СПОСОБ РАБОТЫ ТЕПЛОФИКАЦИОННОЙ ТУРБИНЫ ПО ТЕПЛОВОМУ ГРАФИКУ Российский патент 2000 года по МПК F01K17/02 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на теплоэлектростанциях (ТЭЦ) при эксплуатации теплофикационных турбин.

Известен способ работы теплофикационной турбины по тепловому графику путем перехода от режима с пропуском пара из цилиндра высокого давления (ЦВД) через ресивер в цилиндр низкого давления (ЦНД) на режим противодавления ЦВД установкой заглушек на выходе из ЦВД и на входе в ЦНД и замены ротора последнего на вал с дисками, имеющими те же габаритные размеры, что и диски без рабочей части лопаток (см. патент N 1121468, F OI K 17/02, Россия).

Этот способ является ближайшим к заявленному, но обладает следующими недостатками.

1. При замене ротора низкого давления на вал с дисками в ЦНД остаются диафрагмы. Хотя доступ пара в ЦНД перекрыт установкой заглушек на выходе из ЦВД и на входе в ЦНД, в конденсатор через линию рециркуляции сбрасывается горячий конденсат греющего пара холодильников эжекторов основного и уплотнений и подогревателя сальникового, расположенных на линии рециркуляции (см. Бененсон Е. И. , Иоффе Л.С. Теплофикационные паровые турбины. -М.: Энергия, 1976 г., стр. 135, левая колонка и фиг. 4.1; Баринберг Г.Д. Тепловая экономичность турбины Т-100ЮЯ120-130 на режимах работы по тепловому графику при наличии и отсутствии пропуска пара в ЦНД, "Электрические станции", 1990, N 4, c.43-47), который испаряется. При этом часть образовавшегося пара конденсируется, а часть заполняет пространство ЦНД и конденсируется на диафрагмах, что приводит к их эрозионному износу и уменьшению срока службы.

В пространство ЦНД поступает также часть пара, подаваемого на концевые уплотнения для предотвращения попадания воздуха в конденсатор (см. Бененсон Б. И. , Иоффе Л.С. Теплофикационные паровые турбины. -М.: Энергия, 1976 г., стр. 138, левая колонка и фиг.4.2), который может конденсироваться на диафрагмах.

2. 3амена ротора низкого давления на вал с дисками, имеющими те же габаритные размеры, что и диски без рабочей части лопаток, связана со значительной трудоемкостью изготовления, так как диски имеют сложную конфигурацию (см. Бененсон Е.И., Иоффе Л.С. Теплофикационные паровые турбины. - М.: Энергия, 1976, стр. 14, фиг. 1.3).

Цель изобретения - повышение надежности, упрощение конструкции и снижение трудоемкости изготовления при сохранении экономичности.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу работы теплофикационной турбины по тепловому графику путем перехода от режима с пропуском пара из ЦВД через ресивер в ЦНД на режим противодавления ЦВД установкой заглушек на выходе из ЦВД и на входе в ЦНД и замены ротора последнего, из ЦНД удаляют диафрагмы и заменяют ротор на вал с дисками цилиндрической формы, имеющими суммарный вес и массовый момент инерции не менее чем суммарный вес и массовый момент инерции дисков без рабочей части лопаток.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема турбины для реализации данного способа; на фиг.2 - вал с дисками цилиндрической формы.

Теплофикационная турбина содержит ЦВД 1 и ЦНД 2, сообщенные между собой ресивером (не показан). На выходе из ЦВД 1 установлена заглушка 3, а на входе в ЦНД 2 - заглушка 4. В ЦНД 2 вместо ротора (не показан) установлен вал 5 с дисками 6 цилиндрической формы, имеющими суммарный вес и массовый момент инерции, что и диски без рабочей части лопаток. Из ЦНД 2 удалены диафрагмы (на чертеже не показаны). К ЦВД 1 подключен трубопровод 7 с органами 8 паровпуска. К трубопроводам 9 и 10 отбора пара подключены подогреватели II и 12 сетевой воды, включенные в тракт 13 сетевой воды. К валу 5 подключен генератор 14, а к ЦНД 2- конденсатор 15.

Способ работы теплофикационной турбины по тепловому графику осуществляется следующим образом.

Пар по трубопроводу 7 поступает в ЦВД 1, из которого по трубопроводам 9 и 10 отводится в подогреватели 11 и 12, подключенные к трубопроводу 13 сетевой воды.

Установка заглушек 3 и 4 препятствует поступлению пара в ЦНД 2, а из него - в конденсатор 15.

Удаление диафрагм из ЦНД при переходе на работу по тепловому графику позволяет удлинить срок их службы, а также упростить конструкцию дисков, выполнив их цилиндрической формы, как показано на фиг.2, ибо нет препятствий для установки вала с такими дисками. При этом диски могут быть выполнены как насадными, так и откованы заодно с валом.

Обеспечение суммарного веса дисков не менее суммарного веса дисков без рабочей части лопаток позволяет сохранить давление на опоры и предотвратить тем самым возможность возникновения масляной вибрации.

Сохранение суммарного массового момента инерции дисков на уровне не менее суммарного массового момента инерции дисков без рабочей части лопаток, как и в прототипе, сводит до минимума вероятность срабатывания автомата безопасности при сбросе электрической нагрузки.

Следует также отметить, что обеспечение суммарного веса и массового момента инерции не менее чем суммарный вес и массовый момент инерции дисков без рабочей части лопаток, при цилиндрической форме дисков может быть достигнуто меньшим их количеством, чем у прототипа, за счет изменения их ширины и диаметров, что также упрощает изготовление сменного вала для перевода теплофикационной турбины на работу по тепловому графику.

Способ может быть использован в теплоэнергетике, а именно на теплоэлектроцентралях при эксплуатации теплофикационных турбин. Способ работы теплофикационной турбины по тепловому графику заключается в переходе от режима с пропуском пара из цилиндра высокого давления через ресивер в цилиндр низкого давления на режим противодавления цилиндра высокого давления установкой заглушек на выходе из цилиндра высокого давления и на входе в цилиндр низкого давления и замены ротора последнего. Из цилиндра низкого давления удаляют диафрагмы и заменяют ротор на вал с дисками цилиндрической формы, имеющими суммарный вес и массовый момент инерции не менее чем суммарный вес и массовый момент инерции дисков без рабочей части лопаток. Такой способ позволит повысить надежность, упростить конструкцию и снизить трудоемкость изготовления при сохранении экономичности теплофикационной турбины. 2 ил.

Способ работы теплофикационной турбины по тепловому графику путем перехода от режима с пропуском пара из цилиндра высокого давления через ресивер в цилиндр низкого давления на режим противодавления цилиндра высокого давления установкой заглушек на выходе из цилиндра высокого давления и на входе в цилиндр низкого давления и замены ротора последнего, отличающийся тем, что из цилиндра низкого давления удаляют диафрагмы и заменяют ротор на вал с дисками цилиндрической формы, имеющими суммарный вес и массовый момент инерции не менее чем суммарный вес и массовый момент инерции дисков без рабочей части лопаток.