Teillastrechnungen fUr konventionelle Dampfkraft erksblOcke sind notwendig, um verschiedene Bauarten von KraftwerksblOcken mit unterschiedlichen Regelkonzepten nicht nur bei Auslege-, sondern auch bei Teillast vergleichen zu kOnnen. Au erdem sind solche Rechnungen die Voraussetzung zur Untersuchung von Kombi - BIOcken, die bei Teillast betrieben werden sollen. Bei der Beurteilung des Teillastverhaltens ist zwischen dem "station:1ren" und dem "dynamischen" Verhalten der Anlage zu unterscheiden. Die Kenntnis des station:1ren Betriebsverhaltens ist eine der Voraussetzungen fUr Untersuchungen des dynamischen Regelverhaltens. Aus diesen GrUnden wurde am Institut fUr Dampf- und Gasturbinen der RWTH Aachen ein Verfahren entwickelt, das in diesem Bericht vorgestellt wird, mit dem das station:1re Teillastverhalten eines Dampfkraftwerksblockes aus dem Teillastverhalten seiner Einzelkomponenten vorauszubestimmen ist. Damit ist die MOglichkeit gegeben, sowohl die Regelungsart, die Schaltung und die Anpassung der Einzelkomponenten im Hin- blick auf das Teillastverhalten eines Dampfkraftwerksblockes zu optimieren, als auch das Teillastverhalten von Kombi-BlOcken zu untersuchen. - 4 - 2. Das Teillastverhalten von konventionellen Dampf- kraftwerksblOcken Das Teillastverhalten eines konventionellen Dampfkraftwerks- blockes l et sich durch folgenden Wirkungsgrad charakterisieren (2.1) n - Hierin bedeuten P: die elektrische Leistung, die an der Unterspannungs- klemme des Netztransformators zur VerfOgung steht und EDT: der dem Kessel zuzufOhrende Prim renergiestrom. Das negative Vorzeichen ergibt sich aus der hier und im folgenden benutzten Konvention, nach der einem System zugefOhrte Leistungen positiv und entzogene Leistungen negativ anzusetzen sind.

Bei Teilbeaufschlagung - im Gegensatz zur Vollbeaufschlagun- wird dem Laufrad einer Turbine Arbeitsfluid nicht auf dem ganzen Umfang, sondern nur in einzelnen Sektoren zugefUhrt. Das Verh ltnis von beaufschlagtem Querschnitt zum Ge samtquerschnitt wird Beaufschlagungsverh ltnis genannt. Ein bestimmter Beaufschlagungsquerschnitt kann einen oder mehrere beaufschlagte Sektoren enthalten. .AuBer fUr einstufige Spezialturbinen mit kleinem'Massen durchsatz wird Teilbeaufschlagung vorwiegend bei der Regelung von Dampfturbinen (DUsengruppenregelung) angewendet. Dabei wird dem vollbeaufschlagten Teil der Turbine eine Regelstufe mit mehreren DUsensegmenten vorangestellt, deren Durchflu durch Ventile einzeln zu- oder abgeschaltet ode gedrosselt werden kann. Im Rahmen dieser Arbeit werden die zus tzlich gegen b dam vollbeaufschlagten Fall auftretenden Verluste bei dar Ener gieumsetzung und die sie verursachenden echanismen unter sucht. t1an muB s ie kennen, um beurteilen zu kOnnen, in welchen F llen es gUnstiger ist, die DUsengruppenregelung anstelle anderer RegelungsmOglichkeiten, z.B. Gleitdruckregelung, einzusetzen. DarUber hinausgehend sind dabei noch die fol genden bei Teilbeaufschlagung zus tzlich auftretenden Probleme zu berUcksichtigen: - Die bei einseitiger Beaufschlagung entstehenden einseiti gen Lagerbelastungen, - Die Schwingungsbeanspruchung der Laufschaufeln beim Durch-- laufen abwechselnd beaufschlagter und nicht beaufschlagter Sektoren. Diese beiden EinflUsse sollen aber im Rahmen dieser A beit nioht n her behandelt werden . Das Verhalten der StrOmung bei Teilbeaufschlagung wurde an einem Versuchsstand untersucht, der den Verh ltnissen der haupts chlichen Anwendung der Teilbeaufschlagung; der Rege lung von Dampfturbinen, entspricht . - 5 - 2. Stromung durch die Besc aufelung einer teilbeaufschlagten Stufe Nachfolgend wird die Stromung durch die Beschaufelung einer Aktionsstufe bei Voll- und Teilbeaufschlagung gegenUberge stellt."

Die am Anfang des 20. Jahrhunderts von Nikola Tesla erfundenen und gebauten Reibungsturbomaschinen fanden in der damaligen technischen Welt kaum Beachtung. Erst anfangs der sechziger Jah- re rUck ten die Reibungsturbomaschinen wieder mehr in den Vorder- grund des technischen Interesses, insbesondere in den Vereinig- ten Staaten von Amerika, in der Sowjetunion und in Japan. Sinn und Zweck des am Institut fUr Dampf- und Gasturbinen der RWTH Aachen durchgefUhrten Forschungsvorhabens fUr die Untersu- chungen an einer Reibungsturbine war es, theoretische Uberlegun- gen experimentell nachzuprUfen und den GUltigkeitsbereich der ana- lytischen Betrachtungen einzugrenzen. Am Anfang wurde e ne Turbinenanlage fUr l entworfen. Die Vorver- suche zeigten, daB ein Messen der Geschwindigkeiten mit einem Hitzdraht in l nicht moglich ist. Da auBer der Hitzdraht-MeBme- thode jedoch fUr Messungen in engen Spalten keine andere MeBme- thode zur VerfUgung steht, wurde eine Versuchsanlage fUr Luft aufgebaut. FUr das Messen kleiner Massenstrome wurde eine eigene Venturi-DUse entwickelt, fUr das Eichen des Hitzdrahtes bei sehr kleinen Geschwindigkeiten ein kleiner Eichkanal gebaut. 1m FaIle einer laminaren inkompressiblen Stromung konnen die Leistungskennlinien einer Reibungsturbine berechnet werden, wenn die Wandschubspannungen bekannt sind. Urn die Wandschubspannun- gen zu bestimmen, sind die Geschwindigkeitsprofile zwischen den Kreisringscheiben genau gemessen worden. 1m Gegensatz zu den bisherigen Erkenntnissen aus der Literatur ist die Form des Ge- schwindigkeitsprofiles zwischen zwei Kreisringscheiben offenbar allein durch die Art der Stromung bestimmt (laminar, laminar- instabil, turbulent) und nur von der viskogeometrischen Zahl a hangig.