PL166038B1 - Silownia zawierajaca dwustopniowa turbine parowa PL PL PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Silownia zawierajaca dwustopniowa turbine parowa oraz kotlowy uklad paleniskowy, który zawiera komore spalania oraz sekcje przeplywu konwekcyjnego, w której znajduja sie umieszczone kolejno przegrzewacz oraz pierwszy i drugi lub koncowy stopien przegrzewacza miedzystopniowego, elementy rozdzielajace pare wodna z sekcji wysokocisnieniowej dwustopniowej turbiny na pierwsza i druga czesc, oraz elementy do ponownego laczenia tych czesci pary, przy czym te elementy rozdzie- lajace kieruja selektywnie pierwsza czesc pary wodnej do pierwszego stopnia przegrzewacza miedzystopniowego, a druga czesc pary wodnej do elementów ponownie laczacych, umieszczonych przy wlocie do drugiego stop- nia przegrzewacza miedzystopniowego, znamienna tym, ze ma zawory regulacyjne (56), (64) do niezaleznego ste- rowania pierwsza i druga czescia pary wodnej z sekcji wysokocisnieniowej (52) dwustopniowej turbiny, przy czym pierwszy zawór regulacyjny (56), sterujacy prze- plywem pierwszej czesci pary wodnej, jest umieszczony pomiedzy elementem rozdzielajacym (55) a pierwszym stopniem (42) przegrzewacza miedzystopniowego i jest sterowany za pomoca jednostki sterujacej (80) reagujacej na róznice cisnien pomiedzy cisnieniem pary powrotnej z sekcji wysokocisnieniowej (52) turbiny a cisnieniem pary wylotowej z pierwszego stopnia (42) przegrzewacza mie- dzystopniowego, ... FIG. 1 PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest siłownia zawierająca dwustopniową turbinę parową oraz kotłowy układ paleniskowy.

Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych nr 4 748 940 jest znana siłownia zawierająca dwustopniową turbinę parową oraz wytwornicę pary posiadającą układ spalania ze złożem fluidalnym, separator oraz przewód spalinowy zawierający dwa przegrzewacze, przy czym powierzchnie grzejne pierwszego przegrzewacza są umieszczone w przelocie spalinowym komory spalania z krążącym złożem fluidalnym, zaś do tego pierwszego przegrzewacza jest dołączony drugi przegrzewacz, umieszczony w zewnętrznym wymienniku ciepła. Równolegle do powierzchni grzejnych przegrzewacza jest dołączona regulowana rura obejściowa. Temperatura na wylocie przegrzewacza jest sterowana przez regulację przepływu cząstek stałych w zewnętrznym wymienniku ciepła oraz regulację, poprzez rurę obejściową, przepływu pary w obydwu przegrzewaczach.

Wada tego rozwiązania polega na tym, że zawór sterujący przepływem cząstek stałych jest urządzeniem o wysokich wymaganiach konserwacyjnych, a powierzchnia rur przegrzewacza, umieszczonych w zewnętrznym wymienniku ciepła, podlega korozji.

Z opisu patentowego ZSRR nr 1 153090 jest znana budowa układu siłowni, wyposażonej w dwustopniową turbinę parową, w której za pierwszym przegrzewaczem zastosowano dodatkowy, dwustopniowy przegrzewacz międzystopniowy.

Z opisu patento wego ZSRR nr 1321966jest znana budowa układu do sterowania temperaturą przegrzewu pary w dwustopniowym przegrzewaczu, w którym na wlocie pary znajduje się 3drogowy zawór regulacyjny i rura obejściowa prowadząca do mieszalnika umieszczonego pomiędzy chłodnicą a wylotem pary. W rozwiązaniu tym jednakże nieuniknionajest równoczesna zmiana

166 038 prędkości przepływu pary wodnej w obydwu strumieniach w wyniku zmiany położenia wrzeciona zaworu, a więc nie ma możliwości niezależnej kontroli przepływu pary przez pierwszy stopień przegrzewacza i w rurze obejściowej. Ponadto na zaworze występuje duży spadek ciśnienia, przez co nie ma warunków do skutecznego sterowania. Zachodzi więc konieczność stosowania w układzie dodatkowej chłodnicy.

Celem wynalazku jest opracowanie siłowni, pozbawionej wad występujących w znanych rozwiązaniach. Siłownia zawierająca dwustopniową turbinę parową oraz kotłowy układ paleniskowy, który zawiera komorę spalania oraz sekcję przepływu konwekcyjnego, w której znajdują się umieszczone kolejno przegrzewacz oraz pierwszy i drugi lub końcowy stopień przegrzewacza międzystopniowego, elementy rozdzielające parę wodną z sekcji wysokociśnieniowej dwustopniowej turbiny na pierwszą i drugą część, oraz elementy do ponownego łączenia tych części pary, przy czym te elementy rozdzielające kierują selektywnie pierwszą część pary wodnej do pierwszego stopnia przegrzewacza międzystopniowego, a drugą część pary wodnej do elementów ponownie łączących, umieszczonych przy wlocie do drugiego stopnia przegrzewacza międzystopniowego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że ma zawory regulacyjne do niezależnego sterowania pierwszą i drugą częścią pary wodnej z sekcji wysokociśnieniowej dwustopniowej turbiny, przy czym pierwszy zawór regulacyjny, sterujący przepływem pierwszej części pary wodnej, jest umieszczony pomiędzy elementem rozdzielającym a pierwszym stopniem przegrzewacza międzystopniowego i jest sterowany za pomocą jednostki sterującej reagującej na różnicę ciśnień pomiędzy ciśnieniem pary powrotnej z sekcji wysokociśnieniowej turbiny a ciśnieniem pary wylotowej z pierwszego stopnia przegrzewacza międzystopniowego, zaś drugi zawór regulacyjny, sterujący przepływem drugiej części pary wodnej, jest umieszczony w rurze obejściowej, bocznikującej przepływ drugiej części zimnej pary wodnej z turbiny wokół pierwszego stopnia przegrzewacza międzystopniowego bezpośrednio do drugiego stopnia przegrzewacza, i jest sterowany przez jednostkę 'sterującą, reagującą na temperaturę pary wodnej przy wylocie drugiego stopnia przegrzewacza międzystopniowego. Zawory regulacyjne utrzymują temperaturę drugiego stopnia przegrzewacza międzystopniowego na poziomie około 811 K, plus lub minus 10 K.

Siłownia według wynalazku umożliwia niezależną i skuteczną kontrolę zarówno przepływu pary przez pierwszą sekcję przegrzewacza, i przez rurę obejściową co sprawia, że zakres kontroli poszerza się i ponadto umożliwia zastosowania nowoczesnego, skomputeryzowanego układu kontroli, przydatnego do indywidualnego kontrolowania przepływu przez pierwszy stopień przegrzewacza międzystopniowego we wszystkich bieżących warunkach, dążąc do rozwiązania optymalnego. W ten sposób parametry procesu mogą być dobierane zawsze według realnej potrzeby procesu bez uzależnienia od szczególnych właściwości zaworu trójdrogowego. Z tego względu wynalazek obecny stanowi znaczne udoskonalenie skutecznego sterowania temperaturą przegrzanej pary w szerokim zakresie roboczym, włącznie z warunkami początkowymi, bez potrzeby stosowania dodatkowej chłodnicy. Także przy podłączeniu dwóch lub więcej kotłów do pojedynczej turbiny, oddzielne zawory regulacyjne zasadniczo dopomagają w wyrównoważeniu przepływów przegrzanej pary wodnej przez kotły, dodatkowo do regulacji temperatury.

Przedmiot wynalazku zostanie uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie siłownię według wynalazku, zastosowaną w układzie kotła z krążącym złożem fluidalnym, fig. 2 - schemat innego rozwiązania siłowni według wynalazku a fig. 3 - schemat układu dwóch kotłów połączonych z jedną turbiną.

Na figurze 1 przedstawiono siłownię według wynalazku, zawierającą typowy kocioł z krążącym złożem fluidalnym, przegrzewaczem i przegrzewaczem międzystopniowym.

Układ kotłowy oznaczony ogólnie przez 10 zawiera kocioł 12 ze złożem fluidalnym, posiadający komorę spalania 14 do której doprowadza się materiał palny, materiał niepalny, ewentualnie dodatki lub materiał recyrkulowany, powietrze pierwotne i powietrze wtórne. W komorze spalania złoże jest utrzymywane w stanie fluidalnym dzięki właściwemu zapasowi materiału złoża i przepływowi' powietrza. Komora spalania jest wyposażona w dno 16 o konstrukcji siatkowej, poprzez które przepływa powietrze fluidyzacyjne. Ściany komory spalania są korzystnie zbudowane ze ścian rurowych typu membranowego z pokryciem żaroodpornym lub bez takiego pokrycia.

166 038

W komorze spalania 14 jest umieszczony pierwszy i drugi stopień przegrzewacza 18 i 20. Materiały z komory spalania są usuwane z komory spalania poprzez kanały spalinowe 22 do gorącego separatora 24, gdzie cząstki stałe są oddzielane od gazów spalinowych celem ich skierowania poprzez układ recyrkulowania cząstek 26,28 i 30 na dno komory spalania. Cząstki te przed powrotem do komory spalania mogą być przepuszczone przez chłodnicę złoża fluidalnego lub podobnie.

Szczegóły układu krążenia wody zasilającej i pierwotnych przegrzewaczy nie zostały uwidocznione, ponieważ nie stanowią istotnej części obecnego wynalazku.

Gazy spalinowe z gorącego separatora przechodzą kanałem spalinowym 32 do sekcji przepływu konwekcyjnego 34. W sekcji przepływu konwekcyjnego jest umieszczony jednostopniowy przegrzewacz 38, znajdujący się przed przegrzewaczem międzystopniowym 4(0 42 a poniżej umieszczono ekonomizer 44. Jak pokazano, przegrzewacz międzystopniowy jest przegrzewaczem dwustopniowym, z pierwszym stopniem 42 i drugim lub końcowym stopniem 40. Przegrzewacz międzystopniowy może posiadać więcej niż dwa stopnie, przy czym stopień końcowy znajduje się tak, jak stopień 40 bezpośrednio za przegrzewaczem 30. Przegrzewacze pracują jako przeciwprądowe wymienniki ciepła, przy czym przepływ gazu jest skierowany do dołu, a przepływ pary przegrzanej jest skierowany w górę. Umieszczenie przegrzewacza 38 wewnątrz tego przelotu pomaga w utrzymaniu temperatury gazu płynącego do stopnia 48 przegrzewacza międzystopniowego poniżej temperatury krytycznej. Układ ten, wraz z zastosowaniem rury obejściowej, umożliwia uzyskanie wyjątkowo skutecznego sterowania temperaturami w poszczególnych sekcjach przegrzewacza międzystopniowego.

Gdy temperatura pary opuszczającej poszczególną sekcję (w układzie przeciwprądowego wymiennika ciepła) jest bliska temperatury gazu wchodzącego do tej sekcji, to zmniejszenie przepływu pary w tej sekcji powoduje znaczne zmniejszenie pochłaniania ciepła. Znliżenie się temperatury pary do temperatury gazu zmniejsza ilość ciepła pozostającego do dyspozycji dla celów wymiany ciepła. Stanowi to podstawę zasad, na których jest oparty układ według wynalazku do sterowania temperaturą przegrzewacza międzystopniowego.

Układ generacyjny pokazany na fig. 1 dostarcza parę do turbiny dwustopniowej. W pokazanym układzie, para z przegrzewacza 30 płynie poprzez komorę wylotową 46, rurę zasilającą 48 i zawór 50 do strony wlotowej turbiny wysokociśnieniowej (HPT)52. Zimna para opuszczająca turbinę 52 powraca rurą powrotną 53 do stopni 42 i 40 przegrzewacza międzystopniowego. Przy przegrzewaczu międzystopniowym, od elementu rozdzielającego 55 rury powrotnej 53 odchodzi rura obejściowa 54, która kieruje do komory wlotowej 58 pierwszego stopnia 42 przegrzewacza międzystopniowego część zimnej pary wraz z pozostałą częścią pary przepuszczanej przez różnicowy zawór regulacyjny 56.

Para przechodząca przez stopień 42 przegrzewacza międzystopniowego uchodzi komorą 60 i za pomocą łącznika 62 ponownie łączy się z obejściową częścią pary zimnej. W rurze obejściowej 54 zastosowano zawór regulacyjny 64 dla sterowania przepływem drugiej części pary wodnej wokół pierwszego stopnia 42 przegrzewacza międzystopniowego.

Para ponownie połączona w łączniku 62 wpływa do komory wlotowej 66 drugiego stopnia 40 przegrzewacza międzystopniowego, gdzie jest ponownie nagrzewana i skąd uchodzi poprzez komorę wylotową 68, rurę zasilającą 70 i zawór 72 do drugiego stopnia turbiny 74. Selektywny podział zimnej pary między rurę obejściową 54 i drugi stopień 42 przegrzewacza międzystopniowego stanowi skuteczny środek sterowania temperaturą w stopniach przegrzewacza.

Lokalizacja pierwszego stopnia 42 przegrzewacza międzystopniowego w kanale spalinowym jest tak dobrana, by obejściowe kierowanie wymaganej części zimnej pary bezpośrednio do drugiego stopnia 40 przegrzewacza międzystopniowego nie mogło spowodować, by para opuszczająca pierwszy stopnień przegrzewacza międzystopniowego osiągała temperaturę wyższą od dopuszczalnej dla metalu, z którego są wykonane rury przegrzewacza. Ustala się granicę zabezpieczającą materiały pierwszego stopnia przegrzewacza międzystopniowego przed przekroczeniem temperatury dopuszczalnej dla danego metalu. Wartością typową jest 839 K z tym, że wartość ta może

166 038 ulegać zmianom odpowiednio do aktualnych danych projektowych. Zadaniem układu jest niedopuszczenie do tego, by maksymalna temperatura zewnętrznej powierzchni rur przekroczyła dopuszczalną dla wybranego materiału graniczną wartość temperatury.

Układ zaworów regulacyjnych 56 i 64 jest tak dobrany, by uzyskać sterowność w całym zakresie sterowania temperaturą pary i aby możliwe było umieszczenie wszystkich powierzchni przegrzewacza międzystopniowego w przelocie konwekcyjnym kotła, co pozwala uniknąć umieszczania powierzchni przegrzewacza międzystopniowego w palenisku. Umożliwia to również uproszczenie procedury rozruchowej, na przykład w przypadku połączenia więcej niż jednego kotła ze wspólnym układem turbin. W takim układzie, zespół zaworów stanowi środki równoważenia przepływu pary przegrzanej w różnych warunkach eksploatacyjnych.

W kotle z krążącym złożem fluidalnym spalanie odbywa się w złożu fluidalnym materiału obojętnego. Materiał złoża fluidalnego opuszczający komorę spalania jest zawracany za pomocą gorącego kolektora (takiego jak gorący cyklon) poprzez odpowiedni zespół uszczelniający. Podczas pracy, powietrze i paliwo są dostarczane do komory spalania 14, gdzie materiał złoża jest utrzymywany w stanie fluidalnym przez odpowiedni dopływ powietrza i materiału złoża. Powietrze fluidyzacyjne jest wprowadzane wlotem 16 poprzez ruszt lub konstrukcją siatkową na dno komory. Spaliny gazowe i produkty spalania wraz z unoszonymi cząstkami stałymi na początku przekazują ciepło przegrzewaczom 18 i 20 i są kierowane kanałem spalinowym 22 do gorącego separatora 24, gdzie cząstki stałe są oddzielane i zawracane do komory spalania poprzez układ recyrkulacyjny 26, 28 i 30. Gorące gazy spalinowe są kierowane z gorącego separatora 24 poprzez kanał spalinowy 32 do sekcji przepływu konwekcyjnego 34, gdzie umieszczono przegrzewacz 38 oraz stopnie 40 i 42 przegrzewacza międzystopniowego.

W opisywanym układzie są zastosowane trzy przegrzewacze 18,20 i 38, przy czym przegrzewacz 38 znajduje się w sekcji przepływu konwekcyjnego spalin. W razie potrzeby, dla sterowania temperaturą pary pomiędzy przegrzewaczami mogą być umieszczone schładzacze. Dwa stopnie 40 i 42 przegrzewacza międzystopniowego są umiejscowione w sekcji przepływu konwekcyjnego 34 i tak współdziałają z zaworami regulacyjnymi i rurami łączącymi, że można precyzyjnie sterować temperaturą pary opuszczającej przegrzewacz międzystopniowy. Układ rur umożliwia selektywne rozdzielenie zimnej pary powracającej do układu rurą powrotną 53 na dwa strumienie, za pomocą elementu rozdzielającego 55, prowadzącego do rury obejściowej 54. Jeden strumień przechodzi do pierwszego stopnia 42 przegrzewacza międzystopniowego i jest rozprowadzany przez komorę wlotową 58. Drugi strumień przechodzi do drugiego stopnia 40 przegrzewacza poprzez zawór regulacyjny 64 i komorę wlotową 66. Selektywny podział strumienia jest proporcjonalny do niezbędnego sterowania temperaturą, realizowanego przez zawory regulacyjne 56 i 64.

Gorąca para opuszczająca pierwszy stopień 42 przegrzewacza międzystopniowego poprzez komorę wylotową 60 jest mieszana z zimną parą z rury obejściowej 54 poniżej zaworu regulacyjnego 64, w łączniku 62, po czym zmieszany strumień wchodzi poprzez komorę wlotową 66 do drugiego stopnia 40 przegrzewacza międzystopniowego. Przepływ przez pierwszy stopień 42 przegrzewacza międzystopniowego jest sterowany przez właściwą manipulację dwoma zaworami regulacyjnymi 56 i 64, które sterują temperaturą pary opuszczającej drugi stopień 40 przegrzewacza międzystopniowego. Gorąca para z drugiego lub końcowego stopnia 40 przegrzewacza międzystopniowego jest kierowana z powrotem do turbiny rurą 70 pary przegrzanej.

Jednostka sterująca 80 reagująca na różnicę ciśnień steruje ustawieniem zaworu regulacyjnego 56. Jednostka sterująca 80 odpowiada na ciśnienie różnicowe pomiędzy rurą powrotną 53 zimnej pary a ciśnieniem wylotowym przy łączniku 62 wylotu pierwszego stopnia 42 przegrzewacza międzystopniowego i rury obejściowej 54, co oznaczono na fig. 1 linią przerywaną 84. Jednostka sterująca 80 jest tak ustawiona, by sterować zaworem regulacyjnym 56 w zależności od obciążenia kotła.

Zawór regulacyjny 64 w rurze obejściowej 54 jest sterowany przez jednostkę sterującą 82, reagującą na temperaturę pary wylotowej z drugiego stopnia 40 przegrzewacza międzystopniowego, co zaznaczono na fig. 1 linią przerywaną 86. Dla przykładu, w pokazanym na fig. 1 rozwiązaniu, temperatura stopnia 40 przegrzewacza międzystopniowego jest utrzymywana w granicach

166 038

811 K plus lub minus 10 K. Gdy temperatura pary opuszczającej stopień 40 przegrzewacza międzystopniowego zaczyna przekraczać 816 K, wówczas zawór regulacyjny 64 zostaje -otwarty, by doprowadzić dodatkową ilość zimnej pary bezpośrednio do drugiego stopnia 40 przegrzewacza międzystopniowego. Gdy temperatura zaczyna spadać poniżej 805 K, wówczas zawór regulacyjny 64 zostaje zamknięty dla zmniejszenia dopływającego do drugiego stopnia 40 strumienia obejściowego zimnej pary.

Na figurze 2 pokazano układ taki, jak na fig. 1 z tym, że przegrzewacz 38 jest umieszczony pomiędzy stopniami 40 i 42 przegrzewacza międzystopniowego. Jednostopniowy przegrzewacz 38 jest umieszczony w sekcji przepływu konwekcyjnego, za drugim stopniem 40 przegrzewacza międzystopniowego umieszczonym powyżej i z pierwszym stopniem 42 przegrzewacza międzystopniowego, umieszczonym poniżej przegrzewacza 38. Ekonomizer 44 jest umieszczony poniżej przegrzewacza 38. Umieszczenie drugiego stopnia 40 przegrzewacza międzystopniowego powyżej przegrzewacza 38 umożliwia przechwytywanie większej ilości ciepła przy niższych obciążeniach. Stwarza to możliwość rozszerzenia jego zakresu sterowania temperaturą pary, wywierając tylko nieznaczny wpływ na zakres sterowania przegrzewaczem. Możliwość rozszerzenia zakresu sterowania temperaturą pary przegrzanej ułatwia dołączenie dwóch jednostek do jednej turbiny ze względu na możliwość dopasowania temperatur.

Obecny układ z drugim stopniem 40 przegrzewacza międzystopniowego, umieszczonym powyżej przegrzewacza 38, pozwala na jeszcze lepsze sterowanie temperaturą w stopniach przegrzewacza. Ponieważ w rozwiązaniu tym gaz przepływa przez stopień 40 przegrzewacza międzystopniowego przed przejściem przez przegrzewacz 38, zatem aż do pewnego obciążenia kotła nie może on posiadać temperatury niższej od temperatury krytycznej dla stopnia 40. Przy przegrzewaczu 38 znajdującym się w przelocie za stopniem 40 przegrzewacza, temperatura gazu będzie niższa od temperatury krytycznej dla stopnia 40 przegrzewacza jedynie po osiągnięciu około 25 do 30% obciążenia. W tym czasie zimna para może być użyta do sterowania temperaturą zgodnie z wynalazkiem. Jeżeli wymagany jest wyższy graniczny punkt obciążenia, to należy tak dobrać jakość materiału rur metalowych, by umożliwić maksymalne obciążenie około 35 do 40%. Brak potrzeby prowadzenia przepływu przez przegrzewacz międzystopniowy aż do momentu, gdy obciążenie jednostki wyniesie 25 do około 40%, stanowi następną zaletę tego wynalazku.

Na figurze 3 pokazano układ taki jak na fig. 1, ale z podwojonym kotłem. W układzie tym części składowe układu pierwszego kotła zostały oznaczone tak samo jak na fig. 1, natomiast w układzie drugiego kotła oznaczono je tak jak poprzednio, ale z wyróżnikiem prim. W tym przykładzie zaproponowano układ kocioł-turbina, w którym dwa kotły dostarczają parę do pojedynczej turbiny. Istotną cechą tego układu jest to, że zastosowano środki do sterowania wielkością strumienia pary przegrzanej, kierowanej do kotła tak, by temperatura pary na wylocie przegrzewacza znajdowała się w określonych granicach we wszystkich możliwych warunkach pracy. W pokazanym układzie, dla obydwu kotłów przewidziano osobne układy sterowania i układy rur.

Zawory regulacyjne 56 i 64 do sterowania temperaturą pary przegrzanej mogą być użyte do równoważenia przepływu i utrzymywania w określonych granicach temperatury na wylocie przegrzewacza międzystopniowego, przy normalnych i nienormalnych warunkach pracy. Jednostki sterujące 80 i 82 wraz ze schładzaczami 76 i 78 zapewniają dostosowanie układu podczas rozruchu na zimno, rozruchu na gorąco i przy uruchamianiu drugiego układu przy pierwszym już normalnie pracującym, z wyeliminowaniem potrzeby stosowania złożonego układu mieszania pary. W ten sposób uzyskuje się prosty i skuteczny układ sterowania temperaturą pary na wylocie przegrzewacza międzystopniowego przy zmiennych warunkach obciążenia.

Podczas pracy rozpoczynającej się rozruchem na zimno, spalanie w komorze spalania 14 rozpoczyna się wraz z wprowadzeniem paliwa i powietrza. Gorące, pochodzące ze spalania gazy unoszą się w komorze spalania do góry, przekazując ciepło wodzie w ścianach komory spalania 14 oraz przegrzewaczom 18 i 20. Gorące gazy oraz cząstki stałe przechodzą z komory spalania 14 kanałem spalinowym 22 do gorącego separatora 24, gdzie cząstki stałe zostają oddzielone dla zawrócenia do komory spalania. Gorące spaliny gazowe przechodzą kanałem spalinowym 32 do

166 038 sekcji przepływu konwekcyjnego 34, gdzie ciepło zostaje przekazane kolejno do przegrzewacza 38, drugiego stopnia 40 przegrzewacza międzystopniowego oraz pierwszego stopnia 42 przegrzewacza międzystopniowego. Przepływ gorącego gazu przez układ rozpoczyna się przed przepływem zimnej pary. Paliwo w kotle podczas spalania powoduje wytworzenie gorącego gazu, zanim jeszcze zostanie wytworzona para i uruchomiona turbina. Zimna para rozpoczyna swój przepływ dopiero po uruchomieniu turbiny.

Gdy gorące gazy spalinowe przekazują swoje ciepło wodzie i parze w ścianach wodnych, przegrzewaczach i przegrzewaczach międzystopniowych, to temperatura spada i w kolejnych stopniach jest coraz niższa. Zwraca się uwagę, że temperatura gazu opuszczającego wylot komory spalania przy pełnym obciążeniu jest zawarta w zakresie 1116 do 1200 K. Im większa jest różnica temperatur gazu i wody, tym większa będzie wymiana ciepła i tym chłodniejszy będzie gaz opuszczający odpowiedni przegrzewacza.

Tak więc, gaz po przejściu przez przegrzewacz 38 będzie miał temperaturę niższą od krytycznej dla stopnia 40 przegrzewacza międzystopniowego do określonego obciążenia kotła. Gdy przegrzewacz 38 znajduje się przed stopniem 40 przegrzewacza międzystopniowego, to temperatura gazu będzie niższa od krytycznej dla przegrzewacza międzystopniowego aż do osiągnięcia około 40 do 50% obciążenia. W tym czasie zimna para może być zgodnie z wynalazkiem wykorzystana do sterowania temperaturą. Brak konieczności przepływu przez przegrzewacz międzystopniowy aż do 50% obciążenia jednostki jest następną zaletą wynalazku. Większość znanych układów wymaga przepływu przez przegrzewacz międzystopniowy we wcześniejszych stadiach rozruchu (na zimno lub gorąco) celem zabezpieczenia przed przepaleniami. Wymaga to użycia kosztownego układu obejściowego. W obecnym rozwiązaniu układ obejściowy nie jest wymagany a okresy rozruchu mogą być skrócone.

W powyższym rozwiązaniu można dokonać zmian i modyfikacji bez wykraczania poza zakres wynalazku określony w zastrzeżeniach.

16(6038

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,00 zł.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Siłownia zawierająca dwustopniową turbinę parową oraz kotłowy układ paleniskowy, który zawiera komorę spalania oraz sekcję przepływu konwekcyjnego, w której znajdują się umieszczone kolejno przegrzewacz oraz pierwszy i drugi lub końcowy stopień przegrzewacza międzystopniowego, elementy rozdzielające parę wodną z sekcji wysokociśnieniowej dwustopniowej turbiny na pierwszą i drugą część, oraz elementy do ponownego łączenia tych części pary, przy czym te elementy rozdzielające kierują selektywnie pierwszą część pary wodnej do pierwszego stopnia przegrzewacza międzystopniowego, a drugą część pary wodnej do elementów ponownie łączących, umieszczonych przy wlocie do drugiego stopnia przegrzewacza międzystopniowego, znamienna tym, że ma zawory regulacyjne (56), (64) do niezależnego sterowania pierwszą i drugą częścią pary wodnej z sekcji wysokociśnieniowej (52) dwustopniowej turbiny, przy czym pierwszy zawór regulacyjny (56), sterujący przepływem pierwszej części pary wodnej, jest umieszczony pomiędzy elementem rozdzielającym (55) a pierwszym stopniem (42) przegrzewacza międzystopniowego i jest sterowany za pomocą jednostki sterującej (80) reagującej na różnicę ciśnień pomiędzy ciśnieniem pary powrotnej z sekcji wysokociśnieniowej (52) turbiny a ciśnieniem pary wylotowej z pierwszego stopnia (42) przegrzewacza międzystopniowego, zaś drugi zawór regulacyjny (64), sterujący przepływem drugiej części pary wodnej, jest umieszczony w rurze obejściowej (54), bocznikującej przepływ drugiej części zimnej pary wodnej z turbiny (52) wokół pierwszego stopnia (42) przegrzewacza międzystopniowego bezpośrednio do drugiego stopnia (40) przegrzewacza, i jest sterowany przez jednostkę sterującą (82), reagującą na temperaturę pary wodnej przy wylocie drugiego stopnia (40) przegrzewacza międzystopniowego.
2. 2. Siłownia według zastrz. 1, znamienna tym, że zawory regulacyjne (56), (64) utrzymują temperaturę drugiego stopnia (40) przegrzewacza międzystopniowego na poziomie około 538°C, plus lub minus 10°C.