ПРОТОЧНАЯ ЧАСТЬ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ Российский патент 2007 года по МПК F01D9/02 

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и предназначено для повышения экономичности первых нерегулируемых ступеней паровых турбин с сопловым парораспределением.

Известна проточная часть паровой турбины (1), содержащая сопловую коробку, рабочее колесо регулирующей ступени, камеру за регулирующей ступенью и нерегулируемые ступени, каждая из которых состоит из диафрагмы с сопловыми решетками и колеса с рабочими решетками. Пар к регулирующей ступени подводится через четыре сопловые коробки. При номинальном режиме открытыми оказываются только три коробки, и дуга подвода пара к рабочему колесу редко превышает 290°. При такой парциальности регулирующей ступени даже при наличии большой уравнительной камеры подвод пара к следующей (первой) нерегулируемой ступени также происходит с большой окружной неравномерностью. В результате, группа первых нерегулируемых ступеней даже при номинальном режиме работы турбины имеет сниженный кпд. Падение кпд этих ступеней, обусловленное неравномерным подводом пара, достигает 2-3% (2).

Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению является проточная часть паровой теплофикационной турбины Т-250/300-240 Уральского турбомоторного завода (3), содержащая сопловую коробку, с расположенными к ней сопловыми лопатками первой регулирующей ступени, рабочее колесо регулирующей ступени, камеру за регулирующей ступенью, с расположенным в ней периферийным обводом, предназначенным для организации подвода пара к сопловым решеткам, первую нерегулируемую ступень, состоящую из диафрагмы первой нерегулируемой ступени, с установленными в ней сопловыми лопатками, рабочее колесо и последующие нерегулируемые ступени.

Технической задачей, решаемой изобретением, является снижение окружной неравномерности потока пара перед сопловым аппаратом первой нерегулируемой ступени и повышении кпд нерегулируемой ступени.

Поставленная задача решается тем, что проточная часть известной паровой турбины, содержащая сопловую коробку с расположенными в ней сопловыми лопатками, рабочее колесо регулирующей ступени, диафрагму первой нерегулируемой ступени с установленными в ней сопловыми лопатками, рабочее колесо и камеру, образованную между указанным колесом регулирующей ступени и диафрагмой первой нерегулируемой ступени, с расположенным в ней периферийным обводом, согласно изобретению, снабжена выпукло-вогнутым экраном, установленным перед сопловым устройством диафрагмы, выполненным с перфорацией, причем выпуклая часть расположена напротив соплового устройства и обращена в камеру, а вогнутая часть вытянута в радиальном направлении в сторону оси ротора.

Кроме того, отверстия перфорации выполнены разного размера, в части, наиболее удаленной от оси ротора, диаметр отверстий, по крайней мере, в два раза меньше диаметра отверстий, расположенных ближе к оси ротора.

На чертеже представлено предлагаемое устройство в разрезе.

Проточная часть паровой турбины содержит сопловую коробку 1 (число их обычно равно четырем, на чертеже показан разрез одной из них) с расположенными в ней сопловыми лопатками 2, рабочее колесо 3 регулирующей ступени, диафрагму 4 с расположенными в ней сопловыми устройствами 5, в камере 6, образованной между рабочим колесом 3 и диафрагмой 4, установлены периферийные обводы 7 по числу сопловых коробок 1, предназначенные для организации подвода пара к сопловым устройствам 5 нерегулируемой ступени. Перед каждым из сопловых устройств 5 расположен выпукло-вогнутый экран 8. Причем выпуклая его часть расположена напротив соплового устройства 5 и выпуклостью обращена в камеру 6, а вогнутая часть вытянута в радиальном направлении в сторону оси ротора 9. Экран 8 выполнен с перфорацией, причем отверстия перфорации выполнены разного размера, а именно: в части экрана 10, наиболее удаленной от оси ротора 9, диаметр отверстий, по крайней мере, в два раза меньше диаметра отверстий, расположенных в части экрана 11, находящихся ближе к оси ротора 9.

Устройство работает следующим образом. При выходе пара из рабочего колеса 3 регулирующей ступени на дуге активного подвода пар встречает торцовую часть экрана 10 с мелкими отверстиями перфорации и растекается как в окружном, так и в радиальном (к центру) направлениях. Поскольку при движении к центру отверстия перфорации в части экрана 11 оказываются заметно большими, то основная часть потока попадает за экран в нижнюю его половину. При этом степень окружной неравномерности потока за экраном 8 оказывается существенно ниже, чем перед экраном. В результате обеспечивается практически полный подвод пара к сопловому аппарату первой нерегулируемой ступени и соответственно повышение экономичности отсека первой нерегулируемой ступени

Источники, принятые во внимание

1. Трухний А.Д., Ломакин Б.В. Теплофикационные паровые турбины и турбоустановки. Издательство МЭИ. Часть вторая. Конструкции теплофикационных паровых турбин. Стр.241.

2. Парамонов А.Н. Разработка и исследование систем нерегулируемых отборов турбин ТЭС и АЭС. Автореферат дисс. на соискание ученой степени канд. тех. наук 1990., стр.80-90.

3. Щегляев А.В. Паровые турбины. Издательство «Энергия», 1976, стр.341.

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и предназначено для повышения экономичности первых нерегулируемых ступеней паровых турбин с сопловым парораспределением. Технической задачей, решаемой изобретением, является снижение окружной неравномерности потока пара перед сопловым аппаратом первой нерегулируемой ступени и повышение кпд нерегулируемой ступени. Поставленная задача решается тем, что проточная часть известной паровой турбины, содержащая сопловую коробку с расположенными в ней сопловыми лопатками, рабочее колесо регулирующей ступени, диафрагму первой нерегулируемой ступени с установленными в ней сопловыми лопатками, рабочее колесо и камеру, образованную между указанным колесом регулирующей ступени и диафрагмой первой нерегулируемой ступени, согласно изобретению, снабжена выпукло-вогнутым экраном, установленным перед сопловым устройством диафрагмы, выполненным с перфорацией, причем выпуклая часть расположена напротив соплового устройства и обращена в камеру, а вогнутая часть вытянута в радиальном направлении в сторону оси ротора. Отверстия перфорации выполнены разного размера, в части, наиболее удаленной от оси ротора, диаметр отверстий, по крайней мере, в два раза меньше диаметра отверстий, расположенных ближе к оси ротора. 1 з.п. ф-лы, 1ил.

1. Проточная часть паровой турбины, содержащая сопловую коробку с расположенными в ней сопловыми лопатками, рабочее колесо регулирующей ступени, диафрагму первой нерегулируемой ступени с установленными в ней сопловыми лопатками, рабочее колесо и камеру, образованную между указанным колесом регулирующей ступени и диафрагмой первой нерегулируемой ступени, с расположенным в ней периферийным обводом, отличающаяся тем, что она снабжена выпукло-вогнутым экраном, установленным перед сопловым устройством диафрагмы, выполненным с перфорацией, причем выпуклая часть расположена напротив соплового устройства и обращена в камеру, а вогнутая часть вытянута в радиальном направлении в сторону оси ротора.2. Проточная часть паровой турбины по п.1, отличающаяся тем, что отверстия перфорации выполнены разного размера, в части, наиболее удаленной от оси ротора, диаметр отверстий, по крайней мере, в два раза меньше диаметра отверстий, расположенных ближе к оси ротора.