Способ охлаждения ротора турбомашин

Способ охлаждения ротора турбомашин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ РО- . ТОРА ТУРБОМАШИНЫ путем подачи пара от включенного между. перегревате«лем и исла жтельными поверхностями котла встроенного сепаратора в камеру внутреннего уплотнения ротора, разделения потока пара в камере и регулирования его температуры и расхода в зависимости от рабочего диапазона температуры в пароподводящем трубсшроводе и от носительного расширения ротора, о т л ичаюши ся тем, что, с целью повььшения надежности и экономичнос-га в переменных режимах, до подачи охлаждаюшего пара из встроенного сепаратора подают пар, по меньшей мере от одной из промежуточных точек пароперегревателя до момента достижения температурой во встроенном сепараторе рабочего диапазона температур, а по достижении последнего подмешивают пар из встроенного сепаратора с последукмцим переходом на пар из после днего.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПМБЛИН ае св

ОПИСАНИЕ- ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗ06РЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2954691/24-О6 (22) 09.07.80

; (46) 15.04.83. Бюл. № 14 (72) Ю. Л. Израилев, В. Ф. Гуторов, Ю. Н. Богачко, Д. Л. Рагинский, Г. A. Cy воров и О. Е. Таран (71) Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт им. Ф. Э. Дзержинского (53) 621. 165.251(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

ЛФ 730984..кл. F 01 9 25/12, 1977..: (54) (57) СПОСОБ ОХЛА)КДЕНИЯ РОТОРА ТУРБОМАШИНЫ путем подачи пара от включенного между перегревателем и испарительными поверхностями котла встроенного сепаратора в камеру

3 . F 01Ь авиа;- Ро1"к 13/02 внутреннего уплотнения ротора, разделения потока пара в камере и регулирования его температуры и расхода в эависи мости от рабочего диапазона температуры в пароподвсщяшем трубопроводе и от носительного расширения ротора, о т л и ч а ю ш и и с s TтеeмM,, ч тTоe, с иелью повышения надежности и экономичносш в переменных режимах, до подачи охлаждают

mего пара из встроенного сепаратора подают пар, по меныпей мере от одной из промежуточных точек пароперегревателя до момента достижения температурой во встроенном сепараторе рабочего диапазо на температур, а по достижении последнего подмешивают пар из встроенного сепаратора с последуюшим переходом на пар из последнего.

Изобретение .относится к энергомашино. строению и может быть использовано в турбинах, имеющих промежуточное уплотнение и работающих в блоке с прямоточными парогенераторами. 5

Известен способ охлаждения ротора турбомашины путем подачи Ыра от вклю ченного между пароперегревателем и испарительными поверхностями котла встро енного сепаратора в камеру внутреннего .".,1О уплотнейия ротора, разделения потока па»

Ра в камере и регулировагия его температуры и расхода в зависимости от ра-, бочего диапазона температуры в паро подводяшем трубопроводе и относитель- 15 ного расширения ротора (1) .

Однако этот способ характеризуется недостаточной надежностью в пусковых режимах иэ неостывшего и горячего сос» тояний вследствие невозможности охлаждения ротора на этапах пуска до набора определенной нагрузки, так как температура пара во встроенном сепараторе в период пуска не достигает величины, . допустимой по условиям надежности ро- 25 тора для подачи пара во внутреннее уплотнение турбины. Ротор в зоне внутреннего уплотнения будет нагреваться, а затем охлаждаться, что увеличивает амплитуду температурных напряжений, 30 снижает долговечность ротора и у®ели- „ чивает продолжительность пусковых режимов, а следовательно, пусковые поте

Ри топлива.

llewü изобретения - повышение надежности и экономичности турбомашины в переменных режимах.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу охлаждения Ротора, 40 турбомашины путем подачи пара от включенного между пароперегревателем и испарительными поверхностями котла встроенного сепаратора в камеру внутреннего уплотнения Ротора, Разделения поток 45 пара в камере и регулирования его температуры и расхода в зависимости от рабочего диапазона температуры в пароподводяшем трубопроводе и относительного расширения ротора, до подачи охааждаюшего пара из встроенного сепаратора подают пар, по меныцей мере от одной из промежуточных точек пароперегревателя до момента достижения температурой . во встроенном сепараторе рабочего диапазона температур, а по достижении по следнего подмешивают пар из встроенного сепаратора с последующим переходом на пар иэ последнего.

На чертеже изображена принципиальная схема паротурбинной установки для реали-. зации предлагаемого способа:

Паротурбинная установка содержит котел 1 с испарительными поверхностями 2 и пароперегревателем 3, между которыми размещен встроенный сепаратор

4 с запорной и регулирующей арматурой 5, соединенной пароподводяшнм трубопроводом 6, на котором установлен регулирующий клапан 7, с. камерой 8 внутреннего уплотнения 9 через канал 10, выполненный в центральной части по верхней образующей двухстенного корпуса ll паровой турбины. Регулирующий клапан 7 подключен к датчикам 12 и 13 температуры пара в сепараторе 4,и относительного „ расширения ротора 14. Камера 15 регулирующей. ступени сообщена по пару с первой ступенью 16 после поворота потока через межкорцусное пространство 17 и внутреннее уплотнение 9 ротора 14 с дисками 18. На пароподводящем трубопроводе 6 установлен отсечной стопорный клапан 19, который включен в систему зашиты турбины и связан по защите с датчиками 12, 20 и 21 температуры пара во встроенном-сепараторе 4, перед и. одом в канал 10 и дополнительный пароподввдяший трубопровод 22, подключенный к одной из промежуточных точек пароперегревателя 3 (до впрысков) котла 1. Дополнительный пароподводящий трубопровод 22 снабжен регулирующим клацаном (задвижкой) 23 и подкжочен к пароподводяшему трубопроводу 6, имеющему запорную арматуру 24. Отсечной (стопорный) клапан 19 установлен в непосредственной близости от корпуса 14 паровой турбины.

Способ охлаждения ротора турбомашины осуществляется следующим обра эом.

В период пуска, при достижении в промежуточной точке пароперегревателя 3 котла 1 (перед входом в дополнительный пароподводящий трубопровод 22)

) .температуры, находящейся в рабочем дна= пазоне (температура насыщения 40

600С или температура в камере 15 регулирующей ступени от 50 до 70 С), открывается регулирующий клапан 23 и пар по дополнительному пароподводящему трубопроводу 22, затем по пароподводяшему трубопроводу 6 и каналу 10 посту- пает в камеру 8, где разделяется на два потока. Один поток через часть внутреннего уплотнения 9 поступает в камеру 15 регулирующей ступени, а дру3 161 М72, б гой - в первую ступень 16 после ново- ° 21, за пределы допустимого диапазона, рота по в ме ру ном пр р, - -в ру уме4 и в .3 ве 17. Перед подачей пара в камеру 8 рону повышения пароподводящие трубопроводы 6 и 22 При работе на стационарном режиме прогреваются через дренажи (не псисазаны) у температура наружной поверкности рото перед отсечным клапаном 19 при откры- ра 14 в зоне внутреннего уплотнения 9 тых: регулирующем клапане 7, и эа ориой поддерживается на уровне, обеспечиввюарматуре 24 или регулирующем клапане щем оптимальное накопление суммарной

23. При достижении температуры выше .. относительности повреждаемости. Еше указанного рабочего диапазона, опреде» О один импульс для регулирования темпе ляемого по датчикам 20 и 21 и теку- ратуры охлаждающего пара подается от щей температурой в камере 15 регули- датчика 13 относительного расширения руюшей ступени, открывается полностью ротора 14 таким образом, чтобы обеспеза орпая арматура 24 и регулирующий чить оптимальные осевые зазоры s проклапан 7 на величину, обеспечиваняпую И точной части турбины, что повышает эконеобходимую температуру смеси пара комичность пуска при обеспечении тре по датчику 20 перед входом в канал 10. буемой надежности.

После достижения требуемой темпера туры в сепараторе 4 начинает закрываться Таким образом, подача пара по до регулирующий клапан 23. Таким обра- з1 полнительному паропоцвоцящему трубозом, участок ротора 14 в зоне внутрен- проводу но меньшей мере от одной иэ него уплотнения 9, камеры 15 регули- промежуточных точек пароперегревателя руюшей ступени и первой ступени 16, котла позволяет обеспечип* необходимую а также диски 18 охлаждаются паром, .температуру ротора в зоне внутреннего расход которого регулируется клапанами 25 уплотнения и проточной части турбины

7 и 23. Отсечной клапан 19 закрывается при пусках иэ любого теплового сосчояв случае аварийного отключения турбйны ния и станионарном режиме рабсил, что при закрытии ее стопорного клапана, а существенно повышает надежносп, матакже в случае выхода температуры пара, невренность и экономичность паротуропределяемой по датчикам 12, 20 и - 1Е биниой установки.

Составитель В. Гуторов

Редактор Н. Кищтулинеп Техред,И.Гайду Корректор Ю. Макаренко1

Заказ 2719/41 Тираж 533, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4