DE531159C

DE531159C - Device for slowly turning a turbine during breaks in operation

Info

Publication number: DE531159C
Application number: DES86918D
Authority: DE
Inventors: Hans Kasparek
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1928-08-05
Filing date: 1928-08-05
Publication date: 1931-08-06

Description

Es ist bekanntlich vorteilhaft, große Turbinen während des Anwärmens und auch bei kleineren. Betriebspausen mit niedriger Drehzahl laufen zu lassen,, um auf diese Weise einer ungleichmäßigen Erwärmung und damit verbundenen Verziehungen der Welle oder der Gehäuse vorzubeugen. Am einfachsten erreicht man dieses langsame Umlaufen der Welle durch geringes Öffnen der Absperrventile. Dieses Verfahren gestattet aber eine stabile Regelung der Drehzahl nicht und macht außerdem abnormale Ausführungen der Absperrventile erforderlich.It is known to be beneficial to large turbines during warming up and also when smaller. Operational breaks to run at low speed, in order to do this uneven heating and the associated distortion of the shaft or to prevent the housing. The easiest way to achieve this slow circling of the Wave by opening the shut-off valves slightly. However, this method allows one does not have stable speed control and also performs abnormally the shut-off valves are required.

Die anderen bisher bekannt gewordenen Einrichtungen beruhen darauf, daß mit einer fremden Betriebskraft die Welle in Drehung gehalten wird.The other previously known facilities are based on the fact that with a external operating force keeps the shaft rotating.

Nach der Erfindung wird zur Erzielung langsamer Drehzahlen der Hauptturbinenwelle der Abdampf der die Hilfsölpumpe treibenden Hilfsturbine verwendet;.According to the invention, the main turbine shaft is used to achieve slow speeds the exhaust steam from the auxiliary turbine driving the auxiliary oil pump is used ;.

Wenn man gedrosselten Frischdampf verwendet/ so darf das Absperrventil nur so weit geöffnet werden, wie es erforderlich ist, um die für das langsame Drehen notwendige Dampfmenge durchtreten zu lassen. Nimmt man an, daß das Ventil einen Gesamthub von 50 mm besitzt, so wird es für das langsame Drehen vielleicht nur 5 mm oder noch weniger öffnen dürfen. Der Abdampf der Hilfsturbine stellt dagegen Dampf dar, der bereits den größten Teil seines Wärmegefälles als mechanische Arbeit abgegeben hat, der also gegenüber Frischdampf ein mehrfaches spezifisches Volumen, aufweist. Um diesen bereits weit entspannten Dampf der Turbine zuzuführen, kann man das Absperrventil· nicht nur um einen kleinen Wert öffnen, sondern man muß einen großen Eintrittsquerschnitt zur Verfügung stellen, um genügende Dampfmengen in die Turbine einströmen zu lassen. Man wird also das Ventil, um ein Zahlenbeispiel zu nennen, vielleicht 40 mm öffnen müssen. Geringe Schwankungen im Dampfzustand können bei großer Ventilöffnung einen viel geringeren Einfluß auf die Turbine ausüben, als wenn man gedrosselten Frischdampf durch eine kleine Öffnung zusetzt. Eine Verstellung des Ventils bei S mm Öffnung um einen Millimeter bedeutet eine Veränderung des Querschnittes um 20 °/₀, während dieselbe Öffnungsbewegung bei 40 mm Hüb nur 2,5 °/o bedeutet. Hieraus ergibt sich, daß es bei der Verwendung des Abdampfes der Hilfsturbine weit eher möglich ist, eine stabile Regelung, zu erzielen,, als wenn man gedrosselten Frischdampf zusetzt. Zu berücksichtigen ist außerdem, daß man diesen Dampf bereits benutzt und daß man: nicht die Wärme von der höheren Temperatur nutzlos durch eine Drosselvorrichtung zu vernichten hat.If throttled live steam is used / the shut-off valve may only be opened as far as is necessary to allow the amount of steam necessary for slow rotation to pass through. Assuming that the valve has a total stroke of 50 mm, it may only be allowed to open 5 mm or less for slow turning. The exhaust steam from the auxiliary turbine, on the other hand, represents steam which has already given off the largest part of its heat gradient as mechanical work, i.e. which has a specific volume several times that of live steam. In order to feed this steam, which has already been expanded to a large extent, to the turbine, the shut-off valve cannot only be opened by a small amount, but a large inlet cross-section must be made available in order to allow sufficient amounts of steam to flow into the turbine. So you will have to open the valve, to give a numerical example, perhaps 40 mm. Small fluctuations in the steam state can have a much smaller influence on the turbine when the valve opening is large than when throttled live steam is added through a small opening. An adjustment of the valve with an opening of S mm by one millimeter means a change in the cross-section by 20 ° / ₀ , while the same opening movement with a 40 mm stroke means only 2.5%. It follows from this that when using the exhaust steam from the auxiliary turbine, it is far more possible to achieve stable regulation than if throttled live steam is added. It must also be taken into account that this steam is already being used and that: You do not have to destroy the heat from the higher temperature uselessly by means of a throttle device.

*) Von dem Patentsiicher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent holder has indicated as the inventor:

Hans Kasparek in Nürnberg.Hans Kasparek in Nuremberg.

Der _ Abdampf" der Hilfsturbine, der normalerweise entweder auspufft oder in den Kondensator geleitet wird, genügt erfahrungsgemäß vollständig, um die Welle in langsamer Drehung zu erhalten. Die Schaltung kann dabei auf zwei verschiedene Arten erfolgen, die in den Abbildungen schematisch dargestellt sind.The _ exhaust steam "of the auxiliary turbine, which normally experience has shown that either exhausts or is fed into the condenser is sufficient all the way to keep the shaft rotating slowly. The circuit can be done in two different ways, which are shown schematically in the figures are shown.

In den Abbildungen ist die Hauptturbine ίο mit ι bezeichnet. Sie erhält den Frischdampf über die Leitung ii durch den Kessel 3. Der Abdampf der Hauptturbine fließt durch die Leitung 21 dem Kondensator 5 zu, wo er niedergeschlagen wird. Das Kondenswasser gelangt durch die Leitung 17 in die Speisepumpe 7 und wird durch diese in den Kessel 3 gedrückt. Die zum Antrieb der Hilfsölpumpe (die selbst nicht dargestellt ist) dienende Hilfsturbine 2 ist in dem Beispiel der Einfachheit halber der Hauptturbine parallel geschaltet. Sie erhält ihren Frischdampf durch eine Leitung 12. Der Abdampf fließt bei gewöhnlichem Betrieb durch die Leitung 22 ebenfalls dem Kondensator zu, In die Frischdampfleitung 11 der Hauptturbine 1 sind das unter dem Einfluß des Schnellschlusses stehende Hauptabsperrventil 4 und das vom Regler gesteuerte Düsenventil (oder eine Mehrzahl von Düsenventilen) 6 eingeschaltet. Nach der Erfindung wird nun die Abdampfleitung 22 der Hilfsturbine durch eine Leitung 8 mit der Frischdampfleitung 11 verbunden. Zum Umschalten des Abdampfes der Hilfsturbine vom Kondensator 5 auf die Frischdampfleitung 11 der Hauptturbine dient das Wechselventil 9. Bei der Anordnung nach Abb. 1 mündet die. Leitung S zwischen dem Hauptabsperrventil 4 und dem Düsenventil 6 in die Leitung 11 ein. Soll die Maschine während der Betriebspause oder beim Anwärmen langsam umlaufen, so wird nach dem Schließen des Hauptabsperrventils 4 das Wechselventil 9 umgeschaltet, so daß der Abdampf der Hilfsturbine nunmehr über das Düsenventil 6 der Hauptturbine zufließt. Dann bleibt die Maschine unter dem Einfluß der Steuerung. Wenn die Maschine, wie gewünscht, mit niedriger Drehzahl läuft, wird der Regler die Steuerventile offen halten. Sollte durch irgendeine Zufälligkeit die Drehzahl zu hoch ansteigen (in die Gegend der Betriebsdrehzahlen), dann steht die Maschine unter dem Einfluß der Regelung, und' die Ventile schließen.In the figures, the main turbine ίο is denoted by ι. She receives the live steam via line ii through the boiler 3. The exhaust steam from the main turbine flows through the Line 21 to the capacitor 5, where it is deposited. The condensation reaches the feed pump 7 through the line 17 and is fed through this into the boiler 3 pressed. The one used to drive the auxiliary oil pump (which itself is not shown) Auxiliary turbine 2 is connected in parallel to the main turbine in the example for the sake of simplicity. It receives its live steam through a line 12. The exhaust steam flows with ordinary Operation through line 22 also to the condenser, in the main steam line 11 of the main turbine 1 are under the influence of the trip standing main shut-off valve 4 and that of Regulator-controlled nozzle valve (or a plurality of nozzle valves) 6 switched on. According to the invention, the exhaust line 22 of the auxiliary turbine is now through a line 8 connected to the live steam line 11. To switch the exhaust steam Auxiliary turbine from the condenser 5 to the main steam line 11 of the main turbine is used the shuttle valve 9. In the arrangement according to Fig. 1 opens the. Line S between the main shut-off valve 4 and the nozzle valve 6 into the line 11. Should the machine circulate slowly during the break in operation or when warming up, then after the closing of the main shut-off valve 4, the shuttle valve 9 switched so that the Exhaust steam from the auxiliary turbine now flows into the main turbine via the nozzle valve 6. Then the machine remains under the influence of the control. When the machine is as requested, runs at low speed, the controller will keep the control valves open. Should by some randomness the speed rise too high (in the vicinity of the operating speed), then the machine comes to a standstill under the influence of the regulation, and 'close the valves.

Man kann die Anordnung nach Abb. 2 jedoch auch so treffen, daß die Verbindüngsleitung 8 vor dem Hauptabsperrventil 4 in die Leitung 11 einmündet. Bei dieser Schaltung ordnet man zweckmäßig vor der Einmündung der Leitung 8 in die Frischdampfleitung 11 ein besonderes Absperrventil 10 an. Die Maschine steht nun während des Langsamlaufens, genau wie während des normalen Betriebes, unter dem Einfluß des Schnellschlusses und ist so vor allen nur erdenklichen Zufälligkeiten geschützt.However, the arrangement according to Fig. 2 can be used also meet so that the connecting line 8 opens into the line 11 upstream of the main shut-off valve 4. With this circuit it is expedient to arrange in front of the confluence of the line 8 in the main steam line 11 a special shut-off valve 10. The machine is now at a standstill during the Slow running, just like during normal operation, under the influence of the Quick closing and is so in front of everyone only imaginable Randomness protected.

Die neue Anordnung ist einfach, da außer dem Wechserventil, mit dem der Auspuff der Hilfsölpumpe entweder nach dem Kondensator oder nach- der Turbine geleitet wird, keine wesentlichen- Zusatzeinrichtungen erforderlich sind. Man müßte höchstens noch für ein selbsttätiges Umgehungsventil sorgen, das während des Drehvorganges den Abdampf "der Hilfsturbine nach dem Kon densator ganz oder, teilweise abströmen läßt, wenn der Maschmenregler oder, das Schnell- _ schlußventÜ die Dampfzufuhr zur Hauptturbine verringert. Ein besonderes Zusatzventil· läßt sich durch entsprechende Ausbildung des Wechselventils vermeiden.The new arrangement is simple because apart from the changeover valve with which the exhaust of the Auxiliary oil pump is directed either after the condenser or after the turbine, no essential additional equipment required are. At most, you would have to provide an automatic bypass valve that releases the exhaust steam during the turning process "allows the auxiliary turbine to flow off completely or partially after the condenser, if the machine control or, the quick _ schlußventÜ reduces the steam supply to the main turbine. A special additional valve can be avoided by appropriate design of the shuttle valve.

Claims

Patent claims:

1. Establishment. for slow turning of a turbine during breaks in operation, characterized in that the exhaust steam driving the auxiliary oil pump Auxiliary turbine is used as operating steam for this purpose.

2. Device according to claim 1, characterized characterized in that the exhaust steam of the auxiliary turbine between the Main shut-off valve and the control valve of the main turbine is fed.

3. Device according to claim 1 and 2, ⁹ ^ characterized in that "the exhaust steam is fed between a special shut-off valve located in the main steam line and the main shut-off valve of the main turbine. ^1D0

1 sheet of drawings