DE1074055B

DE1074055B - Verfahren und Einrichtung zur Überhitzung des Dampfes zwischen zwei Stufen oder Stufengruppen einer Dampfturbmenanlage

Info

Publication number: DE1074055B
Application number: DENDAT1074055D
Authority: DE
Inventors: Zurich Friedrich Flatt (Schweiz)
Original assignee: Escher Wyss GmbH
Current assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH
Publication date: 1960-01-28

Description

Verfahren und Einrichtung zur Uberhitzung des Dampfes zwischen zwei Stufen oder Stufengruppen einer Dampfturbinenanlage Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Überhitzung des Dampfes zwischen zwei Stufen oder -Stufengruppen einer Dampfturbinenanlage.
Es ist bekannt, Naßdampf zwischen Stufen oder Stufengruppen von Dampfturbinen zu entwässern. Die mannigfachen Einrichtungen dazu beruhen - von solchen, die mit Wärmezufuhr arbeiten, abgesehenauf der Ausschleuderung des Wassers aus dem in krummer Bahn geführten Dampf, sind also Fliehkraft-oder Prall-Dampftrockner; sie können nur das im Dampf schon vorhandene Wasser ausscheiden, also bestenfalls trocken gesättigten Dampf liefern.
Erwünscht aber ist überhitzter Dampf. Denn je höher die Überhitzung, um so länger bleibt der Dampf bei der Entspannung in- den folgenden Stufen trocken, um so später setzt also die so schädliche Dampfnässe ein.
Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, nicht nur dasjenige Wasser, das in den ersten der beiden Stufen oder Stufengruppen entstanden ist, auszuscheiden, sondern die Dampfnässung, die in der zweiten oder in späteren Stufen oder Stufengruppen zu erwarten ist, wenigstens teilweise schon vor der zweiten Stufe herbeizuführen und auch dieses Wasser schon vor der zweiten Stufe auszuscheiden.
Die Erfindung sieht daher vor, daß zwischen den beiden Stufen bzw. Stufengruppen der Turbine der Dampf so unter dem Eintrittsdruck der zweiten Stufe entspannt wird, daß er teilweise kondensiert, und darauf, nachdem das dabei entstandene Wasser in an sich bekannter Weise ausgeschleudert und abgeleitet ist, wieder in an sich bekannter Weise durch Verzögerung verdichtet wird.
Die Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens enthält erfindungsgemäß einen Entspannungskanal, in welchem der die erste der beiden Stufen bzw. Stufengruppen verlassende Dampf bis zur teilweisen Kondensation expandiert, ferner einen daran anschließenden Fliekkraft-Wasserabscheider und schließlich einen Verzögerungskanal zur Wiederverdichtung des entwässerten Dampfes.
Durch die Verdichtung wird der entwässerte Dampf überhitzt. Wenn auch die Beschleunigung und die Verzögerung des Dampfes unvermeidlich mit Verlust behaftet sind, so kann doch der Gewinn, den die Überhitzung bei der Arbeit des Dampfes in den Schaufeln ergibt, größer sein als dieser Verlust.
Bekannt ist ein Fliehkraftabscheider für die Abscheidung des Dampfes aus einem Dampf-Wasser-Gemisch in Kesselrohren, bei welchem -ähnlich wie bei jener erfindungsgemäßen Einrichtung - das Gemisch zunächst in einem stetig sich verengenden Kanal beschleunigt, also entspannt und sodann in gekrümmter Bahn getrennt wird und darauf das Wasser in stetig sich erweiterndem Kanal verzögert wird, also seine Bewegungsenergie wieder in Druckenergie umgewandelt wird. Von diesem Abscheider her ist also der Teilgedanke der Erfindung, die Fliehkraftabscheidung durch Geschwindigkeitserhöhung zu verstärken und dann die Geschwindigkeitsenergie zurückzugewinnen, bekannt. Aber der wesentliche Gedanke der Erfindung, nämlich die Bildung der Dampfnässe vorwegzunehmen, ist dorther nicht bekannt.
Die Fliekraft-Abscheidung des Wassers kann beispielsweise in an sich bekannter Weise durch gekrümmte Leitschaufeln erfolgen, wobei das abgeschleuderte Wasser durch in der Hohlseite der Schaufeln vorgesehene Auffangkanäle abgeleitet wird.
Es ist aber beispielsweise auch möglich, für die Entspannung des Dampfes in an sich bekannter Weise einen spiralförmigen Kanal vorzusehen, welcher den Dampf mit einer Drehbewegung in ein den Dampf gleichzeitig in seiner Achsrichtung weiterleitendes Rohr einführt; dabei wäre der Mantel des Rohres mit Auffangkanälen zur Ableitung des ausgeschleuderten Wassers zu versehen. Um die Bildung eines Wirbelkernes mit allzu ticfen Unterdruckspitzen zu vermeiden, könnte auch im Rohr ein zylindrischer Körper in koaxialer Anordnung eingebaut werden, so daß sich der Dampf in einem Ringraum bewegen würde. Um bei der anschließenden Verzögerung der Dampfströmung auch die@Drehbewegungsenergie wieder auszunützen, könnten entsprechende Leitschaufeln eingebaut werden, welche am Ende des der Entwässerung dienenden Rohres die Strömung in die axiale Richtung umzulenken hätten, oder es könnte auch ein spiralförmiger Verzögerungskanal vorgesehen werden. Auch auf der Eintrittsseite des der Entwässerung dienenden Rohres könnte statt eines spiralförmigen Entspannungskanals ein dem Dampf die Drehbewegung erteilender Leitapparat vorgesehen werden.
Es ist beispielsweise auch möglich, die Verzögerung des Dampfes nur so weit vor sich gehen zu lassen, daß der Dampf noch jene Geschwindigkeit beibehält, welche zur Beaufschlagung des Laufrades der nachfolgenden Arbeitsstufe erforderlich ist. Es kann dann gegebenenfalls auf das Vorsehen eines Leitapparates in dieser Stufe verzichtet werden, oder es braucht zumindest in diesem Leitapparat keine wesentliche Beschleunigung der Strömung mehr stattzufinden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Überhitzung des Dampfes zwischen. zwei Stufen oder Stufengruppen. einer Dampfturbinenanlage, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden, Stufen bzw. Stufengruppen der Dampf so unter den Eintrittsdruck der zweiten Stufe bzw. Stufengruppe entspannt wird, daß er teilweise kondensiert, und darauf, nachdem das dabei entstandene Wasser in an sich bekannter Weise ausgeschleudert und abgeleitet ist, wieder in an sich bekannter Weise durch Verzögerung verdichtet wird.
2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Entspannungskanal, in welchem der die erste der beiden Stufen bzw. Stufengruppen verlassende Dampf bis zur teilweisen Kondensation expandiert, ferner durch einen daran anschließenden Fliehkraft-Wasserabscheider und schließlich durch einen Verzögerungskanal zur Wiederverdichtung des entwässerten Dampfes.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fliehkraft-Wasserabscheidung durch an sich bekannte gekrümmte Leitschaufeln geschieht, deren Hohlseite in bekannter Weise mit Auffangkanälen für das abgeschleuderte Wasser versehen ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet; daß in an sich bekannter Weise zur Entspannung des Dampfes ein spiralförmiger Kanal vorgesehen ist, welcher den Dampf mit einer Drehbewegung in ein den Dampf gleichzeitig in seiner Achsrichtung weiterleitendes Rohr einführt, und daß der Mantel dieses Rohres mit Auffangkanälen zur Ableitung des ausgeschleuderten Wassers versehen ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, "daß auch der Verzögerungskanal spiralförmig ausgebildet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 43 195, 445 392, 517 402, 590 364, 668 002, 732 549; Bauer, »Der Schiffsmaschinenbau«, Verlag Oldenbourg, Band 1I, 1927, S. 284, 285.