Паротурбинная установка

Паротурбинная установка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И E (ii)730984

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.06.77 (21) 2497519/24-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл

F01 D25/12

F 0l К 13/02

Гесударстванньй каиктет а 1с

Опубликовано 30.04.80. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 05.05.80 (53) УДК 621.165-251 (088.8) пс явмм и3.,1." т., 1:i: и открытий (72) Авторы изобретения

Ю. Л. Израилев и В. Ф. Гуторов

Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт им. Ф. Э. Дзержинского (71) Заявитель (54) ПАРОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано в турбинах, имеющих промежуточное, уплотнение и работающих в блоках с прямоточными котлами.

Известны паротурбинные установки, содержащие двухстенный цилиндр с расположенным в центральной части паровпуском высокого и среднего давления, в котором к каналам подачи свежего пара в промежуточное уплотнение подключены специальные каналы подачи пара из камеры регулирующей ступени. Охлаждающий пар из камеры промежуточного уплотнения отводится по каналу для охлаждения ротора среднего давления (1).

Недостатком такой паросиловой установки является то, что усложнение конструкции практически не снимает проблемы возникновения трещин в зоне промежуточного уплотнения ротора высокого давления.

Известны также паротурбинные установки, содержащие парогенератор со встроенным сепаратором и турбину с двухстенным корпусом, центральным подводом пара и внутренним уплотнением ротора (2).

Недостатком такой паросиловой установки является то, что ротор в зоне промежуточного уплотнения — один из наиболее повреждаемых узлов установки. Эта зона ротора омывается смесью свежего пара и пара, поступающего из камеры регулирующей ступени, что снижает экономичность турбоустановки, так как этот пар не работает в первом потоке цилиндра высокого давления. Остаточные напряжения, возникающие при переходных режимах в зоне

10 концентраторов на поверхности ротора, быстро релаксируют под действием высокой температуры, что является одной из основных причин развития термоусталостных трещин.

Для уменьшения скорости развития этих трещин увеличивают продолжительность пусковых режимов. Это приводит к увеличению пусковых потерь топлива и ухудшению маневренности паротурбинной установки.

Цель изобретения — повышение надеж20 ности и маневренности путем охлаждения ротора в зоне внутреннего уплотнения.

Поставленная цель достигается тем, что проточная часть уплотнения сообщена со встроенным сепаратором пароподводящим трубопроводом, на по л регулирующий клапeï, B:. его и!;.:o ключены датчики темпсратур-:i пзр..= E B:раторе и относитель.!Ого р-: ши,-ьпя рэт

На чертеже изобра "<,"-н-1 - -. . с - . - - —.установка.

Она содержит паpo!.e!;eI рительнымч 2 и и!ерггревательп!ь-.." ностями, между которыми рззм:- .; о"-.-;: -::. ный сепаратор 4 с запор . ой и рег.:.;:;-- =:,::--:. арматурой 5, соединенный паролo!Iво., ;;:I „!!!I трубопроводом 6, на котором устава;;,-:II регулирующий клапан 7, с:<амерой 8 внутреннего уплотнения 9 через канал 10, Bь пзлненный в центральной части двухсте:-";.", корпуса 11 паровой турбины. Регулируюц ° клапан 7 подкл1очен к датчикам 12 и 3 ,температуры пара в сепараторе 4 от- .сительного pBc!II IlpeH ii» ротор а.

Камера 14 poli .!1 .p чощей ст!!пен СО )5щена по пару с первой ст!,пенью 15:-.;,. 1 поворота потока через:«evIIOOI. !e!Ioe псо-!

" странство 16 и внутреннее уплотненис 9 ротора 17 с лисками 18. 1-1а годводяц, .," трубопроводе 6 установлен î ee÷íîé . л:-пан 19, привод которого по защите свя;-.аз с температурой пара в сепараторе и стопо!, ным клапаном 20 т ;.рб. ны

Паротурбинная установка раба:.ае-: дующим образом.

В период пуска при достижении во встро енном сепараторе 4 температуры, нахо1-шейся в диапазоне: температура насьпце.: при давлении в сегараторе пл."ос 30 С, те пература B камере 14 регулируюгцей ступе;B минус 50 — 70 С, открывается ре! yzrBpy!OIций клапан 7 и пар по паролоа.водящему трубопроводу 6, каналу 10 поступает в камегу Я где разделяется на два потока — — оди н через часть внутреннего уплотнеии 9 поступает в камеру 14 регулирующей ступени высокого давления, а другой — в перву:и ступень 15 после ПОВОООтя пото <а в i;"ежкорпусном пространстве 16. Та -,; облазом! участок ротора 17 B Bo!!e BIIóòpeB:-Ie!-o уплотнения 9, камеры 14 регулирующей ступени и первей ступени 15, а также диски 18 ротора 17 будут охлаждаться паром, расход которого регулируется клапаном 7 по импульсам датчиков 12 и 13. В случае аварийного откл очения турбины при закрытии ее стопорного клапана 20 закроется и отсечной клапан 19, а также и в случае выхода температуры пара в сепараторе 4 за пределы указанного диапазона.

При работе на стациона рном режиме запорно-регулирующая арматура 5 встроенного сепаратора 4 частично открьгга и пар поступает в камеру 8 внутреннего уплотнения 9 для охлаждения. Температура наружной поверхности ротора 17 в зоне внутреннего уплотнения 9 поддерживается на уровне, обеспечивающем накопление суммарной относительной повреждаемости ротора меньше единицы.

:. Орои импульс для регулирования тем. :;, :.".òóo : охлаждаюшего пара подается от .:-тчика lo относительно-о расширения ро...,в. 1е пгратура охлаждаюшего лара уста,!ЬB;!:..:Bee!; так, .тобы при выполнении опи-.ал-! Oão Bышг условия, величина относитель:-„- го асширения ротора была не менее той, кото-.я"- Обеспечивает величину осевого зазора . зонг первых ст !пеней ротора, равную величине Осевого разбега рОтОра в у!!opHQM подгципнике плюс О!1 — 0,3 мм, что приводит

"..;=ствен,- ому уменьшению осевых зазоIeм сам:.:.-, к повышению экономич.Ои обеспе.гиии требуемой надежнос ти:. =" евргнности.

1 „".! г того., за счет вытеснения лара

:-:сокой тг.. пературы, эта доля пара соверца :т,.",.-.гзную работу в ступенях цилиндра .-.,-.. ..О..ого даьлгйия, что повь!шает его КПД. !"1 !. -.: =- гос. -!p-BI !!..""!:!e.=!!B ис.лючаются накоп -.. "=. =тагичгской составляющей повреждае.-с-. -, а цикличгс;: ая составляющая поврежда-ê:ooòB., ьозникающая при нестационарных с,::,гст =.е-.нно уменьшается. Тан-.

-е, I!:;, .. .;:.!-!Я под:-Од па,а в камер 8 !меньг и=.-. н..-.коч;=-:.: -..-:у-;! B."IopàöèKI —:отора.

:.е- инениг встроенного сепаратора с -,з"очной =1Boт!ь1с! внутреннего уплотнения позBO;!Be! !на всгх режимах получать пар, . реб!,гмь!й д."; охлаждения ротора парамет-.Св и повь! ить надежность! маневренность з " змич". гь паротурбинной установки. — «г ""=::.;-;:и-еское решение мо:;.-ГГ!- BСПОЛBBОВаНО! КаК В ОПИСЫВаЕМОй, а оси! oE!oA",становке так и в других паро: .:О -I. . станс.вках, например! с совмещен.- „;-; . "rI —. ";,г:; В..ССКОГО И СРгДНЕГО ДаВ..я ",.: =-.,!о!1ои.,г.:-, ;гм их паровпусков в ч !; -. -,, -: ы 1 я (1 и !чд!, а

-,д:,!у «а изоб теиия

:..; c. рб::.и . -я, становка, Одержащая - . !o!"СI!epa I-Оp со встроенным сепараторОм .; туаоину с двухстенным корпусом, центральн.-."v подводом пара и внутренним уплотнением ротора, отличаюи аяся тем, что, с целью повышения надежности и маневренности путем охлаждения ротора в зоне внутреннего уплотнения. гроточная часть уплотнения сообщена со встроенным сепаратором подводиши . трубопроводом, на последнем установлен регулирующий клапан, а к его приводу подключены датчики температуры пара в сепараторе и относительного расширения ротора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Израилев 1О. Л. и др. Охлаждение роторов мощных паровых турбин. «Энергомашиностроение», 1972, Ме 10, с. 45.

2. Рыжков В. К. и др. Паровая турбина

К-1200-240-3 ЛМЗ. «Теплоэнергетика», 1976, Г5, .4.

730984

Составитель В. Гуторов

Редактор П. 14акаревич Техред К. Шуфрич Корректор М. Пожо

Зак аз 1485/18 Тираж 583 Подписное

ЦН ИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПП П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4