ТУРБОУСТАНОВКА Российский патент 2000 года по МПК F01K11/02 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в турбоустановках с двухпоточным цилиндром низкого давления (ЦНД).

Известна теплофикационная турбина, содержащая двухкорпусную конструкцию с пароотборной камерой во внутреннем корпусе, сообщенной с подогревателем низкого давления (ПНД), размещенным между переходными патрубками конденсатора, каждый из которых сообщен с соответствующим выходным патрубком ЦНД, при этом конденсатор имеет два поперечных относительно оси турбины основных трубных пучка, размещенных симметрично оси конденсатора, и выполнен двухходовым и однопоточным по воде в каждый трубный пучок [1].

Такая конструкция обеспечивает компоновку одного ПНД в пределах поперечных габаритов конденсатора для турбины с одним отбором пара из ЦНД, что упрощает турбоустановку за счет отсутствия протяженных паропроводов к ПНД.

Уменьшение длины тракта, сообщающего ПНД с пароотборной камерой ЦНД, повышает эффективность работы турбоустановки.

Известна турбоустановка, принятая за прототип, содержащая двухпоточный ЦНД двухкорпусной конструкции, имеющая камеры отбора пара из внешнего корпуса ЦНД, выполненные в патрубках отбора на первый по ходу конденсата ПНД, размещенные в выходных патрубках ЦНД. ЦНД имеет, кроме того, камеру отбора пара, выполненную во внутреннем корпусе ЦНД, сообщенную со вторым по ходу конденсата ПНД патрубком отбора пара, размещенным между выходными патрубками ЦНД.

Конденсатор для ЦНД имеет два переходных патрубка, выполнен с двумя трубными пучками, симметричными относительно продольной оси его корпуса, при этом конденсатор выполнен двухходовым и с одним независимым потоком в каждый трубный пучок [2].

В прототипе протяженные трубопроводы к отдельно установленным ПНД усложняют конструкцию турбоустановки, увеличивают ее металлоемкость, снижают эффективность работы ПНД. Последнее обусловлено тепловыми и гидравлическими потерями в протяженных паропроводах к ПНД и тепловыми потерями в патрубках отбора пара, размещенных в выходных патрубках ЦНД, где температура пара, отводимого в конденсатор, значительно ниже (на 60-70^oC) температуры пара в тракте отвода пара к ПНД.

Технический эффект изобретения - обеспечение компоновки ПНД с разными параметрами, отбираемого из ЦНД пара, в пределах габаритов поперечного сечения конденсатора, уменьшение протяженности тракта отбора пара на ПНД в результате уменьшения металлоемкости, упрощение конструкции турбины низкого давления, повышение эффективности работы ПНД.

Технический эффект обеспечен в турбоустановке, содержащей двухпоточный двухкорпусный цилиндр низкого давления с двумя выходными патрубками, камерами отбора пара из его внутреннего и внешнего корпусов соответственно во второй и первый по ходу конденсата подогреватели низкого давления, конденсатор с двумя переходными патрубками, каждый из которых соединен с соответствующим выходным патрубком цилиндра низкого давления, в которой, согласно изобретению, камера отбора пара в первый подогреватель низкого давления размещена между внешним и внутренним корпусами, выполнена общей для обоих проточных частей цилиндра низкого давления, камеры выполнены с коаксиальными патрубками отбора пара, размещенными между выходными патрубками цилиндра низкого давления, при этом патрубок отбора пара на второй подогреватель проходит внутри патрубка отбора пара на первый подогреватель, подогреватели размещены между переходными патрубками конденсатора, причем первый подогреватель размещен над вторым подогревателем.

Указанное выполнение камеры отбора пара более низкого давления между внешним и наружным корпусами ЦНД, коаксиальное размещение патрубков отбора пара на ПНД из камер, коаксиальное между выходными патрубками ЦНД и размещение обоих ПНД между переходными патрубками конденсатора обеспечивают наиболее короткий тракт от камер отбора пара из ЦНД к ПНД и компоновку обоих ПНД в пределах поперечных габаритов конденсатора.

Для повышения надежности работы турбоустановки при чистке части трубок конденсатора без останова турбины конденсатор выполнен с двухпоточным подводом воды в каждый из двух симметричных его продольной оси трубных пучков.

Для уменьшения тепловых потерь трубопровод слива по крайней мере одного ПНД проходит внутри корпуса конденсатора в его паровом пространстве и сообщен с ним через гидрозатвор.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид турбины низкого давления в зоне ее выхлопа; на фиг. 2 - вид А по фиг. 1; на фиг. 3 - общий вид ЦНД.

Турбина содержит ЦНД с внутренним корпусом 1, c наружным корпусом 2, с двумя выходными патрубками 3, каждый из которых соединен с соответствующим переходным патрубком 4 конденсатора 5. Во внутреннем корпусе 1 ЦНД выполнена камера 6 первого отбора пара, которая своим патрубком 7 отбора пара, размещенным по оси паровпуска турбины, сообщена со вторым по ходу конденсата ПНД 9, размещенным между переходными патрубками 4 конденсатора 5. Между корпусами 1 и 2 ЦНД размещена камера 10 второго отбора пара, сообщенная с первым по ходу конденсата ПНД 11 патрубком 12, охватывающим патрубок 7 камеры 6, и трубным отводом 13. ПНД 11 с более низким давлением отбираемого пара размещен над ПНД 9 с более высоким давлением отбираемого пара. Патрубок 7 отвода пара в ПНД 9 и трубный отвод 13 снабжены сильфонными компенсаторами 14 для компенсации тепловых и механических перемещений, разнесенными по высоте. Трубопровод 15 слива конденсата греющего пара из ПНД 9 проходит в паровое пространство конденсатора 5, при этом он помещен в стакане 16, служащем гидрозатвором сливаемого конденсата из ПНД в конденсатор 5.

Конденсатор 5 выполнен с двумя основными трубными пучками 8, симметричными его продольной оси, размещенными поперек продольной оси турбины под каждым его переходным патрубком 4. Каждый трубный пучок 8 выполнен с двухпоточным подводом воды через патрубки 17 подвода воды и соответственно с двумя отводами воды через патрубки 18.

Двухпоточный подвод воды в каждый трубный пучок обеспечивает выравнивание давления за правым и левым выходным патрубками ЦНД в 5-случае прекращения подачи воды в часть трубного пучка под одним из патрубков 4 конденсатора 5, например, при чистке труб без останова турбины. Двухпоточный подвод воды в каждый трубный пучок необходимо выполнять для случая, когда из-за конструктивных ограничений при размещении обоих ПНД между переходными патрубками 4 конденсатора площадь проходного сечения Б для прохода пара, сбрасываемого на один трубный пучок 8 в зону размещения другого трубного пучка 8, не обеспечивает достаточное выравнивание давления в выходных патрубках ЦНД при отключении части труб трубного пучка 8 конденсатора.

Конденсатор может быть выполнен с трубными пучками, расположенными вдоль оси турбины.

В предложенной конструкции турбины отбираемый пар из камеры 6 поступает по прямоточному тракту - патрубку 7 в подогреватель ПНД 9 и коротким путем из камеры 10 через патрубок 12 и трубный отвод 13 в ПНД 11.

В предложенной конструкции турбины обеспечена рациональная компоновка обоих ПНД в зоне размещения конденсатора - в пределах его поперечных габаритов уменьшена протяженность трактов отвода пара в оба ПНД в сравнении с прототипом, при этом тракт отвода пара из камеры второго отбора выполнен вне выходного патрубка ЦНД, в результате упрощается конструкция турбины, уменьшается ее металлоемкость, повышается тепловая эффективность ПНД.

Источники информации
1. Трухний А.Д. Стационарные паровые турбины.- М.: Энергоатомиздат, 1990 г., с 210, рис. 5-20, с 406, 407, рис. 7-32, с 408-409.

2. Трухний А.Д. Стационарные паровые турбины. -М.: Энергоатомиздат, 1990 г., с 261 - 269, рис. 6-13, с. 206 - 208, рис. 5-17.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в паротурбинных установках с двухпоточным цилиндром низкого давления (ЦНД). Турбоустановка содержит двухпоточный двухкорпусный цилиндр низкого давления с двумя выходными патрубками, камерами отбора пара из его внутреннего и внешнего корпусов соответственно во второй по ходу конденсата подогреватель низкого давления и в первый по ходу конденсата подогреватель низкого давления, конденсатор с двумя переходными патрубками, каждый из которых соединен с соответствующим выходным патрубком цилиндра низкого давления. Камера отбора пара в первый подогреватель низкого давления размещена между внешним и наружным корпусами и выполнена общей для обеих проточных частей цилиндра низкого давления. Камеры выполнены с коаксиальными патрубками отбора пара, размещенными между выходными патрубками цилиндра низкого давления. При этом патрубок отбора пара на второй подогреватель проходит внутри патрубка отбора пара на первый подогреватель. Подогреватели размещены между переходными патрубками конденсатора, причем первый подогреватель размещен над вторым подогревателем. Конденсатор выполнен с двухпоточным подводом воды в каждый из двух симметричных его продольной оси трубных пучков. В турбоустановке трубопровод слива, по крайней мере, одного подогревателя низкого давления проходит внутри корпуса конденсатора в его паровом пространстве и сообщен с ним через гидрозатвор. Такое выполнение турбоустановки позволит обеспечить компоновки подогревателей низкого давления с разными параметрами отбираемого из цилиндра низкого давления пара в пределах габаритов поперечного сечения конденсатора, уменьшение протяженности тракта отбора пара на подогреватель низкого давления в результате уменьшения металлоемкости, упрощение конструкции турбины низкого давления, повышение эффективности работы подогревателя низкого давления. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Турбоустановка, содержащая двухпоточный двухкорпусный цилиндр низкого давления с двумя выходными патрубками, камерами отбора пара из его внутреннего и внешнего корпусов соответственно во второй и первый по ходу конденсата подогревателя низкого давления, конденсатор с двумя переходными патрубками, каждый из которых соединен с соответствующим выходным патрубком цилиндра низкого давления, отличающаяся тем, что камера отбора пара в первый подогреватель низкого давления размещена между внешним и внутренним корпусами, выполнена общей для обеих проточных частей цилиндра низкого давления, камеры выполнены с коаксиальными патрубками отбора пара, размещенными между выходными патрубками цилиндра низкого давления, при этом патрубок отбора пара на второй подогреватель проходит внутри патрубка отбора пара на первый подогреватель, подогреватели размещены между переходными патрубками конденсатора, причем первый подогреватель размещен над вторым подогревателем. 2. Турбина по п.1, отличающаяся тем, что конденсатор выполнен с двухпоточным подводом воды в каждый из двух симметричных его продольной оси трубных пучков. 3. Турбина по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что трубопровод слива, по крайней мере, одного подогревателя низкого давления проходит внутри корпуса конденсатора в его паровом пространстве и сообщен с ним через гидрозатвор.