СПОСОБ ПУСКА ПАРОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ ИЗ ГОРЯЧЕГО СОСТОЯНИЯ Советский патент 1970 года по МПК F01D19/00 

Изобретение относится к способам пуска паротурбинных блоков.

Вследствие все возрзстающего пикового характера суточных графиков электрической нагрузки возникает необходимость регулярных остановов и последующих пусков паротурбинных блоков котел-турбина из горячего состояния. Пуски при существующих пусковых схемах и пуско-сб|росном оборудовании для докритических и сверхкритических отараметров пара Существенно затрудняются из-за большой отрицательной разницы между температурой пара и металла в зоне ттаоовпуска и особенно в камере регулирующей ступени цилиндра высокого давления ЦВД в начальный период пуска, ппиводящей к возникновению значительных температурных . циклических напряжений и относительному сокращению ротора, а также из-за несоответствия параметров пара и расходов, выдаваемых котлоагрегатом и необходимых турбине для надежного и быстрого пуска.

Недостаточное охлаждение пароперегревателя котла в начальный период пуска турбины, также затрудняет пуск.

В существующих ПУСКОВЫХ схемах несоответствие между практически постоянным и высоким давтением пара за котлом и переменным, но более низким давлением пара перед соплами турбины в период пуска преодолевается с помощью дросселирования пара на байпасах главной парозапорной задвижки (ГПЗ) или на клапанах паровпуска турбины. Однако при этом температура пара знччительно снижается и оказывается ниже температуоы металла, например, в камере регулирующей ступени. Несоответствие между избыточной практически постоянной паропроизводительностью котла в период пуска. определяемой условиялш его устойчивой и надежной работы, и более низким, переменным расходом пара на турбину преодолевается с полющью комплекса обводных, редукционно-охладительпых устоойств (РОУ или БРОУ), что усложняет схему блока.

Известно применение вихревой трубы, основанной на эффекте Ранка, в пусковых схемах блоков на сверхкритические параметры пара для поддержания начальной температуры ОСТРОГО пара при значительных сбросах нагрузки и пусках турбоагрегата из горячего состояния. Вихревую трубу в этом случае устанавливают на линии СВЯЗИ пароперегревателя котла с турбиной.

Предлагаемый способ отличается тем, что переменные регулируемые сбросы холодного и избыток горячего пара из вихревой трубы направляют параллельно ЦВД турбины в промежуточный перегрепатель, а температуру горячего потока регулируют изменением расхода потока из вихревой трубы и поддерживают постоянной в период .разворота до синхронизации турбины регулированием сброса избытков горячего иара. Это позволяет обеспечить оптимальное сочетание пусковых характеристик котла, вихревой трубы и турбины. Для предотвращения резкого изменения температуры пара лри нагружении паротурбинной установки снижают температуру горячего потока от вихревой трубы к турбине путем уменьшения величины сброса холодного потока. На чертеже приведена схема пуска по предлагаемому способу. При пуске котла из горячего состояния острый пар из перегревателя / котла при закрытой ГПЗ 2 через открытую запорную задвижку 3 поступает в вихревую трубу 4, где разделяется на горячий и холодный потоки. Регулирующий клапан 5 (при дроссельном парораспределении турбины его может не быть), стопорный клапан 6 турбины и клапаны 7 паровпуска цилиндра высокого давления ЦВД 8 закрыты. Горячий поток пара с давлением, гораздо более низким давления острого пара, и с темпе,ратурой, близкой к температуре острого пара, проходит через открытый регулирующий клапан 9 горячего потока, снабженный автоматически регулятором давления «до себя. Далее он смешивается с холодным потоком пара, проходящим через полностью открытый регулирующий клапан 10 холодного потока. Затем оба потока направляются на охлаждение промперегревателя //, откуда через «лапан 12 сбрасываются в конденсатор 13 турбоустановки или непосредственно в конденсатор, минуя промперегреватель. В этот период параметры пара за котлом устанавливаются в соответствии с необходимыми для последуюп;его пуска турбины, прогреваются трубопроводы блока и вихревой трубы, а также предварительно (в связи с переменными параметрами за котлом) устанавливается режим работы вихревой трубы. Вихревая труба до пропускной опособности рассчитана на расход пара, соответствующий нагрузке турбины 10-15% от номинальной с учетом минимальной растопочной паропроизводительности котла. По температуре и давлению вихревая труба рассчитана на получение наибольшего температурного эффекта при наиболее тяжелом режиме работы турбины во время пуска (обычно соответствует режиму холостого хода). Показатели работы вихревой трубы при этом должным образом увязываются с ее геометрическими характеристиками, а изменение этих показателей - с режимом работы котла и пуска турбины. После получения за ;котлом, т. е. перед соплом вихревой трубы, расчетных параметров пара с помощью регулирующего клапана 9 уст:;навливается и регулятором «до себя фиксируется давление горячего потока пара, определяющее необходимую температуру для пуска этого потока. Величину температуры горячего потока пара устанавливают в зависимости от температуры металла паровпускных частей турбины. Для пуска турбины полностью открывают стопорные клапаны 6 и стопорные клапаны ЦСД 14, затем открытием клапанов 7 паровпуска или же регулирующего клапана 5 направляют горячий поток пара в ЦВД 8, далее пар направляется в про мперегреватель 11, срабатывает в ЦСД 15 и ЦНД 16 и сбрасывается в конденсатор 13 турбоустановки. Турбина набирает обороты, открывается клапан 7 или 5, увеличивается расход пара на турбину, величина сброса избытков горячего пара через регулируюш;ий клапан 9 уменьшается, а клапан прикрывается, сохраняя неизменным давление горячего пара за вихревой трубой и температуру горячего пара перед турбиной. Эта, заранее выбранная температура пара, значительно превыщает температуру металла ЦВД в районе паровпуска и после срабатывания на регулирующей ступени значительно превосходит температуру металла в зоне камеры регулирующей ступени, тем самым предотвращая захолаживание металла и связанные с ним опасные циклические термические напряжения, а также относительные укорочения ротора ЦВД. После достижения номинальных оборотов и синхронизации турбины регулирующий клапан 9 автоматически закрывается, и регулятор давления отключается. Для дальнейщего нагружения турбины постепенно закрывается регулирующий клапан 10, что приводит к одновременному увеличению количества горячего патока пара на турбину и его давления и Iloстепенному снижению величины вихревого температурного эффекта этого потока. При полностью закрытом клапане 10 холодного потока весь расход пара через вихревую трубу поступает в турбину, обеспечивая выработку расчетных 10-15% электрической нагрузки. Вихревая труба в этом случае работает в режиме дросселирования. Далее становится возможным без скачка температур пара в турбине переход к работе блока по нормальной схеме. Для этого постепенно открывая ГПЗ 2, повышают давлепне перед клапанами 7 паровпуска, котарые прикрывают в соответствии с натрузкой и дросселируют острый пар до давления, определяющего расчетную нагрузку. Затем закрывают задвижку 3 и клапаны 5, 9 и 10 вихревой трубы. Далее блок работает по обычной схеме. Предмет изобретения 1. Способ пуска паротурбинной установки з горячего состояния при наличии промежуочного перегревателя, конденсатора и вихреой трубы, включенной в схему пуска перед илиндром высокого давления турбины, пукотла в турбину, отличающийся тем, что, с целью обеспечения оптимального сочетания пусковых характеристик котла, вихревой т.рубы и турбины, переменные регулируемые сбросы холодного и избытков горячего пара из вихревой т.рубы направляют параллельно ЦВД турбины в промежуточный .перегреватель, а температуру горячего потока регулируют измeнeниeJM расхода потока из вихревой трубы и поддерживают ее постоянной в

пе,риод разворота до синхронизации .турбит1Ы (регулированием сброса избытков горячего пара.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью предотвращения резкого изменения температуры пара при нагружении паротурбинной установки, снижают температуру горячего потока от вихревой трубы к турбине путем уменьшения величины сброса холодного потока.