Ursachen und Schäden für die Erhöhung der Temperatur im Startdampfkreislauf einer Dampfturbine?

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(1) Beim Start der Dampfturbine strömt der Dampf nach dem Drosseln durch eine Düse, um die Laufräder der Regelstufe anzutrieben. Durch das Drosseln erhöht sich die Entropie des Dampfs, während der Enthalpieabfall abnimmt. Dadurch ist die Temperatur des Dampfs nach der Arbeitserzeugung höher. Während des gesamten Startvorgangs vor dem Anschluss an das Stromnetz wird nur eine geringe Menge Dampf verbraucht. In dieser Phase erfolgt die Leistungserzeugung hauptsächlich durch die Regulierstufen. Der Abgasdampf fließt dabei über einen Weg, bei dem der Durchfluss gering, die Strömungsgeschwindigkeit niedrig und die Querschnittsfläche groß ist – dadurch entsteht eine erhebliche Aufblähungseffekt. Durch hohe Lufteinströmungsverluste steigt die Abgastemperatur an. Während sich der Rotor dreht, entsteht durch Reibung zwischen den Blättern – insbesondere bei den letzten Blättern, die besonders lang sind – und dem Dampf ein weiterer Faktor, der dazu führt, dass die Temperatur des Abgasstroms ansteigt. Beim Start des Dampfturbinenmotors ist das Vakuum geringer, wodurch die Sättigungstemperatur ansteigt – das bedeutet wiederum, dass die Temperatur des Abgasstroms erhöht wird. Eine zu lange Startzeit der Dampfturbine kann ebenfalls dazu führen, dass die Temperatur im Abgaszylinder zu hoch wird. (2) Wenn die Leistung bei der Netzstromerzeugung erhöht wird, steigt auch der Durchfluss des Hauptdampfs mit zunehmender Last. Die Dampfturbinen gelangen allmählich in ihren normalen Betriebszustand, wodurch der Anteil der durch Reibung und Windverluste verursachten Energieverluste immer geringer wird. Während das Vakuum im Abgaszylinder der Dampfturbine allmählich ansteigt, sinkt die Abgastemperatur entsprechend. (3) Ein Anstieg der Temperatur im Dampfkessel führt zu einer größeren thermischen Deformation des Axialschließens im Niederdruckzylinder. Dadurch kann es zu einer Verschiebung des Zentrums der Turbine kommen, was wiederum zu erhöhten Vibrationen führt. Zudem steigt die Reibung zwischen beweglichen und unbeweglichen Teilen. In schweren Fällen kann dadurch das Axialschließsystem im Niederdruckzylinder beschädigt werden. (4) Wenn die Temperatur des Abgaszylinders 80 °C überschreitet, wird automatisch Wasser in den Zylinder eingespritzt, um ihn abzukühlen. Es ist nicht zulässig, dass die Temperatur des Abgaszylinders 120 °C übersteigt.