Паротурбинная установка Советский патент 1982 года по МПК F01K17/00 

1

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на конденсационных и теплофикационных паротурбинных установках тепловых электрических станций.

Известна паротурбинная установка, содержащая паровую турбину, камеры отсоса паровоздушной среды концевых уплотнений которой сообщены с сальниковым подогревателем, включенным в тракт конденсата 1.

Недостатком такой установки является недостаточная надежность, поскольку другие промежуточные камеры отсоса пара высокого давления из концевых уплотнений подключены к трубопроводам отбора, что в условиях пуска приводит к протечкам пара в проточную часть турбины и вызывает местный разогрев или охлаждение.

Известна паротурбинная установка, содержащая цилиндры высокого, среднего и низкого давлений с камерами отсоса пара из концевых уплотнений и трубопроводы отбора пара на регенеративные подогреватели, по меньшей мере один из которых включен в контур рециркуляции конденсата 2.

Однако известная установка является недостаточно надежной и экономичной. Пар высокой температуры из камеры отсоса переднего концевого уплотнения цилиндра высокого давления (ЦВД) через трубопровод отбора пара поступает в цилиндр среднего давления (ЦСД), что вызывает разогрев трубопровода отбора и ЦСД. Такой разогрев неблагоприятен для ЦСД и проточной части, может привести к вибрации рабочих лопаток и даже их поломке. Неравномерность потока пара, поступающего в проточную часть снижает экономичность, а возможная поломка лопаток приводит к дополнительным затратам на ремонт, увеличивает себестоимость выработки электроэнергии и тепла. Особенно снижается надежность при работе установки по теплофикационному графику при включенной рециркуляции, когда в регенеративный подогреватель, к трубопроводу отбора пара которо2Q го подключена линия отсоса пара из концевого уплотнения, поступает малый расход конденсата. При этом пар из уплотнения поступает в проточную часть, что приводит к указанным недостаткам.

Целью изобретения является повышение надежности работы и экономичности установки.

Указанная цель достигается тем, что камеры отсоса пара из концевого уплотнения цилиндра высокого давления подключены дополнительными трубопроводами с запорнорегулирующей арматурой к паровому пространству регенеративного подогревателя и к подогревателю контура рециркуляции.

На чертеже представлена схема паротурбинной установки.

Установка содержит ЦВД 1, ЦСД 2 и ЦНД 3 с камерами 4 и 5 отсоса (отвода) пара из концевых уплотнений 6, подключенными линиями 7 отсоса пара, и трубопроводы 8 отбора пара на регенеративные подогреватели 9, а также подогреватель 10 и запорно-регулирующую арматуру 11. Линия 7 отсоса пара из концевого уплотнения 6 ЦВД 1 подключена дополнительными трубопроводами 12 к паровому пространству регенеративного подогревателя 9 и к паровому пространству подогревателя 10 контура 13 рециркуляции, включающего конденсатор 14, конденсатный насос 15 и тракт 16 конденсата, на последнем установлен клапан 17 рециркуляции с запорно-регулирующей арматурой 18. Паровое пространство подогревателей 9 и 10 сообщено паропроводом 19 с предохранительным клапаном (регулятором давления) 20. Доаолнительные трубопроводы 12 могут быть подключены к трубопроводу 8 отбора пара между запорно-регулирующей арматурой 11.

На линии 7 отсоса пара из концевого уплотнения 6 ЦВД 1 и трубопроводе 12 установлена запорно-регулирующая арматура 21 и 22. Уплотнения 6 имеют камеры 23 подачи уплотняющего пара.

Паротурбинная установка работает следующим образом.

При пуске установки в камеры 23 подается уплотняющий пар, который разделяется на два moTOpjca: один, смешиваясь с воздухом, из камеры 5 отсоса поступает в подогреватель 10 (сальниковый подогреватель), а другой из камер 4 поступает в регенеративный подогреватель 9, где конденсируется. При недостаточном расходе конденсата через регенеративный подогреватель 9 закрывают запорно-регулирующую арматуру 21 и направляют пар по дополнительному трубопроводу 12 в подогреватель 10, включенный в контур 13 рециркуляции, где обеспечивается надежная конденсация пара.

При работе установки по тепловому графику (теплофикационная паротурбинная установка) ЦНД 3 работает в малорасходном (вентиляционном) режиме, в конденсатор 14 практически не поступает пар и лля надежной конденсации пара, поступающего в подогреватели 10, включенные в контур 13 рециркуляции, через эти подогреватели прокачивается конденсат по контуру 13 рециркуляции. В этом случае в регенеративном подогревателе 9 не может сконденсироваться весь пар, поступающий по линии 7 отсоса и трубопроводу 8 отбора. Давление пара

в регенеративном подогревателе 9 повышается до предельно допустимой величины, после достижения которой срабатывает предохранительный клапан 20 и часть пара из подогревателя 9 по паропроводу 19 поступает в подогреватель 10 и там надежно конденсируется. Для обеспечения надежной работы установки в таких режимах при обнаружении повышения давления в подогревателе 9, что говорит об ухудшении конденсации, открывается запорно-регулирующая

арматура 22 и по дополнительному трубопроводу 12 пар поступает в подогреватель 10, а паропровод 19 работает (служит) в качестве защитна-предохранительного.

Таким образом, обеспечение надежной конденсации пара из камер отсоса уплотнеНИИ турбины в подогревателях конденсата исключает попадание этого пара по трубопроводам отсоса в проточную часть турбины; разогрев цилиндра и проточной части; влияние этого пара на основной поток в проточной части; возможную поломку лопаток и аварийные ситуации на всех возможных режимах эксплуатации; возможные задевания, износ радиальных уплотнений. Исключение перечисленных факторов повышает надежность и экономичность работы уста новки.

Выполнение указанных новых связей целесообразно на всех паротурбинных установках конденсационного и теплофикационного типа, поскольку все они имеют линии отсоса из камер концевых уплотнений.

Формула изобретения

Паротурбинная установка, содержащая цилиндры высокого, среднего и низкого давлений с камерами отсоса пара из концевых уплотнений и трубопроводы отбора пара на регенеративные подогреватели, по меньшей мере один из которых включен в контур рециркуляции конденсата, отличающаяся тем, что, с целью повыщения надежности работы и экономичности, камеры отсоса пара из концевого уплотнения цилиндра высокого давления подключены дополнительными трубопроводами с запорно-регулирующей арматурой к паровому пространству регенеративного подогревателя и к подогревателю контура рециркуляции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Германии № 746114, кл. 14 с 20/02, 1943.

2.Бененсон Е. И., Иоффе Л. С. Теплофикационные паровые турбины. М., «Энергия, 1976, с. 137, 242-244 (прототип). -.J lS uAj-LTLT ТПТУ / f -ЛМ