DE19700899A1 - Dampfturbine - Google Patents

Dampfturbine

Info

Publication number
DE19700899A1
DE19700899A1 DE19700899A DE19700899A DE19700899A1 DE 19700899 A1 DE19700899 A1 DE 19700899A1 DE 19700899 A DE19700899 A DE 19700899A DE 19700899 A DE19700899 A DE 19700899A DE 19700899 A1 DE19700899 A1 DE 19700899A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
turbine
pressure
medium
steam
thrust
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19700899A
Other languages
English (en)
Inventor
Ralf Dr Ing Bell
Armin Dipl Ing Drosdziok
Mikhail Dr Simkine
Ingo Dipl Ing Stephan
Volker Dr Simon
Ulrich Dipl Ing Capelle
Jan-Erik Dipl Ing Muehle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=7817277&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE19700899(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE19700899A priority Critical patent/DE19700899A1/de
Priority to EP98904017A priority patent/EP0953099B1/de
Priority to JP53351098A priority patent/JP2001508149A/ja
Priority to CN98801588A priority patent/CN1092746C/zh
Priority to PCT/DE1998/000062 priority patent/WO1998031921A1/de
Priority to DE59803727T priority patent/DE59803727D1/de
Publication of DE19700899A1 publication Critical patent/DE19700899A1/de
Priority to US09/353,611 priority patent/US6305901B1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D1/00Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines
    • F01D1/02Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines with stationary working-fluid guiding means and bladed or like rotor, e.g. multi-bladed impulse steam turbines
    • F01D1/16Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines with stationary working-fluid guiding means and bladed or like rotor, e.g. multi-bladed impulse steam turbines characterised by having both reaction stages and impulse stages

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Dampfturbine mit einer Hochdruck- Teilturbine und einer mit letzterer strömungstechnisch ver­ bundenen Mitteldruck-Teilturbine.
Bekannte Dampfturbinen werden in Aktionsturbinen (auch Gleichdruckturbinen genannt) sowie Reaktionsturbinen (auch Überdruckturbinen genannt) eingeteilt. Sie weisen eine Turbi­ nenwelle mit darauf angeordneten Laufschaufeln sowie ein In­ nengehäuse mit zwischen axial beabstandeten Laufschaufeln an­ geordneten Leitschaufeln auf.
Bei einer Gleichdruckturbine wird in den von den Leitschau­ feln verengten Kanälen das gesamte Energiegefälle im wesent­ lichen in kinetische Strömungsenergie umgewandelt. Dabei steigt die Geschwindigkeit und der Druck fällt ab. In den Laufschaufeln bleiben Druck- und Relativgeschwindigkeit weit­ gehend konstant, was durch Kanäle mit gleichbleibender Licht­ weite erreicht wird. Da sich die Richtung der Relativge­ schwindigkeit ändert, entstehen Aktionskräfte, die die Lauf­ schaufeln antreiben und somit eine Rotation der Turbinenwelle hervorrufen. Der Betrag der Absolutgeschwindigkeit verringert sich beim Umströmen der Laufschaufeln erheblich, wodurch die Strömung einen Großteil ihrer kinetischen Energie an die Laufschaufeln und somit an die Turbinenwelle abgibt.
Bei einer Überdruckturbine wird bei Durchströmen der Leit­ schaufeln nur ein Teil des Energiegefälles in kinetische Energie umgesetzt. Der Rest bewirkt eine Erhöhung der Rela­ tivgeschwindigkeit innerhalb der zwischen den Laufschaufeln gebildeten Laufschaufelkanälen. Während in der Gleichdruck­ turbine die Schaufelkräfte fast ausschließlich Aktionskräfte sind, kommt bei einer Überdruckturbine ein mehr oder minder großer Anteil aus der Änderung des Geschwindigkeitsbetrages hinzu. Auf dem Druckunterschied zwischen der stromab und der stromaufliegenden Seite der Laufschaufel ist der Begriff Überdruckturbine abgeleitet. In einer Überdruckturbine findet mithin eine Änderung des Geschwindigkeitsbetrages bei verän­ dertem Druck statt.
Als Isentroper-Reaktionsgrad r wird bei einer thermischen Strömungsmaschine die prozentuale Aufteilung des isentropen Enthalpiegefälles in den Laufschaufeln zu dem gesamten isen­ tropen Enthalpiegefälle über eine Stufe bestehend aus Leit­ schaufelkranz und Laufschaufelkranz bezeichnet. Als reine Gleichdruckstufe wird eine solche Stufe bezeichnet, in der der Reaktionsgrad r = 0 beträgt und das größte Enthalpiege­ fälle entsteht. Bei einer klassischen Überdruckstufe beträgt der Reaktionsgrad r = 0,5, so daß das Enthalpiegefälle in den Leitschaufeln genauso groß ist wie in den Laufschaufeln. Un­ ter starker Reaktion wird beispielsweise ein Reaktionsgrad von r = 0,75 bezeichnet. In der Praxis des Dampfturbinenbaus werden überwiegend die klassische Überdruckstufe sowie die Gleichdruckstufe angewendet. Letztere aber in der Regel mit einem etwas von Null verschiedenen Reaktionsgrad r.
Weiterhin werden die Begriffe Kammerturbine und Trommeltur­ bine verwendet. Üblicherweise ist eine Gleichdruckturbine in Kammerbauweise und eine Überdruckturbine in Trommelbauweise ausgeführt. Eine Kammerturbine weist ein Gehäuse auf, welches durch axial voneinander beabstandet angeordnete Zwischenböden in mehrere Kammern eingeteilt ist. In jeder dieser Kammern läuft ein scheibenförmiges Laufrad, an dessen Außenumfang die Laufschaufeln angebracht sind, während die Leitschaufeln in die Zwischenböden eingesetzt sind. Ein Vorteil der Kammerbau­ art liegt darin, daß die Zwischenböden an ihrem Innenrand recht wirkungsvoll mittels Labyrinthdichtungen gegen die Tur­ binenwelle abgedichtet werden können. Da der Dichtungsmesser klein ist, werden auch die Spaltquerschnitte und damit die Spaltverlustströme klein. Diese Bauart wird bei bekannten Turbinen nur bei kleinen Reaktionsgraden, also großem Stufen­ gefälle und damit geringer Stufenzahl verwendet. Der Druckun­ terschied auf beiden Seiten einer Laufradscheibe ist bei kleinem Reaktionsgrad gering, im Grenzfall sogar Null. Ein auf den Läufer ausgeübt er Axialschub bleibt gering und kann durch ein Axiallager aufgenommen werden.
Bei einer Trommelturbine sind die Laufschaufeln unmittelbar am Umfang einer trommelförmigen Turbinenwelle angeordnet. Die Leitschaufeln sind entweder direkt in das Gehäuse der Dampf­ turbine oder in einen besonderen Leitschaufelträger einge­ setzt. Die Lauf- bzw. Leitschaufeln können auch mit Deckbän­ dern versehen werden, an denen Labyrinthdichtungen angebracht sind, so daß eine Abdichtung eines Dichtspaltes zwischen den Leit- bzw. Laufschaufeln und der Turbinenwelle bzw. dem In­ nengehäuse erfolgt. Da diese Dichtspalte zumindest bei den Laufschaufeln auf großen Radien sitzen, sind die Spaltver­ lustströme in jedem Fall erheblich größer als bei Kammertur­ binen. Wegen des höheren Reaktionsgrades, etwa r = 0,5, erge­ ben sich günstige Strömungswege in den Schaufelkanälen und somit gute Wirkungsgrade. Die axiale Baulänge und der Aufwand für eine einzelne Stufe sind geringer als bei einer Kammer­ turbine, die Stufenzahl muß allerdings größer sein, weil die Reaktionsstufen ein kleineres Gefälle verarbeiten. Der in der Beschaufelung auftretende Axialschub ist beträchtlich. Eine Möglichkeit, diesem Axialschub entgegenzuwirken, besteht darin, einen Ausgleichskolben vorzusehen, auf dessen Vorder­ seite über eine Verbindungsleitung der Druck des Austritts­ stutzens gegeben wird.
In der DE-AS 20 54 465 ist eine Dampfturbine in Trommelbauart beschrieben. In ein topfförmiges Außengehäuse ist eine die Laufschaufeln tragende Turbinenwelle sowie ein die Turbinen­ welle umgebendes Innengehäuse angeordnet. Das Innengehäuse trägt die Leitschaufeln. Über entsprechende Lager- und Zen­ trierstellen ist das Innengehäuse mit dem Außengehäuse zur Aufnahme eines Axialschubes verbunden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dampfturbine mit einem gu­ ten Wirkungsgrad anzugeben.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Dampfturbine mit einer Hochdruck-Teilturbine und einer mit letzterer strö­ mungstechnisch verbundenen Mitteldruck-Teilturbine gelöst, bei der die Hochdruck-Teilturbine in Kammerbauweise und die Mitteldruck-Teilturbine in Trommelbauweise ausgeführt ist.
Durch eine solche Dampfturbine in sozusagen Mischbauart er­ gibt sich ein zusätzlicher Gestaltungsfreiheitsgrad zur Stei­ gerung des gesamten Wirkungsgrades. Bei einem entsprechenden Dampfzustand des der Dampfturbine zugeführten Frischdampfes können gezielt die Vorzüge der Kammerbauweise sowie der Trom­ melbauweise ausgenutzt werden.
Die Hochdruck- und die Mitteldruck-Teilturbine können sowohl ein- als auch zweiflutig ausgeführt sein und in getrennten Außengehäusen sowie auch in einem speziellen gemeinsamen Au­ ßengehäuse (Kompaktturbine) angeordnet sein. Ein Außengehäuse der Hochdruck-Teilturbine bei getrennter Anordnung ist vor­ zugsweise topfförmig ausgeführt, wie es beispielsweise in der DE-AS 20 54 465 beschrieben ist. Das Außengehäuse kann auch axial geteilt ausgeführt sein. Bei einer Ausführung mit ge­ trennten Gehäusen tritt unter anderem aufgrund einer niedri­ gen Stufenreaktion (Reaktionsgrad) und der Kammerbauweise der Hochdruck-Teilturbine ein geringer axialer Schub auf. Ein Schubausgleichskolben kann daher entfallen, so daß auch Leck­ verluste durch aus dem Schubausgleichkolben austretendem Dampf vermieden werden. Dies führt zu einer Steigerung des Wirkungsgrades.
Vorzugsweise ist in einer Ausführungsform mit getrennten Au­ ßengehäusen die Mitteldruck-Teilturbine zweiflutig ausge­ führt, so daß auch hierin ein Schubausgleichkolben entfallen kann. Unter einem Schubausgleichkolben wird hierbei ein Bau­ teil verstanden, das durch seine geometrische Form bei Beauf­ schlagung mit Dampf eine resultierende Kraft entgegengerich­ tet eines von den Turbinenschaufeln bei einer Dampfströmung hervorgerufenen axialen Schubes bedingt.
Bei einer Ausführung der Dampfturbine mit einem Außengehäuse in dem sowohl die Hochdruck-Teilturbine als auch die Mittel­ druck-Teilturbine untergebracht sind (Kompaktturbine), tritt in der Hochdruck-Teilturbine insbesondere aufgrund einer niedrigen Stufenreaktion und der Kammerbauweise allenfalls ein geringer axialer Schub auf. Hierdurch kann der Durchmes­ ser des zwischen der Hochdruck-Beschaufelung und der Mittel­ druck-Beschaufelung angeordneten als Schubausgleichskolben ausgebildeten Turbinen-Wellenbereichs (Zwischenboden) gering ausgeführt sein, insbesondere kann er geringer sein als der Durchmesser der Turbinenwelle im Bereich der Trommelbauweise der Mitteldruck-Teilturbine. Dies ermöglicht zudem eine Re­ duktion der Leckverluste im Bereich der Abdichtung zwischen Mitteldruck-Teilturbine und Hochdruck-Teilturbine (kleinere Kreisringfläche der Dichtspalte), was zu einer Erhöhung des Wirkungsgrades der Dampfturbine führt.
Ein durch die Mitteldruck-Teilturbine hervorgerufener axialer Schub ist durch einen Schubausgleichkolben ausgleichbar. Die­ ser ist so angeordnet, daß die Hochdruck-Beschaufelung in Achsrichtung der Turbinenwelle gesehen zwischen dem Schubaus­ gleichkolben und der Mitteldruck-Beschaufelung angeordnet ist.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist die Hochdruck-Teilturbine in Trommelbauweise und die Mitteldruck- Teilturbine in Kammerbauweise ausgeführt. Beide Teilturbinen können wiederum in einem gemeinsamen Außengehäuse sowie in einem jeweils separaten Außengehäuse angeordnet sein. Beide können ebenfalls einflutig oder zweiflutig ausgeführt sein.
Bei einer Ausführungsform mit einem Außengehäuse (Kompaktturbine) tritt durch die Mitteldruck-Teilturbine, insbesondere aufgrund der niedrigen Stufenreaktion (Reaktionsgrad) und der Kammerbauart allenfalls ein geringer axialer Schub aus. Ein Schubausgleichskolben für die Mittel­ druck-Teilturbine kann mithin entfallen. Zur Aufnahme eines durch die Hochdruck-Teilturbine hervorrufbaren axialen Schu­ bes ist ein zwischen der Hochdruck-Beschaufelung und der Mit­ teldruck-Beschaufelung angeordnet er Bereich der Turbinenwelle (Zwischenboden) vorgesehen, welcher sowohl zu der Mittel­ druck-Beschaufelung als auch der Hochdruck-Beschaufelung eine ringförmige Vertiefung mit entsprechenden radialen Stirnsei­ ten aufweist. Da sich aus konstruktiven Gründen bei einer Kompaktturbine ein solcher Zwischenboden anbietet, ist durch den Wegfall eines zusätzlichen Mitteldruck-Schubausgleichkol­ bens der Wirkungsgrad der Mitteldruck-Teilturbine und damit der gesamten Dampfturbine gesteigert.
Bei einer getrennten Ausführung der Dampfturbine ist die Mit­ teldruck-Teilturbine vorzugsweise zweiflutig ausgeführt, wo­ durch ein axialer Schub der Mitteldruck-Teilturbine vermieden ist. Zur Aufnahme eines axialen Schubes der Hochdruck-Teil­ turbine ist vorzugsweise ein Schubausgleichkolben vorgesehen. Darin gegebenenfalls vorgerufene Leckverluste werden je nach Einsatzbereich durch einen guten Wirkungsgrad der Überdruck­ beschaufelung der in Trommelbauweise ausgeführten Hochdruck- Teilturbine ausgeglichen.
Für beide Ausführungsformen der Erfindung führen die Schwach­ reaktionsstufen (Stufen mit geringem Reaktionsgrad bei Kam­ merbauweise) zu einem raschen Druckabbau und zu einer ent­ sprechend raschen Zunahme des spezifischen Volumens und damit der Strömungsquerschnitte und Schaufelhöhen. Für die in Strö­ mungsrichtung nachfolgenden Turbinenstufen, umfassend jeweils eine Leitschaufelstruktur und eine in Strömungsrichtung nach­ geordnete Laufschaufelanordnung, ergeben sich im Vergleich zu einer Überdruckstufe geringere Sekundärverluste und geringere Leckverluste durch Dichtspalte hindurch, die zwischen den Laufschaufeln und einer Turbinenwandung sowie den Leitschau­ feln und der Turbinenwelle gebildet sind. Je nach Einsatzbe­ reich der Dampfturbine, insbesondere Frischdampfzustand (Temperatur, Druck) des der Dampfturbine zugeführten Dampfes sowie den Anforderungen an Massenstrom und einer zu erzielen­ den thermischen wie elektrischen Leistung, bewirken Schwach­ reaktionsstufen in Kammerbauart einen höheren Wirkungsgrad als Überdruckstufen in Trommelbauart oder umgekehrt. Je nach vorgesehenem Einsatzbereich bietet sich mithin eine der bei­ den Alternativen der Erfindung mit ihren jeweils strömungs­ technisch angepaßten Ausführungsformen an. Selbstverständlich ist der Mitteldruck-Teilturbine auch noch eine Niederdruck- Teilturbine nachschaltbar. Eine Dampfturbine gemäß der Erfin­ dung eignet sich besonders für den Einsatz in einem kohlebe­ feuerten Dampfkraftwerk. Mit der Dampfturbine sind elektri­ sche Leistungen von ca. 50 MW bis über 1500 MW erzielbar. Der Frischdampfzustand kann zwischen 50 bar und 300 bar betragen mit einer Temperatur von bis zu 630°C. Wobei die Temperatur bei Weiterentwicklungen auf dem Materialsektor, insbesondere betreffend Turbinenwelle und Turbinengehäuse, auch höher lie­ gen kann.
Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei­ spiele wird die Erfindung näher erläutert. In den Figuren ha­ ben jeweils gleich Bezugszeichen die gleiche Bedeutung. Es zeigen in schematischer Darstellung
Fig. 1 und 2 in einem Längsschnitt eine eingehäusige Dampf­ turbine und
Fig. 3 und 4 in einem Längsschnitt eine Dampfturbine mit Hochdruck-Teilturbine und Mitteldruck-Teiltur­ bine in separaten Außengehäusen.
Fig. 1 zeigt eine Dampfturbine 1 mit einem einzigen Außenge­ häuse 4. Durch das Außengehäuse 4 ist eine entlang einer Tur­ binenachse 15 gerichtete Turbinenwelle 6 geführt. Diese Tur­ binenwelle 6 ist an den nicht näher dargestellten Durchfüh­ rungen mit jeweiligen Wellendichtungen 9 gegenüber dem Außen­ gehäuse 4 abgedichtet. Innerhalb des Gehäuses 4 ist eine Hochdruck-Teilturbine 2 in Trommelbauweise angeordnet. Sie umfaßt eine Hochdruck-Beschaufelung mit mit der Turbinenwelle 6 verbundenen Laufschaufeln 11 und mit einem Hochdruck-Innen­ gehäuse 14 verbundenen schematisch dargestellten Leitschau­ feln 12. Innerhalb des Innengehäuses 14 ist weiterhin eine Mitteldruck-Teilturbine 3 in Kammerbauweise mit Laufschaufeln 11 und Leitschaufeln 12, die der Anschaulichkeit halber sche­ matisch dargestellt sind, angeordnet. Die Turbinenwelle 6 weist an einem Ende eine Wellenkupplung 10 zur Ankupplung an einen nicht dargestellten Generator oder eine nicht darge­ stellte Niederdruck-Teilturbine auf. Axial zwischen der Hoch­ druck-Beschaufelung und der Mitteldruck-Beschaufelung ist ein dem Schubausgleich dienender Bereich 13 (Zwischenboden) der Turbinenwelle 6 ausgebildet, welcher gegenüber dem Innenge­ häuse 14 durch eine entsprechende Wellendichtung 9 abgedich­ tet ist. Zwischen dem Zwischenboden 13 und der Hochdruck- Teilturbine 2 sowie der Mitteldruck-Teilturbine 3 weist die Turbinenwelle 6 eine jeweilige Vertiefung 13a auf, durch die Stirnflächen an dem Zwischenboden 13 gebildet sind. Eine die­ ser Vertiefungen 13a ist mit einem Einströmbereich 7b der Mitteldruck-Teilturbine 3 und die andere Vertiefung 13a mit einem Dampfeinlaß 7a der Hochdruck-Teilturbine 2 verbunden. Ein in den Dampfeinlaß 7a einströmender Frischdampf mit bei­ spielsweise einem Druck von etwa 170 bar und einer Temperatur von 560°C strömt in axialer Richtung durch die Beschaufelung der Hochdruck-Teilturbine 2 hindurch und bei einem niedrige­ rem Druck aus einem Dampfauslaß 8a der Hochdruck-Teilturbine 2 aus. Von dort gelangt der nunmehr teilweise entspannte Dampf in eine nicht dargestellte Zwischenüberhitzung und wird der Dampfturbine 1 über den Dampfeinlaß 7b der Mitteldruck- Teilturbine 3 wieder zugeführt. Die in Trommelbauweise ausge­ führte Hochdruck-Teilturbine 2 mit einer Überdruckbeschaufe­ lung führt zu einem axialen Schub in Richtung des Dampfaus­ lasses 8a. Dieser wird über den Zwischenboden 13a und die durch die Vertiefungen 13a gebildeten Stirnflächen ausgegli­ chen, da das Druckgefälle über die Hochdruck-Beschaufelung, d. h. von Dampfeinlaß 7a zum Dampfauslaß 8a, größenordnungsmä­ ßig dem Druckunterschied über dem Zwischenboden 13 zwischen Dampfeinlaß 7a und Dampfeinlaß 7b entspricht. Die Mittel­ druck-Teilturbine 3 ist in Kammerbauweise mit einer im we­ sentlichen Gleichdruck-Beschaufelung ausgeführt. Der zwi­ schenüberhitzte in den Dampfeinlaß 7b einströmende und durch die Mitteldruck-Teilturbine 3 axial hindurchströmende Dampf verläßt die Dampfturbine 1 durch einen Dampfauslaß 8b der Mitteldruck-Teilturbine 3. In der Mitteldruck-Teilturbine 3 entsteht allenfalls ein geringer axialer Schub. Ein weiterer Schubausgleichkolben kann mithin entfallen.
Fig. 2 zeigt in einem Längsschnitt eine Dampfturbine 1 mit einem Gehäuse 4 in dem eine Hochdruck-Teilturbine 2 in Kam­ merbauweise und eine Mitteldruck-Teilturbine 3 in Trommelbau­ weise angeordnet ist. Zwischen Hochdruck-Teilturbine 2 und Mitteldruck-Teilturbine 3 ist analog zu Fig. 1 ein Zwischen­ boden 13 angeordnet. Da gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 1 die Hochdruck-Teilturbine 2 einen deutlich geringeren axialen Schub erzeugt weist der Zwischenboden 13 einen klei­ neren Durchmesser sowie einen geringe mitteldruckseitige Ver­ tiefung 13a auf. Zur Aufnahme eines axialen Schubes der in Trommelbauweise ausgeführten Mitteldruck-Teilturbine 3 ist ein Schubausgleichkolben 5 vorgesehen, welcher über eine Druckleitung 16 mit dem Dampfauslaß 8b der Mitteldruck-Teil­ turbine 3 verbunden ist. Dieser Schubausgleichkolben 5 ist dampfauslaßseitig zur Hochdruck-Teilturbine 2 angeordnet, so daß diese axial zwischen dem Schubausgleichkolben 5 und dem Zwischenboden 13, d. h. der Mitteldruck-Teilturbine 3 angeord­ net ist. Der Dampfturbine 1 kann analog zu der Ausführungs­ form gemäß Fig. 1 eine Niederdruck-Teilturbine nachgeschal­ tet sein.
Fig. 3 und Fig. 4 zeigen jeweils eine Dampfturbine 1 mit einer Hochdruck-Teilturbine 2 mit einem Außengehäuse 4a und einer hiervon axial beabstandeten Mitteldruck-Teilturbine 3 mit einem Außengehäuse 4b. Die Mitteldruck-Teilturbine 3 ist zweiflutig ausgeführt. Eine durch das Außengehäuse 4a hin­ durchgeführte Turbinenwelle 6a der Hochdruck-Teilturbine 2 ist über eine Wellenkupplung 10 mit einer durch das Außenge­ häuse 4b der Mitteldruck-Teilturbine 3 geführten Turbinen­ welle 6b gekuppelt. An der Turbinenwelle 6b ist eine weitere Wellenkupplung 10 zur Ankupplung an einen nicht dargestellten Generator oder eine nicht dargestellte Niederdruck-Teiltur­ bine angeordnet. In Fig. 3 ist die Hochdruck-Teilturbine 2 in Kammerbauweise und die Mitteldruck-Teilturbine 3 in Trom­ melbauweise ausgeführt. In der. Hochdruck-Teilturbine 2 tritt mithin allenfalls ein geringer axialer Schub auf, so daß von einem Schubausgleichkolben 5 abgesehen werden kann.
In Fig. 4 hingegen ist die Hochdruck-Teilturbine in Trommel­ bauweise und die Mitteldruck-Teilturbine in Kammerbauweise ausgeführt. Axial zwischen Dampfeinlaß 7a und Gehäuse 4a ist ein als Schubausgleichkolben 5 ausgebildeter Zwischenboden angeordnet. Dieser ist gehäuseseitig strömungstechnisch mit dem Dampfauslaß 8a verbunden, so daß der Druckunterschied zwischen Dampfeinlaß 7a und Dampfauslaß 8a im wesentlichen dem Druckabfall in axialer Richtung über den Schubausgleich­ kolben 5 entspricht. Hinsichtlich der konstruktiven und fun­ kionellen Merkmale der Hochdruck-Teilturbine 2 sowie der Mit­ teldruck-Teilturbine 3 sei auf die Beschreibung zu den Fig. 1 und 2 verwiesen. Gleiche Bezugszeichen haben hierin die gleiche Bedeutung wie in den Fig. 3 und 4.
Die Erfindung zeichnet sich durch eine Dampfturbine mit einer Mitteldruck-Teilturbine und einer Hochdruck-Teilturbine aus, wobei die Hochdruck-Teilturbine in Trommelbauweise und die Mitteldruck-Teilturbine in Kammerbauweise oder umgekehrt aus­ geführt ist. Die Teilturbinen können sowohl in einem Gehäuse (Kompaktturbine) oder in zwei getrennten Gehäusen angeordnet sein. Je nach Einsatzbereich (Dampfdruck, Dampftemperatur, Dampfmassenstrom sowie thermischer bzw. elektrischer Leistung der Dampfturbine) ist eine Kombination mit besonders gutem Wirkungsgrad durch Ausnutzen der Vorteile sowohl der Kammer­ bauweise als auch der Trommelbauweise erreichbar.

Claims (8)

1. Dampfturbine (1) mit einer Hochdruck-Teilturbine (2) und einer mit letzterer strömungstechnisch verbundenen Mittel­ druck-Teilturbine (3), wobei die Hochdruck-Teilturbine (2) in Kammerbauweise und die Mitteldruck-Teilturbine (3) in Trom­ melbauweise ausgeführt ist.
2. Dampfturbine (1) nach Anspruch 1, mit einem Außengehäuse (4) in welchem die Hochdruck-Teilturbine (2) und die Mittel­ druck-Teilturbine (3) angeordnet sind.
3. Dampfturbine (1) nach Anspruch 2, bei der ein Schubaus­ gleichkolben (5) zur Kompensation eines axialen Schubes der Mitteldruck-Teilturbine (3) vorgesehen ist und die Hochdruck- Teilturbine (2) axial zwischen der Mitteldruck-Teilturbine (3) und dem Schubausgleichkolben (5) angeordnet ist.
4. Dampfturbine (1) mit einer Hochdruck-Teilturbine (2) und einer mit letzterer strömungstechnisch verbundenen Mittel­ druck-Teilturbine (3), wobei die Hochdruck-Teilturbine (2) in Trommelbauweise und die Mitteldruck-Teilturbine (3) in Kam­ merbauweise ausgeführt ist.
5. Dampfturbine (1) nach Anspruch 4, mit einem Außengehäuse (4) in welchem die Hochdruck-Teilturbine (2) und die Mittel­ druck-Teilturbine (3) angeordnet sind.
6. Dampfturbine (1) nach Anspruch 1 oder 4, bei der die Hoch­ druck-Teilturbine (2) ein Außengehäuse (4a), insbesondere topfförmig, und die Mitteldruck-Teilturbine (3) ein davon axial beabstandetes Außengehäuse (4b) aufweist.
7. Dampfturbine (1) nach Anspruch 6, wobei die Mitteldruck- Teilturbine (3) zweiflutig ausgeführt ist.
8. Dampfturbine (1) nach Anspruch 1 oder 4, bei der die Hoch­ druck-Teilturbine (2) zweiflutig ausgeführt ist.
DE19700899A 1997-01-14 1997-01-14 Dampfturbine Withdrawn DE19700899A1 (de)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19700899A DE19700899A1 (de) 1997-01-14 1997-01-14 Dampfturbine
EP98904017A EP0953099B1 (de) 1997-01-14 1998-01-09 Dampfturbine
JP53351098A JP2001508149A (ja) 1997-01-14 1998-01-09 蒸気タービン
CN98801588A CN1092746C (zh) 1997-01-14 1998-01-09 汽轮机
PCT/DE1998/000062 WO1998031921A1 (de) 1997-01-14 1998-01-09 Dampfturbine
DE59803727T DE59803727D1 (de) 1997-01-14 1998-01-09 Dampfturbine
US09/353,611 US6305901B1 (en) 1997-01-14 1999-07-14 Steam turbine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19700899A DE19700899A1 (de) 1997-01-14 1997-01-14 Dampfturbine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19700899A1 true DE19700899A1 (de) 1998-07-23

Family

ID=7817277

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19700899A Withdrawn DE19700899A1 (de) 1997-01-14 1997-01-14 Dampfturbine
DE59803727T Revoked DE59803727D1 (de) 1997-01-14 1998-01-09 Dampfturbine

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE59803727T Revoked DE59803727D1 (de) 1997-01-14 1998-01-09 Dampfturbine

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6305901B1 (de)
EP (1) EP0953099B1 (de)
JP (1) JP2001508149A (de)
CN (1) CN1092746C (de)
DE (2) DE19700899A1 (de)
WO (1) WO1998031921A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1788191A1 (de) 2005-11-18 2007-05-23 Siemens Aktiengesellschaft Dampfturbine sowie Verfahren zur Kühlung einer Dampfturbine
DE102005033364B4 (de) 2004-07-29 2020-05-07 General Electric Technology Gmbh Axialdampfturbinenanordnung
DE102012109276B4 (de) 2011-09-29 2024-03-28 General Electric Technology Gmbh Trommelläufernachrüstung von Turbinen

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE50209157D1 (de) 2002-02-06 2007-02-15 Siemens Ag Strömungsmaschine mit Hochdruck- und Niederdruck-Schaufelbereich
MXPA04009982A (es) 2002-04-11 2006-02-22 Richard A Haase Metodos, procesos, sistemas y aparatos con tecnologia de combustiion de agua, para la combustion de hidrogeno y oxigeno.
US6752589B2 (en) * 2002-10-15 2004-06-22 General Electric Company Method and apparatus for retrofitting a steam turbine and a retrofitted steam turbine
GB2409002A (en) * 2003-12-08 2005-06-15 Siemens Power Generation Ltd Thrust balance piston fitted between high and low pressure paths in a turbine.
GB0416931D0 (en) * 2004-07-29 2004-09-01 Alstom Technology Ltd Axial flow steam turbine assembly
CN100340740C (zh) * 2004-09-17 2007-10-03 北京全三维动力工程有限公司 一种超高压冲动式汽轮机
US8186168B2 (en) * 2008-07-18 2012-05-29 Rolls-Royce Corporation Thrust balance of rotor using fuel
JP2010174795A (ja) * 2009-01-30 2010-08-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd タービン
EP2431570A1 (de) * 2010-09-16 2012-03-21 Siemens Aktiengesellschaft Dampfturbine mit einem Schubausgleichskolben und Nassdampfabsperrung
AU2011362770B2 (en) 2011-03-18 2015-06-11 General Electric Technology Gmbh Method for retrofitting a double flow steam turbine
US8342009B2 (en) * 2011-05-10 2013-01-01 General Electric Company Method for determining steampath efficiency of a steam turbine section with internal leakage
CN102678184B (zh) * 2012-05-04 2014-10-15 上海励辰机械制造有限公司 微型强力双涡轮气涡轮机
EP2662535A1 (de) * 2012-05-07 2013-11-13 Siemens Aktiengesellschaft Rotor für eine Dampfturbine und zugehörige Dampfturbine
DE102017005615A1 (de) 2017-06-14 2018-12-20 Erol Kisikli Turbine
DE102017211295A1 (de) * 2017-07-03 2019-01-03 Siemens Aktiengesellschaft Dampfturbine und Verfahren zum Betreiben derselben

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1092947A (en) * 1911-12-27 1914-04-14 Gen Electric Elastic-fluid turbine.
DE448247C (de) * 1923-09-15 1927-08-08 Erste Bruenner Maschinen Fab Vereinigte Trommel- und Scheibenradturbine fuer Dampf oder Gas
US1750814A (en) * 1924-02-22 1930-03-18 Bergmann Elek Citatswerke Ag High-pressure steam turbine

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US787485A (en) * 1903-07-03 1905-04-18 Westinghouse Machine Co Fluid-pressure turbine.
FR379478A (fr) * 1906-07-18 1907-11-05 Bbc Brown Boveri & Cie Turbine à vapeur partie à action et partie à réaction
US1601737A (en) * 1923-04-02 1926-10-05 Westinghouse Electric & Mfg Co Bleeder turbine
US1622805A (en) * 1924-02-08 1927-03-29 Bergmann Elek Citatswerke Ag Steam turbine
GB236961A (en) * 1924-07-12 1925-10-15 Gen Electric Improvements in and relating to elastic fluid turbines
US1593414A (en) * 1924-07-12 1926-07-20 Gen Electric Compound elastic-fluid turbine
US1585670A (en) * 1924-11-11 1926-05-25 Westinghouse Electric & Mfg Co Elastic-fluid turbine
US1827682A (en) * 1928-07-12 1931-10-13 Gen Electric Elastic fluid turbine
DE518786C (de) * 1928-12-06 1931-02-19 Karl Roeder Dr Ing Entlastungsvorrichtung fuer Dampfturbinen, die im Niederdruckteil nach anderen Ab-haengigkeiten veraenderliche Dampfmengen zu verarbeiten haben als im Hochdruckteil
US2174806A (en) * 1938-04-30 1939-10-03 Westinghouse Electric & Mfg Co Turbine apparatus
US3107084A (en) * 1962-12-12 1963-10-15 Westinghouse Electric Corp Elastic fluid turbine apparatus
CH424809A (de) * 1964-07-30 1966-11-30 Licentia Gmbh Turbinenanlage
FR2646466B1 (fr) * 1989-04-26 1991-07-05 Alsthom Gec Stator interne hp-mp unique de turbine a vapeur avec climatisation controlee
EP0595009B1 (de) * 1992-09-30 1996-01-10 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Kraftwerksanlage sowie danach arbeitende Anlage

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1092947A (en) * 1911-12-27 1914-04-14 Gen Electric Elastic-fluid turbine.
DE448247C (de) * 1923-09-15 1927-08-08 Erste Bruenner Maschinen Fab Vereinigte Trommel- und Scheibenradturbine fuer Dampf oder Gas
US1750814A (en) * 1924-02-22 1930-03-18 Bergmann Elek Citatswerke Ag High-pressure steam turbine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005033364B4 (de) 2004-07-29 2020-05-07 General Electric Technology Gmbh Axialdampfturbinenanordnung
EP1788191A1 (de) 2005-11-18 2007-05-23 Siemens Aktiengesellschaft Dampfturbine sowie Verfahren zur Kühlung einer Dampfturbine
DE102012109276B4 (de) 2011-09-29 2024-03-28 General Electric Technology Gmbh Trommelläufernachrüstung von Turbinen

Also Published As

Publication number Publication date
US6305901B1 (en) 2001-10-23
EP0953099B1 (de) 2002-04-10
EP0953099A1 (de) 1999-11-03
WO1998031921A1 (de) 1998-07-23
DE59803727D1 (de) 2002-05-16
CN1242817A (zh) 2000-01-26
JP2001508149A (ja) 2001-06-19
CN1092746C (zh) 2002-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19700899A1 (de) Dampfturbine
EP0953100B1 (de) Dampfturbine
DE19501471B4 (de) Turbine, insbesondere Gasturbine
DE602004012209T2 (de) Kühlkonfiguration für eine Turbinenschaufel
DE60221558T2 (de) Turbinenmotor mit luftgekühlter turbine
EP1706597B1 (de) Strömungsmaschine mit einem axial verschiebbaren rotor
EP2179143B1 (de) Spaltkühlung zwischen brennkammerwand und turbinenwand einer gasturbinenanlage
DE2141265A1 (de) Gasturbine
DE2261443A1 (de) Turbinenanordnung mit zweistromkuehlung fuer gasturbinentriebwerke
DE2406303A1 (de) Turbogeblaesetriebwerk mit gegenlaeufigen verdichter- und turbinenelementen und neuartiger geblaeseanordnung
EP2596213B1 (de) Dampfturbine mit einer internen kühlung
DE3008973A1 (de) Dampfturbine
DE2821233A1 (de) Stroemungsmaschine mit zwei aufeinanderfolgenden radial-axialen umlenkungen der stroemungswege im laufrad
DE102011115296A1 (de) Zweistufige Aufladevorrichtung
DE102006040757A1 (de) Fluidrückführung im Trennkörper von Strömungsarbeitsmaschinen mit Nebenstromkonfiguration
DE102009059224A1 (de) Gegenstrom-Hochdruck-Niederdruck-Dampfturbine
WO2014033220A1 (de) Kühlverfahren zum betreiben einer gasturbine
DE112007001870T5 (de) Dampfturbinen
EP3130748A1 (de) Rotorkühlung für eine dampfturbine
DE3031553A1 (de) Gasturbinenlaufrad.
DE102011084360A1 (de) Strömungsarbeitsmaschine
EP1206627B1 (de) Turbine sowie verfahren zur abführung von leckfluid
CH709128A2 (de) Dampfturbine und Verfahren zur Montage derselben.
DE102012208263A1 (de) Verdichtervorrichtung für eine Turbomaschine
DE102020202967A1 (de) Abgasturbolader mit Integralgehäuse

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8130 Withdrawal