Выхлопной патрубок паровой турбины Советский патент 1986 года по МПК F01D25/30 

Изобретение относится к турбино- строению и может быть использовано при конструировании частей низкого давления паровых турбин.

Цель изобретения - повышение экономичности путем с-нижения неравномерности параметров потока пара за последней ступенью в широком диапазоне режимов работы турбины.

На фиг. 1 изображен выхлопной патрубок, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез..

Выхлопной патрубок содержит осе- радиальный диффузор 1 с внутренним 2 и внешним 3 ободами, пароохладитель 4 со сборными камерами 5 и 6, установленный эквидистантно поверхно сти внешнего обвода 3 диффузора.

Трубный пучок 7 пароохладителя 4 разделен дополнительными сборными камерами 8 - 10 на участки 11 - 14. Все сборные камеры 5,. 6, 8, 9, 10 снабжены штуцерами 15 с установленными на них запорно-регулирующими органами 16 - 20.

Выхлопной патрубок паровой тру- бины работает следующим образом.

При работе турбины на номинальном режиме (с осевым входом пара в выхлопной патрубок) зона максимального давления за рабочим колесом последив ступени находится в плоскости симме- трии со стороны, противоположной выходу пара из выхлопного патрубка.Охлаждающая среда подается через за- порно-регулирующий орган 18 в сборну камеру 9 в участки 12 и 13 трубного пучка 7 пароохладителя 4. Слив охлаждающей среды осуществляется из сборных камер 8 и 10 через запорно- регулирующие органы 17 и 19.

Пар омывает охлаждаемые участки 12 и 13 трубного пучка 7, конденсируется, при этом уменьшается его объ- 5 от номинальных. Например, на режиме

емный расход, что приводит к снижению давления в этой зоне и, соответственно, к выравниванию распределения давления за рабочим колесом последней ступени и иовьшгению экономичности турбины.

При работе турбины на режимах,отличных от номинального, зона макси50

с относительным объемным расходом 60% от номинального при номинальной частоте вращения КПД последней ступе ни с предлагаемым вьпшопным патрубком увеличивается на 1,5% абсолютных 5% относительных. Окружная неравноме ность давлений за рабочим колесом по следней ступени снижается в 2-3 раза

мального давления за рабочим колесом последней ступени смещается в окружном направлении на угол, обусловленный режимом работы турбины: при снижении нагрузки - в сторону, противоположную направлению вращения турбины, при увеличении нагрузки - по направлению вращения турбины.

Так, например, при смещении зоны

максимального давления в район сборной камеры 8 подача охла ждающей среды осуществляется через запорно-регулирующий орган 17 в сборную камеру 8, а слив - из сборных камер 5 и 9 через

запорно-регулирующие органы 16 и 18.. Пар омывает охлаждаемые участки 11 и 12 трубного пучка 7, конденсируется, уменьшается его объемный расход, снижается давление в этой зоне,

что приводит к выравниванию распре-. Деления давления за рабочим колесом последней ступени, к повышению экономичности турбины на рассматриваемом режиме.

Таким образом, для эффективной работы выхлопного патрубка необходимо, чтобы положение зоны интенсивной конденсации пара совпадало с положением зоны максимального давления.

Добиться этого можно, манипулируя запорно-регулирующими органами 16 - 20 и включая в работу соотв.етствующие режиму участки трубного пучка пароохладителя, а также выполняя пароохладитель 4 за осерадиальным диффузором 1 эквидистантно поверхности внешнего обвода 3 осерадиального диффузора 1, т. е. вдоль окружного направления смещения зоны максимального давления, и тем самым не нарушая аэродинамику проточной части. Наибольший эффект достигается на турбоагрегатах, последние ступени которых длительное время работают на режимах, отличных

50

с относительным объемным расходом 60% от номинального при номинальной частоте вращения КПД последней ступени с предлагаемым вьпшопным патрубком увеличивается на 1,5% абсолютных, 5% относительных. Окружная неравномерность давлений за рабочим колесом по-. следней ступени снижается в 2-3 раза.

17

15.

16

Фиг, г