RU2645897C1 - Cogeneration vapor-turbine plant - Google Patents

Cogeneration vapor-turbine plant Download PDF

Info

Publication number
RU2645897C1
RU2645897C1 RU2017119385A RU2017119385A RU2645897C1 RU 2645897 C1 RU2645897 C1 RU 2645897C1 RU 2017119385 A RU2017119385 A RU 2017119385A RU 2017119385 A RU2017119385 A RU 2017119385A RU 2645897 C1 RU2645897 C1 RU 2645897C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steam
condenser
low
turbine
outlet
Prior art date
Application number
RU2017119385A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владислав Фролович Гуторов
Александр Георгиевич Шемпелев
Борис Борисович Калинин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вятский государственный университет"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вятский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вятский государственный университет"
Priority to RU2017119385A priority Critical patent/RU2645897C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2645897C1 publication Critical patent/RU2645897C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/30—Exhaust heads, chambers, or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28B—STEAM OR VAPOUR CONDENSERS
    • F28B3/00—Condensers in which the steam or vapour comes into direct contact with the cooling medium
    • F28B3/06—Condensers in which the steam or vapour comes into direct contact with the cooling medium by injecting the steam or vapour into the cooling liquid
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to power engineering and can be used in cogeneration plants. In a cogeneration plant containing a low-pressure cylinder with a low-pressure regulating diaphragm made with a minimum, technologically feasible gap excluding the ventilation vapors of the steam, low pressure part, outlet connection junction connecting a low pressure part to a condenser equipped with tube bundles, cooling device for turbine outlet, which is arranged concentrically with respect to the impeller in the form of an annular collector with nozzles arranged to interact with the sprayed cooling medium with the hottest part of the vapor stream emerging from the last stage, devices for inputting steam-water and steam-air streams into the condenser installed in the zone of regenerative heating under its tube bundle and provided with guarding elements preventing the drip moisture from escaping into the vapor space of the condenser, circular distributor ring with injectors is made of two separate semi-ring parts installed respectively in the upper and lower halves of the outlet connection junction having inputs and outputs of the cooling water outside the outlet connection junction, exit from one half-ring part is connected to the inlet to the other half-ring part by a pipe with detachable connections.
EFFECT: invention solves the problem of reducing heat losses in the cycle of the steam turbine plant, maintaining the permissible temperature regime of the low-pressure part and the outlet connection junction by means allowing to improve the processability and reliability of the turbine installation as a whole.
3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области энергомашиностроения и может быть использовано в конструкциях теплофикационных установок.The invention relates to the field of power engineering and can be used in the construction of heating plants.

Известна теплофикационная паротурбинная установка, содержащая цилиндр низкого давления (ЦНД) с регулирующей диафрагмой (РД) части низкого давления (ЧНД), выходной патрубок турбины, соединяющий ЧНД с конденсатором [Бененсон Е.И., Иоффе Л.С. Теплофикационные паровые турбины. М.: Энергоатомиздат, 1986, c 118-119, рис 4,2., с 193-196, рис 5,21]. Для обеспечения надежной эксплуатации известной турбоустановки ее конструкцией предусмотрен гарантированный зазор между спицами поворотного кольца и торцами сопловых лопаток диафрагмы, а также система охлаждения, выполненная в виде коллекторов с форсунками, установленными в паровом пространстве выходного патрубка вблизи его выходного сечения.Known cogeneration steam turbine installation containing a low pressure cylinder (LPC) with a control diaphragm (RD) of the low pressure part (LPC), an outlet pipe of the turbine connecting the LPC with a condenser [Benenson E.I., Ioffe L.S. Heating steam turbines. M .: Energoatomizdat, 1986, c 118-119, fig. 4.2., From 193-196, fig. 5.21]. To ensure reliable operation of the known turbine unit, its design provides a guaranteed gap between the spokes of the rotary ring and the ends of the nozzle blades of the diaphragm, as well as a cooling system made in the form of manifolds with nozzles installed in the vapor space of the outlet pipe near its outlet section.

К недостаткам известного технического решения следует отнести значительные (5-25 МВт) потери теплоты без выработки мощности последними ступенями в конденсаторе на режимах работы с закрытой РД. Кроме того, для поддержания необходимого температурного режима ЧНД и выходного патрубка в известной установке предусмотрена система охлаждения, выполненная в виде коллекторов с форсунками, установленными в паровом пространстве выходного патрубка вблизи его выходного сечения. При таком размещении системы охлаждения распыленная форсунками охлаждающая вода в виде неиспарившихся капель транспортируется имеющими место в этих условиях циркуляционными потоками к лопаткам последней ступени турбины, что приводит к их интенсивному эрозионному износу.The disadvantages of the known technical solutions include significant (5-25 MW) heat loss without power generation by the last steps in the capacitor in operating modes with a closed taxiway. In addition, in order to maintain the required temperature conditions of the NPP and the outlet pipe, the known installation provides a cooling system made in the form of manifolds with nozzles installed in the vapor space of the outlet pipe near its outlet section. With this arrangement of the cooling system, the cooling water sprayed by the nozzles in the form of non-vaporized droplets is transported by the circulating flows taking place under these conditions to the blades of the last stage of the turbine, which leads to their intensive erosion wear.

В качестве прототипа заявляемого изобретения рассматривается известная теплофикационная паротурбинная установка [Свидетельство на полезную модель №10220 РФ. MKM3 F01K 13/00, F01D 25/24. Теплофикационная паротурбинная установка / Е.И. Эфрос, В.П. Лагун, Л.Л. Симою, В.Ф. Гуторов, А.Г. Шемпелев. №98120007, заявл. 05.11.1998. Официальный бюллетень «Полезные модели. Промышленные образцы». 1999. №6. С. 55], содержащая цилиндр низкого давления с регулирующей диафрагмой части низкого давления, выходной патрубок, соединяющий часть низкого давления с конденсатором, оснащенным трубными пучками, устройством для охлаждения выходного патрубка турбины, устройство ввода пароводяных и паровоздушных потоков в конденсатор, причем поворотная и неповоротная части регулирующей диафрагмы выполнены с минимальным, технологически осуществимым зазором, исключающим вентиляционный пропуск пара, а устройство охлаждения выходного патрубка установлено концентрично относительно рабочего колеса за рабочими лопатками последней ступени и выполнено в виде коллектора с форсунками, установленными с возможностью взаимодействия распыляемой охлаждающей среды с наиболее горячей частью парового потока, выходящего из последней ступени, при этом устройства ввода пароводяных и паровоздушных потоков в конденсаторе установлены в зоне регенеративного подогрева под его трубным пучком и снабжены ограждающими элементами, предотвращающими вынос капельной влаги в паровое пространство конденсатора.As a prototype of the claimed invention is considered a well-known cogeneration steam turbine installation [Certificate for utility model No. 10220 of the Russian Federation. MKM 3 F01K 13/00, F01D 25/24. Steam-turbine heating installation / E.I. Efros, V.P. Lagoon, L.L. Simoy, V.F. Gutorov A.G. Shepelev. No. 98120007, declared 11/05/1998. Official Bulletin “Utility Models. Industrial designs. " 1999. No. 6. C. 55], comprising a low-pressure cylinder with an orifice plate for the low-pressure part, an outlet pipe connecting the low-pressure part to a condenser equipped with tube bundles, a device for cooling the turbine outlet pipe, and a device for introducing steam-water and steam-air flows into the condenser, rotatable and non-rotatable parts of the control diaphragm are made with a minimum, technologically feasible clearance, excluding the ventilation passage of steam, and the cooling device for the outlet pipe is installed concentrically relative to the impeller behind the impellers of the last stage and is made in the form of a collector with nozzles installed with the possibility of interaction of the sprayed cooling medium with the hottest part of the steam stream leaving the last stage, while the input devices for steam and air and steam in the condenser are installed in the regenerative zone heating under its tube bundle and equipped with enclosing elements that prevent the transfer of droplet moisture into the vapor space of the condenser.

Недостатками данного технического решения являются:The disadvantages of this technical solution are:

- технологические трудности при монтаже кольцевого коллектора при изготовлении, монтаже и ремонтных работах. Монтаж сплошного кольцевого коллектора внутри выходного патрубка при закрытом цилиндре низкого давления затруднен, вследствие необходимости проведения сборочных работ в ограниченном пространстве, что снижает качество монтажа и затраты времени на его осуществление. Кроме того, при проведении ремонтных работ, сопровождающихся вскрытием ЦНД по горизонтальному разъему, возникают сложности при отделении его от верхней части выходного патрубка;- technological difficulties in the installation of the annular manifold in the manufacture, installation and repair work. Installation of a continuous annular collector inside the outlet pipe with a closed low-pressure cylinder is difficult, due to the need for assembly work in a limited space, which reduces the quality of installation and the time required for its implementation. In addition, when carrying out repairs, accompanied by the opening of the low-pressure cylinder on the horizontal connector, difficulties arise when separating it from the upper part of the outlet pipe;

- невозможность устранения возможных протечек в разъемных соединениях внутри конденсатора в процессе его эксплуатации. При использовании дополнительных разъемных соединений внутри выходного патрубка повышается вероятность появления протечек в паровое пространство конденсатора охлаждающей воды, что может привести к попаданию воды в обратные циркуляционные потоки к лопаткам последней ступени, и их интенсивному эрозионному износу;- the inability to eliminate possible leaks in detachable connections inside the capacitor during its operation. Using additional detachable connections inside the outlet pipe increases the likelihood of leaks in the steam space of the cooling water condenser, which can lead to water entering the reverse circulation flows to the blades of the last stage and their intense erosion wear;

- ухудшенный тепло- и массообмен между охлаждаемой средой и охлаждающей средой, распыляемой форсунками, в случае использования воды на входе в форсунки воды с температурой, ниже чем на 20°С превышающей температуру насыщения при давлении в конденсаторе.- deteriorated heat and mass transfer between the cooled medium and the cooling medium sprayed by the nozzles, in the case of using water at the inlet of the water nozzles with a temperature lower than 20 ° C above the saturation temperature at a pressure in the condenser.

- не исключена возможность установки устройств ввода пароводяных и паровоздушных потоков в конденсатор в непосредственной близости от патрубков отсоса паровоздушной смеси. Такая установка может привести к поступлению в основные эжекторы паровоздушной смеси с повышенным парциальным давлением пара и, как следствие, к повышению давления всасывания эжектора, повышению давления в конденсаторе и потере мощности вырабатываемой турбоустановкой.- it is not excluded the possibility of installing input devices for steam and air and steam flows into the condenser in the immediate vicinity of the suction nozzles of the steam-air mixture. Such an installation can lead to a vapor-air mixture entering the main ejectors with an increased partial vapor pressure and, as a result, to an increase in the suction pressure of the ejector, an increase in pressure in the condenser, and a loss of power generated by the turbine unit.

Таким образом, данная теплофикационная установка не обладает достаточной технологичностью и надежностью эксплуатации.Thus, this heating plant does not have sufficient adaptability and reliability of operation.

Заявляемое изобретение решает задачу снижения потерь теплоты в цикле паротурбинной установки (ПТУ), поддержания допустимого температурного режима ЧНД и выходного патрубка средствами, позволяющими повысить технологичность и надежность турбоустановки в целом.The claimed invention solves the problem of reducing heat loss in the cycle of a steam turbine installation (PTU), maintaining the permissible temperature conditions of the NPP and the outlet pipe means that can improve the manufacturability and reliability of the turbine as a whole.

С этой целью в заявляемой теплофикационной установке, содержащей цилиндр низкого давления с регулирующей диафрагмой части низкого давления, выполненной с минимальным, технологически осуществимым зазором, исключающим вентиляционный пропуск пара, часть низкого давления, выходной патрубок, соединяющий часть низкого давления с конденсатором, оснащенным трубными пучками, устройством для охлаждения выходного патрубка турбины, установленным концентрично относительно рабочего колеса, выполненным в виде кольцевого коллектора с форсунками, установленными с возможностью взаимодействия распыляемой охлаждающей среды с наиболее горячей частью парового потока, выходящего из последней ступени, устройства ввода пароводяных и паровоздушных потоков в конденсатор, установленные в зоне регенеративного подогрева под его трубным пучком, снабженные ограждающими элементами, предотвращающими вынос капельной влаги в паровое пространство конденсатора, кольцевой коллектор с форсунками выполнен из двух отдельных полукольцевых частей, установленных соответственно в верхней и нижней половинах выходного патрубка, имеющих входы и выходы охлаждающей воды за пределами выходного патрубка, причем выход из одной полукольцевой части соединен с входом в другую полукольцевую часть трубопроводом с разъемными соединениями.To this end, in the inventive heating plant, comprising a low-pressure cylinder with an orifice plate for a low-pressure part, made with a minimum technologically feasible clearance, excluding the ventilation passage of steam, a low-pressure part, an outlet pipe connecting the low-pressure part to a condenser equipped with tube bundles, a device for cooling the outlet pipe of the turbine mounted concentrically relative to the impeller, made in the form of an annular manifold with nozzles, installed with the possibility of interaction of the sprayed cooling medium with the hottest part of the steam stream leaving the last stage, devices for introducing steam-water and steam-air flows into the condenser, installed in the regenerative heating zone under its tube bundle, equipped with enclosing elements to prevent the transfer of droplet moisture to the vapor space of the condenser , the annular manifold with nozzles is made of two separate semi-ring parts installed respectively in the upper and lower parts outlet than half having inputs and outputs of the cooling water outside the outlet, wherein the outlet of one semicircular part coupled to the input of the other semi-annular portion of the conduit with plug connections.

В предлагаемой теплофикационной установке в качестве распыляемой охлаждающей воды используется основной конденсат турбины, имеющий температуру выше на 20°С и более, чем температура насыщения при давлении в конденсаторе.In the proposed heating installation, the main condensate of the turbine is used as the sprayed cooling water, which has a temperature higher than 20 ° C and more than the saturation temperature at a pressure in the condenser.

Кроме того, устройства ввода пароводяных и паровоздушных потоков в конденсатор выполнены в виде горизонтальных коллекторов, установленных ниже трубных пучков в паровом отсеке конденсатора, наиболее удаленном от патрубка отсоса паровоздушной смеси.In addition, the device for introducing steam-water and steam-air flows into the condenser is made in the form of horizontal collectors installed below the tube bundles in the steam compartment of the condenser farthest from the suction pipe of the steam-air mixture.

Выполнение коллектора с форсунками из двух отдельных полукольцевых частей позволяет производить их установку независимо друг от друга как в соединенном состоянии верхних и нижних половин выходного патрубка, так и в разобранном его состоянии по горизонтальному разъему. Этим достигается технологичность паротурбинной установки при проведении первичного монтажа и ремонтов.The implementation of the collector with nozzles from two separate semicircular parts allows them to be installed independently from each other both in the connected state of the upper and lower halves of the outlet pipe, and in its disassembled state through a horizontal connector. This achieves the manufacturability of the steam turbine unit during the initial installation and repairs.

Наличие входов и выходов охлаждающей воды за пределами выходного патрубка и трубопровода, соединяющего выход одной полукольцевой части с входом другой с помощью разъемных соединений, обеспечивает эффективность контроля герметичности коллектора и устранения протечек, а также, при их наличии, исключает попадание воды внутрь выходного патрубка и, тем самым, устраняется возможность выноса эрозионно опасных капель воды в обратные циркуляционные потоки к лопаткам последней ступени. Этим достигается повышенная надежность предлагаемого технического решения.The presence of inlets and outlets of cooling water outside the outlet pipe and the pipeline connecting the outlet of one half-ring part to the inlet of the other using detachable connections ensures the efficiency of the tightness of the collector and elimination of leaks, and, if any, eliminates the ingress of water into the outlet pipe and, thereby eliminating the possibility of the removal of erosion-hazardous water droplets into the reverse circulation flows to the blades of the last stage. This ensures increased reliability of the proposed technical solution.

Как показали проведенные исследования, использование в качестве распыляемой охлаждающей воды основного конденсата турбины, имеющего температуру выше на 20°С и более, чем температура насыщения при давлении в конденсаторе, позволяет существенно улучшить качество распыла воды форсунками и, тем самым, интенсифицировать процессы тепло- и массообмена между охлаждающей средой и горячей частью парового потока, выходящего из последней ступени. Этим достигается эффективность работы турбоустановки.As the studies showed, the use of the main condensate of the turbine as a sprayed cooling water, which has a temperature higher than 20 ° C and more than the saturation temperature at a pressure in the condenser, can significantly improve the quality of water atomization by nozzles and, thereby, intensify the processes of heat and mass transfer between the cooling medium and the hot part of the steam stream leaving the last stage. This ensures the efficiency of the turbine.

Установка устройств ввода пароводяных и паровоздушных потоков в паровом отсеке конденсатора, наиболее удаленном от патрубка отсоса паровоздушной смеси, обеспечивает наиболее полную конденсацию пара, образующегося при вводе на трубных пучках конденсатора, исключает его попадание в трубопровод отсоса паровоздушной смеси на основные эжекторы и, тем самым, предотвращает повышение давления в конденсаторе. Выполнение устройств ввода в виде горизонтальных коллекторов, установленных ниже трубных пучков, позволяет более равномерно распределить подаваемые потоки по длине трубного пучка и улучшить деаэрацию конденсата, стекающего с трубного пучка. Этим достигается повышенная эффективность полезной модели.The installation of steam-water and steam-air flow input devices in the steam compartment of the condenser farthest from the suction pipe of the steam-air mixture ensures the most complete condensation of the steam generated when the condenser is introduced into the tube bundles, eliminates its getting into the steam-air mixture suction pipe on the main ejectors and, therefore, prevents the increase of pressure in the condenser. The implementation of the input devices in the form of horizontal collectors installed below the tube bundles, allows you to more evenly distribute the feed flows along the length of the tube bundle and improve the deaeration of condensate flowing from the tube bundle. This achieves increased efficiency of the utility model.

В целом представленная совокупность признаков заявляемого решения обеспечивает повышение технологичности проведения монтажных и ремонтных работ, а также надежности и эффективности турбоустановки.In general, the presented set of features of the proposed solution provides an increase in the manufacturability of the installation and repair work, as well as the reliability and efficiency of the turbine.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, представленными на фиг. 1, 2, 3,The essence of the utility model is illustrated by the drawings shown in FIG. 1, 2, 3,

Теплофикационная паротурбинная установка содержит (см. фиг. 1) цилиндр низкого давления (ЦНД) 1 с регулирующей диафрагмой (РД) 2 части низкого давления (ЧНД) 3 и выходной патрубок 4, соединяющий ЧНД 3 с конденсатором, 5, оснащенным трубными пучками 6. РД 2 состоит из поворотной части 7 и неповоротной части 8, зазор δ между которыми выполнен с минимальным (стремящимся к нулю), технологически осуществимым зазором, исключающим вентиляционный пропуск пара.The cogeneration steam-turbine installation contains (see Fig. 1) a low-pressure cylinder (LPC) 1 with a control diaphragm (RD) 2 low-pressure parts (LPC) 3 and an outlet pipe 4 connecting the LPC 3 with a condenser 5 equipped with tube bundles 6. RD 2 consists of a rotary part 7 and a non-rotary part 8, the gap δ between which is made with a minimum (tending to zero), technologically feasible gap, excluding the ventilation passage of steam.

В ЧНД 3 установлено рабочее колесо 9 последней ступени турбины с рабочими лопатками 10. Кольцевой коллектор 11 с форсунками 12 установлен за лопатками 10 концентрично рабочему 9. Форсунки 12 установлены таким образом, что распыляемая ими охлаждающая вода (среда) взаимодействует с наиболее горячей внешней частью теплового потока, выходящего из рабочего колеса 9 последней ступени ЧНД 3.An impeller 9 of the last stage of the turbine with rotor blades 10 is installed in the NPP 3. An annular collector 11 with nozzles 12 is mounted behind the blades 10 concentrically to the working 9. The nozzles 12 are installed in such a way that the cooling water (medium) sprayed by them interacts with the hottest external part of the heat the stream leaving the impeller 9 of the last stage of the NPP 3.

Кольцевой коллектор 11 с форсунками 12 выполнен из двух отдельных полукольцевых частей - верхней 13 и нижней 14, установленных соответственно в верхней и нижней (относительно разъема) половинах выходного патрубка 4 (см. фиг. 2). Входные и выходные сечения полукольцевых частей 13 и 14 выведены за пределы наружной поверхности выходного патрубка 4, причем выход охлаждающей воды из одной полукольцевой части соединен с ее входом в другую полукольцевую часть трубопроводом 15 с помощью разъемных соединений 16. Вход воды в верхнюю полукольцевую часть 13 через вентиль 17 соединен трубопроводом 18 с линией основного конденсата (на чертеже не показано) после четвертого (по ходу конденсата через систему регенеративного подогрева) подогревателя низкого давления (ПНД-4). На выходе из нижней полукольцевой части установлен вентиль 19.The annular collector 11 with nozzles 12 is made of two separate half-ring parts - the upper 13 and lower 14, installed respectively in the upper and lower (relative to the connector) halves of the outlet pipe 4 (see Fig. 2). The input and output sections of the semicircular parts 13 and 14 are outside the outer surface of the outlet pipe 4, and the cooling water outlet from one semicircular part is connected to its inlet to the other semicircular part by a pipe 15 using detachable connections 16. Water inlet to the upper semicircular part 13 through the valve 17 is connected by a pipe 18 to the main condensate line (not shown in the drawing) after the fourth (along the condensate through the regenerative heating system) low-pressure heater (PND-4). At the exit of the lower semicircular part, a valve 19 is installed.

Кроме того, паротурбинная установка оснащена устройствами ввода пароводяных и паровоздушных потоков (см. фиг. 3), выполненными в виде горизонтальных коллекторов 20, установленных ниже трубных пучков 6, в паровом отсеке 21 конденсатора 5, наиболее удаленном от патрубков отсоса паровоздушной смеси 22.In addition, the steam turbine unit is equipped with input devices for steam and steam and air flows (see Fig. 3), made in the form of horizontal collectors 20 installed below the tube bundles 6, in the steam compartment 21 of the condenser 5, the farthest from the suction nozzles of the steam-air mixture 22.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

При переводе теплофикационной паротурбинной установки на режим работы по тепловому графику закрывают РД 2 ЧНД 3. При этом прекращается подача пара из ЦНД 1 в конденсатор 5, а в выходном патрубке возникают обратные циркуляционные потоки, направленные из конденсатора 5 в прикорневую зону лопаток 10 рабочего колеса 9 последней ступени.When the cogeneration steam-turbine unit is switched to the operating mode according to the heat schedule, RD 2 NPP 3 is closed. At that, the steam supply from the low-pressure cylinder 1 to the condenser 5 is stopped, and the reverse circulation flows from the condenser 5 to the root zone of the blades 10 of the impeller 9 last stage.

С целью предотвращения перегрева рабочих лопаток 10 и выходного патрубка 4 открытием входного вентиля 17 и выходного вентиля 19 по трубопроводу 18 подают охлаждающую воду в верхнюю полукольцевую часть 13 коллектора 11. Из полукольцевой части 13 по трубопроводу 15 охлаждающая вода поступает в нижнюю полукольцевую часть 14 коллектора 11. После заполнения коллектора вентиль 19 закрывают. Подаваемая перегретая относительно температуры насыщения в конденсаторе 5 более чем на 20°С охлаждающая вода при прохождении через форсунки 12 частично испаряется, обеспечивая тонкий ее распыл, а образовавшаяся при этом охлаждающая среда взаимодействует с потоком горячего пара, выходящего из последней ступени ЧНД 3. В результате такого взаимодействия происходит испарение охлаждающей воды и охлаждение вышеупомянутого потока, что обеспечивает допустимое температурное состояние выходного патрубка 4, который омывается этим потоком. Одновременно снижается температура пара, поступающего в ступени ЧНД 3 с обратным потоком, что обеспечивает допустимое тепловое состояние элементов проточной части низкого давления.In order to prevent overheating of the working blades 10 and the outlet pipe 4 by opening the inlet valve 17 and the outlet valve 19, cooling water is supplied through the pipe 18 to the upper semi-ring part 13 of the collector 11. From the semi-ring part 13 through the pipe 15 cooling water enters the lower semi-ring part 14 of the collector 11 After filling the manifold, valve 19 is closed. The cooling water supplied overheating relative to the saturation temperature in the condenser 5 by more than 20 ° C when passing through the nozzles 12 partially evaporates, providing a fine atomization thereof, and the cooling medium formed in this case interacts with the flow of hot steam leaving the last stage of the NPP 3. As a result Such an interaction causes the evaporation of cooling water and cooling of the aforementioned stream, which ensures an acceptable temperature state of the outlet pipe 4, which is washed by this stream. At the same time, the temperature of the steam entering the stage of the NPP 3 with a reverse flow is reduced, which ensures the permissible thermal state of the elements of the low-pressure flow part.

Пароводяные и паровоздушные потоки из системы регенеративного подогрева и системы подогрева сетевой воды через расположенные ниже трубных пучков 6 горизонтальные коллекторы 20 подаются в паровой отсек 21 конденсатора 5, наиболее удаленный от патрубков отвода паровоздушной смеси 22. Такая подача обеспечивает дополнительный равномерный подвод теплоты в зону под трубными пучками, уменьшает переохлаждение конденсата, улучшает его деаэрацию и исключает попадание паровоздушной смеси с повышенным содержанием пара в патрубки отсоса паровоздушной смеси 22 на основные эжекторы-турбоустановки.Steam and steam and air flows from the regenerative heating system and the heating system of the network water through the horizontal collectors 20 located below the tube bundles 6 are fed into the steam compartment 21 of the condenser 5, the farthest from the steam-air mixture removal pipes 22. This supply provides an additional uniform supply of heat to the area under the pipe in beams, reduces condensate overcooling, improves its deaeration and eliminates the entry of a steam-air mixture with a high content of steam in the suction nozzles of a steam train cold mixture of ejectors 22 in the main-turbine.

Claims (3)

1. Теплофикационная паротурбинная установка, содержащая цилиндр низкого давления с регулирующей диафрагмой части низкого давления, выполненной с минимальным, технологически осуществимым зазором, исключающим вентиляционный пропуск пара, часть низкого давления, выходной патрубок, соединяющий часть низкого давления с конденсатором, оснащенным трубными пучками, устройством для охлаждения выходного патрубка турбины, установленным концентрично относительно рабочего колеса, выполненным в виде кольцевого коллектора с форсунками, установленными с возможностью взаимодействия распыляемой охлаждающей среды с наиболее горячей частью парового потока, выходящего из последней ступени, устройства ввода пароводяных и паровоздушных потоков в конденсатор, установленные в зоне регенеративного подогрева, снабженные ограждающими элементами, предотвращающими вынос капельной влаги в паровое пространство конденсатора, отличающаяся тем, что кольцевой коллектор с форсунками выполнен из двух отдельных полукольцевых частей, установленных соответственно в верхней и нижней половинах выходного патрубка, имеющих входы и выходы охлаждающей среды – воды, за пределами выходного патрубка, причем выход из одной полукольцевой части соединен с входом в другую полукольцевую часть трубопроводом с помощью разъемных соединений.1. A cogeneration steam-turbine installation comprising a low-pressure cylinder with an orifice plate for a low-pressure part, made with a minimum technologically feasible clearance that excludes ventilation passage of steam, a low-pressure part, an outlet pipe connecting a low-pressure part to a condenser equipped with tube bundles, a device for cooling the turbine outlet, mounted concentrically relative to the impeller, made in the form of an annular manifold with nozzles, installed with the possibility of interaction of the sprayed cooling medium with the hottest part of the steam stream leaving the last stage, devices for introducing steam-water and steam-air flows into the condenser installed in the regenerative heating zone, equipped with protective elements to prevent the transfer of droplet moisture into the condenser vapor space, characterized in that the annular manifold with nozzles is made of two separate semicircular parts installed respectively in the upper and lower halves in Khodnev nozzle having inputs and outputs of the cooling medium - water outside the outlet, wherein the outlet of one semicircular part coupled to the input of the other semi-annular portion of the conduit via releasable connections. 2. Теплофикационная паротурбинная установка по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве распыляемой охлаждающей среды используется основной конденсат турбины, имеющий температуру более чем на 20°C выше температуры насыщения при давлении в конденсаторе.2. The cogeneration steam-turbine installation according to claim 1, characterized in that the main condensate of the turbine is used as a sprayed cooling medium, having a temperature of more than 20 ° C above the saturation temperature at a pressure in the condenser. 3. Теплофикационная паротурбинная установка по п. 1, отличающаяся тем, что устройства ввода пароводяных и паровоздушных потоков в конденсатор выполнены в виде горизонтальных коллекторов, установленных ниже трубных пучков конденсатора на наиболее удаленном расстоянии от патрубков отсоса паровоздушной смеси.3. The cogeneration steam-turbine installation according to claim 1, characterized in that the devices for introducing steam-water and steam-air flows into the condenser are made in the form of horizontal collectors installed below the condenser tube bundles at the most remote distance from the suction nozzles of the steam-air mixture.
RU2017119385A 2017-06-01 2017-06-01 Cogeneration vapor-turbine plant RU2645897C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017119385A RU2645897C1 (en) 2017-06-01 2017-06-01 Cogeneration vapor-turbine plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017119385A RU2645897C1 (en) 2017-06-01 2017-06-01 Cogeneration vapor-turbine plant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2645897C1 true RU2645897C1 (en) 2018-02-28

Family

ID=61568737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017119385A RU2645897C1 (en) 2017-06-01 2017-06-01 Cogeneration vapor-turbine plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2645897C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB186122A (en) * 1921-06-15 1922-09-15 Charles Francis Higgins Improvements in heaters and condensers
SU769035A1 (en) * 1978-07-07 1980-10-07 Всесоюзный Дважды Ордена Трудового Красного Знамени Теплотехнический Научно-Исследовательский Институт Им.Ф.Э.Дзержинского Method of cooling steam turbine exhaust pipe
JPS6069487A (en) * 1983-09-21 1985-04-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Condenser
SU1249177A1 (en) * 1984-03-27 1986-08-07 Кировский Политехнический Институт Method of cooling the outlet pipe of steam turbine
RU124375U1 (en) * 2012-04-17 2013-01-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ФГБОУ ВПО "ВятГУ") CAPACITOR OF HEAT STATION TURBO INSTALLATION

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB186122A (en) * 1921-06-15 1922-09-15 Charles Francis Higgins Improvements in heaters and condensers
SU769035A1 (en) * 1978-07-07 1980-10-07 Всесоюзный Дважды Ордена Трудового Красного Знамени Теплотехнический Научно-Исследовательский Институт Им.Ф.Э.Дзержинского Method of cooling steam turbine exhaust pipe
JPS6069487A (en) * 1983-09-21 1985-04-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Condenser
SU1249177A1 (en) * 1984-03-27 1986-08-07 Кировский Политехнический Институт Method of cooling the outlet pipe of steam turbine
RU124375U1 (en) * 2012-04-17 2013-01-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ФГБОУ ВПО "ВятГУ") CAPACITOR OF HEAT STATION TURBO INSTALLATION

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20120186261A1 (en) System and method for a gas turbine exhaust diffuser
US20130199202A1 (en) System and method for gas turbine inlet air heating
JP2009041567A (en) Method and apparatus for supplying pressure for spray inlet temperature suppressor of gas turbine
US9404393B2 (en) Combined cycle power plant
JP2017110646A (en) Power plant with steam generation via combustor gas extraction
DK2577206T3 (en) Heat exchanger unit
JP7114764B2 (en) radiative syngas cooler
RU2645897C1 (en) Cogeneration vapor-turbine plant
JP2020525704A (en) Steam turbine and operating method thereof
SE458730B (en) FEED WATER DISTRIBUTOR FOR COOK WATER REACTOR
US20100236574A1 (en) Cleaning system and method for air-cooled condenser bundles
JP6013600B2 (en) Steam power plant comprising such a steam turbine with a sealing structure for a steam turbine utilizing a sealing liquid and a steam extraction system
JPH09178369A (en) Quench cooler
KR102462735B1 (en) Systems and methods for reducing thermal stress in pressure vessels
RU2549277C1 (en) Steam and water heater
EP2401490B1 (en) Method of operating a gas turbine power plant and gas turbine power plant
JP6407079B2 (en) Gas turbine system using high-humidity air and its exhaust gas treatment system
RU2520769C1 (en) Steam turbine condenser
RU10220U1 (en) HEAT PLATING STEAM TURBINE INSTALLATION
JP4673765B2 (en) Turbine exhaust system
US20200041120A1 (en) Injection Feedwater Heater for Steam Power Generating System
CN205535732U (en) Header tube socket in middle of exhaust -heat boiler's high -pressure over heater
WO2010098710A1 (en) Method of operating a gas turbine power plant and gas turbine power plant
JPS6318141A (en) Temperature reducer for gas turbine
CN104094053A (en) Water injection device for a bypass steam system of a power plant