Способ эксплуатации паровой турбины с противоточными направлениями осевого движения пара в цилиндрах высокого и среднего давления Российский патент 2017 года по МПК F01D17/20 

Область техники

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях (ТЭС) в пусковых схемах паровых турбин (ПТ) с противоположными направлениями осевого движения пара в цилиндрах высокого и среднего давления (ЦВД и ЦСД).

Уровень техники

Известен принятый в качестве ближайшего аналога патентуемого изобретения способ эксплуатации ПТ с противоположными направлениями осевого движения пара в ЦВД и ЦСД и промежуточным перегревом пара (ППП) после ЦВД,

заключающийся в том, что в процессе работы регулируют в заданном допустимом диапазоне небаланс осевых усилий на УП (упорный подшипник) валопровода ПТ при непрерывном контроле текущего значения величины указанного небаланса (RU 2037052, F01D 17/20, 1995 [1]).

При пуске многоцилиндровой ПТ из холодного состояния пар на прогрев проточной части ЦВД и ЦСД обычно подают из главного паропровода (ГП) в ЦВД непосредственно, а в ЦСД - через быстродействующее редукционно-охладительное устройство (БРОУ) и тракт ППП (см., например, RU 114483, F01K 13/02, 2012 [2]).

В этих условиях предусмотренное в [1] регулирование небаланса осевых усилий на УП путем внутреннего обвода пара между ступенями давления в одном из цилиндров с контролем величины указанного небаланса по перепаду давлений на колодке УП представляется неоправданно сложным и неэкономичным из-за потерь энергии пара на обводимых ступенях давления.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является упрощение, а также повышение надежности и экономичности процесса регулирования небаланса осевых усилий на УП указанной ПТ в режиме пуска, а техническими результатами - повышение точности измерения величины небаланса осевых усилий и исключение необходимости обвода ступеней давления проточной части ПТ.

Решение указанной задачи путем достижения указанных технических результатов обеспечивается тем, что:

В способе эксплуатации ПТ с противоположными направлениями осевого движения пара в ЦВД и ЦСД и ППП после ЦВД,

заключающимся в том, что в процессе работы регулируют в заданном допустимом диапазоне небаланс осевых усилий на УП валопровода ПТ при непрерывном контроле текущего значения величины указанного небаланса,

согласно изобретению

в режиме пуска указанной ПТ с подачей на прогрев ее проточной части пара из ГП в ЦВД непосредственно, а в ЦСД - через БРОУ и тракт указанного ППП

регулирование величины указанного небаланса осевых усилий на УП осуществляют изменением доли пара, пропускаемого через проточную часть одного из указанных цилиндров по отношению к пару, байпасируемому при пуске ПТ в ее конденсатор,

а текущее значение величины указанного небаланса контролируют по разности температур рабочей и нерабочей сторон колодки УП.

Причинно-следственная связь между совокупностью признаков изобретения и достигаемыми техническими результатами заключается в следующем:

Осуществление регулирования величины указанного небаланса осевых усилий на УП изменением доли пара, пропускаемого через проточную часть одного из указанных цилиндров по отношению к пару, байпасируемому при пуске ПТ в ее конденсатор, в указанном режиме пуска ПТ позволяет существенно упростить процесс регулирования и исключить необходимость обвода паром ряда ступеней давления проточной части ПТ с соответствующим повышением экономичности ПТ в этом режиме работы.

Краткое описание фигур чертежа

На фиг. 1 изображена принципиальная пусковая схема ПТ для осуществления способа согласно изобретению; на фиг. 2 - узел А фиг. 1 с изображением расположения температурных датчиков на колодке УП.

Условные обозначения:

БРОУ - быстродействующее редукционно-охладительное устройство;

ВД - высокое давление

ГП - главный паропровод

КП - конденсатор пара;

ЛВК - линия возврата конденсата

ППП - промежуточный перегрев пара;

ПТ - паровая турбина;

СД - среднее давление

СКВД - стопорный клапан высокого давления

СКСД - стопорный клапан среднего давления

ТД - температурный датчик;

ТЭС - тепловая электростанция;

УП - упорный подшипник

ЦВД - цилиндр высокого давления;

ЦНД - цилиндр низкого давления;

ЦСД - цилиндр среднего давления.

Перечень позиций чертежа

1 - ЦВД; 2 - ЦСД; 3 - ЦНД; 4 - валопровод; 5 - электрогенератор; 6 - ГП; 7 - СКВД; 8 - БРОУ ВД; 9 - ХН ППП; 10 - ГН ППП; 11 - СКСД; 12 - перепускной паропровод; 13 - байпасный паропровод; 14 - БРОУ НД; 15 - КП; 16 - ЛВК; 17 - УП; 18 - колодка УП; 19, 20 - ТД.

Осуществление изобретения

Пусковая схема ПТ (фиг. 1) для осуществления способа согласно изобретению содержит ПТ с ЦВД 1, ЦСД 2, цилиндром низкого давления (ЦНД) 3 и валопровод 4, на свободном конце которого установлен электрогенератор 5. ЦВД 1 и ЦСД 2 установлены относительно друг друга с противоположными направлениями осевого движения пара в соответствующих цилиндрах. ГП 6 со стопорным клапаном высокого давления (СКВД) 7 подключен ко входу в ЦВД 1 непосредственно, а к ЦСД 2 - через БРОУ 8 ВД и тракт ППП с холодной ниткой (ХН) 9 и горячей ниткой (ГН) 10 со стопорным клапаном среднего давления (СКСД) 11. Выход ЦСД 2 соединен перепускным паропроводом 12 со входом ЦНД 3 и байпасным паропроводом 13, на котором установлено БРОУ 14 НД, - с конденсатором пара (КП) 15 ПТ, к выходу которого подключена линия 16 возврата конденсата в паросиловой цикл.

Валопровод 4 оборудован УП 17 (фиг. 1) для восприятия небаланса осевых усилий. По обе стороны колодки 18 УП 17 установлены температурные датчики (ТД) 19, 20. В процессе пуска пар от котла (не показан) по ГП 6 через СКВД 7 поступает на вход ЦВД 1 для прогрева его проточной части непосредственно, а в ЦСД 2 - через БРОУ ВД 8, ХН ППП 9, ГН ППП 10 и СКСД 11.

Регулирование величины указанного небаланса осевых усилий на УП 17 осуществляют изменением доли пара, пропускаемого через проточную часть одного из указанных цилиндров по отношению к пару, байпасируемому при пуске ПТ в КП 15, а текущее значение величины указанного небаланса контролируют по разности температур рабочей и нерабочей сторон колодки 18 (фиг. 2) УП 17 (фиг. 1).

Промышленная применимость

Способ эксплуатации ПТ согласно изобретению отвечает условию «промышленная применимость». Сущность технического решения раскрыта в формуле, описании и чертежах достаточно ясно для понимания и промышленной реализации соответствующими специалистами на основании современного уровня техники в области теплоэнергетики.

Область техники: теплоэнергетика. Суть: способ эксплуатации паровой турбины (ПТ) с противоположными направлениями осевого движения пара в цилиндрах высокого и среднего давления (ЦВД 1 и ЦСД 2) и промежуточным перегревом пара (ППП) после ЦВД 1. Способ заключается в том, что в процессе работы регулируют в заданном допустимом диапазоне небаланс осевых усилий на упорный подшипник (УП 17) валопровода 4 при непрерывном контроле текущего значения величины указанного небаланса, паропровода (ГП) 6 в ЦВД 1 непосредственно, а в ЦСД 2 - через быстродействующее редукционно-охладительное устройство высокого давления (БРОУ ВД) 8 и тракт указанного ППП. Отличие: регулирование величины указанного небаланса осевых усилий на УП 17 осуществляют изменением доли пара, пропускаемого через проточную часть одного из указанных цилиндров по отношению к пару, байпасируемому при пуске ПТ в ее конденсатор (КП) 15, а текущее значение величины указанного небаланса контролируют по разности температур рабочей и нерабочей сторон колодки 18 УП 17. Технические результаты: повышение точности измерения величины небаланса осевых усилий и исключение необходимости обвода ступеней давления проточной части ПТ. 2 ил.

Способ эксплуатации паровой турбины с противоположными направлениями осевого движения пара в цилиндрах высокого и среднего давления и промежуточным перегревом пара после цилиндра высокого давления,

заключающийся в том, что в процессе работы регулируют в заданном допустимом диапазоне небаланс осевых усилий на упорный подшипник ротора турбины при непрерывном контроле текущего значения величины указанного небаланса,

отличающийся тем, что:

в режиме пуска указанной турбины с подачей на прогрев ее проточной части пара из главного паропровода в цилиндр высокого давления непосредственно, а в цилиндр среднего давления - через быстродействующее редукционно-охладительное устройство и тракт указанного промежуточного перегрева пара

регулирование величины указанного небаланса осевых усилий на упорный подшипник осуществляют изменением доли пара, пропускаемого через проточную часть одного из указанных цилиндров по отношению к пару, байпасируемому при пуске турбины в ее конденсатор,

а текущее значение величины указанного небаланса контролируют по разности температур рабочей и нерабочей сторон колодки упорного подшипника.