Способ уплотнения цилиндра турбины, работающего на свежем паре, паротурбинной установки с парогенератором Советский патент 1992 года по МПК F01D11/04 

Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано при производстве и эксплуатации паротурбинных установок

Известен способ уплотнения цилиндров турбины паротурбинных установок, использующий дросселирование пара в их концевых и внутренних лабиринтных уплот- нительных устройствах два предотвращения потерь высокопотенциального рабочего тела - свежего пара и пара промперегрева. и обеспечении определенной экономичности установок.

Недостатком этого способа являются значительные потери высокопотенциального пара в уплотнениях цилиндров турбины что приводит к соответствующим потерям экономичности паротурбинной установки.

Наиболее близким к изобретению является способ уплотнения цилиндров паровых турбин, при котором в их уплотнительные устройства подают для запирания низкопотенциальный пар от турбины из холодной линии промперегрева или ближайшего к ней отбора пара на регенерацию, вытесняющий высокотемпературный, требующий затрат топлива в промперегревателе парогенератора, и охлаждающий аниболее нагретые элементы.

Недостатком способа является то, что низкотемпературный пар от турбины из холодной линии промперегрева или ближайшего отбора на регенерацию невозможно подать в уплотнительные устройства цилиндра турбины, работающего на свежем паре, для их запирания и охлаждения элементов ротора и статора, вследствие недостаточности давления. Это не позволяет повысить экономичность паротурбинной установки и надежность такого цилиндра.

Цель изобретения - повышение экономичности паротурбинной установки и надежности цилиндра турбины, работающего на свежем паре.

Поставленная цель достигается тем, что в способе уплотнения цилиндра турбины паротурбинной установки, основанном на подаче в уплотнительные устройства запирающего пара, в качестве последнего используют пар, отбираемый от поверхностей

нагрева парогенератора с давлением, равным давлению свежего пара, но более низкой, чем у него температурой.

Недогрев забираемого от поверхностей нагрева парогенератора пара на запирание уплотнительных устройств цилиндра тур бины увеличивает соответственно экономичность паротурбинной установки и создает условия для охлаждения им роторных и статорных элементов цилиндра турбины, работающего на свежем паре, что повышает надежность его работы.

На фиг.1 изображена схема паротурбинной установки, реализующая предлагаемый способ; на фиг.2 - ее идеальный тепловой цикл в диаграмме T-S , например, в установках докритических параметров.

Паротурбинная установка содержит парогенератор 1, связанный линией (трассой)

0 2 подачи острого пара в цилиндр 3 турбины с уплотнительными устройствами 4 лабиринтного типа, на валу которой расположен генератор 5 электрического тока. Линия 6 отвода пара из турбины соединена с кон5 денсатором (не показан), а линия 7 подачи в уплотнительные устройства цилиндра турбины пара, недогретого до наибольшей температуры в цикле (свежий пар), соединена с поверхностью нагрева парогенератора, ли0 ния 8 отвода пара из уплотнительных устройств соединена с системой регенерации (не показана), связанной линией 9 возврата пара из системы регенерации с парогенератором.

5 При работе на уплотнительные устройства 4 цилиндра 3 турбины по линии 7 подается пар от парогенератора 1 с давлением, равным давлению свежего пара, но более низкой, чем у него температурой. На линии

0 7 может предусматриваться установка за- порно-регулирующей арматуры и дроссельных устройств для регулирования расхода и давления подаваемого пара.

Как видно на диаграмме T-S согласно

5 фиг 2, точка А характеризует состояние пара, запираемого в уплотнительных устройствах цилиндра турбины, точка Б - свежего пара,-точка В - состояние, например, пара, подаваемого от парогенератора в уплотни0 тельные устройства. Пунктиром условно страссирована линия 7 подачи пара в уплотнительные устройства. Уменьшение по сравнению со свежим температуры пара, подаваемого от парогенератора в уплотни5 тельные устройства цилиндра турбины, снижает соответственно расход топлива на его нагрев в парогенераторе, а также создает условия для охлаждения роторных и статорных элементов. При этом повышается эко0 номичность паротурбинной установки, а также надежность цилиндра, работающего на свежем паре.

П р и м е р. В установках с турбинами К-200-130 в уплотнительные устройства ци5 линдра высокого давления турбины от парогенератора может быть подан пар с давлением 130 атм и температурой 350- 400°С, в то время как свежий пар имеет температуру 540 (560)°С, что по расчетной оценке равноценно экономии топлива на

выработку около 800 кВт. Применение более высоких температур подаваемого в уплотнения пара снижает выигрыш в экономичности установки при реализации способа. Более низкие температуры могут создать нежелательные градиенты в охлаждаемых элементах.

Способ может быть реализован как во вновь создаваемом оборудовании, так и в эксплуатируемом.

Способ применяется в исследовательских разработках парогенераторного и паротурбинного оборудования нового поколения. Экономический эффект от использования предлагаемого способа может быть определен по мере конкретизации па0

5

ротурбинной установки и объема внедрения.

Формула изобретения Способ уплотнения цилиндра турбины, работающего на свежем паре, паротурбинной установки с парогенератором, включающий подачу запирающего пара в уплотнительное устройство цилиндра, о т- личающийся тем, что, с целью повышения экономичности и надежности, в уплотнительное устройство подают пар, отбираемый из поверхностей нагрева парогенератора, с давлением, равным давлению свежего пара, и температурой ниже температуры последнего.

Т

$

1

I

фиг г