RU2278276C1 - Steam turbine cylinder - Google Patents

Steam turbine cylinder Download PDF

Info

Publication number
RU2278276C1
RU2278276C1 RU2005110260/06A RU2005110260A RU2278276C1 RU 2278276 C1 RU2278276 C1 RU 2278276C1 RU 2005110260/06 A RU2005110260/06 A RU 2005110260/06A RU 2005110260 A RU2005110260 A RU 2005110260A RU 2278276 C1 RU2278276 C1 RU 2278276C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pressure
medium
steam
cylinder
medium pressure
Prior art date
Application number
RU2005110260/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Викторович Бакурадзе (RU)
Михаил Викторович Бакурадзе
Олег Владимирович Бухарин (RU)
Олег Владимирович Бухарин
Николай Николаевич Гудков (RU)
Николай Николаевич Гудков
Владимир Владимирович Ермолаев (RU)
Владимир Владимирович Ермолаев
Сергей Алексеевич Кошелев (RU)
Сергей Алексеевич Кошелев
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Теплоэнергосервис-ЭК" (ОАО "Теплоэнергосервис-ЭК")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество "Теплоэнергосервис-ЭК" (ОАО "Теплоэнергосервис-ЭК") filed Critical Открытое Акционерное Общество "Теплоэнергосервис-ЭК" (ОАО "Теплоэнергосервис-ЭК")
Priority to RU2005110260/06A priority Critical patent/RU2278276C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2278276C1 publication Critical patent/RU2278276C1/en

Links

Landscapes

  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering; steam turbines.
SUBSTANCE: invention can be used to create cylinders of steam turbines in which passages of high and medium pressures are combined. Propose cylinder of steam turbine includes outer and inner housing, high and medium pressure passages with opposite direction of flows, two steam intake chambers and high and medium pressure exhaust branch pipes, Passages and steam intake chambers of high and medium pressures are arranged in separate inner housings, and high pressure exhaust branch pipes are arranged at end of medium pressure inner housing separated from following extraction chamber by ring partition. Proposed invention improves heat stressed state of stator and rotor of steam turbine cylinder in which passages of high and medium pressure are combined, increases maneuverability of cylinder and steam turbine as a whole at starting, i.e. provides quick heating of cylinder and rotor without warping of walls of outer and inner housings without excess stresses in housings, flanges and fasteners of horizontal split and in rotor.
EFFECT: improved reliability of turbine.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано при создании цилиндров паровых турбин, в которых совмещены проточные части высокого и среднего давления.The invention relates to the field of energy and can be used to create cylinders of steam turbines, in which flow parts of high and medium pressure are combined.

Конструктивное решение совмещения проточных частей высокого и среднего давления в одном цилиндре позволяет уменьшить число цилиндров и соответственно габариты турбины, уменьшить количество подшипников и соответственно потери на трение в них, уменьшить количество концевых уплотнений, что приводит к повышению экономичности турбины.The constructive solution of combining the flow parts of high and medium pressure in one cylinder makes it possible to reduce the number of cylinders and, accordingly, the dimensions of the turbine, reduce the number of bearings and, consequently, the friction losses in them, and reduce the number of end seals, which increases the efficiency of the turbine.

Известен совмещенный цилиндр, включающий внешний корпус, статор проточной части высокого давления, расположенный во внутреннем корпусе и в обойме двух последних ступеней, паровпуск высокого давления, расположенный со стороны переднего подшипника, при этом выхлоп части высокого давления выполнен около середины внешнего корпуса, а статор проточной части среднего давления расположен в обоймах, установленных во внешнем корпусе, выхлоп среднего давления направлен в сторону заднего подшипника, камера паровпуска проточной части среднего давления организована в средней части внешнего корпуса так, что она отделена от выхлопной камеры проточной части высокого давления разделительной перегородкой в виде обоймы, установленной во внешнем корпусе, а со стороны паровпуска среднего давления на ней установлен тонкостенный теплоизолирующий экран (Трухний А.Д., Лосев С.М. Стационарные паровые турбины. - М.: Энергоиздат, 1981. С.236-237. Рис.7.31).Known combined cylinder, comprising an outer casing, a stator for the high-pressure flow part located in the inner casing and in the cage of the last two stages, a high-pressure steam inlet located on the front bearing side, while the high-pressure part is exhausted near the middle of the outer casing, and the stator is flow-through part of the medium pressure is located in the cages installed in the outer casing, the medium pressure exhaust is directed towards the rear bearing, the steam inlet chamber of the flow part of the middle yes The phenomena are organized in the middle part of the outer casing so that it is separated from the exhaust chamber of the high-pressure flow part by a dividing wall in the form of a cage installed in the outer casing, and on the side of the medium pressure steam inlet a thin-walled heat-insulating screen is installed on it (Trukhniy A.D., Losev S.M. Stationary Steam Turbines.- M .: Energoizdat, 1981. P.236-237. Fig. 7.31).

Недостатком известного цилиндра является расположение паровпуска высокого давления со стороны переднего подшипника, что вызывает увеличение осевых габаритов переднего уплотнения, внутренний корпус высокого давления обтекается горячим паром с температурой, соответствующей выходу из направляющего аппарата первой ступени, разделительная перегородка между выхлопным патрубком и паровпуском среднего давления испытывает большой температурный перепад (около 170°-190°С), а тонкостенный экран недостаточно надежен - коробится на режимах прогрева турбины и недостаточно герметичен.A disadvantage of the known cylinder is the location of the high-pressure steam inlet from the front bearing, which causes an increase in the axial dimensions of the front seal, the internal high-pressure housing is surrounded by hot steam with a temperature corresponding to the exit from the first stage guide apparatus, the separation wall between the exhaust pipe and the medium-pressure steam inlet experiences a large temperature difference (about 170 ° -190 ° C), and the thin-walled screen is not reliable enough - it warps on the program modes eva turbine and not tight enough.

Известен цилиндр паровой турбины, в котором совмещены проточные части высокого и среднего давления, включающий внешний корпус, внутренний корпус, в котором расположен статор проточной части высокого давления и часть ступеней статора проточной части среднего давления, остальная часть статора проточной части среднего давления расположена в обоймах, установленных во внешнем корпусе, выхлоп проточной части высокого давления направлен в сторону переднего подшипника, а выхлоп проточной части среднего давления направлен в сторону заднего подшипника, камеры паровпусков высокого и среднего давления расположены в середине цилиндра в общем внутреннем корпусе и разделены перегородкой, выполненной заодно с внутренним корпусом. (RU 2189449, МПК F 01 Д 1/16, опубликован 20.09.2002 г., фиг.1).A known cylinder of a steam turbine, in which the flowing parts of high and medium pressure are combined, including the outer casing, the inner casing, in which the stator of the flowing part of the high pressure and the stator stages of the flowing part of the medium pressure are located, the rest of the stator of the flowing part of the medium pressure is located in the clips, installed in the outer casing, the exhaust of the high-pressure duct is directed towards the front bearing, and the exhaust of the medium-pressure duct is directed towards the rear bearings, high- and medium-pressure steam inlet chambers are located in the middle of the cylinder in a common inner casing and are separated by a partition made integral with the inner casing. (RU 2189449, IPC F 01 D 1/16, published September 20, 2002, FIG. 1).

По совокупности признаков это известное техническое решение является наиболее близким к заявляемому и принято за прототип.By the totality of the features, this known technical solution is the closest to the claimed one and is taken as a prototype.

Недостатком известного цилиндра, принятого за прототип, является то, что стенки внешнего и внутреннего корпусов в зоне между перегородкой с камерой выхлопа из проточной части высокого давления и перегородкой с камерой за внутренним корпусом после первой группы ступеней среднего давления не охлаждаются, поскольку в этой зоне отсутствует проток охлаждающего пара, кроме того, рабочие лопатки и ротор в зоне промежуточного уплотнения между паровпусками высокого и среднего давления находятся под воздействием высоких температур, что снижает маневренность, то есть эксплуатационные качества турбины на пусковых режимах.A disadvantage of the known cylinder adopted as a prototype is that the walls of the outer and inner bodies in the area between the partition with the exhaust chamber from the high-pressure flow part and the partition with the chamber behind the inner case after the first group of medium pressure stages are not cooled, since the cooling steam duct, in addition, the rotor blades and the rotor in the intermediate seal area between high and medium pressure steam inlets are exposed to high temperatures, which reduces maneuverability, that is, the operational qualities of the turbine at starting conditions.

Заявляемое техническое решение позволяет улучшить термонапряженное состояние статора и ротора цилиндра паровой турбины, в котором совмещены проточные части высокого и среднего давления, повысить маневренность цилиндра и паровой турбины в целом на пусковых режимах, то есть возможность быстрого прогрева цилиндра и ротора без коробления стенок внешнего и внутренних корпусов и без излишних напряжений в них, во фланцах и крепеже горизонтального разъема, а также в роторе, что приводит к повышению надежности турбины.The claimed technical solution allows to improve the thermally stressed state of the stator and rotor of the steam turbine cylinder, in which the flow parts of high and medium pressure are combined, to increase the maneuverability of the cylinder and steam turbine as a whole in starting conditions, that is, the possibility of rapid heating of the cylinder and rotor without warping the walls of the external and internal cases and without excessive stress in them, in the flanges and fasteners of the horizontal connector, as well as in the rotor, which leads to increased reliability of the turbine.

Предложен цилиндр паровой турбины, включающий наружный и внутренний корпусы, проточные части высокого и среднего давления с противоположным направлением потоков, две паровпускные камеры и выхлопные патрубки высокого и среднего давления, при этом проточные части и паровпускные камеры высокого и среднего давления расположены в отдельных внутренних корпусах, а выхлопные патрубки высокого давления расположены у конца внутреннего корпуса среднего давления, отделенного от камеры последующего отбора кольцевой перегородкой.A cylinder of a steam turbine is proposed, including the outer and inner casings, flowing parts of high and medium pressure with opposite flow directions, two steam inlet chambers and exhaust pipes of high and medium pressure, while the flowing parts and steam inlet chambers of high and medium pressure are located in separate inner casings, and high-pressure exhaust pipes are located at the end of the medium-pressure inner casing, separated from the subsequent selection chamber by an annular partition.

Изобретение иллюстрируется чертежом, где показан продольный разрез цилиндра.The invention is illustrated in the drawing, which shows a longitudinal section of a cylinder.

Цилиндр паровой турбины включает наружный корпус 1, внутренний корпус 2, в котором расположен статор проточной части высокого давления 3, поток которого направлен в сторону переднего подшипника 4, внутренний корпус 5, в котором расположена первая группа ступеней статора проточной части среднего давления 6, вторая и третья группа ступеней установлена в обоймах 7 и 8, поток проточной части среднего давления 6, 7, 8 направлен в сторону заднего подшипника 9. Паровпускная камера высокого давления 10 расположена в начале внутреннего корпуса 2, паровпускная камера среднего давления 11 расположена в начале внутреннего корпуса 5. Таким образом, проточные части 3 высокого давления, 6 - среднего давления и паровпускные камеры высокого 10 и среднего 11 давления расположены в отдельных внутренних корпусах 2 и 5. Выхлопной патрубок проточной части среднего давления 12 расположен у торца внешнего корпуса 1 со стороны заднего подшипника 9, а между внутренними корпусами 2, 5 и внешним корпусом 1 образовано межкорпусное пространство 13, с которым сообщены выхлопные патрубки 14 проточной части высокого давления, располагаемые у конца внутреннего корпуса среднего давления 5, отделенного от камеры последующего отбора 15 кольцевой перегородкой 16. Во внутреннем корпусе среднего давления 5 между паровпускной камерой среднего давления 11 и кольцевой перегородкой 16 в стенке его за промежуточной (второй) ступенью выполнены радиальные отверстия 17, соединенные с кольцевым коллектором 18, сообщенным с патрубком 19, проходящим через внешний корпус 1 во внешний патрубок 20 с применением поршневого компенсатора 21. Между камерой за направляющим аппаратом первой ступени высокого давления и ротором 22 установлено промежуточное уплотнение 23, а между камерой за направляющим аппаратом среднего давления и ротором 22 установлено уплотнение 24.The cylinder of the steam turbine includes an outer casing 1, an inner casing 2, in which the stator of the high-pressure flow part 3 is located, the flow of which is directed towards the front bearing 4, an inner casing 5, in which the first group of stator stages of the medium-pressure flow part 6 is located, the second and the third group of steps is installed in cages 7 and 8, the flow of the medium-pressure part 6, 7, 8 is directed towards the rear bearing 9. The high-pressure steam inlet chamber 10 is located at the beginning of the inner housing 2, steam Such a medium-pressure chamber 11 is located at the beginning of the inner casing 5. Thus, the flow parts 3 of high pressure, 6 - medium pressure and the steam inlet chambers of high 10 and medium 11 pressure are located in separate inner casings 2 and 5. The exhaust pipe of the flow-through part of the medium pressure 12 located at the end of the outer casing 1 from the side of the rear bearing 9, and between the inner housings 2, 5 and the outer casing 1 there is formed an interbody space 13, with which the exhaust pipes 14 of the high-pressure flow part are connected radial openings 17 located at the end of the inner medium-pressure housing 5, separated from the subsequent selection chamber 15, by an annular partition 16. In the inner medium-pressure housing 5, radial openings 17 are made between the medium pressure steam inlet chamber 11 and the annular partition 16 in the wall behind the intermediate (second) stage 17 connected to the annular collector 18, in communication with the pipe 19, passing through the outer housing 1 into the external pipe 20 using a piston compensator 21. Between the camera behind the guide device high pressure stage and the rotor 22 is set intermediate seal 23, and between the chamber for directing device medium pressure rotor 22 and a seal 24.

При работе турбины свежий пар высокого давления подается в паровпускную камеру 10 внутреннего корпуса высокого давления 2, проходит проточную часть высокого давления 3, выходит в межкорпусное пространство 13, проходит по нему к выхлопным патрубкам 14, уходит на промежуточный перегрев и из него поступает снова в цилиндр в паровпускную камеру среднего давления 11, проходит группу ступеней проточной части среднего давления 6, статор которой расположен во внутреннем корпусе 5, в обоймах 7, 8 и выходит в выхлопной патрубок проточной части среднего давления 12. При этом, проходя по межкорпусному пространству 13, относительно холодный (около 370°С) выхлопной пар из проточной части высокого давления 3 охлаждает внутренний корпус высокого давления 2, горячую (540°-565°С) паровпускную камеру высокого давления 10, горячую (540°-565°С) паровпускную камеру среднего давления 11, внутренний корпус среднего давления 5. Охлаждаются также фланцы горизонтальных разъемов внутренних корпусов 2, 5 и их крепеж. Небольшая часть пара уходит из камеры за направляющим аппаратом первой ступени высокого давления через промежуточное уплотнение 23 и подмешивается к пару выхлопа из проточной части высокого давления в межкорпусное пространство 13. Также небольшая часть относительно холодного пара из межкорпусного пространства 13 подсасывается через уплотнение 24 в камеру за направляющим аппаратом первой ступени проточной части среднего давления 6, по пути охлаждая среднюю часть ротора 22 и его торец у рабочих лопаток первой ступени проточной части среднего давления 6. В процессе работы турбины часть пара за промежуточной ступенью среднего давления проходит через радиальные отверстия 17 во внутреннем корпусе 5, кольцевой коллектор 18, внутренний патрубок 19, внешний патрубок 20 в отбор на регенеративный подогрев конденсата. Взаимные тепловые расширения между этими патрубками компенсируются при помощи поршневого компенсатора 21.During the operation of the turbine, fresh high-pressure steam is supplied to the steam inlet chamber 10 of the internal high-pressure housing 2, passes through the high-pressure flow part 3, enters the inter-chamber space 13, passes through it to the exhaust pipes 14, goes to intermediate overheating, and from it enters the cylinder again into the medium-pressure steam inlet chamber 11, a group of stages of the medium-pressure flow part 6 passes, the stator of which is located in the inner housing 5, in the clips 7, 8 and exits into the exhaust pipe of the medium-sized flow part phenomena 12. In this case, passing through the interbody 13, the relatively cold (about 370 ° С) exhaust vapor from the high-pressure flow part 3 cools the internal high-pressure housing 2, the hot (540 ° -565 ° С) high-pressure steam inlet chamber 10, hot (540 ° -565 ° C) medium pressure steam inlet chamber 11, internal medium pressure housing 5. The flanges of the horizontal connectors of the inner housings 2, 5 and their fasteners are also cooled. A small part of the steam leaves the chamber behind the directing device of the first high-pressure stage through the intermediate seal 23 and is mixed with the exhaust pair from the high-pressure flow part into the housing 13. Also, a small part of the relatively cold steam from the housing 13 is sucked through the seal 24 into the chamber behind the guide by the apparatus of the first stage of the flow part of the medium pressure 6, along the way, cooling the middle part of the rotor 22 and its end at the working blades of the first stage of the flow part of the medium pressure of 6. During operation of the steam turbine for the intermediate stage pressure medium passes through the radial holes 17 in the inner housing 5, an annular manifold 18, the inner tube 19, outer tube 20 in the selection of the regenerative heating condensate. Mutual thermal expansions between these nozzles are compensated by means of a piston compensator 21.

Claims (1)

Цилиндр паровой турбины, включающий наружный и внутренний корпусы, проточные части высокого и среднего давления с противоположным направлением потоков, две паровпускные камеры и выхлопные патрубки высокого и среднего давления, отличающийся тем, что проточные части и паровпускные камеры высокого и среднего давления расположены в отдельных внутренних корпусах, при этом выхлопные патрубки высокого давления расположены у конца внутреннего корпуса среднего давления, отделенного от камеры последующего отбора кольцевой перегородкой.The cylinder of the steam turbine, including the outer and inner bodies, flowing parts of high and medium pressure with opposite flow directions, two steam inlet chambers and exhaust pipes of high and medium pressure, characterized in that the flowing parts and steam inlet chambers of high and medium pressure are located in separate inner cases while the exhaust pipes of high pressure are located at the end of the inner medium-pressure housing, separated from the subsequent selection chamber by an annular partition.
RU2005110260/06A 2005-04-04 2005-04-04 Steam turbine cylinder RU2278276C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005110260/06A RU2278276C1 (en) 2005-04-04 2005-04-04 Steam turbine cylinder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005110260/06A RU2278276C1 (en) 2005-04-04 2005-04-04 Steam turbine cylinder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2278276C1 true RU2278276C1 (en) 2006-06-20

Family

ID=36714198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005110260/06A RU2278276C1 (en) 2005-04-04 2005-04-04 Steam turbine cylinder

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2278276C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU175756U1 (en) * 2016-11-29 2017-12-18 Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" (ОАО "ВТИ") Combined cylinder of high and medium pressure steam turbine
CN112228158A (en) * 2020-11-06 2021-01-15 国电泉州热电有限公司 Novel subcritical 300MW steam turbine through-flow structure suitable for high-pressure extraction

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ТРУХНИЙ А.Д. и др. Стационарные паровые турбины. - М.: Энергоиздат, 1981, с.236-237, рис.7.31. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU175756U1 (en) * 2016-11-29 2017-12-18 Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" (ОАО "ВТИ") Combined cylinder of high and medium pressure steam turbine
CN112228158A (en) * 2020-11-06 2021-01-15 国电泉州热电有限公司 Novel subcritical 300MW steam turbine through-flow structure suitable for high-pressure extraction
CN112228158B (en) * 2020-11-06 2023-10-31 国电泉州热电有限公司 Subcritical 300MW steam turbine through-flow structure adapting to high-pressure steam extraction

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10495001B2 (en) Combustion section heat transfer system for a propulsion system
US3756020A (en) Gas turbine engine and cooling system therefor
US7600382B2 (en) Turbine engine with interstage heat transfer
JP2017106441A (en) Closed loop cooling method and system with heat pipes for gas turbine engine
US20110014028A1 (en) Compressor cooling for turbine engines
US10954856B2 (en) Turbomachine comprising a surface air-oil heat exchanger built into an inter-flow compartment
CA2334556C (en) Gas turbine and combined cycle plant
JP2858658B2 (en) Cooling manifold assembly for cooling combustion turbine components and combustion turbine
US20120297793A1 (en) Gas turbine engine
SE438709B (en) GASTURBINANLEGGNING
US20210388730A1 (en) Compressor module
RU2478811C2 (en) Ventilation and supercharging of turbo-machine components
RU2278276C1 (en) Steam turbine cylinder
FR2976970A1 (en) STEAM TURBINE SYSTEM AND METHOD FOR COOLING SPACES BETWEEN WHEELS OF A STEAM TURBINE
US8893507B2 (en) Method for controlling gas turbine rotor temperature during periods of extended downtime
RU2707105C2 (en) Turbojet double-flow engine
RU2322589C1 (en) Steam turbine cylinder
US10294810B2 (en) Heat exchanger seal segment for a gas turbine engine
US11434776B2 (en) Turbine module
RU2369759C1 (en) Gas turbine engine turbo compressor
JP7134002B2 (en) Steam turbine equipment and combined cycle plants
RU2421622C1 (en) Steam turbine medium-pressure two-flow cylinder
RU2310086C1 (en) Gas-turbine plant
RU2008138792A (en) COMBINED ATOMIC FORCING AIRCRAFT ENGINE
RU2252315C1 (en) Steam turbine cylinder end seal

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20120725