Способ регулирования расхода пара в системе обогрева фланцев корпуса паровой турбины

Способ регулирования расхода пара в системе обогрева фланцев корпуса паровой турбины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ПАРА В СИСТЕМЕ ОБОГРЕВА ФЛАНЦЕВ КОРПУСА ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ путем изменения расхода пара в зависимости от разности температур фланца и контролируемого параметра в контрольной зоне, отличающийся тем, что, с целью снижения в процессе пуска турбины температурных напряжений и деформаций в корпусе и сокращения расхода пара на обогрев фланцев, в качестве контролируемого параметра контрольной зоны измеряют температуру пара в проточной части турбины на выходе из системы обогрева фланцев и поддерживают превышение температуры фланца в зоне на выходе из указанной системы над температурой пара в проточной части в этой же зоне на величину, соответствуюш,ую допустимому перепаду температур по ширине фланца в этой зоне.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК зов F 01 D 25/10 я .-h,(Н. ЗЧ

11 АТЛАНТ!10 М 9 йй

; (н1,41ч (4Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3443483/24-06 (22) 24.05.82 (46) 15.03.84. Бюл. № 10 (72) Е. P. Плоткин и Ю. А. Радин (71) Всесоюзный дважды ордена Трудового

Красного Знамени теплотехнический научноисследовательский институт им. Ф. Э. Дзержинского (53) 621.165 (088.8) (56) 1. Израилев Ю. Л. Повышение эффективности систем обогрева фланцевых соединений корпусов паровых турбин. — «Теплоэнергетика», 1977, № 7, с. 5 — 8.

2. Авторское свидетельство СССР № 162161, кл. F Ol 13 25/10, 1962. (54) (57) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ

РАСХОДА ПАРА В СИСТЕМЕ ОБОГРЕ„„SU„„1079860 А

ВА ФЛАНЦЕВ КОРПУСА ПАРОВОЙ ТУРБИНЪ| путем изменения расхода пара в зависимости от разности температур фланца и контролируемого параметра в контрольной зоне, отличающийся тем, что, с целью снижения в процессе пуска турбины температурных напряжений и деформаций в корпусе и сокращения расхода пара на обогрев фланцев, в качестве контролируемого параметра контрольной зоны измеряют температуру пара в проточной части турбины на выходе из системы обогрева фланцев и поддерживают превышение температуры фланца в зоне на выходе из указанной системы над температурой пара в проточной части в этой же зоне на величину, соответствующую допустимому перепаду температур по ширине фланца в этой зоне. Pg!

079860

Однако поток пара, отбираемого на обог. рев фланцев, байпасирует проточную часть цилиндров высокого и среднего давления, снижая тем самым мощность и экономич- 30 ность турбоустановки. Особенно велик расход пара в этот поток на заключительной стадии пуска, когда давление пара перед входной задвижкой системы обогрева достигает своего номинального значения. Из-за стремления к эффективному воздействию обогрева на относительное удлинение роторов, область, охватываемая системой обогрева, выполняется очень протяженной и включает фланцы в зоне выхлопа из цилиндра.

Именно в этой зоне обычно наблюдается перегрев шпилек из наружной поверхности фланца по отношению к его внутренней поверхности, причем перегрев этой зоны возрастает к заключительному этапу пуска.

Это связано с тем, что греющий пар при движении по обнизке отдает тепло прогре- 45 вающему фланцу и выходит из системы обогрева значительно более холодным, чем навходе в него. На заключительном этапе пуска расход пара в обнизке наибольший и снижение его температуры от входа в систему обогрева до выхода из нее из-за отдачи теп55

Изобретение относится к паротурбинным установкам и может быть использовано на электростанциях в процессе их эксплуатации.

Задача поддержания в допустимых пределах величины относитеЛьных удлинений роторов и разностей температур в наиболее горячей зоне фланцевого соединения горизонтального разъема корпуса паровой турбины решается путем применения парового обогрева фланцев и шпилек.

Известен способ нагрева фланцевого соединения собственным паром, подаваемым в обнизку горизонтального разьема и имеющем ту же температуру, что и пар, омывающий внутреннюю поверхность корпуса в зоне подвода пара на обогрев. Углубление обнизки и отсутствие ограничений на повышение давления в ней позволяют настолько увеличить расход греющего пара и соответственно эффективность системы обогрева, что практически в процессе пуска снимаются все ограничения по разности температур в зоне паровпуска и регулируюц1ей ступени и по относительным удлинениям роторов.

При использовании такой системы обогрева расход пара не регулируют и определяют лишь по давлению в полости, из которой отбирают пар на обогрев (!). ла прогреваемому фланцу невелико, в то время, как снижение температуры среды, омывающей фланец со стороны проточной части турбины, намного больше и определяется тепловым процессом в цилиндре. Отмеченное явление вызывает еще большие трудности в процессе расхолаживания турбины перед остановом в ремонт, когда сис5

2 тему обогрева используют для предупреждения относительного укорочения роторов, мешающего ускоренному расхолаживанию турбины. На начальной стадии расхолаживания наблюдается перегрев фланцевого соединения в зоне сброса пара из системы обогрева, что может даже увеличить относительное укорочение ротора. Это зачастую препятствует применению системы обогрева при таких режимах и задерживает начало ремонта блока.

Известны также способы регулирования расхода пара в системе обогрева фланцеь корпуса путем его изменения в зависимости от разности температур фланца и контролируемого параметра в контрольной зоне.

Давление на входе в систему обогрева поддерживают не более заданной величины по условиям прочности коробов и регулирование расхода ведется исходя из условия поддержания в допустимых пределах разностей температур во фланцевом соединении в наиболее массивном и горячем сечении— зоне регулирующей ступени (2).

Недостатком такого способа регулирования расхода пара является перегрев фланцевого соединения в зоне сброса пара из системы обогрева, что приводит к повышенным температурным напряжениям и деформации в этой зоне, особенно при высокоэффективных системах без коробов наружного обогрева фланцев с углубленной обнизкой и подачей на обогрев собственного пара, имеющего ту же температуру, что и пар, омывающий внутреннюю поверхность корпуса в наиболее горячей зоне. Ограничение давления на входе в систему обогрева (расхода греющего пара) заданной величиной не решает поставленную задачу, так как охлаждение пара при движении его по обнизке зависит не только от расхода пара, но и от темпа прогрева цилиндра. Поэтому, если заданная величина расхода давления выбрана исходя из условия обеспечения необходимых маневренных характеристик турбины, т.е. заданного предельного темпа прогрева цилиндра, то при любом более медленном пуске или при эксплуатационной задержке в процессе пуска, расход пара в систему обогрева будет слишком большим и неоправданно увеличит пусковые потери топлива.

Цель изобретения — снижение в процессе пуска турбины температурных напряжений и деформаций в корпусе и сокращение расхода пара на обогрев фланца.

Цель достигается тем, что согласно способу регулирования расхода пара в системе обогрева фланцев корпуса паровой турбины путем изменения расхода пара в зависимости от разности температур фланца и контролируемого пара в контрольной зоне, в качестве контролируемого параметра контрольной зоны измеряют температуру пара проточной части турбины на выходе из сис1079860

>ив 3

Составитель Л. Пикулина

Техред И.-Верес Корректор М. Шароши

Тираж 502 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор М. Товтин

Заказ 1291/35

3 темы обогрева фланцев и поддерживают превышение этой температуры фланца в зоне на выходе из указанной системы над темпеРатурой пара в проточной части в этой же зоне на величину, соответетвующую допустимому перепаду температур по ширине фланца в этой зоне.

На фиг. 1 представлен корпус паровой турбины с системой обогрева фланцевого соединения; на фиг. 2 — сечение корпуса по фланцу; на фиг. 3 — график изменения 1О температур пара в проточной части и в обнизке фланцевого соединения.

Корпус 1 паровой турбины с системой обогрева 2 фланцев, содержит тракт 3 подвода греющей среды с запЬрной арматурой

4, подключенной к обнизке 5 фланцевого соединения, состоящего из верхнего 6 и нижнего ? фланцев. Обнизка 5 соединена с линией 8 сброса греющей среды из системы обогрева, снабженной арматурой 9 и термопарой 10, расположенной в стенке трубы линии 8 сброса. В проточную часть турбины подключена термопара 11, измеряющая температуру пара в проточной части в зоне, соответствующей сечению выхода греющей среды из системы обогрева.

Кривые 12 и 13 показывают соответственно изменение температуры вдоль оси турбины пара в проточной части и в системе обогрева.

Способ осуществляют следующим образом.

При пуске турбины после подачи в нее пара и достижения соответствующих параметров, при которых требуется включение системы обогрева фланцев в последнюю

/ подают греющую среду — пар, открытием арматуры 4 и 9 на входе и выходе системы обогрева, измеряют температуру среды, омывающей фланцы 6 и 7 изнутри со стороны проточной части в зоне выхода пара из системы обогрева, и температуру пара, сбрасываемого из обнизки, 5, и затем, когда разность этих температур достигает значений, меньших заданной предельной величины и отличающихся от последней не более чем на 5 — 10%, воздействием на арматуру 9 устанавливают расход при котором разность этих температур не превышает заданного значения. В процессе пуска при последующем нагружении турбины, прогреве фланцев 6 и 7 и росте давления на входе среды в систему обогрева прикрывают арматуру 9, регулируют расход в системе 2 обогрева, поддерживая указанную выше разность температур в заданных пределах.

Применение предлагаемого способа позволяет повысить надежность фланцевого соединения турбины за счет снижения температурных напряжений и деформаций в корпусе, так как ограничение разности температур сред, омывающих фланцевое соединение в зоне выхлопа, предельно допустимой (или еще меньшей) величиной исключает появление высоких разностей температур, и, следовательно, напряжений в металле. Одновременно с этим способ позволит уменьшить расход греющей среды в систему обогрева. байпасирующий значительный участок проточной части турбины, и сократить тем самым расходы топлива при пусках и расхолаживании турбин.