DE453671C - Einrichtung zur Regelung von Dampf- oder Gasturbinen - Google Patents

Description

Um den spezifischen Treibmittelverbrauch in Dampf- oder Gasturbinen auch bei anderen als der wirtschaftlichsten Belastung, meist Vollast, in günstiger Höhe zu halten, ist man — beispielsweise im Dampfturbinenbau — von der reinen Drosselregelung zur Düsenregelung übergegangen. Da es praktisch nicht vorteilhaft ist, die sämtlichen Stufen von vielstufigen Maschinen mit Düsenabschalteinrichtungen auszustatten, erhält im allgemeinen nur die erste Stufe Düsenregelung. Infolgedessen übernimmt diese erste Stufe ein um so größeres Spannungsgefälle, je mehr die Leistung der Turbine von der normalen Dauer leistung abweicht, oder je niedriger sie ist. Der Wirkungsgrad dieser ersten Stufe nimmt mit der Zunahme des ihr zur Verfügung stehenden Spannungsgefälles rasch ab, was den Gesamtwirkungsgrad der Maschine bei veränderter oder Teilbelastung beeinträchtigt.

Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch vermindert, daß die Turbine, die bei wirtschaftlichster Belastung in bekannter Weise ohne Geschwindigkeitsabstufung arbeitet, bei anderen Belastungen in ihrer ersten Stufe vermöge Anordnung besonderer Düsensätze und Laufschaufelringe mit Geschwindigkeitsabstufung betrieben werden kann. Im Bereich der Düsen für höchste Wirtschaftlichkeit bilden die Umkehrsegmente einen Abdeckring für die vom Treibmittelstrahl nicht durchströmten Laufschaufeln. Die Vermehrung der Zahl der Geschwindigkeitsstufen ist für einstufige Turbinen, die mit veränderlicher Winkelgeschwindigkeit betrieben werden, bekannt. Bei der Erfindung handelt es sich demgegenüber um den Übergang von der einfachen Druckstufe zur Geschwindigkeitsabstufung bei zunehmendem Spannungsgefälle dieser Druckstufe bei mehrstufigen Turbinen, die mit gleichbleibender Winkelgeschwindigkeit betrieben werden.

Das gezeichnete Ausführungsbeispiel stellt eine vielstufige Dampfturbine dar, bei welcher der Erfindungsgegenstand zur Anwendung kommt. Abb. 1 ist ein Längsschnitt der Turbine und Abb. 2 ein Querschnitt durch die Düsen der ersten Stufe. In Abb. 3 sind die Wirkungsgradkurven von ein- und· zweikränzigen Rädern in Abhängigkeit von dem Verhältnis der Dampf- zur Umfangsgeschwindigkeit angegeben. Gemäß Abb. 2 gelangt der Dampf durch das vom Regler α beherrschte Drosselventil b in den Verteilungskasten c. Von hier aus kann er durch die von Hand absperrbaren Ventile d, e, f und die zugehörigen Rohrleitungen zu den drei Düsensätzen g, h, i gelangen, von denen aus das Hochdruckrad beaufschlagt wird. Düsensätze und Hochdruckrad sind nun derart ausgebildet, daß bei großer Belastung, die in der Nähe der Vollast liegt, der Düsensatz i allein das Rad beaufschlagt. Die Stufenverteilung in der Turbine sieht vor, daß bei dieser Belastung eine reine Druckstufe ohne Geschwindigkeitsabstufung den besten Wirkungsgrad

ergibt. In Abb. 3 liegt der Vollastpunkt etwa bei ζ auf der Linie 0-2 für die einkränzige Druckstufe. In demselben Beaufschlagungsbogen wie das Düsensegment i ist das

. 5 Umführsegment k angeordnet, das den den ersten Schaufelkranz verlassenden Dampfstrahl unter Umgehung des zweiten Schaufelkranzes in den Ringraum zwischen erster und zweiter Stufe überführt. Bei geringer Belastung, z. B. ein Drittel der Volleistung, soll der Düsensatz g allein den Dampf zutritt zur Maschine gestatten. In diesem Fall sind die Ventile e und / geschlossen, während Ventil d geöffnet ist. Der Dampf gelangt aus den Düsen auf den ersten Laufschaufelkranz und von hier aus durch das Leitschaufelsegment m zum zweiten Laufschaufelkranz. Während die erste Stufe bei Vollast als , Druckstufe arbeitete, wird sie bei ein Drittel Last mit Geschwindigkeitsabstufung .das größere Gefälle ausnutzen. Nach Abb. 3 ergibt sich dadurch eine Verbesserung des Wirkungsgrades der ersten Stufe bei ein Drittel Last im Verhältnis der Ordinaten «31 zu η χ.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   ι. Einrichtung zur Regelung von Dampf- oder Gasturbinen, dadurch gekennzeichnet, daß der bei wirtschaftlichster Belastung ohne Geschwindigkeitsabstufung arbeitenden ersten Stufe bei Erhöhung des von ihr mit gleichbleibender Winkelgeschwindigkeit zu verarbeitenden Spannungsgefälles Geschwindigkeitsstuf-en unter Verwendung besonderer Düsensätze zugeschaltet werden.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umkehrsegmente im Bereich der für wirtschaftlichste Belastung vorgesehenen Düsen als Abdeckringe für die Laufschaufeln der Geschwindigkeitsstufen ausgebildet sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.