Claims (1)
Einströmung einer einschaligen Dampfturbine mit Düsengruppenregelung und zwei auf dem Dampfturbinengehäuseoberteil aufgesetzten Regelventilgehäusen sowie Regelventilen, gekennzeichnet dadurch, daß die einzelnen Düsenkästen (5; 4) wärmesymmetrisch mit dem jeweiligen Turbinengehäuse (13a; 13b) vorzugsweise verschweißt, frei dehnbar sind und daß zur Zuführung des Dampfes aus den angeschweißten Regelventilgehäusen (2) zu den unteren Düsenkästen (4) im Turbinengehäuse (13a) Stutzen (3) integriert und eingeschweißt sind.Influence of a single-shell steam turbine with nozzle group control and two mounted on the steam turbine housing top control valve housings and control valves, characterized in that the individual nozzle boxes (5; 4) heat-symmetrically with the respective turbine housing (13a, 13b) preferably welded, are freely stretchable and that for supplying the steam from the welded control valve housings (2) to the lower nozzle boxes (4) in the turbine housing (13a) connecting piece (3) are integrated and welded.
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Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft die Einströmung von einschaligen Dampfturbinen mit Düsengruppenregelung und zwei aus c1 am Dampfturbinengehäuseoberteil aufgesetzten Regelventilgehäusen sowie Regelventilen, insbesondere für Entnahme-Turbinen mehrgehäusiger Bauart.The invention relates to the inflow of single-shell steam turbines with nozzle group control and two mounted from c 1 on the steam turbine housing upper part control valve housings and control valves, especially for extraction turbines mehrgehäusiger design.
Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art
Dampfturbinen werden im allgemeinen mit einer Dampfeinströmung aus mehreren Düsengruppen ausgeführt, von denen jede Gruppe einem eigenen Regelventil zugeordnet ist.Steam turbines are generally carried out with a steam inflow of several nozzle groups, each of which group is assigned to its own control valve.
In der Turbinenpraxis werden die Regelventile bei Maschinen der einschaligen Bauart häufig in einem sog. Einströmkasten zusammengefaßt, der mit dem Turbinengehäuseoberteil mittels rechteckig gestalteten Flansches verschraubt wird. Bei weitgehend vollbeaufschlagtem Regelstufenrad ist eine Lösung bekannt, bei der der Einströmkasten im Teilfugenbereich konstruktiv getrennt und ein Teil separat im Turbinengehäuseunterteil wärmebeweglich angeordnet ist. Die dampfdichte Verbindung des Einströmkastenober- und -Unterteils erfolgt über integrierte Kolbenringdichtungen. Erfahrungsgemäß ergeben sich bei dieser konstruktiven Lösung gußtechnische Probleme und mögliche Undichtheiten der Flanschverbindung während transienter Betriebszustände. Abhängig von der Betriebsart und dem Belastungsregime sowie von Mängeln aus dem Herstellungsprozeß dieser komplizierten Gußteile (z.B. rißartige Fehler, Ungänzen, unsachgemäße Reparaturschweißungen) können solche thermisch unflexiblen Einströmkastenkonstruktionen im Langzeitbetrieb zu Rißbildungen an kritisch beanspruchten Stellen führen.In turbine practice, the control valves in machines of the single-shell type are often combined in a so-called inflow box which is screwed to the turbine housing upper part by means of a rectangular-shaped flange. In largely full-loaded Regelstufenrad a solution is known in which the inflow box in the parting line area structurally separated and a part is arranged separately in the turbine housing lower part heat-movable. The vapor-tight connection of the inflow top and bottom parts takes place via integrated piston ring seals. Experience has shown arise in this constructive solution gußtechnische problems and possible leaks of the flange during transient operating conditions. Depending on the mode of operation and load regime, as well as deficiencies in the fabrication process of these complicated castings (e.g., cracking faults, discontinuities, improper repair welds), such thermally inflexible inflow manifold constructions may result in cracking at critically stressed locations in long term operation.
Bei modernen Turbinenkonzeptionen der einschalten Bauart ist diese Verbindung Einströmkasten-Turbinengehäuse verschweißt. Bei einer weiteren häufig angewandten Konstruktion wird der Einströmkasten in zwei Ventilgehäuse geteilt und verschraubt oder verschweißt. Dabei wird den oberen Düsensegmenten der Dampf direkt aus den oben auf dem Turbinengehäuse angeordneten Ventilkästen zugeführt, in denen alle Steuerventile für die Regelung untergebracht sind, den unteren Düsensegmenten dagegen über elastische Rohrleitungen.In modern turbine designs of turn on design, this connection is inflow turbine housing welded. In another commonly used design, the inflow box is split into two valve housings and bolted or welded. The upper nozzle segments of the steam is supplied directly from the top of the turbine housing arranged valve boxes in which all control valves are housed for the control, the lower nozzle segments on the other hand via elastic pipes.
Bei anderen bekannten Lösungen werden die Schnellschluß- und Regelventile in Ventilkästen integriert, die unter oder neben der Turbine wärmebeweglich angeordnet und über dehnungselastische Bogenrohre mit dem Turbinengehäuse verbunden sind. Nachteilig bei dieser Einströmkonzentration sind die raumfordernde Anordnung und die relativ großen expansionsfähigen Dampfmengen in den Einströmleitungen, die im Lastabwurffall (Netztrennung) auch nach dem Schließen der Ventile ihre potentielle Energie in kinetische umsetzen und wesentlich zur Erhöhung der Überdrehzahl des Turbosatzes beitragen. Des weiteren ist zur Beherrschung der Lastabwurfprobleme bei einschaligen Turbinen höherer Leistungsdichte eine Ausführung bekannt, bei der die Regelventilgehäuse einzeln mit dem Turbinengehäuse verschweißt sind, zwei auf dem Turbinengehäuseoberteil und zwei seitlich am -uUnterteil. Die einzelnen Regelventilgehäuse sind im allgemeinen über zusätzliche elastisch ausgebildete Bogenrohre mit den Schnellschlußventilgehäusen verbunden. Diese bekannte Lösung für die Dampfeinströmung der Einmantelkonstruktion weist aber den Nachteil auf, daß sie zu einer unsymmetrischen und thermisch unflexiblen Gehäusekonstruktion mit massiven Teilfugenflanschen der unteren Einströmpartie führt. Daraus ergeben sich lebensdauermindernd hohe thermische Spannungen beim Anfahren, Abstellen und bei Lastwechseln, oder die Übergangszeiten werden drastisch verlängert. Erfahrungsgemäß kann die Betriebsführung entsprechenden Forderungen nicht in jedem Falle nachkommen, so daß solche Konstruktionen mit Konzentrationen von großen Massen, wie axiale Trennftansche und starke Gehäusewandungen, im Hochtemperaturbereich zu Rißbildungen und erhöhtem „Lebensdauerverzehr" neigen.In other known solutions, the quick-closing and control valves are integrated into valve boxes, which are arranged under heat or below the turbine and are connected via stretch-elastic curved tubes with the turbine housing. A disadvantage of this Einströmkonzentration are the space-demanding arrangement and the relatively large expansible steam quantities in the inflow, in the Lastabwurffall (network separation) even after closing the valves their potential energy into kinetic and contribute significantly to increase the overspeed of the turbo set. Furthermore, to control the load shedding problems in single-shell turbines of higher power density, a design is known in which the control valve housings are individually welded to the turbine housing, two on the turbine housing top and two laterally on the bottom part. The individual control valve housings are generally connected via additional elastically formed bow tubes with the quick-release valve housings. However, this known solution for the steam inflow of the Einmantelkonstruktion has the disadvantage that it leads to a single-ended and thermally inflexible housing construction with massive Teilfugenflanschen the lower inflow section. This results in lower thermal stresses during start-up, shutdown and load changes, or the transition times are drastically extended. Experience has shown that the management can not meet the respective requirements in every case, so that such constructions with concentrations of large masses, such as axial Trennftansche and strong Gehäusewandungen, in the high temperature region tend to cracking and increased "life consumption".
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es, eine Einströmung für einschalige Dampfturbinen mit Düsengruppenaufteilung für die Regelstufen ohne äußere Umführungsleitungen zu den Düsengruppen im Gehäuseunterteil zu entwickeln.The aim of the invention is to develop an inflow for single-shell steam turbines with nozzle group distribution for the control stages without external Umführungsleitungen to the nozzle groups in the lower housing part.
Darlegung des Wesens dur ErfindungPresentation of the essence by invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kompakte, montagegerechte und thermisch elastische Anordnung der einzelnen Komponenten der Dampfeinströmung zu entwickeln. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die einzelnen Düsenkästen wärmesymmetrisch mit dem jeweiligen Turbinengehäuse vorzugsweise verschweißt, frei dehnbar sind und daß zur Zuführung des Dampfes aus den angeschweißten Regelventilgehäusen zu den unteren Düsenkästen im TurbinengehäuseThe invention has for its object to develop a compact, easy to assemble and thermally elastic arrangement of the individual components of the steam inflow. According to the invention, this object is achieved in that the individual nozzle boxes preferably heat-symmetrically welded to the respective turbine housing, are freely stretchable and that for supplying the steam from the welded control valve housings to the lower nozzle boxes in the turbine housing