CH701999A2 - Dampfturbine mit Kühlung der Dampfturbinenlaufräder. - Google Patents

Dampfturbine mit Kühlung der Dampfturbinenlaufräder. Download PDF

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CH701999A2
CH701999A2 CH01647/10A CH16472010A CH701999A2 CH 701999 A2 CH701999 A2 CH 701999A2 CH 01647/10 A CH01647/10 A CH 01647/10A CH 16472010 A CH16472010 A CH 16472010A CH 701999 A2 CH701999 A2 CH 701999A2
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steam
cooling
steam turbine
rotor
vapor
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CH01647/10A
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Ravi Shankar Venkata Kasibhotla
Anantha Padmanabhan Bhagavatheeswaran
Fred Thomasjr Willett
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Gen Electric
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Abstract

Eine Dampfturbine enthält einen Rotor (204), der mehrere frühe Stufen (206) aufweist, und einen Statorabschnitt (202), der einen Abschnitt des Rotors umgibt und so angeordnet ist, dass zwischen dem Statorabschnitt und dem Rotor ein Leckstrombereich vorhanden ist, und der einen Kühldampfkanal aufweist, der Kühldampf aus einem Abschnitt des Statorabschnitts zu dem Leckstrombereich leitet. Die Turbine weist ferner mindestens einen axial um den Rotor verschobenen Kühldampfübertragungskanal auf, der den Kühldampf aus dem Leckstrombereich aufnimmt und ihn wenigstens einem Teil der frühen Stufen zuführt.

Description

Hintergrund zu der Erfindung
[0001] Die hier beschriebene Erfindung betrifft Dampfturbinen und speziell das Bereitstellen einer Kühlung der Rotoren der Turbine während des Betriebs.
[0002] In Stromerzeugungssystemen, bei denen Abwärme aus einem Abschnitt genutzt wird, um Dampf in einer Dampfturbine (z.B. in einem Kombinationszykluskraftwerk (CCPP, Combined Cycle Power Plant) oder in einer mehrstufigen Dampfturbine) zu erhitzen, erzeugt der erste Abschnitt Abwärme, und die Dampfturbine gewinnt diese Wärme zurück, um Strom zu erzeugen. Beispielsweise erzeugt ein Gasturbinengenerator in einem CCPP Strom, und die Abwärme wird verwendet, um Dampf zu erzeugen, um über eine Dampfturbine zusätzlichen Strom zu erzeugen. Die Nutzung der Abwärme, um Dampf für den Einsatz in einer Dampfturbine zu erzeugen, verbessert den Wirkungsgrad bei der Stromerzeugung.
[0003] Es hat sich herausgestellt, dass eine Temperatursteigerung des in eine Einlassdrossel einer Dampfturbine strömenden Dampfes den Wirkungsgrad des gesamten Kombinationszykluskraftwerks unmittelbar beeinflusst. In der Tat trägt eine Steigerung der Dampfeinlasstemperatur um etwa 50 °F zu einer beträchtlichen Verbesserung des Kraftwerkwirkungsgrads bei. In der Praxis hat sich jedoch herausgestellt, dass selbst eine Erhöhung der Dampftemperatur um 50 °F die Rotorlebensdauer der Dampfturbine verkürzen kann.
[0004] Das Problem wird gewöhnlich gelöst, indem ein hitzebeständigerer Rotorwerkstoff verwendet wird. Eine derartige Lösung steigert jedoch gewöhnlich die Kosten.
Kurzbeschreibung der Erfindung
[0005] Gemäss einem Aspekt der Erfindung ist eine Dampfturbine geschaffen, die einen Rotor enthält, der mehrere frühe Stufen aufweist. Die Turbine enthält einen Statorabschnitt, der einen Abschnitt des Rotors umgibt und so angeordnet ist, dass zwischen dem Statorabschnitt und dem Rotor ein Leckstrombereich vorhanden ist, und der einen Kühldampfkanal aufweist, der Kühldampf aus einem Abschnitt des Statorabschnitts zu dem Leckstrombereich leitet. Die Turbine weist ferner wenigstens einen um den Rotor axial verschobenen Kühldampfübertragungskanal auf, der den Kühldampf aus dem Leckstrombereich aufnimmt und ihn wenigstens einem Teil der frühen Stufen zuführt.
[0006] Gemäss einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Kühlen einer oder mehrerer früher Stufen in einer Dampfturbine geschaffen. Zu dem Verfahren gehören die Schritte: Zuführen von Hochdruck-Niedertemperatur-Dampf über Kühldampfkanäle, die in einer Statorkomponente ausgebildet sind, die wenigstens einen Abschnitt eines Rotors umgibt, zu einem Leckstrombereich; Leiten des Hochdruck-Niedertemperatur-Dampfes, der dem Leckstrombereich zugeführt ist, durch Kühldampfübertragungskanäle, die in einem Rotor ausgebildet sind; und Leiten des Hochdruck-Niedertemperatur-Dampfes durch Löcher in den Kühldampfübertragungskanälen, so dass er mit der einen oder den mehreren frühen Stufen in Berührung kommt.
[0007] Gemäss noch einem weiteren Aspekt ist ein Kraftwerk geschaffen, das eine Dampfturbine aufweist. Die Dampfturbine enthält einen Rotor, der mehrere frühe Stufen aufweist, eine Statorkomponente, die einen Abschnitt des Rotors umgibt und so angeordnet ist, dass zwischen der Statorkomponente und dem Rotor ein Leckstrombereich vorhanden ist, und die einen Kühldampfkanal aufweist, der Kühldampf aus einem Abschnitt der Statorkomponente zu dem Leckstrombereich leitet. Die Dampfturbine weist ferner wenigstens einen um den Rotor axial verschobenen Kühldampfübertragungskanal auf, der den Kühldampf aus dem Leckstrombereich aufnimmt und den Kühldampf wenigstens einem Teil der frühen Stufen zuführt.
[0008] Diese und andere Vorteile und Merkmale werden anhand der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen verständlicher.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
[0009] Der als die Erfindung erachtete behandelte Gegenstand, wird in den der Beschreibung beigefügten Patentansprüchen speziell aufgezeigt und gesondert beansprucht. Die vorausgehend erwähnten und sonstige Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nach dem Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Figuren verständlich:
[0010] Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Kombinationszykluskraftwerks;
[0011] Fig. 2 zeigt eine abgeschnittene Vorderansicht eines Abschnitts einer Dampfturbine, die in einem Kombinationszykluskraftwerk verwendet werden kann;
[0012] Fig. 3 zeigt eine detailliertere Darstellung des Abschnitts einer in Fig. 2 gezeigten Dampfturbine;
[0013] Fig. 4 zeigt eine abgeschnittene Vorderansicht eines Abschnitts der Dampfturbine gemäss einem Ausführungsbeispiel;
[0014] Fig. 5 zeigt mögliche Dampfpfade für den Abschnitt der in Fig. 4gezeigten Dampfturbine;
[0015] Fig. 6 zeigt eine Weise, in der ein Kühldampfpfad in einem Statorabschnitt erzeugt werden kann, gemäss einem Ausführungsbeispiel; und
[0016] Fig. 7 zeigt eine Seitenansicht eines Statorabschnitts, der einen durch ihn hindurchführenden Kühldampfübertragungskanal aufweist.
[0017] Die detaillierte Beschreibung erläutert anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung, zusammen mit Vorteilen und Merkmalen.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
[0018] Wie oben erörtert, sind die gesteigerten Temperaturen, die eine Verbesserung des Wirkungsgrads des kombinierten Zyklus ermöglichen, für Rotoren in einem Dampfturbinenabschnitt eines Kombinationszykluskraftwerks möglicherweise von Nachteil. Selbstverständlich kann dasselbe Problem in eigenständig betriebenen Dampfturbinen vorliegen. Hier beschriebene Ausführungsbeispiele können diese Probleme mildern oder eliminieren, indem wenigen anfänglichen Stufen des Rotors ein Kühldampf zugeführt wird. Dieser Kühldampf kann dazu beitragen, diese anfänglichen Stufen kühl zu halten, und somit nützlich sein, um den Bedarf eines Austausches des gesamten Rotors gegen einen aus einem Material mit höherer Temperaturbeständigkeit hergestellten Rotor zu vermeiden. In einem Ausführungsbeispiel braucht der Kühldampf lediglich wenigen anfänglichen Stufen des Rotors zugeführt werden, wodurch die Temperatur des Hauptdampfes ausreichend gesenkt wird, um von Material mit geringerer Hitzebeständigkeit bewältigt zu werden.
[0019] Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Kombinationszykluskraftwerks 100, das mit einer elektrischen Nebenstation 102 verbunden ist. Das Kombinationszykluskraftwerk 100 erzeugt Strom und stellt diesen einer elektrischen Nebenstation 102 bereit.
[0020] Das Kombinationszykluskraftwerk 100 kann einen Gasturbinenabschnitt 104 und einen Dampfturbinenabschnitt 106 enthalten. Der Gasturbinenabschnitt 104 enthält einen Verdichter 108, der eine Luftansaugöffnung 107 aufweist. Der Verdichter 108 ist mit einer Brennkammer 109 verbunden, die ein Gas oder Dieselöl in einem Strom verdichteter Luft verbrennt. Die Brennkammer 109 ist mit einer Turbine 110 verbunden. Die Turbine 110 entzieht einem durch Verbrennung von Gas oder Brennstoff erzeugten Heissgasstrom Energie. In einem Ausführungsbeispiel wird die entzogene Energie durch einen ersten Generator 112 in elektrischen Strom umgewandelt.
[0021] Die Ausgabe 113 der Gasturbine 110 ist ein Abgas, das in sonstigen Zyklen des kombinierten Systems 100 genutzt werden kann. Das Abgas kann beispielsweise genutzt werden, um Dampf für einen Einsatz in dem Dampfturbinenabschnitt 106 zu erhitzen. Hierfür kann das System des Kombinationszykluskraftwerks einen Wärmerückgewinnungsdampferzeuger (HRSG, Heat Recovery Steam Generator) 118 enthalten, der mit der Ausgabe 113 verbunden ist.
[0022] Der HRSG 118 nimmt das Abgas auf und verwendet es, um Dampf/Wasser bis zu einer verhältnismässig hohen Temperatur zu erwärmen. Der Hochtemperaturdampf wird über einen Dampfkanal 120 dem Dampfturbinenabschnitt 106 zugeführt.
[0023] Der Dampfturbinenabschnitt 106 enthält eine Dampfturbine 114. Die Dampfturbine 114 nimmt Dampf aus dem HRSG 118 auf. Der Dampf wird über Rotoren in der Dampfturbine 114 geleitet, wodurch Abschnitte der Dampfturbine 114 in Drehung versetzt werden. Diese Rotationsenergie wird durch den zweiten Generator 116 in elektrischen Strom umgewandelt, und der Strom wird der elektrische Nebenstation 102 bereitgestellt.
[0024] Fig. 2 zeigt eine abgeschnittene Vorderansicht eines Abschnitts einer Dampfturbine 114. Der Abschnitt der in Fig. 2gezeigten Dampfturbine 114 enthält eine Statorkomponente 202. Die Statorkomponente 202 ist gewöhnlich zylindrisch und umgibt einen Abschnitt eines Rotors 204. Der Rotor 204 weist frühe Stufen 206 auf, denen über einen oder mehrere Dampfkanäle 208 Hochdruck-Hochtemperatur-Dampf zuführt wird. Der Hochdruck-Hochtemperatur-Dampf versetzt den Rotor 204 in Drehung, und die Dampfturbine 114 kann dadurch zur Stromerzeugung genutzt werden. Ein weiterer Abschnitt des Rotors 204 und wenigstens ein Abschnitt der Statorkomponente 202 sind von einem Gehäuse 210 umgeben. Der eine bzw. die mehreren Dampfkanäle 208 durchqueren gewöhnlich das Gehäuse 210.
[0025] Wie oben erörtert, können die (in gestrichelt gezeichneten Kästen 212 gezeigten, hierin auch als «frühe Stufen» bezeichneten) wenigen anfänglichen Stufen des Rotors 204 beschädigt werden, falls die Temperatur des eintretenden Hochdruck-Hochtemperatur-Dampfes (der beispielsweise von dem HRSG 118 (Fig. 1) aufgenommen wird) zu hoch ist. Ein bisheriger Ansatz basiert darauf, einen Teil des Dampfes getrennt von dem übrigen Dampf zu kühlen und den Dampf wieder zusammenzuführen, um einen kühleren Dampf hervorzubringen, bevor dieser den Rotoren zugeführt wird. Ein solcher Ansatz kann wirkungsvoll sein, hat jedoch zur Folge, dass Wärme verloren geht, und dass der Einsatz eines Wärmetauschers erforderlich ist, um die Temperatur des zu kühlenden Dampfes zu reduzieren.
[0026] Fig. 3 zeigt eine detailliertere Darstellung eines Abschnitts der in Fig. 2 gezeigten Dampfturbine 114. Der Abschnitt der in Fig. 3gezeigten Dampfturbine 114 enthalt ein Statorkomponent 202. Der Rotor 204 weist frühe Stufen 206 auf, denen über einen oder mehrere Dampfkanäle 208 Hochdruck-Hochtemperatur-Dampf zuführt wird. Die frühen Stufen 206 enthalten Einlassleitapparate 302, 304, 306 und 308. Selbstverständlich könnten die frühen Stufen 206 eine grössere oder geringere Zahl der in Fig. 3 gezeigten Einlassleitapparate aufweisen. Die frühen Stufen 206 enthalten ferner Laufschaufeln 303, 305, 307 und 309. Selbstverständlich können die frühen Stufen 206 eine grössere oder kleinere Zahl von Laufschaufeln als in Fig. 3 gezeigt enthalten. Der eine bzw. die mehreren Dampfkanäle 208 durchqueren gewöhnlich das Gehäuse 210. Dampf tritt, wie durch Pfeil A gezeigt, in den einen bzw. in die mehreren Dampfkanäle 208 ein und strömt, wie durch Pfeil B gezeigt, über die Länge des Rotors 204 (über die frühen Stufen 206) stromabwärts.
[0027] Wie oben erörtert, kann der über die Dampfkanäle 208 (wie durch Pfeil A gezeigt) in die frühen Stufen 206 eintretende Dampf in manchen Fällen eine Temperatur aufweisen, die die frühen Stufen 206 beschädigt. Hierin beschriebene Ausführungsbeispiele können ein derartiges Problem mildern, indem den wenigen anfänglichen Stufen des Dampfturbinenrotors Kühldampf in Form eines Dampfes zugeführt wird, der einen verhältnismässig hohen Druck und eine niedrige Temperatur aufweist (Hochdruck-Niedertemperatur-Dampf). Der Dampf kann durch einen in dem Stator ausgebildeten Kanal zugegeben und durch axiale verschobene Kühldampfübertragungskanäle hindurchgeleitet werden, die den Rotor durchqueren und in der Nähe eines äusseren Randes des Rotors angeordnet sind. Der Dampf kann aus einer externen Quelle oder aus einer internen Quelle, beispielsweise aus dem Auslass oder aus Zwischenstufen einer Hochdruckturbine, stammen und durch die in dem Stator ausgebildeten Kühldampfkanäle geleitet werden. Der Dampf wird nahe dem Leitapparat der Stufe 1 freigegeben. Ein Teil des zugegebenen Dampfes durchquert die Endpackungsdichtungen, ein Teil vereinigt sich wieder mit der Hauptströmung, und der Rest durchströmt den Kühldampfübertragungskanal. Der die Kühldampfübertragungskanäle durchquerende Dampf kühlt die Rotoren und verringert die tiefer in den Rotor eindringende Wärmemenge.
[0028] Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Abschnitts einer Dampfturbine 400 gemäss einem Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel enthält der gezeigte Abschnitt der Dampfturbine 400 eine Statorkomponente 402, die wenigstens einen Abschnitt eines Rotors umgibt. Ein Gehäuse 404 umgibt wenigstens einen Abschnitt der Statorkomponente 402. Das Gehäuse 404 kann ausserdem einen Abschnitt des Rotors 405 umgeben. Die Statorkomponente 402 enthält einen Kühldampfkanal 406. Der Kühldampfkanal 406 kann über die Statorkomponente 402 Hochdruck-Niedertemperatur-Dampf bereitstellen. Der Kühldampfkanal 406 kann in einem Ausführungsbeispiel auch das Gehäuse 404 durchqueren.
[0029] Kühldampfkanal 406 kann mit einer Dampfquelle 420 verbunden sein. Die Dampfquelle 420 kann in einem Ausführungsbeispiel eine Hochdruck-Niedertemperatur-Dampfquelle sein. «Hochdruck» ist ein auf dem Gebiet der Dampfturbinen bekannter Begriff und wird hierin in diesem Sinne interpretiert. In dem hier mit Blick auf Dampf verwendeten Sinne soll der Begriff «Niedertemperatur» sich auf Dampf beziehen, der eine niedrigere Temperatur aufweist als Dampf, der durch den Dampfkanal 208 zugeführt wird. In einem Ausführungsbeispiel ist der Niedertemperatur-Dampf wenigstens um 50 °C kühler als der über den Dampfkanal 208 zugeführte Dampf. Selbstverständlich kann der Niedertemperatur-Dampf um mehr als oder weniger als 50 °C kühler sein als der über den Dampfkanal 208 gelieferte Dampf.
[0030] In einem Ausführungsbeispiel kann der Kühldampfkanal 208 Dampf durch das Gehäuse 404 und durch die Statorkomponente 402 zu einem Einlass eines Packungsleckstrombereich 422 liefern, der in der Nähe des Leitapparats der ersten Stufe 410 angeordnet ist. Der Packungsleckstrombereich 422 kann mit einem oder mehreren Kühldampfübertragungskanälen 408 strömungsmässig verbunden sein. Jeder Kühldampfübertragungskanal 408 beinhaltet eine axiale Fluid-(oder Dampf-)-Transportvorrichtung, beispielsweise ein Rohr. Der Kühldampfübertragungskanal 408 ist dazu eingerichtet, einer oder mehreren anfänglichen Stufen (beispielsweise den Rotoren 411 und 414) des Rotors 405 Dampf zuzuführen. In einem Ausführungsbeispiel sind in dem Kühldampf-Übertragungskanal 408 Löcher ausgebildet, so dass ein durch diese strömender Dampf die Rotoren kühlen kann. Der Dampf durchströmt den Kühldampfübertragungskanal 408 in der mit Pfeil D bezeichneten Richtung. Allgemein können an den Schaufelschaften der letzten Stufe, die gekühlt werden soll, radiale Nuten ausgebildet sein. Beispielsweise ist die letzte Stufe durch eine Laufschaufel 424 in Fig. 4 veranschaulicht. Dies ermöglicht es dem Hochdruck-Niedertemperatur-Dampf zu dem Hauptströmungspfad A zurückzukehren, so dass vermieden wird, dass der Hochtemperatur-Dampf des Hauptströmungspfades in die Kühllöcher weiter stromabwärts gelegener Stufen eintritt.
[0031] Fig. 5 zeigt eine detaillierte Darstellung der Pfade, die durch den (auch als «Kühldampf» bezeichneten) Hochdruck-Niedertemperatur-Dampf in einem Abschnitt einer Dampfturbine eingeschlagen werden können. Der Kühldampf wird, wie durch Pfeil C gezeigt, dem Einlass 502 des Packungsleckstrombereichs 422 zugeführt. Ein Teil des KühldampfStroms fliesst, wie durch Pfeil F gezeigt, in den Hauptströmungspfad A. Ein weiterer Teil des Kühldampfstroms strömt, wie durch Pfeil E gezeigt, in dem Packungsleckstrombereich 422. Der überwiegende Teil des Dampfes strömt jedoch, wie durch Pfeil D gezeigt, durch den Kühldampf-Übertragungskanal 408. Der Kühldampfübertragungskanal 408 weist in dem Schaufelschaft und/oder in dem Rotor radiale Löcher auf. Diese radialen Löcher ermöglichen es dem Niedertemperatur-Hochdruck-Dampf, in den durch Pfeil A gezeigten Hochdruck-Hochtemperatur-Dampfstrom zurückzuströmen. Es versteht sich, dass der Einlass 502 einen Einlass in einen Kreisring bereitstellen kann, mit dem mehrere Kühldampfübertragungskanäle 408 strömungsmässig verbunden sind.
[0032] In einem Ausführungsbeispiel können der eine oder die mehreren Kühldampfkanäle 406 in der Statorkomponente 402 ausgebildet werden, während diese hergestellt wird. In noch einem Ausführungsbeispiel können der eine oder die mehreren Kühldampfkanäle 406 an einer zuvor ausgebildeten Statorkomponente 402 ausgebildet werden.
[0033] Fig. 6 zeigt in einer abgeschnittenen Vorderansicht zwei Abschnitte 402a und 402b einer Statorkomponente 402. Die beiden Abschnitte können von einer vorgefertigten Statorkomponente 402 ausgehend geschnitten sein. Der zweite Abschnitt 402b weist eine darin ausgebildete Nut 602 auf. Diese Nut 602 ermöglicht Dampf, durch die Statorkomponente 402 zu strömen, nachdem die Abschnitte 402a und 402b, wie durch Pfeil Z gezeigt, miteinander vereinigt sind. Selbstverständlich kann die Nut 602 anstelle des zweiten Abschnitts 402b in dem ersten Abschnitt 402a oder in beiden Abschnitten ausgebildet sein.
[0034] Fig. 7 zeigt eine Seitenansicht der Statorkomponente 202 gemäss einem Ausführungsbeispiel. Die Statorkomponente 202 umgibt wenigstens einen Abschnitt eines Rotors 204. Die Statorkomponente 202 enthält, wie im Vorausgehenden beschrieben, einen Kühldampfkanal 406. In diesem Ausführungsbeispiel weist der Kühldampfübertragungskanal 406 einen ersten Abschnitt 702 und einen abgewinkelten Abschnitt 704 auf. Der abgewinkelte Abschnitt 704 kann in Bezug auf den ersten Abschnitt 702 einen beliebigen Winkel bilden, solange er einen Pfad von dem ersten Abschnitt 702 zu den (nicht gezeigten) Übertragungslöchern in dem Rotor 204 bereitstellt. Allgemein kann der abgewinkelte Abschnitt des Kühldampfkanals 406 den Druckabfall des Dampfes bei seinem Eintritt in die Übertragungskanäle in dem Rotor reduzieren.
[0035] Es ist zu beachten, dass der Querschnitt des Kühldampf-Übertragungskanals in jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele vielfältige unterschiedliche Formen aufweisen kann, ohne von der hierin unterbreiteten Lehre abzuweichen. Beispielsweise kann der Querschnitt des Kühldampfkanals kreisförmig oder elliptisch sein.
[0036] Während die Erfindung lediglich anhand einer beschränkten Anzahl von Ausführungsbeispielen im Einzelnen beschrieben wurde, sollte es ohne weiteres verständlich sein, dass die Erfindung nicht auf derartige beschriebene Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Vielmehr kann die Erfindung modifiziert werden, um eine beliebige Anzahl von bisher nicht beschriebenen Veränderungen, Abänderungen, Substitutionen oder äquivalenten Anordnungen zu verkörpern, die jedoch dem Schutzbereich der Erfindung entsprechen. Während vielfältige Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben wurden, ist es ferner selbstverständlich, dass Aspekte der Erfindung möglicherweise lediglich einige der beschriebenen Ausführungsbeispiele beinhalten. Dementsprechend ist die Erfindung nicht als durch die vorausgehende Beschreibung beschränkt anzusehen, sondern ist lediglich durch den Schutzumfang der beigefügten Patentansprüche beschränkt.
[0037] Eine Dampfturbine enthält einen Rotor 204, der mehrere frühe Stufen 206 aufweist, und einen Statorabschnitt 202, der einen Abschnitt des Rotors umgibt und so angeordnet ist, dass zwischen dem Statorabschnitt und dem Rotor ein Leckstrombereich 422 vorhanden ist, und der einen Kühldampfkanal 406 aufweist, der Kühldampf aus einem Abschnitt des Statorabschnitts zu dem Leckstrombereich leitet. Die Turbine weist ferner mindestens einen axial um den Rotor verschobenen Kühldampfübertragungskanal 408 auf, der den Kühldampf aus dem Leckstrombereich aufnimmt und ihn wenigstens einem Teil der frühen Stufen zuführt.
Bezugszeichenliste
[0038] <tb>102<sep>Elektrische Station <tb>100<sep>Zykluskraftwerk <tb>104<sep>Gasturbinenabschnitt <tb>106<sep>Dampfturbinenabschnitt <tb>107<sep>Luftansaugöffnung <tb>108<sep>Kompressor <tb>109<sep>Brennkammer <tb>110<sep>Turbine <tb>112<sep>Erster Generator <tb>113<sep>Ausgabe <tb>114<sep>Dampfturbine <tb>116<sep>Zweiter Generator <tb>118<sep>HRSG <tb>120<sep>Dampfkanal <tb>202<sep>Statorkomponente <tb>204<sep>Rotor <tb>206<sep>Frühe Stufen <tb>208<sep>Kühldampfkanal <tb>210<sep>Gehäuse <tb>212<sep>Wenige anfängliche Stufen <tb>302<sep>Leitapparate <tb>304<sep>Leitapparate <tb>306<sep>Leitapparate <tb>308<sep>Leitapparate <tb>303<sep>Laufschaufeln <tb>305<sep>Laufschaufeln <tb>307<sep>Laufschaufeln <tb>309<sep>Laufschaufeln <tb>402a<sep>Erster Statorkomponentenabschnitt <tb>402b<sep>Zweiter Statorkomponentenabschnitt <tb>402<sep>Statorkomponente <tb>404<sep>Gehäuse <tb>405<sep>Rotor <tb>406<sep>Kühldampfkanal <tb>408<sep>Übertragungskanäle <tb>410<sep>Leitapparat der ersten Stufe <tb>420<sep>Dampfquelle <tb>422<sep>Leckstrombereich <tb>424<sep>Laufschaufel <tb>602<sep>Nut <tb>702<sep>Erster Abschnitt <tb>704<sep>Abgewinkelter Abschnitt

Claims (10)

1. Dampfturbine, zu der gehören: ein Rotor (204) mit mehreren frühen Stufen (206); ein Statorabschnitt (202), der einen Abschnitt des Rotors umgibt und so angeordnet ist, dass zwischen dem Statorabschnitt und dem Rotor ein Leckstrombereich (422) vorhanden ist, und der einen Kühldampfkanal (406) aufweist, der Kühldampf aus einem Abschnitt des Statorabschnitts zu dem Leckstrombereich leitet; und wenigstens ein axial um den Rotor verschobener Kühldampfübertragungskanal (408), der den Kühldampf aus dem Leckstrombereich aufnimmt und ihn wenigstens einem Teil der frühen Stufen zuführt.
2. Dampfturbine nach Anspruch 1, wobei jede frühe Stufe einen Leitapparat und eine Laufschaufel enthält.
3. Dampfturbine nach Anspruch 2, wobei der wenigstens eine Kühldampfübertragungskanal näher an der Laufschaufel als an dem Leitapparat wenigstens einer frühen Stufe angeordnet ist.
4. Dampfturbine nach Anspruch 1, wobei der wenigstens eine Kühldampfübertragungskanal mehrere darin ausgebildete Bohrungen aufweist.
5. Dampfturbine nach Anspruch 4, wobei wenigstens eine der mehreren frühen Stufen Durchlasskanäle aufweist, die so gestaltet sind, dass es Dampf, der aus den mehreren Bohrungen in dem Kühldampfübertragungskanal austritt, zu erlauben, in die wenigstens eine der mehreren frühen Stufen einzutreten.
6. Dampfturbine nach Anspruch 1, zu der ferner gehört: ein Gehäuse (210), das wenigstens einen Abschnitt des Statorabschnitts umgibt und einen Gehäusedampfkanal (208) darin enthält, wobei der Gehäusekühldampfkanal strömungsmässig mit dem Kühldampfkanal verbunden ist.
7. Dampfturbine nach Anspruch 6, die ferner aufweist: eine Dampfquelle (420), die dem Gehäusedampfkanal Hochdruck-Niedertemperatur-Dampf zuführt.
8. Dampfturbine nach Anspruch 1, in Verbindung mit einer Gasturbine.
9. Dampfturbine nach Anspruch 1, die ferner aufweist: mehrere axial um den Rotor verschobene Kühldampfübertragungskanäle, die den Kühldampf aus dem Leckstrombereich aufnehmen und wenigstens einem Teil der mehreren frühen Stufen Kühldampf zuführen.
10. Dampfturbine nach Anspruch 1, wobei der Statorabschnitt durch die folgenden Schritte gebildet wird: Zerschneiden eines originalen Statorabschnitts in zwei Abschnitte; Ausgebilden einer Nut in mindestens einem der Abschnitte; und Wiedervereinigen der beiden Abschnitte, um den Statorabschnitt zu bilden.
CH01647/10A 2009-10-13 2010-10-08 Dampfturbine mit Kühlung der Dampfturbinenlaufräder. CH701999A2 (de)

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US12/577,884 US8376687B2 (en) 2009-10-13 2009-10-13 System and method for cooling steam turbine rotors

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