ПАРОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА (ВАРИАНТЫ) И КОРПУС ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ Российский патент 2016 года по МПК F01D17/18 F01K13/02 

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0001] Изобретение, рассматриваемое в данном документе, относится к установке для регулирования пропускной способности и/или эксплуатационных показателей при частичной нагрузке паровой турбины. Более конкретно, изобретение, рассматриваемое в данном документе, относится к паровой турбине, содержащей один или более впускных каналов, обеспечивающих перенаправление потока пара с обеспечением регулирования пропускной способности и/или эксплуатационных показателей при частичной нагрузке всей турбины.

[0002] Показатель пропускной способности паровой турбины может быть получен из взаимозависимости массового расхода пара и параметров пара (например, давления и температуры пара). Пропускная способность турбины определяет способность заданной конфигурации парового тракта пропускать требуемый объем потока пара. Так как пропускная способность определяется спецификой оборудования (регулируется физическим размером парового тракта), то она зависит от ограничивающих условий, налагаемых на конкретное оборудование, таких как различия в производственном процессе, допусках на изготовление и проектных коэффициентах расхода. При проектировании турбины должны быть учтены расчетные допустимые пределы, обусловленные указанными различиями конкретного оборудования. Изготовление паровой турбины в соответствии с указанными допустимыми пределами может послужить причиной возникновения нерасчетного режима работы турбины, снижающего эффективность турбины и/или ее мощность на выходе.

[0003] Кроме того, работа паротурбинной установки в условиях слабого потока (например, при частичной нагрузке или частично низкой нагрузке) может обусловливать неэффективность работы, например, теплоутилизационного парогенератора (ТУПГ) и паровой турбины. По мере снижения потребности в производстве энергии паровой турбины давление пара, подаваемого, например, к ТУПГ, соответственно снижается и может быть неоптимальным с точки зрения эффективности цикла. Это обусловливает неэффективную работу ТУПГ, так как поступающее к ТУПГ давление пара изменяется синхронно с потребностью в давлении паровой турбины.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0004] Предлагается установка для регулирования потока пара в паровой турбине. В одном варианте выполнения данная установка содержит паровую турбину, имеющую первый впускной канал и второй впускной канал для приема поступающего пара, первый паропровод и второй паропровод, функционально присоединенные соответственно к первому клапану и второму клапану и предназначенные для проведения поступающего пара соответственно к первому впускному каналу и второму впускному каналу, и систему управления, функционально присоединенную к первому клапану и второму клапану и предназначенную для регулирования количества поступающего пара, подаваемого к каждому впускному каналу, первому и второму, исходя из потребности в нагрузке на паровую турбину и давления поступающего пара.

[0005] Первый аспект данного изобретения предлагает установку, содержащую паровую турбину, имеющую первый впускной канал и второй впускной канал для приема поступающего пара, первый паропровод и второй паропровод, функционально присоединенные соответственно к первому клапану и второму клапану и предназначенные для проведения поступающего пара соответственно к первому впускному каналу и второму впускному каналу, и систему управления, функционально присоединенную к первому клапану и второму клапану и предназначенную для регулирования количества поступающего пара, подаваемого к каждому впускному каналу, первому и второму, исходя из потребности в нагрузке на паровую турбину и давления поступающего пара.

[0006] Второй аспект данного изобретения предлагает паротурбинную установку, имеющую секцию высокого давления, содержащую паровую турбину высокого давления (ВД), имеющую первый впускной канал и второй впускной канал для приема первого поступающего пара, первый паропровод и второй паропровод, функционально присоединенные соответственно к первому клапану и второму клапану и предназначенные для проведения поступающего пара соответственно к первому впускному каналу и второму впускному каналу, секцию среднего давления, содержащую паровую турбину среднего давления (СД), имеющую третий впускной канал и четвертый впускной канал для приема второго поступающего пара, и третий паропровод и четвертый паропровод, функционально присоединенные, соответственно, к третьему клапану и четвертому клапану и предназначенные для проведения второго поступающего пара соответственно к третьему впускному каналу и четвертому впускному каналу, и систему управления, функционально присоединенную к первому клапану, второму клапану, третьему клапану и четвертому клапану, и предназначенную для регулирования количества первого и второго поступающего пара, подаваемого к каждому впускному каналу, первому, второму, третьему и четвертому, исходя из потребности в нагрузке на паровую турбину и давления первого поступающего пара и второго поступающего пара.

[0007] Третий аспект данного изобретения предлагает корпус паровой турбины, содержащий по меньшей мере одну из секций, секцию высокого давления, секцию среднего давления или секцию низкого давления, причем указанный корпус содержит по меньшей мере два паровпускных канала в каждой по меньшей мере одной из секции высокого давления, секции среднего давления или секции низкого давления.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0008] Эти и другие свойства данного изобретения будут более понятны из последующего подробного описания различных аспектов данного изобретения в сочетании с сопроводительными чертежами, изображающими различные варианты выполнения данного изобретения, на которых

[0009] фиг.1 показывает схематически вид установки в соответствии с одним вариантом выполнения данного изобретения;

[0010] фиг.2 показывает схематически вид установки в соответствии с еще одним вариантом выполнения данного изобретения.

[0011] Отметим, что чертежи данного изобретения выполнены не в масштабе. Данные чертежи предназначены для изображения только типичных аспектов данного изобретения и поэтому не должны рассматриваться как ограничивающие объем правовой охраны данного изобретения. На данных чертежах одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые компоненты.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0012] Как указано выше, аспекты данного изобретения предлагают установку для регулирования потока в паровой турбине. Данная установка может содержать один или более впускных каналов (и паропроводов) для перенаправления потока пара с целью регулирования пропускной способности и/или эксплуатационных показателей при частичной нагрузке всей турбины. Несмотря на то, что аспекты данного изобретения могут обеспечивать различные преимущества, в данном документе приведено более конкретно описание некоторых аспектов. Например, аспекты данного изобретения предусматривают увеличение мощности паровой турбины (например, во время повышенной нагрузки) и повышение эффективности паровой турбины в условиях частичной нагрузки.

[0013] Обратимся к фиг.1, на котором показан схематически вид паротурбинной установки 10 в соответствии с вариантом выполнения данного изобретения. В этом варианте паротурбинная установка 10 содержит паровую турбину 12, имеющую корпус 13 с первым впускным каналом 14 и вторым впускным каналом 16 для приема поступающего пара (например, из бойлера 18). В соответствии с вариантами выполнения данного изобретения турбина 12 и, в частности, корпус 13 может иметь дополнительные впускные каналы (фиг.2). Следует понимать, что первый 14 и второй впускные каналы 16 могут иметь отверстия, выполненные в корпусе 13 паровой турбины 12. То есть аспекты данного изобретения могут обеспечивать создание по меньшей мере двух впускных каналов (например, каналов 14, 16 и т.д.) в одной и той же секции корпуса 13 турбины 12, которые могут быть выполнены формованием или отливкой части корпуса 13 (например, нижней половины) для обеспечения по меньшей мере двух впускных каналов. В другом варианте выполнения один или более из по меньшей мере двух впускных каналов (например, каналов 14, 16 и т.д.) могут быть выполнены после формования или отливки корпуса, например, просверливанием или расточкой. В любом случае и в отличие от обычных паровых турбин корпус 13 турбины 12 может содержать множество впускных каналов в одной секции (например, секции высокого давления, секции среднего давления и секции низкого давления) для приема поступающего пара на различных этапах цикла паровой турбины в указанной секции турбины.

[0014] В соответствии с фиг.1 паротурбинная установка 10 может дополнительно содержать первый паропровод 20 и второй паропровод 22, функционально присоединенные соответственно к первому клапану 24 и второму клапану 26. Первый паропровод 20 и второй паропровод 22 могут обеспечивать подачу пара соответственно к первому каналу 14 и второму каналу 16. Первый 20 и второй паропроводы 22 могут содержать обычные трубопроводы, используемые для переноса пара в паротурбинной установке, например трубопроводы или трубы, выполненные частично из металла, композитных материалов, полимеров и т.д. Каждый из первого 24 и второго клапанов 26 может занимать открытое и закрытое положение, причем закрытое положение препятствует прохождению поступающего пара к паровой турбине 12. Клапаны (например, клапан 24 и/или клапан 26) могут быть, например, двухканальным клапанами. Как известно из области механики текучих сред, двухканальный клапан либо препятствует прохождению части потока рабочей текучей среды через путь прохождения пара либо обеспечивает прохождение части этого потока. Первый клапан 24 в основном может функционировать в открытом положении (не создавая перекрытия), а второй клапан 26 в основном может функционировать в закрытом положении (создавая полное перекрытие). Однако первый 24 и/или второй клапан 26 также могут функционировать в частично открытом положении (частичное перекрытие). Первый клапан 24 и/или второй клапан 26, например, могут быть запорным клапаном, дроссельным клапаном, шаровым клапаном и т.д.

[0015] Установка 10 может дополнительно содержать систему 28 управления, которая функционально присоединена к первому клапану 24 и второму клапану 26 и обеспечивает регулирование объема поступающего пара к каждому из первого впускного 14 и второго впускных каналов 16. Система 28 управления может быть присоединена механически или электрически к первому 24 и второму клапанам 26 так, что она может приводить в действие первый 24 и/или второй клапан 26. Система 28 управления может приводить в действие первый 24 и/или второй клапаны 26 в ответ на изменение нагрузки на паровую турбину 12 (и подобным образом на изменение нагрузки на установку 10). Система 28 управления может быть оснащена компьютером, механическим или электромеханическим устройством, обеспечивающим приведение в действие клапанов (например, клапана 24 и/или клапана 26). В одном варианте выполнения система 28 управления может быть компьютеризованным устройством, обеспечивающим выдачу команд первому 24 и/или второму клапану 26. В этом случае система 28 может осуществлять текущий контроль нагрузки на паровую турбину 12 (и как вариант на установку 10), отслеживая скорости потока, температуру, давление и другие параметры пара, проходящего через турбину 12 (и установку 10), и обеспечивать выдачу команд к первому 24 и/или второму клапану 26. Например, система 28 может передавать команды на открытие второго клапана 26 при определенных рабочих условиях (например, для увеличения выходной мощности турбины 12 или улучшения общих эксплуатационных показателей паровой турбины во время режимов работы при частичной нагрузке). В этом варианте выполнения первый 24 и/или второй клапан 26 могут содержать электромеханические компоненты, обеспечивающие прием команд (электрические сигналы) от системы 28 управления и выполняющие механическое движение (например, частичное закрытие первого 24 или второго клапана 26). В другом варианте выполнения система 28 может содержать механическое устройство, используемое оператором. В этом случае оператор может физически управлять системой 28 (например, вытягиванием рычага), что может приводить в действие первый 24 и/или второй клапан 26. Например, рычаг системы 26 может быть механически связан с первым 24 и/или вторым клапаном 26 так, что вытягивание рычага обеспечивает полное приведение в действие первого 24 и/или второго клапана 26 (например, открытие пути прохождения потока соответственно через первый паропровод 20 и второй паропровод 22). В другом варианте выполнения система 28 может быть электромеханическим устройством, обеспечивающим текущий контроль (например, с помощью датчиков) параметров, характеризующих работу турбины 12 (и как вариант установки 10) при определенных условиях нагрузки, и механически приводящим в действие первый 24 и/или второй клапан 26. Несмотря на то, что в данном документе приведено описание нескольких вариантов выполнения системы 28 управления, она может приводить в действие первый клапан 24 и/или клапан 26 с помощью любых других обычных средств.

[0016] На фиг.1 также показан подогреватель 30, который обеспечивает извлечение пара из турбины 12, подогревает его и направляет подогретый пар к второй паровой турбине 32. Подогреватель 30 может быть любым обычным подогревателем, используемым в энергетических установках, например, таким, в котором используются трубопроводы и горячие отработавшие газы для передачи тепловой энергии пару, подаваемому через данные трубопроводы. В одном варианте выполнения турбина 12 может содержать секцию высокого давления (ВД). Кроме того, в одном варианте выполнения вторая паровая турбина 32 может содержать секцию среднего давления (СД). На фиг.1 также показана третья паровая турбина 34, содержащая, например, секцию низкого давления (НД). Третья турбина 34 может содержать любую обычную секцию НД. Однако, как показано в других вариантах выполнения (например, со ссылкой на фиг.2), третья турбина 34 может содержать множество впускных каналов, обеспечивающих прием поступающего пара от источника пара (например, из бойлера 18 или теплоутилизационного парогенератора). Кроме того, на фиг.1 показан вал 36, который предназначен для соединения, например, с устройством нагрузки (например, электрогенератором, двигателем и т.д.). Вал 36 может быть выполнен с возможностью передачи энергии вращения от одной или более паровых турбин (например, первой 12, второй 32 и/или третьей турбины 34) к валу устройства нагрузки, которое затем может преобразовывать полученную энергию, например, в электричество. Процесс выработки электричества является известным и поэтому не рассматривается в данном документе.

[0017] Как показано на фиг.1, первый впускной канал 14 расположен у местоположения (Р1) на турбине 12 с более высоким давлением (например, более высоким давлением впуска), чем второй впускной канал 16 (расположенный у местоположения давления Р2). То есть во время работы турбины 12 давление (Р1) в турбине 12 у первого впускного канала 14 будет выше, чем давление (Р2) у второго впускного канала 16. В этом случае использование множества впускных каналов (например, каналов 14, 16) может обеспечить преимущество над обычными установками, использующими один впускной канал. Например, во время повышенной потребности в энергии на энергетической установке, использующей турбину 12, система 28 управления может привести в действие второй клапан 26, обеспечивающий прохождение потока поступающего пара во второй впускной канал 16. Пропускная способность турбины 12 у первого канала 14 и состояние давления (например, давления на впуске) (Р1) обусловливают необходимость в ограничении потока пара до объема, который впускной канал 14 и эта часть турбины 12 смогут физически обрабатывать без оказания воздействия на корпус турбины 12. Однако во время повышенной потребности в выходной мощности турбины 12 система 28 управления может обеспечить поступление большего количества пара к турбине 12 путем, по меньшей мере, частичного открытия второго клапана 26 и прохождения поступающего пара через второй канал 16. Поскольку второй впускной канал 16 расположен около участка турбины 12 с более низким давлением (Р2) (например, более низким давлением на впуске), чем первый впускной канал 14, то к второму каналу 16, при необходимости, может быть подано большее количество поступающего пара (например, при потребности в повышенной нагрузки/мощности) без превышения пропускной способности турбины 12. Следует понимать, что в одном варианте выполнения, например во время пониженной нагрузки на паровую турбину, первый клапан 24 может быть полностью закрыт, тогда как второй клапан 26 может быть полностью открыт с обеспечением, по существу, прохождения всего поступающего пара через второй канал 16.

[0018] На фиг.2 показан схематически вид паротурбинной установки 40 в соответствии с вариантом выполнения данного изобретения. Несмотря на то, что установка 40 может быть выполнена для увеличения мощности на выходе одной или более паровых турбин (например, турбин 12, 32, 34), следует понимать, что установка 40 также может использоваться для улучшения эффективности одной или более паровых турбин и/или ТУПГ (например, ТУПГ 44) при режиме частичной нагрузки или частично низкой нагрузке. Например, при сниженной потребности в мощности от паровой турбины 40 в режиме работы при частичной нагрузке или частично низкой нагрузке давление в одной или более турбинах (например, турбинах 12, 32, 34) снижается. Это обстоятельство может вызвать понижение давления в ТУПГ 44 с уменьшением тем самым эффективности создания пара. Варианты выполнения, показанные и описанные со ссылкой на фиг.2, могут обеспечить, например, работу ТУПГ 44 при более высоком давлении (ближе к его оптимальным расчетным условиям) с одновременным обеспечением пара для участков с более низким давлением одной или более паровых турбин (например, турбин 12, 32, 34), увеличивая тем самым эффективность как ТУПГ, так и одной или паровых турбин (например, турбин 12, 32, 34). Следует понимать, что термины «более высокие» и «более низкие давления» здесь обозначают общее изменение в уровне давления для достижения требуемой пропускной способности и/или оптимизации эксплуатационных показателей при частичной нагрузке, причем это изменение может быть или более высокими, или более низкими давлениями, и/или может быть получено сочетанием множества впускных каналов.

[0019] Как показано на фиг.2, установка 40 может содержать секцию высокого давления (паровую турбину) 12, секцию среднего давления (паровую турбину) 32, имеющую корпус 33, и секцию низкого давления (паровую турбину 34), имеющую корпус 35. Компоненты, обозначенные аналогичными номерами позиций на фиг.1 и 2, могут быть, по существу, аналогичными компонентами, выполняющими, по существу, аналогичные функции, подобные функциям, описанным со ссылкой на фиг.1. По существу, для краткости изложения объяснение указанных, как правило, показанных компонентов не приведено. Фиг.2 показывает соответственно первый впускной канал 14 и второй впускной канал 16 турбины 12 (например, паровой турбины высокого давления). Кроме того, на фиг.2 показана турбина 12, содержащая корпус 13, имеющий третий впускной канал 42 (показан как вариант пунктирной линией), обеспечивающий прием части поступающего пара из источника пара (например, из бойлера 18, или барабана высокого давления теплоутилизационного парогенератора 44). Кроме того, показан третий паропровод 46, функционально присоединенный к третьему клапану 48 и третьему впускному каналу 42. Система 28 управления может быть функционально присоединена к третьему клапану 48 (а также первому 24 и второму клапанам 26) и может быть выполнена для регулирования объема поступающего пара к каждому из первого 14, второго 16 и третьего каналов 42 соответственно путем приведения в действие первого клапана 24, второго клапан 26 и/или третьего клапана 48. Следует понимать, что третий канал 42 может быть выполнен, по существу, аналогично первому каналу 14 и второму каналу 16. Кроме того, следует понимать, что третий паропровод 46 и третий клапан 48 могут быть, по существу, аналогичны соответственно другим паропроводам (20, 22) и клапанам (24, 26), рассмотренным в данном документе. Как было изложено со ссылкой на установку 10, показанную на фиг.1, система 28 управления может обеспечивать приведение в действие каждого впускного клапана (24, 26, 48), обеспечивая увеличение и/или оптимизацию потока пара из источника пара (бойлера 18 или ТУПГ 44) у местоположения более низкого давления в турбине 12. В вариантах выполнения, содержащих третий впускной канал 42, к турбине 12 может быть подан дополнительный пар у местоположения с более низким давлением (давлением Р3 у третьего впускного канала 42), чем у второго впускного канала 16 (давление Р2). Такое решение при необходимости может обеспечить даже большее увеличение мощности и/или более высокую эффективность в цикле при работе с частичной нагрузкой, так как пропускная способность турбины 12 у третьего канала 42 превышает пропускную способность у второго канала 16.

[0020] Система 28 управления может быть дополнительно выполнена для регулирования четвертого клапана 50, пятого клапана 52, шестого клапана 54 и седьмого клапана 56, по существу, аналогично первому клапану 24 и второму клапану 26. Кроме того, дополнительные клапаны (например, 50, 52, 54, 56 и т.д.) могут быть, по существу, аналогичны или первому клапану 24, или второму клапану 26. Также на фиг.2 показаны дополнительные каналы, например четвертый впускной канал 58 и пятый впускной канал 60, расположенные в корпусе 33 второй паровой турбины 32 (например, паровой турбины среднего давления), а также шестой впускной канал 62 и седьмые впускные каналы (64А и 64В для двухпоточной паровой турбины низкого давления), выполненные в корпусе 35 третьей паровой турбины 34 (например, двухпоточной паровой турбины низкого давления). Кроме того, показаны дополнительные паропроводы, например четвертый паропровод 66 и пятый паропровод 68, функционально прикрепленные соответственно к четвертому клапану 50 и пятому клапану 52, а также шестой паропровод 70 и седьмой паропровод 72, функционально прикрепленные соответственно к шестому клапану 54 и седьмому клапану 56. Дополнительные каналы (например, 58, 60, 62, 64А, 64В) и паропроводы (например, 66, 68, 70, 72) могут быть, по существу, аналогичны соответственно первому и второму каналам 14, 16 и первому и второму паропроводам 20, 22.

[0021] Как известно в данной области техники, паровая турбина 32 среднего давления (СД) может принимать пар среднего давления от или бойлера 18, или от участка барабана среднего давления ТУПГ 44. В соответствии с аспектами данного изобретения система 28 управления может приводить в действие четвертый клапан 50 и/или пятый клапан 52 для подачи пара среднего давления к местоположению более низкого давления (например, более низкого давления впуска) (при давлении Р5) турбины 32 СД. Например, в одном варианте выполнения система 28 может приводить в действие пятый клапан 52 для обхождения четвертого канала 58 паром среднего давления с увеличением тем самым мощности на выходе турбины 32 СД.

[0022] Как дополнительно известно в данной области техники, паровая турбина 34 низкого давления (НД) может принимать пар низкого давления от или бойлера 18, или от участка барабана низкого давления ТУПГ 44. В соответствии с аспектами данного изобретения система 28 управления может приводить в действие шестой клапан 54 и/или седьмой клапан 56 для подачи пара низкого давления к местоположениям более низкого давления (при давлении Р7) паровой турбины 34 НД. Например, в одном варианте выполнения система 28 может приводить в действие седьмой клапан 56 для обхождения шестого канала 62 паром низкого давления с увеличением тем самым мощности на выходе паровой турбины 34 НД.

[0023] В другом варианте выполнения система 28 управления может приводить в действие один или более клапанов (24, 26, 50, 52) для увеличения эффективности паротурбинной установки 40. Например, в случае когда паротурбинная установка 40 приводится в действие в режиме частичной нагрузки (например, приблизительно ниже 100% номинальной мощности/массового расхода паровой турбины), сниженный массовый расход пара может обусловливать неэффективность работы одной или более из первой турбины 12, второй турбины 32 и/или третьей турбины 34. То есть каждая из первой турбины 12, второй турбины 32 и третьей турбины 34 рассчитаны на работу при конкретных уровнях номинальной мощности/массового расхода для обеспечения максимальной эффективности, например для содействия в выработке электричества. Однако в режимах частичной нагрузки эффективность одной или более из паровых турбин (12, 32, 34) может быть снижена, так как уменьшается массовый расход пара через паровую турбину или отсутствуют наиболее благоприятные условия из-за нерасчетных уставок давления. Обычные паровые турбины принимают поступающий пар из одного впускного канала (в корпусе), обеспечивая расширение пара и выполнение механической работы по всем ступеням паровой турбины. Вследствие неоптимальных уровней давления, подаваемого паровой турбиной к ТУПГ, этот процесс может обусловить неэффективность работы в цикле паровой турбины.

[0024] В противоположность обычным паротурбинным установкам установка 10 и установка 40 выполнены для перенаправления поступающего пара из впускного канала корпуса каждой паровой турбины (например, паровой турбины 12 ВД, паровой турбины 32 СД и/или паровой турбины 34 НД) к отдельному впускному каналу корпуса у требуемого местоположения давления турбины при различных режимах нагрузки. Например, в случае работы паровой турбины 34 в режимах частичной нагрузки система 28 управления может, по меньшей мере, частично закрыть шестой впускной клапан 54 и, по меньшей мере, частично открыть седьмой клапан 56, обеспечивая поступление пара в паровую турбину 34 НД у местоположений с более низким давлением (впускные каналы 64А, 64В), уменьшая тем самым неэффективность турбины 34 НД.

[0025] Терминология, используемая в данном документе, применяется только с целью описания конкретных вариантов выполнения и не предназначена для ограничения данного описания. Используемые в данном документе формы единственного числа также охватывают формы множественного числа, пока в контексте с очевидностью не будет указано иное. Следует также понимать, что используемые в данном описании термины «содержит» и/или «содержащий» определяют наличие указанных свойств, целых чисел, этапов, операций, элементов и/или компонентов, но не исключают наличия или добавления одного или более других свойств, целых чисел, этапов, операций, элементов, компонентов и/или составленных из них групп.

[0020] В изложенном описании используются примеры, характеризующие данное изобретение, включая предпочтительные варианты выполнения, а также обеспечивающие возможность любому специалисту в данной области техники осуществить на практике данное изобретение, включая выполнение и использование любых устройств или систем, а также выполнение любых относящихся к этому способов. Объем правовой охраны данного изобретения определен формулой изобретения, при этом он может включать другие примеры, которые встретятся специалистам в данной области техники. Подразумевается, что подобные другие примеры подпадают под объем правовой охраны формулы изобретения, если они содержат конструктивные элементы, которые не отличаются от элементов, описанных в формуле изобретения, или если они содержат равноценные конструктивные элементы с несущественными отличиями от элементов, описанных в формуле изобретения.

Перечень элементов:

Паротурбинная установка 10 Первая турбина 12 Корпус 13 Первый впускной канал 14 Второй впускной канал 16 Бойлер 18 Первый паропровод 20 Второй паропровод 22 Первый клапан 24 Второй клапан 26 Система управления 28 Подогреватель 30 Вторая паровая турбина 32 Корпус 33 Третья паровая турбина 34 Корпус 35 Вал 36 Третий впускной канал 42 ТУПГ 44 Третий паропровод 46 Третий клапан 48 Четвертый клапан 50 Пятый клапан 52 Шестой клапан 54 Седьмой клапан 56 Четвертый впускной канал 58 Пятый впускной канал 60 Шестой впускной канал 62 Седьмой впускной канал 64А Седьмой впускной канал 64В Четвертый паропровод 66 Пятый паропровод 68 Шестой паропровод 70 Седьмой паропровод 72

Изобретение относится к энергетике. Паротурбинная установка, содержащая паровую турбину, имеющую первый впускной канал и второй впускной канал для приема поступающего пара, первый паропровод и второй паропровод, функционально присоединенные соответственно к первому клапану и второму клапану и предназначенные для проведения поступающего пара соответственно к первому впускному каналу и второму впускному каналу, и систему управления, функционально присоединенную к первому клапану и второму клапану и предназначенную для регулирования количества поступающего пара и давления к каждому впускному каналу, первому и второму, исходя из потребности в нагрузке на паровую турбину и давления поступающего пара. Также представлены вариант выполнения паротурбинной установки и корпус паровой турбины. Изобретение позволяет увеличить мощность паровой турбины и повысить эффективность паровой турбины в условиях частичной нагрузки. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Паротурбинная установка, содержащая
паровую турбину, имеющую первый впускной канал и второй впускной канал для приема поступающего пара, причем первый впускной канал расположен у местоположения с более высоким давлением на паровой турбине, чем второй впускной канал,
первый паропровод и второй паропровод, функционально присоединенные соответственно к первому клапану и второму клапану и предназначенные для проведения поступающего пара соответственно к первому впускному каналу и второму впускному каналу, и
электромеханическую систему управления, функционально присоединенную к первому и второму клапанам и предназначенную для регулирования количества поступающего пара, подаваемого к каждому впускному каналу, первому и второму, исходя из потребности в нагрузке на паровую турбину и давления поступающего пара, при этом электромеханическая система управления выполнена с возможностью, по меньшей мере, частичного открытия второго клапана в ответ на уменьшение потребности в нагрузке на паровую турбину и с возможностью, по меньшей мере, частичного закрытия первого клапана в ответ на уменьшение потребности в нагрузке на паровую турбину, причем количество поступающего пара, поданного к второму каналу через второй клапан, превышает количество поступающего пара, поданного к первому каналу через первый клапан.

2. Паротурбинная установка по п. 1, в которой электромеханическая система управления выполнена с возможностью, по меньшей мере, частичного открытия второго клапана в ответ на увеличение потребности в нагрузке на паровую турбину.

3. Паротурбинная установка по п. 1, содержащая источник пара, проточно сообщающийся с первым и вторым паропроводами.

4. Паротурбинная установка по п. 3, в которой источником пара является бойлер или теплоутилизационный парогенератор (ТУПГ).

5. Паротурбинная установка, содержащая
секцию высокого давления, содержащую
паровую турбину высокого давления (ВД), имеющую первый впускной канал и второй впускной канал для приема первого поступающего пара, и
первый паропровод и второй паропровод, функционально присоединенные соответственно к первому клапану и второму клапану и предназначенные для проведения поступающего пара соответственно к первому впускному каналу и второму впускному каналу, причем первый впускной канал расположен у местоположения с более высоким давлением на паровой турбине ВД, чем второй впускной канал,
секцию среднего давления, содержащую
паровую турбину среднего давления (СД), имеющую третий впускной канал и четвертый впускной канал для приема второго поступающего пара, и
третий паропровод и четвертый паропровод, функционально присоединенные соответственно к третьему клапану и четвертому клапану и предназначенные для проведения второго поступающего пара соответственно к третьему впускному каналу и четвертому впускному каналу, причем третий впускной канал расположен у местоположения с более высоким давлением на паровой турбине СД, чем четвертый впускной канал, и
электромеханическую систему управления, функционально присоединенную к первому, второму, третьему и четвертому клапанам и предназначенную для регулирования количества первого и второго поступающего пара, подаваемого к каждому впускному каналу, первому, второму, третьему и четвертому, исходя из потребности в нагрузке на паровую турбину и давления первого поступающего пара и второго поступающего пара, при этом количество поступающего пара, поданного к четвертому каналу, превышает количество поступающего пара, поданного к третьему каналу, и количество поступающего пара, поданного к второму каналу, превышает количество поступающего пара, поданного к первому каналу.

6. Паротурбинная установка по п. 5, дополнительно содержащая источник пара, проточно сообщающийся с первым, вторым, третьим и четвертым паропроводами.

7. Паротурбинная установка по п. 6, в которой источником пара является бойлер или теплоутилизационный парогенератор (ТУПГ).

8. Паротурбинная установка по п. 7, в которой ТУПГ содержит по меньшей мере один из следующих барабанов: барабан высокого давления, барабан среднего давления и барабан низкого давления.

9. Паротурбинная установка по п. 8, в которой первый поступающий пар обеспечивается бойлером.

10. Паротурбинная установка по п. 9, в которой второй поступающий пар обеспечивается ТУПГ.

11. Паротурбинная установка по п. 5, в которой система управления выполнена с возможностью, по меньшей мере, частичного открытия второго клапана в ответ на увеличение потребности в нагрузке на паровую турбину.

12. Паротурбинная установка по п. 5, в которой электромеханическая система управления выполнена с возможностью, по меньшей мере, частичного открытия второго клапана в ответ на уменьшение потребности в нагрузке на паровую турбину.

13. Корпус паровой турбины, содержащий секцию высокого давления, секцию среднего давления и секцию низкого давления и по меньшей мере два паровпускных канала в каждой из указанных секции высокого давления, секции среднего давления и секции низкого давления, причем первый из указанных по меньшей мере двух паровпускных каналов расположен у местоположения с более высоким давлением на паровой турбине, чем второй впускной канал из указанных по меньшей мере двух паровпускных каналов, и количество поступающего пара, поданного к второму каналу в каждой секции, превышает количество поступающего пара, поданного к первому каналу в каждой секции.