05: Turbinen

• Umsetzung d. Fluidenergie (Druck & Temp.) in mech. Energie (Wellenarbeit)

• zsm arbeitende Leit - & Laufschaufeln

• Beschaufelung kann m. beliebiger Verteilung d. Gefälles auf beide Schaufelarten ausgeführt werden

• Je mehr Stufengefälle verarbeitet wird, desto gr. ist Reaktionsgrad r_k

• Maß für Aufteilung d. Enthalpiegefälles zw. Leit - & Laufrad

• fast vollst. Umsetzung d. Stufengefälles im Leitrad, Laufrad nur zur Strömungslenkung

• r_k <= 30%

• starker Druckabbau über Leitrad, kaum Druckänd. im Laufrad —> “Gleichdruckstufe“

• Aufteilung d. Stufengefälles auf beide Schaufeltypen

• r_k = 50%

• geringe Abströmgeschw. aus Leitrad

• geringe Umlenkung im Laufrad —> geringere Arbeitsumsetzung vergl. mit Aktionsst.

• hohe Drücke —> hohe Wandstärken

• Gefahr d. ungleichmäßigen Verformung, wegen Druckänderung entl. d. Stufen —> therm. Trägheit, längere Anfahrzeiten

• Abhilfe: Aufteilung d. Druckgefälles d. mehrere Gehäuseschalen

• Volumenvergr. in d. letzten Turbinenstufe bedingt gr. Austrittsflächen, Schaufellängen sind begrenzt —> aufteilung nötig

• Mehrflutig: mehrere Stufen parallel durchströmt

• Mehrgehäusig: Reihenschaltung mit einem Gen. od. Parallelschaltung mit 2 Gen.

• so wenig Teilturb. bzw. Gehäuse verwenden wie möglich, weil Kosten und Wärmedehnung

• Einsatz bei wechselndem Bedarf an Heiz- / Vorwärm- / Prozessdampf

• Entnahme von Dampf aus der Turbine

• Entnahmet.: Dampf wird an Entnahmestelle geregelt

• Abzapft.: keine Regelung d. Dampfdruckes

• Zur Einhaltung geg. Drehzahl bzw Leistung sowie zur Ausregelung v. laständerungsbedingten Übergängen

• 3 Regelkonzepte:

  • Drosselregelung

  • Düsengruppenregelung

  • Gleitdruckregelung

• Regeleingriffe über Dampfmassenstrom od. Enthalpiegefälle möglich

• Leistungsanpassung bei gleichbleibendem Kesseldruck

• Drosselregelung: Reg. d. Turbineneintrittsdruck bei konst. Eintrittsfläche

  • VT: einfache Bauweise & einfache, stufenlose Leistungsregelung

  • NT: schlechter Wirkungsgrad bei Teillast: Drosselverlust

• Düsengruppenregelung: Variation d. Eintrittsfläche bei konst. Turb.eintrittsdruck

  • VT: effizientes Teillastverhalten

  • aufwändige Regelung —> nicht f. GroßKW geeignet

• Stellgr. = Kesseldruck, welcher an Lstganforderungen d. Turbine angepasst wird

• Einsatz in fast allen KW Blöcken mit hoher Leistung

• VT: günstiger Wärmeverbrauch d. Anlage, schonender Betrieb d. Kessels d. im Mittel geringe Druckbeanspruchung

• NT: schnelle Laständerung wgn Trägheit d. Dampferzeuger nicht möglich

• Betriebszust. bei der Turb. nicht mehr (vollst.) durchströmt wird

• Beschaufelung nimmt Lstg auf statt zu liefern und gibt diese an d. Strömung ab

• Entstehung v. Wirbelstrukt.

• dynamische Anregung d. Laufschaufeln

• therm. Beanspruchung d. Laufschaufeln

Aktiv:

• Entwässerung —> Kondensatabsaugen an Gehäusewand

• Kondensatabsaugung in Holleitschaufeln

• Heizung der Leitschaufeln

Passiv:

• Verw. erosionssicherer Werkstoffe

• Härten d. Schauflekannten

• Auftrag von Schutzschichten