Способ остановки паротурбинного турбогенератора с воздушным расхолаживанием приводной турбины Советский патент 1990 года по МПК F01K13/02 F01D21/00 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для сокращения продолжительности простоя паротурбинного турбогенератора при остановках, связанных с проведением ремонтных работ..

Целью изобретения является повышение надежности и сокращение продолжительности расхолаживания.

На чертеже схематично приведено устройство для осуществления способа.

Турбогенератор включает паропро- . вод 1 свежего пара, на котором установлены стопорный клапан 2 и регулирующие клапаны 3 и которым 11Щ1индр 4 . высокого давления турбины соединен с котлом (не показан). Выхпоп цилиндра 4 соединен с промежуточным пароперегревателем 5 котла, который через

фргаиы 6 парораспределения подключен ij: входу цилиндра 7 среднего и низкого авпекня турбины, выход которого соединен с конденсатором 8. : К конденсатору 8 линий 9 с уста- овленным на ней клапаном (задвижкой О подключен эжектор 11 системы расхолаживания, соединенный также лини- (й 12, на которой установлен кпапан

3 с источником пара (не показан). Паропровод 1 соединен помимо цилиндра 4 высокого давления турбины с конденсатором 8 через пускосбросное уст- ойство 14, а промежуточный паропере1 реватель 5 имеет линию 15 связи с атмосферой для впуска охлаждающего воздуха. Ротор 16 турбины соединен с ро- генератора 17 и образует вместе с ним единый ротор турбогенератора, ротор через редуктор 18 и уст- )ойстБо 19 зацепления соединен с электродвигателем 20 валоповоротного Устройства.

I Турбина оснащена датчиками 21 - 24 |: помощью которых контролируется ее Тепломеханическое состояние в процес- j;e расхолаживания, а частота вращения Ьотора турбогенератора контролируется датчиком 25.

I Обмотка 26 ротора ге.рератора 17 че )ез шины 27 соединяется либо с рабочи зозбудителем через устройство 28, ли5о с резервным .возбудителем через уст | ойство 29-i Кроме того, в схеме преду Ьмотрен источник 30 постоянного тока Ктиристорный вьшрямитель) 8 который ., Питается от сети 31 переменного тока. Он может быть подключен через рубильник 32 к шинам 27. Управление источ- НИКОМ 30 тока (тиристорным выпрямителем) осуществляется системой 33 управления. Постоянный ток в цепи выпрямителя 30 контролируется амперметром 34 На схеме также показан блочный транс- форматор 35, к которому подключена обмотка статора генератора.

Предлагаемый способ остановки турбогенератора с воздушным расхолаживанием осуществляют следующим образом.

В режиме, предшествующем остановке турбина питается паром, подводимым к ней по паропроводу 1 от котла, пускосбросное устройство 14, кпапан на линии 15, клапан 10 на линии 9 закрыты, а клапаны 2,3 и органы 6 открыты. Обмотка статора генератора 17 через блочньй трансформатор 35 подключена к электрической сети (не показана),

0

д

0

5

а обмотка 26 ротора генератора 17 через шины 27 подключена устройством 28 к рабочему возбудителю (или через устройство 29 к резервному возбудителю) . Рубильник 32 отключен. Двигатель 20 валоповоротного устройства отключен и устройство 19 находится в положении, обеспечивающем расщепление шестерен редуктора 18.

Разгрузку турбогенератора осухцеств- ляют прикрытием рёгулируюп1их клапанов 3, затем .закрывают стопорные клапаны 2 и прекращают подачу пара в турбину, после чего выключателями (не показаны) отключают обмотку статора генератора 17 от сети, а обмотку 26 ротора устройством 28 (29) от рабочего (резервного) возбудителя. Частота вращения ротора турбогенератора, контролируемая по датчику 25, начинает снижаться. После остановки ротора включают в работу двигатель 20 валоповоротного устройства. С помощью устройства 19 вводят в зацепление шестер ни редуктора 18, после чего вращение ротора 16 обеспечивается работой валоповоротного устройства. I

Одновременно производят обеспари- вание котла через паропровод 1 и пускосбросное устройство 14 в конденсатор 8. По окончании этого процесса начинают воздушное расхолаживание турбины, для чего включают в работу эжектор 11 путем подачи к нему рабочего пара по линии 12, после чего от1сры- вают клапан 10 и линией 9 соединяют конденсатор 8 с эжектором 11. Открывают клапан на линии 15 и подают воздух в проточную часть турбины. Лля охлаждения цилиндра открьшают клапаны 3,2 и устройство 14, при этом воздух из атмосферы проходит через цилиндр 4 высокого давления, двигаясь по цепи . ЛИНИЯ 15 - цилиндр 4 - регулирующие клапаны 3 - стопорные клапаны 2 - паропровод 1 - пуско-сбросное устройство 14 - конденсатор 8 - линия 9 - эжектор 11 - атмосфера.

Для охлаждения цилиндра 7 среднего и низкого давления открьгоают органы 6 и обеспечивают движение, воздуха по цепи: линия 15 - промежуточный пароперегреватель, 5 - органы 6 - цилиндр 7 - конденсатор 8 - линия 9 - эжектор 11 - атмосфера. Регулирование расхода охлаждающего воздуха через турбину производят либо изменением степени открытия клапана 10, либо изменением расхода пара по линии 12 с помощью клапаI

на 13. Лия регулирования расхода воздуха по потокам, проходящим через цилиндры 4 и 7, используют клапаны 3 и органы 6. Температурное и механическое состояние цилиндров 4 и 7 турбины контролируют с помощью датчиков 21-24 В начале процесса расхолаживания рас- ход охлаждающего воздуха устанавливают сравнительно небольшим, для чего клапан 10 приоткрьшают. Если параметры тепломеханического состояния турбины остаются в допустимых пределах, то увеличением степени открытия клапана 10 постепенно увеличивают расход охлаждающего воздуха, что приводит к ускорению процесса остывания турбины.

После начала охпаящения турбины воздухом включают в работу тиристорны вьтрямитель 30 и рубильником 32 подключают его через шины 27 к обмотке |26 ротора генератора 17, обмотку статора генератора 17 замыкают на обмот- ку низкого напряжения трансформатора 35. Величину тока в сети вьтрями- теля 30-, контролируемую, амперметром 34, устанавливают равной характерной величине.

Б этом режиме условия работы системы (турбина-генератор 17 - валопово- ротное устройство) определяется балансом моментов, воздействующих на вращающиеся элементы. Воздух, проходящий через проточную часть турбины, создает активный вращающий NjoMeHT, величина которого пропорциональна расходу воздуха. Трение в подшипниках определяет тормозящий момент, приложенный к ротору турбогенератора. Подкпючение обмотки ротора турбогенератора к источнику постоянного тока определяет появление момента электрического тор- можения, величина которого пропорцио- нальна току в сети возбуждения. Суммарный момент торможения, определяемый силами трения и электрического торможения, больше активного момента, разность между ними определяет мо- мент, воспринимаемый двигателем вало- поворотного устройства.

При увеличении расхода охлаждающего воздуха, которое производят с целью ускорения процесса остывания тур- бины, активный момент растет, что приводит к снижению нагрузки на валопо- воротное устройтво. Если в обмотке ротора генератора 17 установить малую

величину тока, то момент электрического торможения может оказаться недостаточным, а при определенном расходе воздуха создаваемый им активный момент превышает суммарньв тормозной момент. Появившийся в результате избыточный момент приводит к возрастанию частоты вращения ротора турбогенератора, которая YIpeвышaeт частоту вращения, обеспечиваемую работой двигателя валоповоротного устройства 20 При этом устройство 19 выводит из зацепления шестерни редуктора 18, расположенные на валу 16 турбогенератора 17 и на валу двигателя валоповоротного устройства 20, т.е. происходит фактическое отклонение валоповоротного устройства.

Длительная работа турбогенератора в таком режиме недопустима из-за снижения надежности, обусловленной опасностью быстрого износа и повреж.- дения подшипников. Чтобы исклю ить возникновение такого режима, характерную величину тока, которую устанавливают в обмотке ротора, определяют как минимальную величину тока в цепи возбуждения ротора генератора 17 которая обеспечивает поддержание в режиме зацепления ротора генератора 1 и валоповоротного устройства при максимальном расходе охлаждающего воздуха . Ее определение может быть произведено при любой остановке турбины или при подготовке ее к пуску. Наиболее целесообразно такое предварительное определение производить при холодной турбине, когда ее тепломеханическое состояние не будет ограничивать расход воздуха. После организации начальных расходов этого воздуха через турбину с помощьк источника 30 создают достаточно большой ток в цепи обмотки 26 ротора генератора, затем увеличивают расход воздуха через турбину до максимально возможного, определяемого, например, производительностью эжектора 11. После этого ток в цепи обмотки 26 постепенно снижают и контролируют момент начала расцепления валоповоротного устройства и ротора генератора, величина тока, зафиксированная в этот момент, взятая с некоторым запасом, является искомой величиной. В дальнейшем после начала процесса расхолаживания турбины воздухом с помощью источника 30 в цепи обмотки 26 ротора генератора

устанавливают величину тока, равную ог(ределенной вьше характерной величине, и в дальнейшем поддерживают ее б4з изменения.

Ф

о р м у л а

изобретения

Способ остановки паротурбинного турбогенератора с воздушным расхолажи-|р ваНием приводной турбины путем раз-, гйузки генератора и отключения его О сети, отключения обмотки ротора Г 5нератора от системы возбуждения, п)е1фащения подачи пара в турбину, ее (5 остановки, включения валоповоротного

устройства, последующей подачи охлаждающего воздуха в проточную часть турбины, подключения обмотки генератора к источнику постоянного тока и регулирования величины последнего, отличающийся тем, что, с целью повьииения надежности и сокращения продолжительности расхолаживания, обмотку ротора подключают после подачи в тьфбину охлаждающего воздуха, а величину тока в обмотке поддерживают равной минимально допустимому значению последнего при вращении ротора валоповоротным устройством с максимальным расходом охлаждающего воздуха

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для сокращения продолжительности простоя паротурбинного турбогенератора при остановках, связанных с проведением ремонтных работ. Целью изобретения является повышение надежности и сокращение продолжительности расхолаживания. После прекращения подачи пара в турбину, ее установки, включения валоповоротного устройства, подачи охлаждающего воздуха в проточную часть турбины при подаче воздуха в проточную часть турбины обмотку ротора генератора подключают к источнику постоянного тока и в процессе расхолаживания регулируют величину тока в этой обмотке. Целью такого регулирования является поддержание характерной величины тока, обеспечивающей непрерывную работу валоповоротного устройства в режиме зацепления с ротором турбогенератора. В качестве характерной величины тока в обмотке ротора генератора, определяемой предварительно, может быть использована минимальная его величина, при которой обеспечивается удержание ротора турбогенератора и валоповоротного устройства в состоянии зацепления при максимальном расходе охлаждающего воздуха через проточную часть турбины. 1 ил.

От рабочего От резервного возбудителе возбудителя

0,38к8