Способ разгрузки теплофикационной паротурбинной установки Советский патент 1989 года по МПК F01K13/02 

1

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на электростанциях при эксплуатаищи теплофикационных паровых турбин с отборами пара для подогрева сетевой воды.

Целью изобретения является повышение над,ежности и экономичности.

На чертеже приведена схема теплофикационной паротурбинной установки, реализующей предлагаемый способ.

Установка содержит парогенератор 1 подключенный по свежему пару через клапан 2 автоматического затвора (КАЗ) к цилиндру 3 высокого давле-- ния (ЦВД) турбины. На паропроводе свежего пара за парогенератором 1 установлен датчик 4 расхода свежего пара (ДРП). Выход ЦВД 3 соединен через регулирующий клапан (РК) 5 с ци- линдром 6 среднего давления (ЦСД) и через регулирующее устройство 7 (РУ) с редук1щонно-охладительной установкой 8 (РОУ). Выход РОУ 8 соединен с верхним сетевым подогревателем 9 (ВСП) и через защитно-регулирующее устройство (ЗРУ) 10 паропроводом 11 подключен к верхнему тепл.офикацион- ному отбору 12 (ВО) турбины. К этому же отбору 12 паропроводом 11 через ЗРУ 10 подключен ВСП 9. К вьгходу РОУ 8 через запорно-регулирующее устройство (ЗРУ) 13«паропроводом 14 подключен также нижний сетевой подогреватель (НСП) 15. На паропроводе 16, со единяняцем НСП 15 с выходом ЦСД 6, установлен обратный клапан (ОК) .17.

Выход ЦСД 6 подключен к цилиндру 18 низкого давления (ЦНД), который, в свою очередь, соединен с конденсатором 19. К трубопроводу сетевой воды на выходе из .ВСП 9 подключен пико- вьй подогреватель 20 (ШТ), в котором размещены устройство 21 для подогрег ва воды и регулятор 22 температуры сетевой воды. Выход ПП 20 трубопроводом сетевой воды соединен с тепловым потребителем 23 (ТП). К турбине присоединен генератор 24.

Установка снабжена также импульсными линиями 25-29, сетевьши 30 и питательными 31 насосами, деаэратором 32 и регенеративными подогревателями 33 и 34.

Способ осуществляется следующим образом.

При снижении электрической нагрузки тепловой электрической станции закрывается (РК) 5, при этом вследствие снижения расхода свежего пара, подается импульс от ДРП 4 на открытие РУ 7 и ЗРУ 10. РУ 7 открьшается настолько, чтобы восстановить задан- ньй расход пара из парогенератора 1, а при помрщи ЗРУ 10 устанавливается давление в ВО 12, соответствующее давлению до снижения нагрузки электростанции

При этом сут марньй расход пара через ступени, расположенные за верхним отбором 12, .остается близким к номинальному, пар на НСП 15 подается из выходной части ЦСД 6 через обратный клапан 17 примерно в том же количестве, что и до разгрузки, а пар в ВСП 9 подается в большем количестве, чем до разгрузки электростанции на величину, эквивалентную снижению мощности обводимых ступеней вызванному уменьшением расхода пара

через РК 5. Практически это реализуется за счет расхома пара и охлазвда- ющей воды через РОУ 8, Одновременно на такое же количество уменьшается отпуск теплоты в ГШ 20 путем воздействия на регулятор 22 температуры и устройство 21 для подогрева воды.

При необходимости дальнейшей разгрузки турбины прикрывается ЗРУ 10 и открывается ЗРУ 13. В этих условиях уменьшается расход пара через ступени, расположенные за верхним отбором 12 -(ступени промежуточного отсека ЦСД 6 и ступени ЦНД 18), что и приводит к уменьшению мощности турбины.

Одновременно увеличивается расход пара на ВСН 9 и организуется расход пара на НСП 15 через ЗРУ 13 по паропроводам.

Таким образом, суммарный расход на ВСП 9 и НСП 15 возрастает, а отпуск теплоты из ПП 20 соответственно уменьшается, при этом поддерживается заданная температура сетевой воды у потребителя 23.

Такая разгрузка может вестись до вентиляционного расхода пара через ЦНД 18, при этом обведенные ступени ЦСД 6 могут охлаждаться противотоком, а ЦНД 18 - прямотоком, и сум- марньй расход пара на ВСП 15 возрастает, примерно, на величину, равную расходу пара через эти отсеки при номинальной нагрузке турбины. Возможна также утилизация теплоты вентиляционного расхода пара в основном или встроенном пучке (не показан) конденсатора 19.

Предлагаемый способ позволяет отпускать теплоту из основных сетевых подогревателей, подключенных к отборам турбины, независимо от расхода пара через проточную часть и от давления пара в отборах. Кроме того, благодаря возможности повьшения давления в ВСП 9 и ЦНД 18 сверх макси-. мально допустимого давления в соответствующих отборах турбины возможно существенное увеличение теплов.ос- приятия, а следовательно, и отпуск теплоты этими сетевыми подогревателями без увеличения их поверхности нагрева.

Способ может быть реализован на /установках, не имеющих регулирующе- го устройства (диафрагмы) между ЦСД и ЦНД 18, а также при наличии такого

регулирующего устройства, а также на турбоустановках с промежуточным перегревом пара в совокупности с подачей пара помимо ЦНД 3 в промежуточный пароперегреватель 4 и на атомных турбоустановках, на которых вместо РОУ 8 можно ограничиться только РУ 7, так как температура пара после ЦНД 3

0 близка температуре насыщения.

Способ может быть реализован, кроме того, и при наличии одного сетевого подогревателя, подключенного к одному из отборов тувбины. При

5 этом отпадает необходимость в ЗРУ 13 :и паропроводе 14. В аварийных ситуациях при отключении генератора 24 и срабатьгоании автомата безопасности закрьшаются КАЗ 2 и ЗРУ 10, что пре0 дотвращает увеличение частоты вращения ротора турбоустановки.

Использование предлагаемого способа позволяет отказаться от дополнительного сетевого подогревателя, что

5 ведет к повьшению экономичности способа. При реализации способа на турбоустановках, не имеющих рег.улиру- Ю1Щ1х устройств перед ЦНД 18, обеспечивается заданньй отпуск теплоты

0 потребителю при потерях в конденсаторе 19, близким к нулевому значению.

Ввиду того, что заданный отпуск теплоты может быть обеспечен при очень малых давлениях в отопительных

g отборах, близким к давлению в конденсаторе 19, то аналогичные давления будут и в обводных ступенях.

Так как вибрационные напряжения в ступенях пропорциональны давлению

0 (плотности) пара, то снижение давления в сравнении с прототипом приведет к повьшению надежности работы установки. Надежность повышается также за счет введения дополнительной

5 защиты, которая отключает подачу пара в отборы при срабатывании автомата безопасности (например КА32).

Формула изобретения

0

Способ разгрузки теплофикационной паротурбинной установки путем генерации свежего пара с подачей его в цилиндры проточной части турg бины, уменьшения расхода пара через ступени цилиндра среднего давления воздействием на его регулирующий клапан и .обводом части нпи всех ступеней этого цилиндра по паровому по5 1А549926

току с подачей одной его части попоследовательного увеличения расхода

меньшей мере в один подогреватель .одной части пара, подаваемого в сетесетевой воды, а другой в последу-вые подогреватели,, превышающего расjcHtpie ступени турбины и поддержания ход пара на них при номинальной назаданной температуры прямой сетевойгрузке турбины, и последующего уменьводы изменением отпуска тепла пи-шения расхода другой части пара до

ковым подогревателем от постор оннего уровня, соответствующего вентиляционисточника, отличающийсяному расходу пара в обводимые и потем, что, с целью повышения надежное-ю следующие ступени, при этом соответти и экономичности, расход свежегоственно уменьшают отпуск тепла сетепара поддерживают постоянным путемвой воды отпикового подогревателя.

Изобретение м.б. использовано на электростанциях при эксплуатации теплофикационных паровых турбин с отборами пара для подогрева воды. Цель изобретения - повьшение надежности и экономичности установки. При снижении электрической нагрузки восстанавливается заданный расход пара из парогенератора 1 открытием регулирующего устройства 7 и защитно-регулирующего устройства 10. Суммарный расход пара через ступени (С), распспо- женные за верхним отбором 12, остается близким к номинальному, пар на нижний сетевой подогреватель 15 подается из выходной части циливдра 6 среднего давления через обратный клапан 17 в том же количестве, что и до разгрузки электростанции, на величину, эквивалентную снижению мощности обводных С, вызванному уменьшением расхода пара через регулирунзящй кла(О (Л