Паротурбинная установка Советский патент 1987 года по МПК F01K13/00 F01D21/00 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при эксплуатации паротурбинных установок и энергетических пappтypбинньtx блоков электростанций в режимах останов ки с расхолаживанием.

Целью изобретения является повышение надежности в режимах принудительного расхолаживания и сокращение их продолжительности.

На чертеже представлен один из вариантов схемы паротурбинной установки.

Паротурбинная установка содержит последовательно соединенные по пару цилиндр 1 высокого давления (ЦВД), цилиндр 2 среднего давления (ДСД), цилиндр 3 низкого давления (ЦНД) и конденсатор 4, паропровод 5 свеже- го пара с установленными на нем задвижкой 6 и органами 7 парораспределения. ЦВД 1 сообщен с ЦСД 2, а последний - с ЦНД 3 соотвественно перепускными паропроводами 8 и 9. Пер.ед- ние и задние концевые уплотнения 10 и 1 каждого из цилиндров 1-3 содержат внешние-камеры 12 и уппотняющие камеры 13. Передние и задние концевые уплотнения 10 и 11 цилиндров 1 и 2 содержат, кроме того, по одной и более камер 14 отвода пара. Внешние камеры 12 соединены с коллектором 16 отсоса паровоздушной смеси, подключенным к камере всасывания (не показана) эжектора 16 концевых уплотнений. Уплотняющие камеры 13 всех уплотнений 10 и П подключены к основному коллектору 17 подвода уплотняющего пара, который трубопроводом

18с установленной на нем арматурой

19и 20 соединен с источником (не показан) уплотняющего пара. Камеры 14 трубопроводами 21 соединены с трубопроводами схемы турбоустановки (не показаны). По меньшей мере одна

из камер 14 соединена трубопроводами 22 с дополнительным коллектором 23 подвода пара, подключенным трубопроводом 24 с установленным на нем клапаном 25 к источнику горячего пара. На трубопроводах 21 и 22 установлены задвижки 26 и 27 соотвественно. К конденсатору 4 линией 28 с задвижками 29 и 30 подключены ос- новной эжектор 31 и эжектор 32 расхолаживания. Линия 33 с установленными на ней задвижками 34-37 сообщает коллектору 17 подвода уппотняющего пара с камерами всасывания эжеторов 16, 31 и 32. Линия 38 с установленными на ней задвижками 39-42 сообщает дополнительный коллектор 23 подвода пара с камерами всасывания эжекторов 16, 31 и 32. К паропроводу 5 свежего пара подключена линия 43 впуска воздуха с установленной на ней задвижкой 44. Коллектор 15 отсоса паровоздушной смеси подключен через задвижку 45 к эжектору 16 концевых уплотнений.

Установка работает следукщим образом.

В нормальных эксплуатационных режимах открыты задвижка 6 и органы парораспределения (задвижки) 26, 19, 29 и 30, закрыты задвижки 27, клапан 25, задвижки 34-37, 39-42 и 44. При этом рабочий пар подводится в турбину по паропроводу 5, ч.ере органы 7 парораспределения проходит последовательно ЦВД 1, ЦСД 2 и ЦНД 3, поступает в конденсатор 4, где конденсируется. Уплотняющий пар подается по трубопроводу 18 в коллектор 17 подвода уплотняющего пара, откуда поступает в уплотнякндие камеры 13 концевых уплотнений 10 и П всех цилиндров 1-3. Из внешних камер 12 через коллектор 15 отсоса паровоздушной смеси эжектор 16 концвых уплотнений отсасывает паровоздушную смесь, состоящую из части пара, поступающего из уплотняющих камер 13, и воздуха, поступающего во внешние камеры 12. Воздух из конденсатора 4 отсасывается основны эжектором 31 по линии:28.

При остановке турбины и переводе ее в режим воздушного принудительного расхолаживания закрывают задвижк 6, включают дополнительно в работу эжектор 32 расхолаживания, подключа его к конденсатору 4 линией 28, и открывают задвижку 44 на линии 43 впуска воздуха. При этом в начале процесса расхолаживания сохраняют подачу уплотняющего пара на концевые уплотнения 10 и II всех цилиндров 1-3 из коллектора 17, регулируя его расход арматурой 19 и 20. Для управления изменением относительног расширения роторов ЦВД 1 и ЦСД 2 можно организовать подачу пара в камеры 14 из дополнительного коллектора 23 подвода пара. Для этого закрывают задвижку 26 и открывают задвижку 27

расход подаваемого в дополнительньй коллектор 23 пара регулируют клапаном 25.

По мере остывания расхолаживаемы цилиндров 1 и 2 температура уплотняющего пара становится выше температуры их металла, и его поступлени в цилиндры I и 2 замедляет процесс остывания. Поступление уплотняющего пара в конденсатор при малых разрежениях, характерных для процесса рахолаживания, приводит к разогреву выхлопа ЦНД 3, что снижает надежность работы турбины. Для исключения перечисленных отрицательных эффектов подачу уплотняющего пара на концевые уплотнения 10 и 11 цилиндров 1-3 прекращают, для чего закрывают арматуру 19 и 20 и клапан 25. При этом в общем случае возника ет перепад давления между цилиндрам 1-3 и соответствующими внешними ка-, мерами 12 концевых уплотнений 10 и 11 цилиндров 1-3. Разрежение внутри цилиндров -3, как правило, вьше разрежения во внешних камерах 12, создаваемого эжектором 16 концевых уплотнений, из-за сравнительно не- больщого сопротивления между атмосферой и внещними камерами 12. Наличие указанного сопротивления перепада приводит к перетокам воздуха из внешних камер 12 в цилиндры 1-3. В цилиндрах 1 и 2 этот переток приводит к местному захолаживанию в зоне концевых уплотнений 10 и 11, вызывающему увеличение относительного укорочения ротора, приводящее к необходимости снижения темпа расхолаживания за счет расхода воздуха, подаваемого в цилиндры I и 2. Для уменьщения рассматриваемого отрицательного эффекта прекращают отсос воздуха эжектором 16 концевых уплотнений из внешних камер 12, для чего закрывают задвижку 45. Одновременно с помощью линии 33 подключают эжектор 16 к коллектору 17 открытием задвижек 34 и 35, организуя отсос воздуха из уплотнякядих камер 13 концевых уплотнений 10 и 1 цилиндров 1-3. Так как гидравлическое сопротивление участка.концевых уплотнений между атмосферой и уплотняющими камерами 13 выше, чем участка между атмосферой и внешними камерами 12, то расход воздуха, проходящего из атмосферы в уплотняющие камеры 13, снижается, что уменьшает расход воздуха, отсасываемого эжектором 16 из концевых уплотнений 10 и П. При этом давление на всасе эжектора 16 снижается и приближается к давлению

в цилиндрах 1 и 2, что уменьшает перетечки воздуха между уплотняющими камерами 13 и цилиндром 1 и 2 (проточной частью) и вызываемый ими эффект увеличения относительных укоO рочений роторов. Для полного исключения этих перетечек всасывакяцую камеру эжектора 16 концевых уплотнений дополнительно соединяют с вса- сывакщей камерой эжектора 32 расхо5 лаживания, отсасывающего воздух из цилиндров 1-3 через конденсатор 4. Для этого дополнительно открывают задвижку 36. Если в процессе расхолаживания для отсоса воздуха исполь0 зуется один основной эжектор 31, то , всасывающую камеру эжектора 16 соединяют с всасывающей камерой эжектора 1 открытием задвижки 37. Соединение всасывающих камер эжектора

5 16 и одного из эжекторов 31 или 32 обеспечивает снижение до нуля перепада давления между уплотняющими камерами 13 и цилиндрами 1-3 (их проточной частью) и исключение перете0 аек воздуха вдоль концевых уплотнений 10 и 11. При этом снижается величина относительного укорочения ротора и появляется возможность ускорить процесс расхолаживания. Уско5 рение процесса остывания достигается и тем, что эжектор 16 используется и для отсоса воздуха из цилиндров 1-3 ( их прол очной части).

Эжектор 16 может быть подключен

0 к дополнительному коллектору 23 подвода пара. При этом открывают задвижки 39 и 40, а выравнивание дав- ления в камерах 14 отвода пара и в цилиндрах 1 и 2 обеспечивается одно5 временным открытием задвижки 41 или 42 в зависимости от того, какой из эжекторов 31 или 32 используют для отсоса воздуха.. .

0 Формула изобретения

Паротурбинная установка, содержащая цилиндры высокого и среднего давления, последний из которых сооб- 5 Щен перепускным трубопроводом с цилиндром низкого давления, соединенным на выхлопе с конденсатором, к которому подключен основной эжектор, камера всасывания которого сообщена

51288309 6

с камерами всасывания эжекторов рас-целью повышения надежности в режимах

холаживания и концевых уплотнений,принудительного расхолаживания и сопоследний через коллектор отсосакращения их продолжительности, она

паровоздушной смеси подключен к внеш-снабжена дополнительным коллектоним камерам концевого уплотнения ци- ром подвода пара, к которому подклюлйндров, уплотняющие камеры которых .чена по меньшей мере одна из камер

сообщены с коллектором подвода уплот-отвода пара концевых уплотнений, а

няющего пара, а концевые уплотнениякамера всасывания по меньшей мере

цилиндров высокого и среднего давле-одного из эжекторов сообщена с колния имеют камеры отвода пара, о т - 10лектором подвода уплотнякщего палича.ющаяся тем, что, сра.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при эксплуатации паротурбинных установок и энергетических паротурбинных блоков электростанций в режимах остановки с расхолаживанием. Изобретение позволяет повысить надежность в режимах принудительного расхолаживания. Для управления измене- нием относительного расширения роторов цилиндров 1 и 2 организована подача пара по меньшей мере в одну из камер 14 отвода пара концевых уплотнений (КУ) из дополнительного коллектора 23. Для предупреждения местного захолаживания в зонах КУ 10 и 11 прекращают отсос воздуха эжектором 16. Подключением последнего, к коллектору 17 организуют отсос воздуха из уплотняющих камер 13 КУ 10 и 11 цилиндров 1, 2 и 3. 1 ил. C/J СО J