Способ парораспределения паровой турбины Советский патент 1975 года по МПК F01D17/14 

1

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к регулированию паровых турбин.

Известны способы парораспределения паровой турбины с двумя регулирующими ступенями путем постепенного включения групп сопел по мере роста нагрузки.

Однако при осуществлении известных способов парораспределения относительные внутренние к.п.д. регулирующих ступеней при частичных нагрузках меньше этих же к.п.д. при номинальной нагрузке (например, за счет вентиляционных потерь).

Целью изобретения является повышение экономичности.

Эта цель достигается тем, что в диапазоне нагрузок от О до 54-68% от номинальной свежий пар подают последовательно через первую регулирующую ступень и основные группы сопел второй ступени, с ростом нагрузки от 54-68 до 84-90% параллельно подключают дополнительные группы сопел второй ступени, а в диапазоне нагрузок от 84- 90 до 100% включают обвод второй регулирующей ступени и подают в основные группы сопел второй ступени свежий пар, причем при включении обвода второй ступени отключают часть групп сопел первой ступени, а при наборе нагрузки от О до 50% в сопла первой ступени подают пар при скользящем давлении.

2

На чертеже изображена схема парораспределения турбины.

при наборе нагрузки от О до 54-68% от номинальной свежий пар подают через стопорный клапан 1, который открыт полностью при всех нагрузках, через клапаны 2, 3, 4 в последовательно вступающие в работу по мере открытия клапанов группы сопел 5-7 первой регулирующей одновенечной ступени. После рабочих лопаток 8 этой ступени пар через клапаны 9, 10 направляют в основные группы сопел 11, 12 второй регулирующей одновенечной ступени. Клапаны 9, 10 открыты полностью с самого начала набора нагрузки турбиной. Клапаны 13-16 в это время закрыты, дополнительные группы сопел 17, 18 второй ступени не работают.

При нагрузке примерно 54-68%, когда все клапаны первой регулирующей ступени открыты полностью, располагаемый теплоперепад на вторую регулирующую ступень должен быть чуть больще располагаемого теплоперепада первой ступени, отношение - , (где U-

Са

окружная скорость, а Са - скорость, эквивалентная располагаемому теплоперепаду) первой регулирующей ступени должно быть в этот момент немного меньше оптимального Это обеспечивают выбором размеров проходных сечений групп сопел 5-7 и И, 12. в данном диапазоне нагрузки при последовательном включении регулирующих ступеней их экономичность будет выше, чем, например, при параллельном включении, так как в первой регулирующей ступени к концу рассматриваемого периода последовательной работы ступеней достигают максимально возможной степени парциальности; степень парциальности второй ступени тоже велика. В диапазоне нагрузок от 54-68 до 84-90% от номинальной регулирующие ступени включают по параллельно-последовательной схеме: к уже работающим группам сопел подключают дополнительные группы сопел 17, постепенно открывая клапан 13 и увеличивая нагрузку. Открытие клапана 13 заканчивают в момент переключения регулирующих ступеней на параллельную работу. Применением параллельно-последовательного этапа включения ступеней увеличивают диапазон нагрузок, когда больщая часть пара проходит последовательно через первую и вторую регулирующие ступени, срабатывая с повышенным к.п.д. кинетическую энергию на рабочих лопатках ступеней и способствуя повышению к.п.д. всей турбины. В диапазоне нагрузок от 84-90 до 100% регулирующие ступени включают параллельно. Переключение ступеней на параллельную работу производят при такой нагрузке, когда к.п.д. на венце для потоков пара, идущих через последовательно включенные группы сопел ступеней, приблизительно равен к.п.д. на венце рабочих лопаток для тех же групп сопел после переключения ступеней на параллельную работу. В это время для последовательно включенных групп сопел отношение -- должно быть несколько больше оптимального, а после переключения ступеней на параллельную работу для тех же групп - несколько меньше оптимального. Максимальные значения степеней парциальности регулирующих ступеней па этом этапе работы способствуют повышению к.п.д. регулирующего отсека и всей турбины. При переключении открывают клапан 15 на линид обвода второй ступени, закрывают клапаны 9, 10 (открытие клапана 13 заканчивают в этот момент). Одновременно закрывают клапан 4, чтобы несколько уменьшить увеличение расхода пара через первую регулирующую ступень из-за понижения давления за ней, вызванного открытием клапана 15. Скорость закрытия или открытия соответствующих клапанов должна быть такой, чтобы обеспечивалась подача такого количества пара в турбину, какое требуется для развития турбиной необходимой мощности. Пропускная способность сопел 7 должна отвечать этому требованию. Переключение ступеней можно осуществлять и при некотором нарастании нагрузки в очень узком интервале ее изм.енения. В конце переключения закрывают полностью клапаны 4, 9, 10 и открывают полностью клапаны 13, 15. При параллельной работе ступепей рост пагрузки обеспечивают открытием клапанов 14, 16, подводя в группы сопел 18, И, 12 второй ступени свежий пар. Высокая экономичность работы турбины на этом этапе достигается тем, что регулирующие ступени имеют высокий к.п.д., значения их и, характеристик - лежат вблизи оптимального и при 100%-ной нагрузке равны оптимальному. При изменении нагрузки от О до 50% можно подавать свежий пар в первую регулирующую ступень при скользящем начальном давлении. Клапан 2 в это время полностью открыт; как только давление свежего пара достигнет номинального значения, последовательно включают в работу другие группы сопел первой регулирующей ступени. Предмет изобретения 1.Способ парораспределения паровой турбины с двумя регулирующими ступенями путем постепенного включения групп сопел по мере роста нагрузки, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, в диапазоне нагрузок от О до 54-68% от номинальной свежий пар подают последовательно через первую регулирующую ступень и основные группы сопел второй ступени, с ростом нагрузки от 54-68 до 84-90% параллельно подключают дополнительные группы сопел второй ступени, а в диапазоне нагрузок от 84-90 до 100% включают обвод второй регулирующей ступени и подают в основные группы сопел второй ступени свежий пар. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что при включении обвода второй ступени отключают часть групп сопел первой ступени. 3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что при наборе пагрузки от О до 50% в сопла ервой ступени подают пар при скользящем давлении.