Паротурбинная установка с противодавлением Советский патент 1982 года по МПК F01D25/10 

(54) ПАРОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА С ПРОТИВОДАВЛЕНИЕА4

1

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к паротурбинным установкам с противодавлением.

Известна паротурбинная установка с противодавлением, содержащая подводящий трубопровод со стопорными и регулирующими клапанами, отводящий трубопровод с установленной на нем запорной задвижкой, имеющей отводную линию с регулирующим клапаном, систему фланцевого разъема, соединенную трубопроводом подачи пара с установленным на нем регулирующим клапаном с подводящим трубопроводом установки и трубопроводом сброса пара с расщирителем дренажей 1.

Однако известная установка характеризуется сложностью операций по регулированию теплового состояния цилиндра при предварительном прогреве турбины и по управлению тепловым состоянием фланцевого соединения. Так, для этого с одной стороны используют регулирующий клапан на обводной линии запорной задвижки, установленной на отводящем трубопроводе турбоустановки, который предназначен для регулирования расхода пара, подаваемого в цилиндр со стороны выхлопа для его прогрева, с другой стороны - регулирующий клапан на трубопроводе подачи пара в систему обогрева фланцевого разъема, предназначенный для регулирования расхода пара, подаваемого в эту систему. Кроме того, такая турбоустановка обладает пониженной экономичностью, так как при предварительном прогреве цилиндра используются два потока пара; свежего высокопотенциального пара - для системы обогрева и низкопотенциального пара из коллектора

10 противодавления - для прогрева корпуса и ротора. Тепло этих потоков пара теряется. Известна также паротурбинная установка с противодавлением, содержащая подводящий трубопровод свежего пара со

15 стопорным и регулирующими клапанами и отводящие трубопроводы пара противодавления с запорными задвижками, имеющими обводную линию, подключенные к внутреннему и наружному корпусам соответствен2Q но, а последний снабжен системой обогрева фланцевого разъема с трубопроводами подачи и отвода греющего пара 2.

Однако и в этой установке схема управления тепловым состоянием турбины при предварительном прогреве производится с

помощью двух регулирующих органов: клапана на обводной (байпасной) линии и клапана на трубопроводе подачи пара в систему обогрева фланцевого разъема. Кроме того, в установке теряется тепло пара, подаваемого в систему обогрева фланцевого разъема при развороте и нарущении, так как этот пар сбрасывается в расширитель дренажей.

Цель изобретения - упрощение управлением тепловым состоянием турбины и повыщение экономичности в режимах пуска. Указанная цель достигается тем, что трубопровод отвода пара из системы обогрева подключен к обводной линии запорных задвижек.

На чертеже изображена принципиальная схема паротурбинной установки с противодавлением.

Паротурбинная установка содержит трубопровод 1 подвода свежего пара с установленными на нем стопорным и регулирующим клапанами 2 и 3, главную паровую задвижку (ГПЗ) 4 с байпасом 5. Цилиндр турбины содержит внутренний 6 и наружный 7 корпуса. Последний снабжен системой 8 обогрева фланцевых разъемов, соединенной трубопроводами 9 подачи пара с меж корпусным пространством 10 (между внутренним и наружным корпусами 6 и 7 цилиндра). Цилиндр турбины отводящими трубопроводами 11 пара противодавления с установленными на них запорными задвижками 12 соединен с коллектором 13 противодавления производственного пара. Обводная линия 14 запорных задвижек 12 с установленным на ней регулирующим клапаном 15 подключена к трубопроводу 16 отвода пара из системы 8 обогрева фланцевых разъемов. На трубопроводе 9 подачи пара и обводной линии 14 установлены запорные задвижки 17-19 и дроссельно-запорная арматура 20. В некоторых вариантах в схеме турбоустановки могут быть предусмотрены трубопроводы 2I ч 2 2 с установленными на них задвижками 23 и 24, соединяющие вход и выход системы 8 обогрева фланцевых разъемов с расщирителем 25 дренажей.

Паротурбинная установка работает еледующим образом.

Перед началом пуска стопорный и регулирующий клапан 2 и 3, задвижки 4, 12, 17-19, баймас 5 и регулирующий клапан 15 закрыты. До начала разворота турбины производят предварительный прогрев цилиндра паром, подаваемым из коллектора 13 противодавления. Для этого открывают задвижки 17-19 и дроссельно-запорную арматуру 20 и приоткрытием регулирующего клапана 15 подают пар из коллектора 13 противодавления в турбину. Пар при этом движется по обводной линии 14, поступает в трубопровод 16 отвода пара из системы 8 обогрева фланцевых разъемов, проходит

эту систему и через трубопроводы 9 подачи пара поступает в межкорпусное пространство 10, обеспечивая прогрев внутреннего и наружного корпусов 6 и 7 и ротора. Этот пар поступает также к регулирующим и стопорному клапанам 2 и 3, которые для лучщего прогрева турбины открывают. Часть пара конденсируется и удаляется с помощью дренажных линий (не показаны). Темп прогрева регулируется на этой стадии путем регулирования скорости подъема давления пара внутри цилиндра и в системе 8 обогрева фланцевых разъемов. Это давление регулируют с помощью регулирующего клапана 15. Для обеспечения опережающего прогрева системы 8 обогрева фланцевых разъемов по отнощению к наружному корпусу 7 и ротору дроссельно-запорную арматуру 20 частично прикрывают.

После окончания предварительного прогрева и выравнивания движения пара в турбине и в коллекторе 13 противодавления открывают запорные задвижки 12 и приступают к развороту и нагружению турбины. Для этой цели с помощью байпаса 5 подают в турбину свежий пар, который, пройдя проточную часть, поступает через отводящие трубопроводы 11 в коллектор 13 противодавления. Далее после открытия ГПЗ 4 переходят на регулирование расхода подаваемого в турбину пара с помощью регулирующих клапанов 3. В процессе разворота и нагружения турбины пар из межкорпусного пространства 10 между внутренним и наружным корпусами 6 и 7 по трубопроводам 9 подачи пара поступает в полости и каналы системы 8 обогрева фланцевых разъемов и сбрасывается через трубопроводы 1 и 16 и обводную линию 14 в отводящие трубопроводы 11 пара противодавления. Расход пара через систему 8 обогрева и эффективность обогрева фланцевых соединений регулируют тем же регулирующим клапаном 15, что и при предварительном прогреве.

Таким образом, управление тепловым состоянием цилиндра турбины и фланцевых соединений при предварительном прогреве и управление тепловым состоянием фланцевых соединений при развороте и нагружении осуществляют одним и тем же регулирующим клапаном, что существенно упрощает операции и создает необходимые предпосылки для их автоматизации.

Дополнительный эффект связан с тем, что подача пара при предварительном прогреве сначала в систему обогрева фланцевых разъемов, а потом оттуда внутрь цилиндра позволяет поддерживать на этой стадии более высокое давление в каналах и полостях системы обогрева, что обеспечивает ускоренный прогрев массивных фланцевых соединений, а сброс пара из системы обогрева фланцевых разъе.мов при развороте и нагружении турбины в отводящие

трубопроводы пара противодавления обеспечивает повышение экономичности за счет использования тепла сбрасываемого пара.

Формула изобретения

Паротурбинная установка с противодавлением, содержащая подводящий трубопровод свежего пара со стопорным и регулирующим клапанами и отводящие трубопроводы пара противодавления с запорными задвижками, имеющими обводную линию, подключенные к внутреннему и наружному корпусам турбины, а последний снабжен системой обогрева фланцевого разъема с

,.

/ «

трубопроводами подвода и отвода греющего пара, отличающаяся тем, что, с целью упрощения управлением тепловым состоянием турбины и повыщения экономичности в режимах пуска, трубопровод отвода пара из системы обогрева подключен к обводной линии запорных задвижек.

Источники ИНфОрМиЦИ,

принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 254526, кл. F 01 D 25/10, 1967.