RO107296B1

RO107296B1 - Controlling plant for electric generators and turbomachines

Info

Publication number: RO107296B1
Application number: RO14399890A
Authority: RO
Inventors: Mircea Cardu
Original assignee: Inst Cercetari Stiintifice
Priority date: 1990-01-31
Filing date: 1990-01-31
Publication date: 1993-10-30

Abstract

Invenția se referă la o instalație pentru comanda generatoarelor electrice și a turbomașinilor, destinată centralelor electrice, industriale, instalație care funcționează cu ajutorul turbinelor ce folosesc, ca agent motor, energia termică a aburului. Instalația pentru comanda generatoarelor electrice și a turbomașinilor, destinată centralelor electrice industriale, instalație care funcționează cu ajutorul turbinelor, ce folosesc, ca agent motor, energia termică a aburului. Instalația pentru comanda generatoarelor electrice și a turbomașinilor este alcătuită din niște cazane de abur (1, 2 și 3), care trimit agentul termic spre niște ventile de reglare (IU, ll și 12), ce urinează unor ventile cu închidere rapidă (7, 8 și 9) și cu niște clapete antiretur (16, 17 și 18), racordate la o bară comună (19), dc unde agentul termic este distribuit unor ventile cu închidere rapidă (20 și 21) și apoi unor ventile de reglare (22 și 23), condensatul trecând prin niște condensatoare (28 și 29) și ajungând la niște pompe de alimentare (38 și 31) care îl refulează înapoi, spre cazaiiele dc abur (1, 2 și 3). Instalația este prevăzută cu niște turbine eu abur, cu contrapresiune redusă (4, 5 și 6), care antrenează niște generatoare electrice (13, 14 și 15) și cu niște turbine cu abur, cu coudcnsație și presiune redusă, la admisie (24 și 25), cuplate eu niște turbomașini (26 și 27) și care funcționează cu agentul termic, evacuat din turbinele cu abur, cu contrapresiune redusă (4, 5 și 6).The invention relates to a plant for command of electric generators and turbomachines, intended for power plants, industrial plants works with the turbines they use as an agent engine, heat of steam. The installation for command of electric generators and turbomachines, intended for industrial power plants, which installation it works with the turbines, which I use as an agent engine, heat of steam. The installation for the command generators and turbomachines is made up of some steam boilers (1, 2 and 3) which send the thermal agent to some control valves (IU, II and 12) that urinate some quick-release valves (7, 8 and 9) and some dampers (16, 17 and 18), connected to a common bar (19), dc where the agent is distributed to shut-off valves (20 and 21) and then to control valves (22 and 23), the condensate passing through some capacitors (28 and 29) and reaching some supply pumps (38 and 31) that drive it refueling back to steam rooms (1, 2 and 3). facility is provided with some steam turbines, with counter-pressure (4, 5 and 6), which drives some electric generators (13, 14 and 15) and some steam turbines with coupling and low pressure at the intake (24 and 25), coupled with some turbomachines (26 and 27) and operating with the agent thermal, evacuated from steam turbines, with backpressure reduced (4, 5 and 6).

Description

Prezenta invenție se referă la o instalație pentru comanda generatoarelor electrice și a turbomașinilor, destinată centralelor electrice industriale, instalație care funcționează cu ajutorul turbinelor 5 ce folosesc ca agent motor energia termică a aburului.The present invention relates to an installation for the control of electric generators and turbomachines, intended for industrial power plants, a plant that operates with the help of turbines 5 which use as steam engine thermal energy.

Sunt cunoscute instalații de comandă a turbomașinilor cu ajutorul turbinelor de abur. la care reglarea sarcinii se face 10 prinreglarea turației.The turbine engine control units are known with the help of steam turbines. at which the adjustment of the load is made by adjusting the speed.

In majoritatea cazurilor, aceste tur bomasini sunt montate în centrale termice care deservesc întreprinderi din diverse industrii și in care sunt instalate. 15 de asemenea, și generatoare electrice antrenate de turbine cu abur.In most cases, these bomasini tours are mounted in thermal power stations serving companies from various industries and where they are installed. 15 also, electric generators driven by steam turbines.

Dezavantajul acestor instalații constă în aceea că turbomașinile antrenate de turbine cu abur funcționează la sarcini 20 parțiale, determinate de cerințele de variere a debitului si presiunii agentului termic, caracteristici impuse de procesul tehnologic respectiv. Aceste variații de sarcină se fac prin schimbarea turației 25 întregului turboagregat, în raport cu turația nominală.The disadvantage of these installations is that the turbines driven by steam turbines operate at 20 partial loads, determined by the requirements of varying the flow and pressure of the thermal agent, characteristics imposed by the respective technological process. These load variations are made by changing the speed 25 of the whole turbocharger, in relation to the nominal speed.

Un alt dezavantaj al instalațiilor cunoscute constă în faptul că, la turbinele cu abur cu condensa ție, care funcționează 30 cu turația constantă, scăderea sarcinii, adică a debitului de abur. are ca efect o reducere importantă a randamentului periferic la treapta dc reglare.Another disadvantage of the known installations is that, in steam turbines with condensation, which operates 30 at constant speed, the load decreases, ie the steam flow rate. has the effect of significantly reducing the peripheral efficiency at the adjustment step.

Pe de altă parte, la turbinele cu abur 35 care antrenează turbomașini cu turație variabilă, odată cu scăderea sarcinii și deci și a turației în raport cu valorile nominale ale acestora, scade și randamentul intern atât ca urmare a scăderii 40 debitului dc abur admis cat. și datorită scăderii turației.On the other hand, in the steam turbines 35 which drive turbomachines with variable speed, with the decrease of the load and therefore of the speed in relation to their nominal values, the internal efficiency decreases as well as the decrease of the 40 flow of dc steam allowed cat. and due to the decrease in speed.

De asemenea, la aceste iurbine, scăderea turației, odată cu reducerea sarcinii, are ca efect o reducere foarte importantă 45 a randamentului periferic la treapta de reglare și o reducere destul de importantă a acestui randament la treptele dinspre admisia aburului care urmează treptei de reglare.Also, in these cities, the decrease of the speed, together with the reduction of the load, has the effect of a very important reduction of the peripheral efficiency at the control step and a quite important reduction of this efficiency at the steps from the admission of the steam that follows the adjustment step.

Din această caracteristică de funcționare a treptelor turbinelor cu abur care antrenează Turbomașini și funcționează cu turație variabilă rezidă dezavantajul instalațiilor și a turbinelor respective.From this feature of operation of the steam turbine stages that drive Turbomachines and operate with variable speed, the disadvantage of the respective installations and turbines lies.

Problema pe care o rezolvă invenția de față este realizarea unei instalații pentru comanda generatoarelor electrice și a Turbomașinilor care să permită divizarea optimă a destinderii agentului termic în trepte și care să ducă astfel la creșterea randamentului general.The problem solved by the present invention is the creation of an installation for the control of electric generators and turbines that allow the optimum division of the thermal agent's relaxation into stages and thus increase the overall efficiency.

Invenția pentru comanda generatoarelor electrice și a turbomașinilor, conform invenției, este alcătuită din niște cazane de abur care trimit agentul termic spre niște ventile de reglare ce urmează unor ventile cu închidere rapidă și cu niște clapete antiretur racordate la o bară comună, de unde agentul termic este distribuit unor ventile cu închidere rapidă și apoi unor ventile de reglare, condensatul trecând prin niște condensatoare și ajungând la niște pompe de alimentare care îl refulează înapoi spre eazanele de abur și prevăzută cu niște turbine cu abur cu contrapresiune redusa care antrenează niște generatoare electrice și cu niște turbine cu abur cu condensație și presiune redusă la admisie cuplate cu niște turbomașini și care funcționează cu agent termic evacuat din turbinele cu abur cu contrapresiune redusă.The invention for the control of electric generators and turbomachines, according to the invention, is composed of steam boilers that send the heat agent to some regulating valves followed by quick closing valves and with non-return valves connected to a common bar, from where the thermal agent it is distributed to fast-closing valves and then to regulating valves, the condensate passing through some condensers and reaching to supply pumps that feed it back to the steam tanks and equipped with low-pressure steam turbines that drive some electric generators and with some steam turbines with condensation and low inlet pressure coupled with some turbomachines and operating with thermal agent discharged from the steam turbines with low back pressure.

Se dă. în continuare, un exemplu de realizare a invenției, în legătură cu figura, care reprezintă instalația pentru comanda generatoarelor electrice și a turbomașinilor.It is given. In the following, an embodiment of the invention, in connection with the figure, which represents the installation for the control of electric generators and turbomachines.

Instalația pentru comanda generatoarelor electrice și a turbomașinilor este prevăzută cu niște cazane de abur 1, 2 și 3 care furnizează agent termic unor turbine cu abur, cu contra presiune redusă 4, 5 și 6, prin intermediul unor ventile cu închidere rapidă 7, 8 și 9, înseriate cu niște ventile de reglare 10,11 și 12. Turbinele cu abur, cu contra presiune redusa. 4, 5 și 6 antrenează niște generatoare electrice 13. 14 și 15, funcționând împreună la turație constantă, în timp ce aburul se destinde, de la presiunea de admisie, până la o presiune cuprinsă între 0,7 și 2,0 bar, în funcție de numărul total de trepte de destindere.The installation for the control of electric generators and turbomachines is provided with some steam boilers 1, 2 and 3 which provide thermal agent to steam turbines, with reduced pressure 4, 5 and 6, by means of quick-closing valves 7, 8 and 9, fitted with adjusting valves 10, 11 and 12. Steam turbines, with reduced pressure. 4, 5 and 6 drive some electric generators 13. 14 and 15, working together at constant speed, while the steam extends, from the inlet pressure, up to a pressure between 0.7 and 2.0 bar, in depending on the total number of stages of relaxation.

După destinderea în turbinele cu abur cu contrapresiune redusă 4, 5 și 6. aburul este evacuat prin clapetele an lire tur 16, 17 și 18 într-o bară comunăAfter release in the low-pressure steam turbines 4, 5 and 6. the steam is discharged through the flaps 16, 17 and 18 in a common bar

19. De aici, prin intermediul unor ventile cu închidere rapidă 20 și 21 și a unor ventile de reglare 22 și 23, aburul ajunge in niște turbine cu abur cu condensație și presiune redusă la admisie 24 și 25 care antrenează turbomașinile 2fe și 27, In turbinele cu abur cu condensație și presiune redusă la admisie 24 și 25 abund se destinde pe ultimele trepte, de la presiunea din bara comună 19 până la presiunea din niște condensatoare 28 și 29, de unde condensul rezultat este trimis la cazanele de abur 1. 2 și 3 cu ajutorul unor pompe de alimentare 30 și 31.19. From here, by means of quick-closing valves 20 and 21 and of adjusting valves 22 and 23, the steam reaches in steam turbines with condensation and reduced pressure at inlet 24 and 25 which drive turbines 2fe and 27, In the steam turbines with condensation and reduced pressure at the intake 24 and 25 abundantly extend on the last stages, from the pressure in the common bar 19 to the pressure in some condensers 28 and 29, from where the resulting condensate is sent to the steam boilers 1. 2 and 3 by means of feed pumps 30 and 31.

( Ί a petei e a n t i retu r 16, 17 și 18 a ti rolul de a opri intrarea aburului din bara comună 19 intr-una din turbinele de abur cu contrapresiune redusă !, 5 și 6, atunci când aceasta staționează sau când presiunea din bara comună 19 ar crește peste limitele admisibile, ca urmare, de exemplu, a închiderii bruște a admisie» aburului în turbinele cu abur cu condensație șt~ presiune redusa la admisie 24 și 25. In ce privește ventilele cu închidere rapidă 20 și 21 și ventilele de regla re 22 și 23 ele trebuie să fie adecvate unor debite volumetrice mari corespunzătoare presiunii scăzute a aburului din bara comună 19.(Ί of the retained stain 16, 17 and 18 to stop the entry of the steam from the common bar 19 into one of the low pressure steam turbines!, 5 and 6, when it is stationary or when the pressure from the common bar 19 would increase beyond the permissible limits, as a result of, for example, the sudden closure of the intake »of steam in condensed steam turbines and reduced pressure at inlet 24 and 25. As for the fast-closing valves 20 and 21 and the regulating valves re 22 and 23 must be suitable for high volumetric flow rates corresponding to the low vapor pressure of the common bar 19.

In funcție de încărcarea turbomașinilor 26 și 27 sarcina și, ca urmare, și turația turbinelor cu abur cu condensație și presiune redusă la admisie 24 și 25 variază, dar randamentul acestora se menține în limite strânse.Depending on the load of the turbines 26 and 27 the load and consequently the speed of the steam turbines with condensation and reduced pressure at inlet 24 and 25 vary, but their efficiency is kept within tight limits.

Turbinele cu abur cu contra presiune redusă 4,5 și 6 sunt încărcate, la rândul lor, în funcție de cererea de abur a turbinelor cu abur cu condensație și presiune redusă la admisie 24 și 25 corelat cu sarcina acestora. La cereri reduse de abur din partea turbinelor cu abur cu condensație și presiune redusă la admisie 24 și 25 una sau mai multe dintre turbinele cu abur cu contrapresiune redusă 4, 5 și 6 pot fi oprite pentru a fi încărcate cât mai aproape de puterea nominală.Steam turbines with reduced pressure 4.5 and 6 are loaded, in turn, depending on the steam demand of steam turbines with condensation and reduced pressure at intake 24 and 25 correlated with their load. At reduced steam demands from condensed and low pressure steam turbines at intake 24 and 25 one or more of the low pressure steam turbines 4, 5 and 6 can be stopped to be charged as close to the rated power.

La turbinele cu abur cu contrapresiune redusă 4. 5 și 6, care funcționează cu turație constantă, la scăderea sarcinii se produce o reducere a randamentului intern numai la treapta de reglare, la celelalte trepte, însă, valoarea randamentului intern rămânând practic constantă.For low pressure steam turbines 4. 5 and 6, which operate at constant speed, when the load is lowered, a reduction of the internal efficiency occurs only at the adjustment stage, at the other stages, however, the value of the internal efficiency remains practically constant.

Claims

Claim

Installation for the control of electric generators and turbomachines, consisting of steam boilers that send the heat agent to some of the regulating valves following fast closing valves and anti-break valves connected to a common bar, from which the heat agent is distributed to valves with a quick shut-off and then with some regulating valves, the condensate passing through some condensers and reaching the supply pumps which feed it back to the steam boilers, characterized in that it is provided with some low-pressure steam turbines (4, 5 and 6), which drives some electrical generators (13, 14 and 15) and with steam turbines with condensation and reduced pressure at intake (24 and 25). coupled with some turbocharged machines (26 and 27) and that work with the thermal agent discharged from the low pressure steam turbines (4, 5 and 6).