SU1143864A1 - Теплофикационна турбина - Google Patents

Abstract

1. ТЕПЛОФИ аЩЮННАЯ ТУРБИНА , седер 1аща  цклиидр среднего давлетш, подключённый к паровпускной камер е 19шйндра низкого давлени  при помощи ресивера с запорным органом, снабженного байпасньт трубопроводом с входным, вертикальным и выходным участками, регулирующим органом, пароохладителем и влагоотделителем, и линию отвода влаги, отличающа с  тем, что, с целью повышени  ее экономичности и надежности, выходной участок байпасного трубопровода подключен к паровпускной камере, выполнен перфорированным и заключен в дополнительно установленный кожух, к которому подключена лини  отвода влаги , а пароохладитель расположен на вертикальном участке байпасного трубопровода. 4; ОО ОО Од 4

Description

2. Турбина ПОП.1, отличающа с  тем, что регулирующий орган образован входным участком байпасиого трубопровода и установленньи соосно вйутри него поворотным цилиндром, в стенках которых выполнены сопр женные отверсти , и размещен в паровом пространстве ресивера.

Изобретение относитс  к энергет ке, более конкретно - к паротурбостроению , а может быть использовано дл  повьнпени  экономичности и надежности теплофикационных турбин на режимах с полньи отбором пара на теплофикацию, когда запорные ор ганы (задвижки) на ресиверных трубах , соедин ю цих цилиндры среднего и низкого давлени  (ЦСД и 1|НД), закрыты, лопатки ЦНД ввдел ют тепло от потерь на трение и вентил цию и возникает необходимость охлаждени  ЦНД. Известна теплофикационна  турби на, имеюща  в ресиверной трубе устройство дл  охпазвдени  пара и з порньй орган с отверстием дл  прохода охлаждающего пара, дополнительную трубу с пароохладителем, выходное отверстие которой размещено против отверсти  в запорном органе, и влагоотделитель, расположенньй в дополнительной трубе после пароохладител  СОУстройство имеет наименьшее гидравлическое сопротивление, что благопри тствует снижению начально го давлени  охпаждающегр пара. Однако наличие влагоотделител  (сепаратора), рассчитанного на пропуск полного расхода охлаждающе паровод ной смеси, обуславливает необходимость повышенного начально го давлени  пара, что ограничивает эксплуатационный диапазон устройст в области низких давленийпара, в отборе, т.е. в ресивере. Расход пара на охлаждение ЦНД оказываетс  зависимым от параметров пара в отборе , что снижает экономичность турбины. Необходимость зазора межд выходным торцом неподвижной дополнителсьной трубы и подвижной частью запорного органа ресивера влечет протечки неувлажненного пара, и также снижает надежность и экономичность турбины. Расположение ступеней увлажнени  и влагоотделени  внутри ресивера затрудн ет их обслуживание, профилактику и ремонт. Известна также теплофикационна  турбина, содержаща  ЦСД, подключенный к паровпускной камере ЦНД с помощью ресивера с запорным органом, снабженного байиасным трубопроводом с входным, вертикальным и выходным участками, регулирующим органом, пароохладителем и влагоотделителем, и линию отвода влаги 2}. Известна  турбина предусматривает дискретную регулировку расхода отбираемого на охлаждение ЦНД пара, однако обуславливает несколько регулирующих элементов с запорной арматурой и развитую конструктивную схему контура охлаждени , что, с одной стороны, повьпиает гидравлическое сопротивление охлаждающего устройства и усложн ет его эксплуатацию, а с другой - исключает возможность поддержани  посто нного расхода пара ввиду дискретного характера регулировани  (степень. да1скретности равна доле общего расхода охлаждающего пара через одно дроссельное устройство ) . Все это снижает надежность и экономичность турбины. Цельй изобретени   вл етс  повышение экономичности и надежности. Указанна  цель достигаетс  тем, что в теплофикационной турбине, содержащей ЦСД, подключенный к паровпускной камере ЦНД с помощью ресивера с зайорным органом, снабженного байпасным трубопроводом с входным, вертикальным и выходным участками, регулирующим органом, пароохладителем и влагоотделителем, и линию отвода влаги, ВЬЕСОДНОЙ участок байпаского трубопровода подключен к паровпускной камере, выполнен перфорированным и заключен в дополнительно установленный кожух, к которому подключена лини  отвода влаги, а пароохладитель расположен на вертикальном участке байпасного трубопровода .

При этом регулирующий орган образован входньм участком байпасного трубопровода и установленным соосно внутри него поворотным цилиндром , в стенках которых выполнены сопр женные отверсти , и размещеи в паровом пространстве ресивера .

На фиг.1 представлена принципиал нал схема турбины; на фиг.2 байпасный трубопровод, продольный разрез-, на фиг. 3 - узел I на фиг.2.

Тзгрбина содерткит ЦСД 1 и двухпоточный ЦНД 2, соединенные ресивером 3. На поворотных участках ресивера 3 установлены направл ющие решетки 4, а на участке, непосредственно примыкающем к ЦНД 2 установ лен запорньй орган (задвижка) 5. Паровпускна  камера 6 ЦНД 2 соединена байпасньм трубопроводом 7 с паровьм пространством ресивера 3 до запорного органа 5. Во входном участке 8 байпасного трубопровода 7, заведенным в паровое пространство ресивера 3, расположен регулирующий орган 9, образованный входным участком 8 байпасного трубопровода 7 и установленньм соосно внутри него поворотным цилиндром 10. Последний вместе с ребрами 11 жесткости образует роторную часть, расположенную на неподвижной оси 12, Через шток 13 поворотньй ЦИЛИНДР 10 соединен с механизмом электропривода (не показан).

В стенках байпасного трубопровода 7 и поворотного цилиндра 10 выполнены сопр женные отверсти  14 пр моугольной формы с общим проходньм сечением, большим, чем проходное сечение байпасного трубопровода 7.

На вертикальном участке 15 байпасного трубопровода 7 расположен пароохладитель 16 типа трубы Вентури . Вод на  камера 17 пароохпадител  16 сообщена впрыскивающими форсунками 18 в узком сечении пароохладител  16 с его паровым трактом 19, а линией 20 - с источником

охлаждающей жидкости, с конденсатными или бустерными насосами, (не показаны). Выходной участок 21 байпасного трубопровода 7 подключен к паровпускной камере 6, выполнен перфорированным (щелйми или отверсти м 22 круглой формы и заключен в дополнительно установленный кожух 23, к которому подключена лини  24 отвода влаги в конденсатор (не показан ) . На линии 24 отвода влаги установлен запорньй орган (не показан).

Байпасный трубопровод 7, регулирующий орган 9, пароохладитель 16 и перфорированный выходной участок 21 байпасного трубопровода 7, заключенный в кожух 23, вместе с паровпускной камерой 6 образзтот контур охлаждени . При этом перфорированный выходной участок 21 байпасного трубопровода 7, заключенный в кожух 23, образу от влагоотделитель.

Проходные сечени  контура охлаждени  выбраны максимально возможным а длина тракта - наименьшей с учетом общей компоновочной схемы турбин и требований максимального дроблени  впрыскиваемой влаги и завершенности процесса увлажнени  пара в пароохладителе 16, т.е. поддерживани  в его узком сеченрш критической скорости пара, достаточной дл  дроблени  длины трубы Вентури.

Дл  улучшени  стабилизащ1и рабочего режима в контуре охлаждени  в регулирующем органе 9 предусмотрен увеличенный зазор между байпасным трубопроводом 7 и поворотным цилиндром 10. Величина этого зазора задаетс  такой, чтобы через него в положении полного закрыти  регулирующего органа 9, когда сопр женные отверсти  14 полностью,перекрыты , при максимальном давлении пара в ресивере 3 проходил номинальный расход пара, отбираемый на охлаждение ЦНД 2.

Турбина работает следующим образом.

При переводе турбоагрегата в режим теплофикации с полным отбором пара задвижка 5 закрываетс  и пар из ЦСД 1 направл етс  в сетевой подогреватель (не показан). После закрыти  задвижки 5 часть пара поступает из ресивера 3 по байпасному трубопроводу 7 через регулирующий орган 9 в пароохладитель 16. Одновременно с закрытием задвижки 5 по линии 20 подаетс  конденсат в вод ную камеру 17, откуда через впрыскиваищие форсунки 18 он поступает в паровой тракт 19 и увлажн ет пар. Образованна  таким образом паровод на  смесь отдел етс  за счет сепарации при повороте потока в выходном участке 21 байпасного трубопровода от крупнодисперсной фракции и направл етс  в паровпускную камеру 6. Перемеща сь по проточной части ЦНД 2, охпаждак ца  смесь реализует теппосъем за счет испарени  капель конденсата и нагрева паровой фазы.

Отсепарированна  крупна , предет юл юща  наиболыоую эрозионную ceiacHocTb дл  рабочих лопаток влага собираетс  в кожухе 23 и по линии 24 отводитс  в конденсатор. Запорный (ган на линии 24 устран ет протечки пара из ресивера 3 в кон денсатор на конденсационных режимах работы турбины. Он открываетс  одновременно с подачей конденсата в пароохладитель 16.

Шнимапьные гидравлические потер контура охлаждени  обеспечивают его работу во всем эксплуатационном диапазоне изменени  давлени  пара в ресивере 3, т.е. в последнем отборе .турбины. Следовательно,.рабочий режим контура охлаждени  соответствует такой тепловой нагрузке турбоагрегата которой отвечает минимальное давление пара в ресивере 3.

изменении нагрузки теплосети давление пара в ресивере 3 возрастает . В этом случае поддержание посто нного расхода пара в контуре охлаждени  может обеспечиватьс  системой автоматического управлени 

воздействующей на регулирующий орган 9.

Таким образом, стабилизаци  расхода пара через пароохладитель и

количества впрыскиваемого конденсата при мен ющихс  параметрах пара в ресивере обеспечивает на выходе контура охлаждени  паровод ную смесь с посто нной влажностью и не изменной структурой жидкой фазы,что существенно улучшает услови  теплосъема в проточной части ЦНД и снижает эрозионную угрозу входным кромкам рабочих лопаток от капель охлаждающего потока.

Принципиальное значение с позиций возникновени  в контуре охпаж дени  укрупненной, эрозионноопасной влаги имеет пространственна 

ориентаци  той части контура, в которой реализуетс  движение паровод ной смеси. При малых давлени х, а следовательно, и плотност х пара, падает его транспортирующа  способность , что влечет образование на внутренних стенках контура обильных / пристенных слоев, генерирующих срывом крупные капли в паровое  дро.. Расположение пароохладител  на

0 вертикальном участке байпасного трубопровода и последующее спутное опускное течение паровой и жидкой фаз предотвращает образование развитых пленочных течений на

5 стенках трубопровода и благопри тствует сепарации крупной взвешенной влаги во влагоотвод щей камере. При этом обеспечиваетс  повьопение надежности и экономичности турбины

0 за счет оптимизации расхода пара на охлаждение ЦНД и снижение зрознонной опасности рабочим лопаткам от охлаждак цего паровод ного потока.

74

в

Фиг. 2

8

12

Фuг.J

Claims (2)

1. ТЕПЛОФИКАЦИОННАЯ ТУРБИНА, содержащая цилиндр среднего давления, подключенный к паровпускной камере цилиндра низкого давле- ния при помощи ресивера с запорным органом, снабженного байпасным трубопроводом с входным, вертикальным и выходным участками, регулирующим органом, пароохладителем и влагоотделителем, и линию отвода влаги, отличающаяся тем, что, с целью повышения ее экономичности и надежности, выходной участок байпасного трубопровода подключен к паровпускной камере, выполнен перфорированным и заключен в дополнительно установленный кожух, к которому подключена линия отвода влаги, а пароохладитель расположен на вертикальном участке байпасного трубопровода.

SU ,.„1143864

2. Турбина поп.1, отличающаяся тем, что регулирующий орган образован входным участком байпасного трубопровода и установлен ным соосно вйутри него поворотным цилиндром, в стенках которых выполнены сопряженные отверстия, и размещен в паровом пространстве ресивера.