CS248405B1

CS248405B1 - A method of heating steam turbines with controlled extraction

Info

Publication number: CS248405B1
Application number: CS845210A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Pokorny; Zdenek Bures; Frantisek Veinfurt
Original assignee: Frantisek Pokorny; Zdenek Bures; Frantisek Veinfurt
Priority date: 1984-07-05
Filing date: 1984-07-05
Publication date: 1987-02-12
Also published as: CS521084A1

Abstract

Způsob prohříváni dilů parních turbin, které jaou vybaveny alespoň jedním regulovaným odběrem například topné páry, jehož podstata spočívá v plynulém zvyšování tlaku páry v prohřívaném dílu po dosažení prohřívacich otáček. Toto zvyšováni tlaku se děje postupným škrcením odtoku páry z tlakového dílu, přičemž velikost škrcení je omezena horni hranicí dovoleného teplotního namáháni. Množství admisní páry se mění tak, aby otáčky turbiny zůstávaly konstantní.A method of preheating parts of steam turbines, which are equipped with at least one regulated intake, for example of heating steam, the essence of which consists in a continuous increase in the steam pressure in the preheated part after reaching the preheating speed. This pressure increase is done by gradually throttling the steam outlet from the pressure part, the size of the throttling being limited by the upper limit of the permissible thermal stress. The amount of intake steam is changed so that the turbine speed remains constant.

Description

Vynález se týká způsobu prohřívání dílů parních turbin, které jsou vybaveny regulovaným odběrem páry·The present invention relates to a method of heating steam turbine components equipped with controlled steam extraction.

Dosavadní způsoby prohřívání dílů parních turbin spočívají v přivádění malýoh množství páry z kotle do jednotlivých dílů turbiny tak, aby ee turbina udržela na tzv· prohřívacíoh otáčkách· V důsledku malého množství páry protékajíoího příslušným dílem turbiny jsou v těohto dílech i nízké tlaky, která se přiliě neliěí od tlaku atmosférického· Proto probíhá ohřev kovu těles turbiny zpočátku kondenzačním teplem,a to až na teplotu sytosti velioe rychle· DalSí zvyšování teploty tělee probíhá sdílením tepla mezi protékajíoí parou a kovem turbiny* Vzhledem k malému průtočnému množství páry a z toho plynoucí nízká rychlosti průtoku probíhá tento prooes zvyšování teploty těles již podstatně pomaleji, protože součinitel přestupu tepla se snižuje· Tímto způsobem se musí turbinová těleso prohřát na teplotu, která zajistí, že při dalším zvyšování otáček až k nafázování a zatížení turbiny nedojde k překročení teplotního namáhání·Existing methods of heating steam turbine parts consist of supplying a small amount of steam from the boiler to the individual turbine parts so as to maintain the turbine at so-called superheat speed. Due to the small amount of steam flowing through the respective turbine part, no atmospheric pressure · Therefore, the heating of the turbine body metal initially by condensation heat, up to the saturation temperature velioe, is fast · Further body temperature increase occurs by heat transfer between the steam flowing and the turbine metal * Due to low steam flow rate and resulting low flow rate this process of increasing the temperature of the bodies proceeds considerably slower, since the heat transfer coefficient decreases. In this way, the turbine body has to be heated to a temperature which ensures that as the speed rises further up to phasing and load the stress of the turbine is not exceeded ·

Hlavními nevýhodami tohoto způsobu prohřívání jsou jednak dlouhá časy prohřevu, při niohž doohází ke ztrátám tepelné energie kotle aniž by probíhala výroba energie elektrické, a jednak doohází v důsledku nedostatečného prohřátí dílu turbiny v oblasti nafázování ke značnému teplotnímu namáháni kovu turbiny, které snižuje její životnost* U parní turbiny s regulovaným odběrem byl tento způsob proveden prakticky taJc, že pro prbhřev příslušného dílu turbiny byly využity přepouětěoí armatury, které po nafázování slouží k regulaoi tlaku v regulovaném odběru· Při najíždění na otáčky byly tyto armatury v pevné vazbě se vstupními regulačními armaturami, které zajišťují regulaci otáček·The main disadvantages of this method of heating are long heating times, which cause loss of thermal energy of the boiler without the production of electric energy, and secondly, due to insufficient heating of the turbine part in the phasing area, there is a considerable thermal stress on the turbine metal. In the case of a controlled withdrawal steam turbine, this method was practically carried out in that overheating valves were used to overheat the respective turbine part, which, after phasing, serves to regulate the pressure in the controlled offtake. that provide speed control ·

248 40!248 40!

Uvedené nevýhody značně omezuje způsob prohřívání parníoh turbin β regulovaným odběrem podle vynálezu. Jeho podstata epo Sívá v tom, že ee po dosažení prohřívaoíoh otáček plynule zvySuje tlak páry v prohřívaoím dílu parní turbiny postupným škroením jejího odtoku z tohoto dílu turbiny, přičemž velikost Skroení je omezena horní hranicí dovoleného teplotního namáhání, a že přitom ee množství admisní páry mění tak, aby otáčky turbiny zůstávaly konstantní.Said disadvantages are greatly reduced by the method of heating steam turbines β by controlled extraction according to the invention. Its essence is that, once the engine has been heated, it continuously increases the pressure of the steam in the superheated part of the steam turbine by gradually reducing its outflow from that part of the turbine, the magnitude of which is limited by the upper limit of the thermal stress. so that the turbine speed remains constant.

Výhodou způsobu prohřívání parních turbin s regulovaným odběrem je předevSím maří mé lni zkrácení doby prohřevu na prohřívaoíoh otáSkáoh a dosažení vyěěího prohřátí kovu turbiny.The advantage of the controlled extraction steam turbine method is, in particular, that it hinders my reduction of the heating time to the heating of the turbine and the higher heating of the turbine metal.

Ze zkrácení doby prohřevu vyplývají dále úspory paliva a vyěěí hospodárnost výroby elektrioké energie; z vyěěího prohřátí kovu turbiny vyplývá zabezpečení vysoké životnosti a provozní spolehlivosti tím, že praktloky nelze překročit dovolené teplotní namáhání při následném najetí na jemnovité otáčky a při zatěžování turbiny. Ryohlejěí prohřátí umožní i dosažení rychleJěíbh trendů při zatěžování turbiny, a tím i zkrácení vlastního najeti turbiny na jemnovité parametry s odpovídající ekonomikou provozu elektrárenského bloku.Reducing the heating time also results in fuel savings and makes electricity production more economical; the high heating of the turbine metal results in a high lifetime and operational reliability by virtue of the fact that practically it is not possible to exceed the permissible thermal stresses at a subsequent start at a fine speed and under load on the turbine. More rapid warming will also make it possible to achieve faster trends in the load on the turbine, and thus to shorten the actual run of the turbine to fine-tuned parameters with the corresponding economy of operation of the power plant block.

Příklad.Example.

Po dosažení prohřívaoíoh otáček zkuěební turbiny byly přepouětěoí armatury vyjmuty z pevné vazby s regulačními armaturami a byly řízeně zavírány. Zavíráním tčehto armatur se zvyěoval tlak v pří služném dílu turbiny na podstatně vyěěí hodnotu než při otevřeni přepouětěoíoh armatur. Měřením bylo zjiětěno, že prohřívání kondenzačním teplem ee uplatňovalo až do dosažení konečné potřebné teploty turbinového tělesa. Rychlost zavírání přepouětěoíoh armatur, a tedy i ryoblost prohřívání tělesa turbiny bylo kontrolováno a řízeno běžným zařízením pro vyhodnocováni teplotního namáhání, které je součástí vybaveni turbiny, použité ke zkouSení.Upon reaching the test turbine speed, the overflow valves were removed from the fixed coupling with the control valves and closed in a controlled manner. Closing these valves increased the pressure in the turbine's service part to a much higher value than when opening the overflow valves. The measurement revealed that the condensation heat-up ee applied until the final required temperature of the turbine body was reached. The shut-off speed of the valve releases and hence the purging speed of the turbine body was controlled and controlled by a conventional thermal stress evaluation device included in the turbine equipment used for testing.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

248 405

Method of heating steam turbines and controlled sampling _; characterized in that, after reaching the soaking speed, the steam pressure in the soaking of the steam turbine part is gradually increased by gradually throttling its outflow from the turbine part, the throttling amount being limited by the upper limit of the permissible thermal stress, to keep the turbine speed constant ·