Корпус стопорного клапана паровой турбины Советский патент 1981 года по МПК F01D25/14 F16K27/00 

Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано в теплоэнергетике турбостроительными заводами при вьтуске новых стопорных клапанов, а также электростанциями при модернизации уже установленных клапанов.

Известен стопорный клапан паровой турбины, содержащий выполненные в нем впускную и вьтускную камеры и парораспределитель, сообщенный с впускной камер .

Недостатком такого стопорного клапа на является возникающая в процессе естественного остьшания осевая неравномерность температур между впускной и выпускной камерами. В начале предварительного прогрева клапана (при пуске) для улучшения температурного режима впускной камеры, исходя из условий недопущения значительного расхолаживания впускной камепы, температура подаваемого в нее пара равна или вьпие температуры металла этой камерьь Но вьтускная камера резко прогревается и в стенке

камеры возникают термические напряжения. В процессе дальнейшего пуска (нагружения), из-за необходимости поддержания определенной скорости прогрева и разности температур по толщине стенки, прогрев клапана проводят медленно. Попытки ускорить прогрев приводят к недопустимым напряжениям в стенке клапана, вызывающим образование трещин. В результате необходимо увеличивать

10 продолжительность пуска, что приводит к перерасходу топлива и снижению маневренности турбины, а при блочном ее вь полнении - энергоблока в целом.

Цель изобретения - повышение надеж15ности работы при переходных режимах.

Указанная цель достигается тем, что парораспределитель вьтолнен в виде равнорасположенных вокруг впускной камеры и параллельно оси последней каналов, со20общенных с впускной камерой расположенными рядами вдоль ее оси отверстиями.

На фиг. 1 изображен вариант реализации предлагаемой конструктам, в которсй

система канапов с одаой подключена к коллектору, соединенному с трубопроводом подвода пара в турбину, а с другой стороны - с ваускнсй камерей клапана , на фиг. 2 - сечение А-А на фипг. 1.

Корпус 1 стопорного клапана паровой турбины содержит впускную 2 и вьтускную 3 камеры, соединенные с подводящими 4 и отводящими 5 трубопроводами, В корпусе 1 клапана вьшолнена система каналов 6 и 7, подключенньк через штуцер 8 к кольцевому (парораспределителю коллектору 9. Коллектор (парораспределитель) 9 подключен к подводящему 4 трубопроводу. Каналы 6 и 7 обеспечивают проход всего расхода пара, поступающего в турбину.

Для возможности реализации при модернизации действующего оборудоваия каналы 6 в корпусе 1 клапана могут быть выполнены в виде параллельных оси клапана сверлений.

Для улучшения условий прогрева может быть обеспечен непосредственный ксжтакт между корпусом 1 клапана и коллектором 9.

Клапан работает следующим образом. В период пуска при предварительном прогреве паровпускного тракта турбины открывается арматура на подводящих 4 трубопроводах, и пар через кольцевой коллектор 9 и каналы 6 и 7 поступает во впускную камеру 2, равномерно прогре- . вая стенку клапана 1 при незначительных разностях температур по толщине стенки. Прогрев может производиться при отсутствии сообщения между камерами 2 и 3 (клапан закрыт). В этом случае пар из впускной камеры 2 удаляется через дренаж Ю, а при открытом клапане через дренажи отводящих 5 трубопроводов (перепускных труб), сообщающих стопорный клапан с регулирующими клапанами турбины (не показаны). При работе турбины под нагрузкой весь расход пара проходит по каналам 6 и 7, стенка кла-,

пана при этом прогрета. Возможные колебания температуры пара не приводят к повышенным разностям температур по толшине, так как пар омывает не только внутреннюю поверхность камер 2 и 3, а и среднюю поверхность стенки, что позволяет снизить термические напряжения в переходных режимах и повышает долговечность корпуса стопорного клапана.

Аналогичный результат получается и при проведении режимов расхолаживания турбины.

Возможность эффективного прогрева корпуса клапана до момента подачи пара в турбину и на последующих этапах пуок а позволяет сократить продолжительност пуска энергоблока или турбины при обеспечении высоксй надежности и маневренности. Сокращение продолжительности пуска уменьшает пусковые потери топлива и повышает эксжомичность работы паросиловой установки эксплуатируемой в переходных режимах с частыми пусками и остановками.

Формулаизобретения

(Корпус стопорного клапана паровой турбины, содержащий выполненные в нем впускную и выпускную камеры и парораспределитель, сообщенньгй с впускной камерой, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы при переходных режимах , парораспределитель вьшолнен в виде равнорасположенных вокруг впускнсй камеры и параллельно оси последней каналов, сообщенных . с впускх ной камерой расположенными рядами вдоль ее оси отверстиями.

Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе

1. Похорилер В. Л. и Хф. Температуоное состояние стопорных клапанов турбины К-500-240 при пусках и остановке. М, Электрические станции , 1976, МЬ 4 с. 27.