Способ обогрева и расхолаживания фланцевого соединения наружного корпуса двухкорпусного цилиндра паровой турбины Советский патент 1992 года по МПК F01D25/12 

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к паросиловым установкам, содержащим турбины с двухкорпусным цилиндром высокого давления, снабженным системой обогрева и расхолаживания фланцев и шпилек фланца наружного корпуса.

Известен способ регулирования расхода рабочей среды в процессе обогрева фланцев корпуса паровой турбины, в котором регулируют часть потока рабочей среды сбрасываемой из фланца в зоне выхлопа цилиндра высокого давления. При этом изменяют расход греющей среды таким образом, чтобы достигнуть минимальный его величины, при которой контролируемый параметр (разность температур фланца и шпильки в зоне выхлопа) поддерживается в допустимых пределах (см. авт. св. СССР № 1079860, кл. F01 К 25/10, 1989).

Недостатком данного способа является то, что он не позволяет отводить всю рабочую среду из зоны выхлопа цилиндра в процессе обогрева фланцев из-за отсутствия арматуры на сбросных трубопроводах из зоны межкорпусного пространства, а также в связи с тем, что контролируемый параметр поддерживают только в зоне выхлопа цилиндра.

Известен способ обогрева и расхолаживания фланцевого соединения наружного

х| х| х|

О

ю со

ы

корпуса двухкорпусного цилиндра паровой турбины с петлеобразной схемой течения пара в межкорпусном пространстве (1), принятый за прототип. Согласно этому способу при обогреве i реющая среда подводится в центральную часть наружного фланца и§ межкорпусного пространства цилиндра турбины и отводится из фланца в зоне указанного пространства и зоне выхлопа цилиндра. При этом в процессе обогрева контролируют разность температур фланца и шпильки, смешение ротора турбины относительно корпуса. При расхолаживании охлаждающая среда подводится и удаляется также как и при обогреве, т. е. подводится среда в центральную часть фланца, а отводится из фланцев в зоне межкорпусного пространства и выхлопа.

Указанный способ имеет тот недостаток, что в нем невозможно регулировать расход греющей среды при обогреве и охлаждающей среды при расхолаживании на входе в систему из-за отсутствия соответствующей арматуры, что приводит к перерасходам пара в систему обогрева при прогреве фланцевого соединения и не позволяет эффективно расхолаживать наружный корпус при расхолаживании цилиндра.

Целью заявляемого изобретения является повышение экономичности и надежности работы турбины путем повышения равномерности температурного поля фланцевого соединения и сокращения расхода рабочей среды на его обогрев.

Указанная цель достигается тем. что в способе обогрева и расхолаживании фланцевого соединения наружного корпуса двухкорпусного цилиндра паровой турбины с петлеобразной схемой течения в нем рабочей среды, включающем подвод последней в центральную часть фланца из зоне межкорпусного пространства и регулирования расхода рабочей среды через фланцевые соединения по условиям поддержания заданной разности температур фланца и шпильки в зоне подвода и смещения ротора турбины относительно цилиндра в допустимых пределах, регулирование осуществляют изменением расхода отводимой среды, причем в процессе обогрева отвод рабочей среды осуществляют из фланцев в зоне межкорпусного пространства с контролем указанной разности температур, из фланцев в зоне выхлопа отводят всю оставшуюся часть рабочей среды, а в процессе расхолаживания отвод рабочей осуществляют из фланцев в зоне выхлопа, контролируя указанное смещение ротора турбины, из фланцев в зоне межкорпусиого пространства

отводят всю оставшуюся часть рабочей среды.

Причинно-следственная связь между отличительными признаками и целью изобретения заключается в следующем. Регулирования осуществляют с изменением расхода отводимой среды, причем при обогреве поддержание допустимого термонапряженного состояния шпильки в зоне

повода рабочей среды обеспечивается отводом из зоны межкорпусного пространства цилиндра необходимого для поддержания минимально допустимой разности температур фланца и шпильки количества рабочей

среды.

При расхолаживании всю рабочую среду отводят из зоны межкорпусного пространства цилиндра, чем достигается более равномерное остывание цилиндра турбины.

При этом исключение задеваний в проточной части турбины обеспечивают отводом из зоны выхлопа цилиндра необходимого для поддержания минимально допустимого смешения ротора количество рабочей среды. Это в целом позволяет достичь поставленную в заявляемом техническом решении цель, т. е. повышение экономичности и надежности работы турбины.

Наличие отмеченных выше отличительных признаков по сравнению с прототипом позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию новизна.

Поиск технических решений, определяемый указанными отличительными признаками, не выявил их со&окупного использования в других областях техники для достижения поставленной цели, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию существенные отличия.

На чертеже показан способ. На чертеже изображен цилиндр 1 турбины с петлеобразной схемой течения пара

в нем, содержащий зоны 2 и 3 соответственно межкорпусного пространства и выхлопа и снабженный системой обогрева фланцев 4 горизонтального разъема и шпилек (на чертеже не показаны). Зона 2 межкорпусно

го пространства цилиндра 1 сообщена с

центральной частью 5 фланца 4 трубопроводом б с арматурой 7 и 8 Центральная часть 5 фланца 4 в зоне 2 и 3 сообщена с системой регенерации (на чертеже не показана) соот- ветствеино сбросным трубопроводом 9 с за- порнои арматурой 10 и сбросным трубопроводом 11с регулирующей и запорной арматурой 12 и 13.

Способ обогрева и расхолаживания фланцевого соединения наружного корпуса

двухкорпусного цилиндра паровой турбины осуществляют следующим образом.

Во время пуска турбины открывают арматуру 7 и 8 на подводе рабочей среды в центральную часть 5 фланца 4 цилиндра 1 и арматуру 12 и 13 на сбросном трубопроводе 11 и подают рабочую среду из зоны 2 межкорпусного пространства цилиндра 1 на обогрев фланцев 4 и шпилек последнего. Далее закрывают арматуру 10 (при проведении предпусковых операций арматура 10 - открыта) на сбросном трубопроводе 9 из фланца 4 зона 2, Таким образом уменьшают расход пара на обогрев фланца 4 и шпилек, причем весь основной поток рабочей среды направляют в наиболее холодную область цилиндра 1 турбины - в зону 3 выхлопа.

При этом контролируют разность температур фланца 4 и шпильки в центральной части 5, поддерживая указанную разность на минимально допустимом уровне отводом рабочей среды через сбросной трубопровод 9 открытием арматуры 10.

При расхолаживании цилиндра 1 турбины, весь поток охлаждающей среды подают также в центральную часть 5 фланца 4, открывают арматуру 10 на сбросном трубопроводе 9 из зоны 2 межкорпусного пространства, контролируют относительное смещение ротора и цилиндра 1 турбины и регулируют расход охлаждающей среды посредством регулирующей арматуры 12 на сбросном трубопроводе 11. При этом поддерживают относительное смешение ротора и цилиндра 1 турбины в допустимых пределах (для турбин СКД мощностью 250- 300 МВт минимальный диапазон допустимых смещений ротора относительно цилиндра высокого давления составляет - 2,0-4,0 мм). В этом случае, повышение экономичности достигается также за счет

уменьшения расхода охлаждающей среды через фланец 4.

Кроме того, предложенный способ позволяет повысить надежность работы тур5 бины за счет выравнивания температуры вдоль фланца 4 цилиндра 1, что позволяет исключить задевание в проточной части и уплотнениях турбины как в процессе обогрева, так и в процессе расхолаживания ци0 линдра 1.

Формула изобретения Способ .обогрева и расхолаживания фланцевого соединения наружного корпуса

5 двухкорпусного цилиндра паровой турбины с противоточной схемой течения в них рабочей среды, включающий подвод последней в центральную часть фланца из зоны межко- ропусного пространства и регулирование

0 расхода рабочей среды через фланцевое соединение для поддержания заданных разности температур фланца и шпильки в зоне подвода рабочей среды и смещения ротора турбины относительно цилиндра в допусти5 .мь(х пределах, отличающийся тем. что, с целью повышения экономичности путем сокращения расхода рабочей среды на обогрев и времени на расхолаживание, регулирование расхода рабочей среды осуще0 -ствляют изменение расхода отводимой среды, причем в процессе обогрева регули- рование осуществляют в зоне межкорпусного пространства и оставшуюся часть рабочей среды отводят в зоне выхлопа, а в

5 процессе расхолаживания регулирование осуществляют в зоне выхлопа и оставшуюся часть рабочей среды отводят в зоне межкорпусного пространства, при этом разность температур фланца и шпильки контролиру0 ют в процессе обогрева, а смещение ротора турбины - в процессе расхолаживания.

nodSod с&елсего

S ЯРомпаюперегреботель ffom/ra.

Использование: в теплоэнергетике, пре; имущественно при обогреве и расхолаживании фланцевого соединения наружного корпуса двухкорпусного цилиндра паровой турбины. Сущность изобретения: обогрев фланца осуществляют путем подвода рабочей среды в центральную часть фланца, при этом регулируемый отвод рабочей среды производят из фланца в зоне межкоропус- ного пространства, контролируя разность температур фланца и шпильки в зоне подвода рабочей среды, сбрасывая оставшуюся часть рабочей среды из фланцев в зоне выхлопа турбины. При расхолаживании фланцевого соединения регулируемый отвод рабочей среды осуществляют из фланца в зоне выхлопа, контролируя смещение ротора турбины относительно цилиндра, сбрасывая оставшуюся часть рабочей среды из фланцев в зоне межкорпусного пространства. 1 ил. со с