ТУРБОУСТАНОВКА ДЛЯ НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПАРА Российский патент 2012 года по МПК F01K7/20 F28B11/00 F01K13/02 

Изобретение относится к области энергетики, в частности к паровым турбинам, использующим пар низких параметров.

Известны паротурбинные установки, имеющие многоступенчатый ротор, работающие на паре низких параметров на геотермальных месторождениях (см. «Паровые турбины и турбогенераторы», номенклатурный перечень - изд. «Силовые машины», М., 2004 г., стр.40-41). Основной недостаток установок такого типа - невозможность их использования при давлении пара, близком к атмосферному, полученному от вскипания воды при температуре (100-150)°C.

Известны установки, содержащие паротурбинную и гидропаровую ступени, выхлопной патрубок и конденсатор пара, использующие пар низких параметров, полученный от вскипания воды при температуре (100-150)°C (см. патент РФ №2325538 от 13.05.2008 г.) Основной недостаток этих установок - трудность регулирования мощности из-за больших объемных расходов пара.

Преодоление этих недостатков возможно, если регулирование мощности производить изменением давления в конденсаторе за счет подачи в него дополнительного воздуха. Схема такой установки приведена на фигуре 1. Она состоит из паровой турбины 1 с системой регулирования 3 и вакуумной системой 8, куда входят элементы: выхлопной патрубок 2, конденсатор 4 и устройство удаления неконденсирующихся газов 5, конденсатный насос 6, и сообщающегося с атмосферой регулирующего клапана 7 (установленного на одном из элементов вакуумной системы - выхлопном патрубке 2, конденсаторе 4 или устройстве удаления неконденсирующихся газов 5), который открывает подачу воздуха из атмосферы в конденсатор 4 и управление которым осуществляется по импульсной линии 9, связывающей его с системой регулирования 3.

Турбоустановка работает следующим образом. Пар низкого давления поступает в паровую турбину 1, расширяется в ней до давления в вакуумной системе 8, производя полезную работу. Отработавший пар поступает в конденсатор, вакуум в котором поддерживается устройством удаления неконденсирующихся газов 5, а конденсат пара откачивается конденсатным насосом 6. При необходимости уменьшить мощность паровой турбины от системы регулирования 3 импульсной линией 9 передаются управляющие импульсы к регулирующему клапану 7, который открывает подачу воздуха из атмосферы в конденсатор 4. Давление в конденсаторе 4 возрастает, и мощность уменьшается. При необходимости повысить мощность регулирующий клапан 7 прикрывается, расход воздуха уменьшается, давление в конденсаторе 4 также уменьшается, а мощность турбоустановки растет. При полностью закрытом регулирующем клапане 7 мощность максимальна.

Такое устройство существенно упрощает регулирование мощности и создает новое качество регулирования турбоустановок.

Турбоустановка для низкопотенциальных источников пара содержит паровую турбину (1) с системой регулирования (3) и вакуумной системой (8). Вакуумная система (8) включает элементы: выхлопной патрубок (2), конденсатор (4), устройство (5) удаления неконденсирующихся газов и конденсатный насос (6). На одном из элементов вакуумной системы - выхлопном патрубке, конденсаторе или устройстве удаления неконденсирующихся газов - установлен сообщающийся с атмосферой регулирующий клапан (7), который открывает подачу воздуха из атмосферы в конденсатор. Управление клапаном осуществляется по импульсной линии (9) от системы регулирования паровой турбины. Позволяет существенно упростить регулирование мощности паровой турбины. 1 ил.

Турбоустановка для низкопотенциальных источников пара, содержащая паровую турбину с системой регулирования и вакуумной системой, включающей элементы: выхлопной патрубок, конденсатор, устройство удаления неконденсирующихся газов и конденсатный насос, отличающаяся тем, что на одном из элементов вакуумной системы - выхлопном патрубке, конденсаторе или устройстве удаления неконденсирующихся газов - установлен сообщающийся с атмосферой регулирующий клапан, который открывает подачу воздуха из атмосферы в конденсатор, управление клапаном осуществляется по импульсной линии от системы регулирования паровой турбины.