Паросиловая установка Советский патент 1984 года по МПК F01K13/00 

Изобретение относится к энергетике и может быть использов-ано на тепловых электрических станциях при работе паросиловых ycTaifOBOK в нестационарных и малорасходных режимах. Известна паросиловая установка, содержащая котел и паровую турбину, в паровом пространстве конденсатора которой установлены пароприемные устройства (ППУ), предусматривающие захолаживание сбросного пара котла в период растопки и работы установки на холостом ходу и малых нагрузках с одновременным охлаждением элементов выхлопного патрубка турбины. Кроме того, паросиловая установка содержит линию, соединяющую деаэратор с трактом конденсата регенеративной системы, для предпусковой деаэрации питательной воды 1. Недостатком такой установки является значительный эрозионный износ выходных кромок рабочих лопаток последних ступеней турбины крупнодисперсной влагой, образующейся при сбросе пара в ППУ. Это приводит к изменению вибрационных и прочностных характеристик лопаток, а также к снижению их надежности и долговечности, что требует их замены во избежание аварий до полного ресурса наработки. Известна также паросиловая установка, содержащая котел, паровую турбину с конденсатором, в паровом пространстве которого установлены пароприемные устройства, подключенные перепускными линиями к выходным трубопроводам пароперегревателей котла, а линией впрыска - к трактуконденсата, систему охлаждения выхлопного патрубка турбины и линию предпусковой деаэрации питательной воды, содиняющую деаэратор с трактом конденсата через сливной насос одного из регенеративных подогревателей низкого давления. В известной установке предусматривается охлаждение элементов выхлопного патрубка турбины при работе в малорасходных режимах без образования крупнодисперсной влаги путем подачи в систему охлаждения и линию впрыска ППУ конденсата от постороннего источника с температурой, превыщающей не менее чем на 30°С температуру насыщения в конденсаторе 2. Однако невозможность в ряде режимов, например при работе турбины в моторном режиме (МР), обеспечить подачу конденсата требуемой температуры из собственной системы регенерации требует дополнительных связей по конденсату между установками электростанции, затрат на подготовку и перекачку химочищенной воды, что усложняет эксплуатацию особенно блочных установок, снижает их экономичность. Цель изобретения - повыщение надежности и экономичности. Указанная цель достигается тем, что в паросиловой установке, содержащей котел. паровую турбину с конденсатором, в паровом пространстве которого установлены пароприемные устройства, подключенные перепускными линиями к выходным трубопроводам пароперегревателей котла, а линией впрыска - к тракту конденсата, систему охлаждения выхлопного патрубка турбины и линию предпусковой деаэрации питательной воды, содиняющую деаэратор с трактом конденсата через сливной насос регенеративного подогревателя низкого давления, сливной насос на выходе дополнительно соединен с системой охлаждения выхлопного патрубка и линией конечного впрыска пароприемных устройств. На чертеже представлена принципиальная схема паросиловой установки. Паросиловая установка содержит котел 1 с первичным 2 и промежуточным 3 пароперегревателями, соединенными выходными трубопроводами с соответствующими цилиндрами 4 и 5 высокого и среднего давле«ия (ЦВД) и (ЦСД) паровой турбины, в паровом пространстве конденсатора 6 которой установлены система 7 охлаждения выхлопного патрубка цилиндра 8 низкого давления (ЦНД) и пароприемные устройства 9, подключенные перепускными линиями 10 и 11 через пускосбросные устройства 12 и 13 к выходным трубопроводам пароперегревателей 2 и 3 котла 1, а линией 14 впрыска - к тракту 15 конденсата, который через конденсатный насос 16 связан с конденсатором 6. Выходной трубопровод первичного пароперегревателя 2 соединен через редукционно-охладительную установку (РОУ) 17 с холодной ниткой промежуточного пароперегревателя 3. Установка содержит также генератор 18, регенеративные подогреватели 19 высокого и низкого давления, деаэратор 20 и линию 21 предпусковой деаэрации питательной воды, соединяющую деаэратор 20 через запорный орган 22 и сливной насос 23 с трактом 15 конденсата, к которому подключен трубопровод 24. Деаэратор 20 имеет линию 25 подвода пара от резервного источника (на чертеже не показан) и линию 26 выпара. На входе ЦВД 4 и ЦСД 5 установлены запорно-регулирующие органы 27 и 28, а на всасывающем и напорном трубопроводах сливного насоса 23 размещены запорные органы 29 и 30. В схеме паросиловой установки предусмотрен также трубопровод 31 с запорными органами 32 и 33, соединяющий напорный трубопровод сливного насоса 23 до запорного органа 30 с системой 7 охлаждения выхлопного патрубка и линией 14 впрыска ППУ 9. Паросиловая установка в малорасходных режимах, характерных для периода прохождения провала электрического графика нагрузки, работает следующим образом. В процессе уменьщения электрической нагрузки установки производится отключение подогревателей 19 высокого и низкого давления, а также перевод деаэратора 20 на работу от резервного источника пара по линии 25. Часть питательной воды из деаэратора 20 отводится по линии 21 предпусковой деаэрации при открытом запорном органе 22 на всас включенного в работу сливного насоса 23 при закрытых запорных органах 29 и 30 и через трубопровод 31 и открытый запорный орган 32 поступает в систему 7 охлаждения выхлопного патрубка ЦНД 8 турбины.

При достижении в процессе разгружения паросиловой установки соответствующей минимальной нагрузки производится останов котла 1. Закрытием запорно-регулирующих клапанов 27 и 28 на входе в ЦВД 4 и ЦСД 5 без отключения генератора 18 от сети турбоагрегат установки переводится в моторный режим работы. При этом необходимое температурное состояние проточной и выхлопной частей турбины поддерживают путем подвода в промежуточные ступени охлаждающего пара соответствующих параметров от постороннего источника, а также путем распыла питательной воды из деаэратора 20 в системе 7 охлаждения выхлопного патрубка ЦНД 8. Выпарной пар из деаэратора 20 по линии 26 может быть использован для подачи в последние камеры уплотнений цилиндров турбины, для питания основных эжекторов и в качестве охлаждающего пара последних ступеней ЦНД 8. Конденсат отработавщего пара из конденсатора б конденсатным насосом 16 по тракту 15 конденсата подается в деаэратор 20, а часть конденсата в количестве, равном расходу пара, подаваемого в схему установки от постороннего источника, отводится по трубопроводу 24, например, в схему регенерации соседней паросиловой установки.

При выходе паросиловой установки из резерва в активный режим работы производят растопку котла 1 и по мере роста параметров и расхода острого пара открывают на трубопроводе 31 запорный орган 33 и подают питательную воду в линию 14 конечного впрыска пароприемных устройств 9 с одновременным сбросом в них пара через пускосбросное устройство 12 и перепускную

линию 10, а также через РОУ 17, промежуточный пароперегреватель 3, пускосбросное устройство 13 и перепускную линию 11. Используемая в качестве впрыска ППУ 9 питательная вода с температурой, значительно превышающей температуру насыщения в конденсаторе, при распыле образует насыщенную мелкодисперсную пароводяную смесь, которая надежно захолаживает сбрасываемый в ППУ 9 пар.

При достижении толчковых параметров пара перед ЦВД 4 и ЦСД 5 открываются запорно-регулирующие органы 27 и 28. Подачей пара в цилиндры турбоагрегат выводится в активный режим. После этого отключаются РОУ 17, пускосбросные устройства 12 и 13 и впрыски питательной воды в систему 7 охлаждения выхлопного и. трубка и ППУ 9.

Таким образом, соединение напорного трубопровода сливного насоса с системой охлаждения выхлопного патрубка и линией конечного впрыска ППУ позволяет в малорасходных и нестационарных режимах работы паросиловой установки использовать в качестве впрысков для охлаждения выхлопного патрубка ЦНД и захолаживания сбросного пара питательную воду деаэратора, что обеспечивает надежное охлаждение элементов выхлопного патрубка насыщенной мелкодисперсной пароводяной смесью, захолаживание сбрасываемого пара в ППУ без образования крупнодисперсной влаги и тем самым исключает эрозионный из1юс выходных кромок рабочих лопаток последних ступеней, повышает надежность, экономичность и их ресурс работы.

Сохранение работоспособности деаэратора при работе паросиловой установки в нестационарных режимах (например, при переводе турбины в моторный режим) позволяет путем использования выпарного пара деаэратора в схеме установки исключить дополнительные связи с посторонними источниками пара и конденсата, что повышает надежность эксплуатации и уменьшает капитальные затраты на монтаж дополнительных трубопроводов. Кроме того, постоянная деаэрация питательной воды в деаэраторе позволяет сократить предпусковые операции перед растопкой котла.

ПАРОСИЛОВАЯ УСТАНОВКА, содержащая котел, паровую турбину с конденсатором, в паровом пространстве которого установлены пароприемные устройства, подключенные перепускными линиями к выходным трубопроводам пароперегревателей котла, а линией впрыска - к тракту конденсата, систему охлаждения выхлопного патрубка турбины и линию предпусковой деаэрации питательной воды, соединяющую деаэратор с трактом конденсата через сливной насос одного из регенеративны.ч подогревателей низкого давления, отличающаяся тем, что, с целью повь1шения надежности и экономичности, сливной насос на выходе дополнительно соединен с системой охлаждения выхлопного патрубка и линией впрыска пароприемных устройств. (D (Л со СХ)