SE442041B - Angturbinanleggning - Google Patents

Description

15 20 30 40 tryck svarande mot den minsta pannbelastningen.

Om turbinanläggníngen i tomgång eller separat från nätet dri- ves med ett högre tryck i mellanöverhettaren, är vanligen den be- gränsade genom högtrycksturbinen strömmande ångmängden ej tillräck- lig för att bortföra det i mellanöverhettaren genom där rådande tryck utvecklade ventílationsvärmet, så att detta kan leda till en okontrollerad temperaturstegring i avlonpsångan från högtryckstur- binen resp. till en begränsad tomgångsförmåga. Ä Mellan lastbortfallet och uppnåendet av erforderligt lägre tryck i mellanöverhettaren inträder en temperaturmässígt okontrol- lerad tidsperiod, som kan leda till allvarliga skador på turbinan- läggningen.

De med högtrycks- och lågtrycks-bypassledningar och mellan- överhettare försedda turbinanläggningarna har vidare vid kallstart nackdelen av en förlängd_uppkörningstid, då ett temperatursprång uppträder i högtrycksturbínen redan vid inkoppling av denna svaran- de mot det i mellanöverhettaren rådande trycket, vilket temperatur- språng jämnar ut uppkörningsgradienten.

Nämnda problem, nämligen tillfredsställande tomgångsförmåga efter lastbortfall och optimala kallstartförhållanden, har man ti- digare försökt lösa genom trimning av ventilerna på turbinens ut- loppssida relativt inloppsventilerna eller genom andra åtgärder.

Dessa åtgärder har emellertid ej lett till en principiell och även för gränsfall tillfredsställande lösning.

Föreliggande uppfinning har till syfte att åstadkomma en ång- turbinanläggning, som ej har ovan anförda nackdelar, dvs. där pan- nan ej måste snabbstängas även vid en bypasskapacitet upptill 100% vid lastbortfall på turbinen, utan i normal ordning minskas till minimibelastning, varvid turbinen kan köras under godtycklig tid i tomgång eller separerad från nätet, så att anläggningen efter elimi- nerad nätstörning åter står beredd att upptaga belastning under ut- matning på nätet och som genom samtidig uppvärmning av högtrycks- och medeltrycksturbinerna tillåter kortare starttid vid kallstart.

En ångturbinanläggning av inledningsvis angivet slag känne- tecknas enligt uppfinningen av organ för reglering av genomström- ningen i avlastningsledningen i förbindelse med styrorgan i be- roende av högtrycksavloppsångtrycket och samverkande med en tryck- differensavkännare för avkänning av trycket på vardera sidan av backventilen,.varvid styrorganet stänger regleringsorganet när väsentligen lika tryck råder på vardera sidan av backventilen. 7906609-8 - ß - 10 15 40 Vid en ångturbinanläggning av angivet slag är det ändamåls- enligt att anordna minst en matarvattenförvärmare som på ångsidan är ansluten till högtrycksturbinens utloppssida mellan turbinen och backventilen och på vattensidan till pannan. Därigenom sänkes matarvattentemperaturen automatiskt något vid lastbortfall på turbinen och pannan kan snabbare sänka belastningen. Vid stängd backventil inkommer den för mellanöverhettaren förlorade ångan i matarvattenförvärmaren, så att inga väsentligen olika värme- balansvillkor uppställes för pannan. I en fördelaktig utförings- form av uppfinningen är styrorganet därvid anordnat att hålla regleringsorganet i avlastningsledningen stängt till dess ett be- stämt utloppstryck från högtrycksturbinen har uppnåtts. Därefter arbetar regleringsorganet så att trycket i högtrycksturbinen ej överskrider detta bestämda tryckvärde.

Alternativt kan matarvattenförvärmaren på ångsidan vara an- sluten till högtrycksturbinens utloppssida mellan backventilen och överhettaren och på vattensidan till pannan. Enligt uppfin~ ningen är styrorganet därvid anordnat att hålla regleringsorganet öppet till dess ett bestämt utloppstryck från högtrycksturbinen har uppnåtts. Vid ytterligare ökad turbinbelastning stänger reg- leringsorganet.

Uppfínningen beskrives nedan i form av utföringsexempel och med hänvisning till åtföljande ritningar.

Fig. 1 visar schematiskt en första utföringsform av en ång- turbinanläggning enligt uppfinningen. Pig. 2 visar schematiskt en andra utföringsform av en ångturbinanläggning enligt uppfinningen.

Såsom framgår av Fig. 1 har den visade ångturbinanläggningen en panna 1, från vilken färskånga inkommer i högtrycksturbinen 4 via färskångledningen 2 och inloppsventilen 3. Från högtrycksturbinen går ångan vid normal drift via backventilen 5, mellanöverhettaren 6, utloppsventilen 7 och medeltrycksturbinen 8 till lågtrycksturbinen 9.

Därvid är en med en högtrycksförbiledningsventil 10 försedd högtrycks-bypassledníng 11 och en med en lågtrycksförbiledningsven- til 12 försedd lågtrycks-bypassledning 13 anordnade. En vattenín- sprutningsanordning 14 är vidare anordnad.

Utloppet från lågtrycksturbinen 9 är förbundet med en konden- sor 15. Från kondensorn 15 går kondcnsutct på känt sätt genom de på varandra följande första fyra förvärmarna 16, 17, 18 och 19 och in- kommer sedan i den som femte förvärmare tjänande matarvattenbehålla- 10 15 20 25 30 35 40 7906609-8 ren 20.

En hjälpturbin 21 transporterar med hjälp av den tillkopplade pumpen 22 kondensatet från matarvattenbehållaren 20 via den sjätte förvärmaren 23 och den sjunde förvärmaren 24 åter till pannan l.

Högtrycksförvärmaren 24 är på ångsidan förbunden med hög- trycks- avloppsångsystemet mellan backventilen 5 och mellanöver- hettaren 6 via högtrycksångledningen 25. En avlastningsledning 27 är ansluten till högtrycksturbinens 4 utloppssida mellan tur- binen och mellanöverhettaren 6 och sträcker sig förbi mellan- överhettaren. Avlastningsledningen 27 är ansluten dels till hög- trycksturbinens utloppssida mellan turbinen 4 och backventilen 5 och dels till kondensorns 5 inloppssida.

Enligt uppfinningen här avlastningsledningen 27 försedd med organ 26 för reglering av genomströmningen i avlastningsledningen.

Regleríngsorganet 26 styres därvid med hjälp av en tryckdifferens- avkännare 29 och en styranordning 28 så att det vid stillastående anläggning eller vid tomgång är helt öppet och först stänger vid ökande belastning, efter behov mellan 7-12% belastning. Detta reg- leringsorgan 26 medstyres relativt enkelt med en belastningssignal eller en signal från inloppsventilen 3 och börjar stänga när trycket av högtrycksavloppsângan vid ökande turbinbelastning ungefär har anslutit sig till mellanöverhettarens tryck, vilket fastställes med hjälp av tryckdifferensavkännaren 29.

Vid den på Pig. 2 visade ångturbinanläggningen föreligger den väsentliga skillnaden, att den sjunde förvärmaren 24 på ångsidan är förbunden med högtrycksturbinens 4 utloppssida mellan hogtryckstur- binen 4 och backventilen 5 via en högtrycksångledning 25'.

Alla med Pig. 1 analoga delar har lika hänvisningsbeteckningar, varför en närmare beskrivning av dessa delar utelämnas.

Det i avlastníngsledningen 27 anordnade regleringsorganet 26 är därvid förbundet med styrorgan 28, 29, vilka är Så Utförda, att de vid start av turbinanläggningen håller regleríngsorganet 26 stängt till dess ett bestämt utloppstryck från högtrycksturbínen 4 av exem- pelvis 7,5 bar har uppnåtts, så att den totala avloppsångmängden från högtrycksturbinen 4 tillföres den som kondensor för högtrycks- turbinen tjänande sjunde förvärmaren 24. Den pa detta satt till mel- lanöverhettaren 6 ej tillförda ångan inkommer 1 den sjunde forvarma- ren 24, så att endast obetydliga ändringar i värmebalansen för pan- nan 1 uppstår.

När turbínanläggníngen köres upp ytterligare, öppnar Tegle' ringsorganet 26 vid överskridande av högtrycksförvärmarens 24 upptag- ningsförmäga och öppningsläget regleras därvid med hjälp av styror- gan 28, så att trycket vid utloppet från högtrycksturbínen 4 ej over- 7906609-8 - s - 10 15 20 skrider detta bestämda tryckvärde av exempelvis 7,5 bar och sålunda ej någon otillåten temperaturhöjning av avloppsângan från högtrycks- turbinen uppträder. Vid parallellkoppling av generatorn 30 med nätet blockeras det slutliga momentana öppningsläget av regleringsorganet 26, och organet hålles i detta blockerade öppningsläge till dess ett tidigare bestämt minsta lastökningsvärde eller åtminstone tillnärmel- sevis lika tryck på in- och utloppssidan av backventilen 5 uppnåtts, såsom fastställt med hjälp av tryckdifferensavkännaren 29. Däref- ter stänges regleringsorganet 26 och turbinbelastningen ökas ytter- ligare till önskat driftsvärde.

En dylik anläggning möjliggör optimal kallstart av turbíngrup- pen, då alla turbinhusen samtidigt värmes, vilket möjliggör en avse- värd förkortning av starttiden. Inga problem uppträder i avseende på ventilation i högtrycksturbinen på grund av uppbyggt tryck i mellan- överhettaren. Eventuellt kan 1ågtrycks-bypassledningen utföras med mindre dimensioner, innebärande högre mellanöverhettaretryck än vid tidigare kända anläggningar. Avlastning och återbelastning av tur- binen uppställer inga problem och är möjlig oberoende av den pålagda belastningen på pannan.

Claims (4)

l0 l5 20 25 30 7906609-8 PATENTKRAV

1. Ångturbinanläggning omfattande en från en ångpanna matad högtrycksturbin, en till utloppet från högtrycks- turbinen via en backventil ansluten mellanöverhettare, en från matarledningen för färskånga utgående bypass- ledning ansluten till mellanöverhettarens inloppssida mellan backventilen och mellanöverhettaren, och en till högtrycksturbinens utloppssida mellan turbinen och mellan- överhettaren ansluten avlastningsledning förbi mellan- överhettaren, k ä n n e t e c k n a d av organ (26) för reglering av genomströmningen i avlastningsledningen (27) i förbindelse med styrorgan (28) i beroende av hög- trycksavloppsångtrycket och samverkande med en tryckdif- ferensavkännare (29) för avkänning av trycket på vardera sidan av backventilen (5), varvid styrorganet stänger reg- leringsorganet (26) när väsentligen lika tryck råder på vardera sidan av backventilen.

2. Ångturbinanläggning enligt krav W, varvid minst en matarvattenförvärmare (24) på ångsidan är ansluten till högtrycksturbinens (4) utloppssida mellan turbinen och backventilen (5) och på vattensidan till pannan (1), k ä n n e t e c k n a d av att styrorganet (28) håller regleringsorganet (26) stängt till dess ett bestämt ut- loppstryck från högtrycksturbinen (4) har uppnåtts.

3. Ångturbinanläggning enligt krav l, varvid minst en matar- vattenförvärmare (24) på ângsidan är ansluten till hög- trycksturbinens (4) utloppssida mellan backventilen (5) och överhettaren (6) och på vattensidan till pannan (1), 7906609-8 10 k ä n n e t e c k n a d av att styrorganet (28) håller regleringsorganet (26) öppet till dess ett bestämt utloppstryck från högtrycksturbinen (4) har uppnåtts.

4. Ångturbinanläggningen enligt krav 1, varvid an- läggningen ytterligare omfattar en kondensor och en medeltrycksturbin, k ä n n e t e c k n a_d av att utloppet från mellanöverhettaren (6) är förbundet med inloppet till medeltrycksturbinen (8) via en ledning med ett regleringsorgan (7) för genomströmrxing och vidare förbundet med inloppet till kondensorn (15) via en by- passledning (13) med ett regleringsorgan (12) för genom- strömning.