SU1011872A1 - Method of cooling turbomachine rotor - Google Patents

Method of cooling turbomachine rotor Download PDF

Info

Publication number
SU1011872A1
SU1011872A1 SU802954691A SU2954691A SU1011872A1 SU 1011872 A1 SU1011872 A1 SU 1011872A1 SU 802954691 A SU802954691 A SU 802954691A SU 2954691 A SU2954691 A SU 2954691A SU 1011872 A1 SU1011872 A1 SU 1011872A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
steam
built
separator
rotor
temperature
Prior art date
Application number
SU802954691A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Львович Израилев
Владислав Фролович Гуторов
Юрий Николаевич Богачко
Даниил Лазаревич Рагинский
Герман Алексеевич Суворов
Олег Евгеньевич Таран
Original Assignee
Всесоюзный Дважды Ордена Трудового Красного Знамени Теплотехнический Научно-Исследовательский Институт Им.Ф.Э.Дзержинского
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 Всесоюзный Дважды Ордена Трудового Красного Знамени Теплотехнический Научно-Исследовательский Институт Им.Ф.Э.Дзержинского filed Critical Всесоюзный Дважды Ордена Трудового Красного Знамени Теплотехнический Научно-Исследовательский Институт Им.Ф.Э.Дзержинского
Priority to SU802954691A priority Critical patent/SU1011872A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1011872A1 publication Critical patent/SU1011872A1/en

Links

Abstract

СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ РО- . ТОРА ТУРБОМАШИНЫ путем подачи пара от включенного между. перегревате«лем и исла жтельными поверхност ми котла встроенного сепаратора в камеру внутреннего уплотнени  ротора, разделени  потока пара в камере и регулировани  его температуры и расхода в зависимости от рабочего диапазона температуры в пароподвод щем трубсшроводе и от носительного расширени  ротора, о т л ичаюши с  тем, что, с целью повььшени  надежности и экономичнос-га в переменных режимах, до подачи охлаждаюшего пара из встроенного сепаратора подают пар, по меньшей мере от одной из промежуточных точек пароперегревател  до момента достижени  температурой во встроенном сепараторе рабочего диапазона температур, а по достижении последнего подмешивают пар из встроенного сепаратора с последукмцим переходом на пар из после днего.COOLING METHOD PO-. TORA TURBO MACHINES by supplying steam from between. overheating the "lem and jet surfaces of the built-in separator into the inner rotor sealing chamber, dividing the steam flow in the chamber and adjusting its temperature and flow depending on the operating temperature range in the steam supply pipe and relative expansion of the rotor, who have that, in order to improve reliability and economy in variable modes, before the supply of cooling steam from the built-in separator, steam is supplied from at least one of the intermediate points of the superheater to the moment when the temperature in the built-in separator reaches the working temperature range, and after reaching the last one, the steam from the built-in separator is mixed with the subsequent transition to the steam from the last.

Description

Изо ютение относитс  к энергомашин строению и может бьпъ использовано в турбинах, имеющих промежуточное уалог нение и рбботе ишх в блоке с npsiMOTOHными парогенераторами. Известен способ охлаждени  ротора аурбс лашины путем подачи Нйрй от вклю ченного между пароперегревателем и испарительными поверхност ми котла встро еннрго сепаратора в камеру внутреннего уплотнени  ротора, разделени  потока па ра в камере и регулирова1-и  его темпе ратуры и расхода в зависимости от рабочегю диапазона температуры в паро подвод щем трубопроводе и относительного расширени  ротора l Однако этот способ характеризуетс  недостаточной надежностью в пусковых режимах из неостывшего и гор чего состо ний вследствие невозможности охлаждени  ротора на этапах пуска до набора определенной нагрузки, так как температура пара во встроенном сепараторе в период пуска не достигает величины, допустимой по услови м надежности ротора дл  подачи пара во внутреннее уплотнение турбины. Ротор в зоне внутреннего уплотнени  будет нагреватьс , а затем охлаждатьс , что увеличивает амплитуду температурных напр жений, снижает .долговечность ротора и у еличивает продолжительность пусковых режимов , а следовательно, пусковые потери топлива. Цель изобретени  - повышение надежности и экономичности турбомашины в переменных режимах. Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу охлаждени  ротора турбомашины путем подачи пара от вклю ченного между пароперегревателем и испарительными поверхност ми котла встро енного сепаратора в камеру внутреннего уплотнени  ротора, разделени  потока пара в камере и регулировани  его температуры и расхода в зависимости от рабочего диапазона те ипературы в пароподвод шем трубопроводе и относительного расширени  ротора, до подачи охлаждаю- шего пара из встроенного сепаратора подают пар, по меныцей мере от одной из промежуточных точек пароперегревател  до момента достижени  температурой , во встроенном сепараторе рабочего диапазона температур, а по достижении последнего подмешивают пар из встроенного сепаратора с последук цим переходом на пар из последнего. На чертеже изображена принципиальна  схема паротурйошой установки дл  реали-. зации предлагаемого способа; Паротурбинна  установка содержит котел 1 с испарительными поверхност ми 2 и па15оперегревателем 3, между которыми размешен встроенный сепаратор 4 с запорной и регулирующей арматурой 5, соединенной пароподвод щим трубопроводом 6, на котором установлен регулирующий клапан 7, с. камерой 8 внутреннего уплотнени  9 через кешал 10, вьшолненный в центральной части по верхней образующей двухстенного корпуса 11 паровой турбины. Регулирующий клапан 7 подключен к датчикам 12 и 13 температуры пара в сепараторе относительного расширени  ротора 14. Камера 15 регулирующей , ступени сообщена по пару с первой ступенью 16 после поворота потока через межкорпусное пространство 17 и внутреннее уплотнение 9 ротора 14 с дисками 18. На пароподвод$ш ем трубопроводе 6 установлен отсечной стопорный клапан 19, который включен в систему защиты турбины и св зан по защите с датчиками 12, 20 и 21 температуры najpa во встроенном-сепараторе 4, перед ваодом в канал 10 и дополнительный пароподвюд щий трубопровод 22, подключенный к одной из промежуточных точек пароперегревател  3 (до впрысков) котла 1. Дополнительный пароподвод иий трубопровод 22 снабжен регулирующим клапаном (задвижкой) 23 и подключен к пароподвод щему трубопроводу 6, имеющему запорную арматуру 24. Отсечной (стопорный) клапан 19 установлен в непосредственной близости от корпуса 14 паровой турбины. Способ охлаждени  ротора турбомашины осуществл етс  следующим образом , В период пуска, цри достижении в промезкуточной точке пароперегревател  3 котла 1 (перед входом в дополнительный пароподвод щий трубопровод 22) температуры, наход щейс  в рабочем дна пазоне (температура насыщени  4б 6СГС или температура в камере 15 регулирующей ступени от 5О до 70°С), открываетс  регулирующий клапан 23 и ар по дополнительному пароподвод щему трубопроводу 22, затем по пароподвод щему трубопроводу 6 и каналу 10 постуает в камеру 8, где раздел етс  на два потока. Один поток через часть нутреннего уплотнени  9 поступает в амеру 15 регулирующей ступени, а другой -,в первую ступень 16 после новорота потока в межкорпусном пространств, ве 17, Перед подачей пара в камеру 8 паретюдвод щие трубопроводы 6 и 22 прогреваютс  через дренажи (не показсуоы перед отсечным клапаном 19 при открытых: регулирующем клапане 7, и зап6{ Ы арматуре 24 или регулирукоцем клапане 23. При достижении температуры выше указанного рабочего диапазона, сюредел емого по датчикам 2О и 21 и текущей температурой в камере 15 регулирующей ступени, открываетс ПОЛНОСТЬЮ запорна  арматура 24 и регулирующий клапан 7 на величину, обеспечивающую необходимую температуру смеси пара по датчику 2О перед входом в канал Ю. После достижени  требуемой темпера туры в сепараторе 4 начинает закрыватьс  регулирукиций клапан 23. Таким образом , участок ротора 14 в зоне внутреннего уплотнени  9, камеры 15 регулирующей ступени и первой ступени 16, а также диски 18 охлаждаютс  паром, расход которого регулрруетс  клапанами 7 и 23. Отсечной клапан 19 закр 1ваетс  в случае аварийного отключени  турбишл при закрытии ее стопо  юго клапана, а также в случае выхода температуры пара определ емой по датчикам 12, 20 иSimulation refers to an energy-engine building and can be used in turbines that have an intermediate build-up and work in a unit with npsiMOTOH steam generators. There is a known method of cooling the aurbs rotor of the lashina by feeding the Nyry from the included between the superheater and the evaporation surfaces of the boiler to insert an internal separator into the inner rotor sealing chamber, dividing the steam flow in the chamber and adjusting its temperature and flow rate depending on the temperature range in steam supply pipe and the relative expansion of the rotor l However, this method is characterized by a lack of reliability in the starting modes from unheated and hot conditions due to During the start-up period, the temperature of the steam in the built-in separator does not reach the value allowed by the reliability conditions of the rotor for supplying steam to the internal turbine seal. The rotor in the zone of internal compaction will heat up and then cool, which increases the amplitude of the thermal stresses, reduces the longevity of the rotor, and increases the duration of the starting modes and, therefore, starting losses of fuel. The purpose of the invention is to increase the reliability and efficiency of the turbomachine in variable modes. This goal is achieved in that according to the method of cooling the rotor of the turbomachine by supplying steam from the built-in separator into the chamber of the inner seal of the rotor inserted between the superheater and evaporator surfaces of the boiler, separating the steam flow in the chamber and adjusting its temperature and flow rate the temperature in the steam supply pipe and the relative expansion of the rotor, before the supply of cooling steam from the built-in separator, steam is supplied, at least from one of the After the temperature reaches the working temperature range in the built-in separator, the steam superheater is fully heated, and after reaching the last one, the steam from the built-in separator is mixed with the subsequent transition to the steam from the last. The drawing shows a schematic diagram of a steam-jet installation for realizing. the proposed method; The steam turbine plant contains a boiler 1 with evaporating surfaces 2 and a superheater 3, between which the built-in separator 4 is placed with shut-off and control valves 5 connected by a steam supply line 6 on which the control valve 7 is installed, p. chamber 8 of the inner seal 9 through the cache 10, which is made in the central part along the upper part of the double-wall body 11 of the steam turbine. The control valve 7 is connected to the sensors 12 and 13 of the steam temperature in the separator relative expansion of the rotor 14. The camera 15 of the regulating stage communicates in pairs with the first stage 16 after turning the flow through the intercase space 17 and the inner seal 9 of the rotor 14 with the disks 18. On the steam supply $ A seam pipe 6 is fitted with a shut-off valve 19, which is included in the turbine protection system and is connected with protection 12, 20 and 21 sensors najpa in the built-in separator 4, in front of the tank in channel 10 and an additional steam sub-valve pipe 22 connected to one of the intermediate points of the superheater 3 (up to injections) of the boiler 1. Additional steam supply pipe 22 is equipped with a control valve (gate valve) 23 and connected to the steam supply pipe 6 having shut-off valves 24. Shut-off (stop) valve 19 is installed in the immediate vicinity of the housing 14 of the steam turbine. The cooling method of the rotor of the turbomachine is carried out as follows: During the start-up period, when the boiler superheater 3 is reached at the outlet point of the superheater 3 (before entering the additional steam supply line 22), the temperature is in the working bottom zone (saturation temperature 4b 6СГС or the temperature in chamber 15 control step from 5 to 70 ° C), the control valve 23 and ap opens through the additional steam supply line 22, then through the steam supply line 6 and channel 10 enters the chamber 8, where it is divided into two sweats ka. One stream through part of the internal seal 9 enters the amera 15 of the regulating stage, and the other - into the first stage 16 after the flow re-turns in the inter-shell spaces, ve 17. Before steam is supplied to the chamber 8, the steam pipes 6 and 22 are heated through drains (not shown) in front of the shut-off valve 19 with the open: control valve 7, and zap6 {S 24 valves or the regulator valve 23. When the temperature reaches above the specified operating range, accumulated by sensors 2O and 21 and the current temperature in the chamber 15 of the control stage, The valve 24 and the regulating valve 7 are FULLY closed by an amount that ensures the required temperature of the steam mixture by sensor 2O before entering the channel Y. After the required temperature is reached in the separator 4, the valve 23 begins to close by adjusting the rotor 14 in the zone of the internal seal 9, the chambers 15 of the regulating stage and the first stage 16, as well as the disks 18 are cooled with steam, the flow of which is regulated by valves 7 and 23. The shut-off valve 19 is closed 1 in the event of an emergency shutdown of the turbishl during closing its stop is south of the valve, as well as in the case of steam temperature determined by sensors 12, 20 and

21, за пределы допустимого диапазона,21, out of range,

как -в сторону уменьшени , так и в сторону повышени .. both downwards and downwards ..

При работе на стационарном режиме температура наружной повер ностн ротора 14 в зоне внутреннего уплотнени  9 поддерживаетс  на уровне, обеспечивающем оптимальное наксошение суммарной, относительности повреждаемости Еще спин импульс дл  регулировани  температуры охлаждающего пара подаетс  от датчика 13 относительного расширени  ротора 14 таким офазом, чтобы обеспечить оптимальные осевые зазоры в проточной части турбины, что повышает эко номичность пуска при обеспечении требуемой надежности.When operating in stationary mode, the temperature of the outer surface of the rotor 14 in the zone of the inner seal 9 is maintained at an optimum level for the total dry damage relativity. Another spin pulse for controlling the temperature of the cooling steam is supplied from the sensor 13 relative expansion of the rotor 14 in such a phase to ensure optimum axial gaps in the flow part of the turbine, which increases the efficiency of start-up, while ensuring the required reliability.

Таким образом, подача пара по дополнительному пароподвод щему трубопроводу по меньшей мере от одной из прсмежуточных точек пароперегревател  котла по:жол ет обеспечить необходимую хтемпературу ротора в зоне внутреннего уплотнени  и проточной части, турбины пр  пусках из любого теплового состо ни  и ставионарном режиме рабохы, что существенио повышает надежность, маневреИность и экономичность паротурбинной установки.Thus, the supply of steam through the additional steam supply line from at least one of the intermediate points of the boiler superheater helps: to ensure the required temperature of the rotor in the zone of the internal seal and the flow part, the turbine runs from any thermal condition and in the staionary operating mode, that increases the reliability, maneuverability and efficiency of the steam turbine plant.

Claims (1)

СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ РО- . ТОРА ТУРБОМАШИНЫ путем подачи пара от включенного между, перегревателем и испарительными поверхностями котла встроенного сепаратора в камеру внутреннего уплотнения ротора, разделе ния потока пара в камере и регулирова ния его температуры и расхода в зависимости от рабочего диапазона температуры в пароподводящем трубопроводе и от носительного расширения ротора, о т л и чающи*йся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности в пе ременных режимах, до подачи охлаждаю-* щего пара из встроенного сепаратора подают пар, по меныпей мере от одной из промежуточных точек пароперегревателя до момента достижения температурой во встроенном сепараторе рабочего диапазона температур, а по достижении последнего под мешивают'пар из встроенного сепаратора с последующим переходом на пар из последнего.METHOD FOR COOLING RO-. TURBO MACHINE TORA by supplying steam from the built-in separator connected between the superheater and the evaporating surfaces of the boiler to the inner chamber of the rotor, separating the steam flow in the chamber and controlling its temperature and flow depending on the operating temperature range in the steam supply pipe and on the relative expansion of the rotor, This is due to the fact that, in order to increase reliability and economy in alternating modes, steam is supplied from the built-in separator before the supply of cooling steam *, at least from one of the intermediate points of the superheater until the temperature in the built-in separator reaches the operating temperature range, and upon reaching the latter, the steam from the built-in separator is mixed in, followed by the transition to steam from the latter. Я ОI'm Oh 1 10118721 1011872
SU802954691A 1980-07-09 1980-07-09 Method of cooling turbomachine rotor SU1011872A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802954691A SU1011872A1 (en) 1980-07-09 1980-07-09 Method of cooling turbomachine rotor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802954691A SU1011872A1 (en) 1980-07-09 1980-07-09 Method of cooling turbomachine rotor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1011872A1 true SU1011872A1 (en) 1983-04-15

Family

ID=20907607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802954691A SU1011872A1 (en) 1980-07-09 1980-07-09 Method of cooling turbomachine rotor

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1011872A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2704659C2 (en) * 2017-07-26 2019-10-30 Общество с ограниченной ответственностью "УралГазРемонт" Method for cooling of gas transmission turbine shaft and transmission elements instrumentation and device for implementation thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. AiBTOpcKoe свидетельство СССР /NO 730984. кл. F 01 D 25/12, 1977.. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2704659C2 (en) * 2017-07-26 2019-10-30 Общество с ограниченной ответственностью "УралГазРемонт" Method for cooling of gas transmission turbine shaft and transmission elements instrumentation and device for implementation thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0605156B1 (en) Method of effecting start-up of a cold steam turbine system in a combined cycle plant
US5148668A (en) Combined gas/steam turbine power station plant
CN103382860A (en) Control method for steam turbine power generation and heat supply system
SU1011872A1 (en) Method of cooling turbomachine rotor
CN205779041U (en) A kind of steam turbine and heating system
US3359732A (en) Method and apparatus for starting a steam generating power plant
JPS60247001A (en) Thermal stress control device for steam turbine casing
JPH09112801A (en) Pressured fluidized bed boiler generating system
SU1125393A1 (en) Method of starting cold and non-cooled electric power station power unit
SU1343040A1 (en) Method of stopping power unit with cooling turbine
SU580336A1 (en) Method of shutdown cooling of power unit
SU1451452A1 (en) Method and apparatus for regulating steam reheat temperature
CN219955285U (en) Water-cooled wall pressure stabilizing system of waste heat boiler of gas turbine
JP2708406B2 (en) Startup control method for thermal power plant
SU853125A1 (en) Steam power plant with two-shaft turbine
SU642493A1 (en) Power plant
SU798409A1 (en) Steam generator shut-down method
SU1219832A1 (en) Method of warming up system of steam turbine steam inlet
SU1143864A1 (en) Extraction turbine
SU1178907A1 (en) Method of starting power unit wint straight-through boiler
SU373439A1 (en) PAROSIL-POWER INSTALLATIONVSES0503NAYA I | PAT? L1NO-TSH.: '. ""' 0 '^? | | 5th &; gis' '' • "--- (
SU994787A1 (en) Steam turbine operation method
RU1790715C (en) Straight flow steam generator starting device
SU870850A1 (en) Straight-flow steam generator starting assembly
SU861837A1 (en) Boiler unit