind, wie Fig. 1 zeigt, diese beiden bzw. zwei Tiefton- Schalldämpfer 2, in Ausgestaltung als insbesondere für die Dämpfung von niedrig frequenten Schallemissionen geeigneten Reflexionsrohrschalldämpfern, kurz Reflexionsschalldämpfern 2, in den beiden Abdampfkanälen 24, vom aus dem zweiflutigen Niederdruckturbinenteil 8 ausströmenden Abdampf 25 durchströmbar angeordnet . FIG 2 zeigt eine Detaildarstellung des mit den beiden Abdampfkanälen 24 akustisch gekoppelten bzw. des in den beiden Abdampfkanälen 24 angeordneten und vom Abdampf 25 durchström- ten Tiefton-Schalldämpfers 2.
Der Tiefton-Schalldämpfer 2 ist als Reflexionsschalldämpfer 2 mit drei - in Strömungsrichtung 36 des Abdampfes 25 - hintereinander angeordneten Reflexionskammern 26, 27 und 28 ausge- bildet, welche als lambda/2 -Resonatoren wirken.
Die - absorptionsmaterial - bzw. faserfreien - Reflexionskammern 26, 27, 28 werden gebildet durch ein glattes, vom Abdampf 25 durchströmtes Innenrohr 29 aus Edelstahl, welches konzentrisch von einem Mantelrohr 30, ebenfalls aus Edelstahl, umschlossen ist.
Der dadurch zwischen den beiden Rohren 29 und 30 gebildete Zwischenraum 31 wird mittels zweier Trennscheiben 33, 34 so- wie mittels zweier Deckscheiben 32, 35 unterteilt bzw. begrenzt, wodurch sich die drei Reflexionskammern 26, 27, 28 - jeweils in unterschiedlicher Größe bzw. mit unterschiedlichem Volumen - ausbilden. Jede der Reflexionskammern 26, 27 und 28 filtert - aufgrund ihrer unterschiedlichen Größe bzw. unterschiedlichen Volumens und ihrer unterschiedlich ausgestalteten Eintrittsöffnung 37 - einen bestimmten Frequenzbereich, welcher über eine Frequenzanalyse der Geräusche im Abdampfkanal 24 ermittelt wurde und nach welchen dann die jeweilige Reflexionskammer 26, 27 und 28 entsprechend dimensioniert bzw. angepasst wurde.
Die dargestellten Reflexionskammern 26, 27 und 28 sind beispielsweise hier ausgelegt zu einer Dämpfung von Frequenzen bzw. Frequenzbändern zwischen 40 Hz und 500 Hz.
In Strömungsrichtung 36 zu Beginn einer jeden Reflexionskammer 26, 27 und 28 sind in einem dortigen (Anfangs- ) Bereich 38 die über den Umfang des Innenrohrs 29 verteilten, unterschiedlich ausgestalteten Eintrittsöffnungen bzw. Schlitze 37 angebracht, welche den Eintritt des Schalls vom abdampfdurchströmten Innenrohr 29 in die jeweilige Reflexionskämmer 26, 27 und 28 ermöglichen.
Die Konstruktion des Reflexionsschalldämpfers 2 ist als
Schweißkonstruktion ausgeführt. Die Reflexionskammer 26, 27 und 28 können (nicht dargestellt) mit Reinigungsöffnungen versehen sein.
Die Reflexionskammern 26, 27, und 28 weisen jeweils eine Entwässerungsöffnung 39 zu einem Flüssigkeitsablauf auf, damit sich dort, d.h. in den Reflexionskammern 26, 27 und 28, keine aus dem Abdampf 25 ausgeschiedene Abdampfflüssigkeit bzw. Kondensat sammelt und zum Schwingen angeregt wird.
FIG 3 zeigt eine weitere Ausgestaltung eines mit dem Tiefton- Schalldämpfer 2 ausgestatten Abdampfkanals 24 wie er in der Dampfturbineneinheit 1 vorgesehen werden kann.
Wie Fig. 3 zeigt ist in Strömungsrichtung 36 zu Beginn des Abdampfkanals 24 eine sogenannte Hotbox 40 angeordnet, welche mehrere Einleitungen 43 (gezeigt hier zwei Einleitungen 41) u.a. für einen Umleitdampf aufweist.
In Strömungsrichtung stromabwärts dieser Hotbox 40 ist der Tiefton-Schalldämpfer 2 angeordnet, so dass der die Hotbox 40 verlassende bzw. ausströmende Abdampf 25 durch den Tiefton- Schalldämpfer 2 - und weiter zu dem Kondensator 11 strömt.
Wie Fig. 3 auch zeigt, weist der Tiefton-Schalldämpfer 2 die drei Reflexionskammern 26, 27 und 28 auf, welche allerdings durch weitere, zusätzliche Trennscheiben 41 bzw. 42 in ihrem Volumen verändert - in diesem Fall an (andere) zu dämpfende, niedrig frequente Frequenzen angepasst - sind. Auch hier sind die Reflexionskämmern 26, 27 und 28 jeweils mit einer Entwässerungsöffnung 39 versehen.
In diesem Fall befindet sich die Abdampfleitung 25 außerhalb eines die Dampfturbine 22 aufnehmenden Maschinengehäuses (nicht dargestellt) .
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch das offenbarte Beispiel eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .

Claims

Patentansprüche
1. Dampfturbineneinheit (1) mit zumindest einer Dampfturbine (22) und einem über einen Abdampfkanal (25) mit der Dampftur- bine (22) verbundenen Kondensator (11),
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Schalldämpfer (2) mit dem Abdampfkanal (25) akustisch gekoppelt ist.
2. Dampfturbineneinheit (1) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schalldämpfer (2) ein Tiefton-Schalldämpfer und/oder ein Interferenzrohrschalldämpfer ist .
3. Dampfturbineneinheit (1) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schalldämpfer (2) zu einer Dämpfung von Frequenzen klei- ner 500 Hz, insbesondere zwischen 40 Hz und 500 Hz, weiter insbesondere zwischen 60 Hz und 250 Hz, ausgelegt ist.
4. Dampfturbineneinheit (1) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schalldämpfer (2) in dem Abdampfkanal (24) von einem Abdampf (25) der Dampfturbine (22) durchströmbar angeordnet ist .
5. Dampfturbineneinheit (1) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schalldämpfer (2) eine Entwässerungseinrichtung (39), insbesondere eine in einer Hohlkammer (26, 27, 28) des
Schalldämpfers angeordnete Entwässerungseinrichtung (39) , aufweist .
6. Dampfturbineneinheit (1) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schalldämpfer (2) akustisch mit einer mit der Dampfturbi- ne (22) verbundenen Hotbox (40) der Dampfturbineneinheit (1) gekoppelt ist.
7. Dampfturbineneinheit (1) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schalldämpfer (2) mit einem weiteren Schalldämpfer akustisch gekoppelt ist, insbesondere dass der Schalldämpfer (2) ein Interferenzschalldämpfer und der weitere, mit dem Interferenzschalldämpfer akustisch gekoppelte Schalldämpfer ein Absorptionsschalldämpfer ist.
8. Dampfturbineneinheit (1) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dampfturbine (22) mehrere, ein- oder mehrflutige Teilturbinen (7, 8), insbesondere eine ein- oder mehrflutige Niederdruck- (8) , Mitteldruck- und/oder Hochdruckteilturbine (7) , aufweist, deren jede über einen separaten Abdampfkanal (24) mit dem Kondensator (11) verbunden ist, wobei ein Schalldämp- fer (2) bzw. Schalldämpfer (2) mit einem, mehreren oder allen diesen Abdampfkanälen (24) akustisch gekoppelt ist/sind, oder mehrere oder alle von diesen Teilturbinen (7, 8) über einen zentralen Abdampfkanal (24) mit dem Kondensator (11) verbunden sind, wobei der Schalldämpfer (2) mit dem zentralen Ab- dampfkanal (24) akustisch gekoppelt ist.
9. Dampfkraftwerk (100) mit einer Dampfturbineneinheit (1) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass der Schalldämpfer (2) innerhalb eines Maschinengehäuses angeordnet ist.
10. Dampfkraftwerk (100) nach mindestens dem voranstehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass
das Dampfkraftwerk (100) ein Kohlekraftwerk, ein Ölkraftwerk oder ein Gas-und-Dampf-Kombikraftwerk ist.
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