SU1164447A1

SU1164447A1 - Device for starting and cooling steam turbine

Info

Publication number: SU1164447A1
Application number: SU843684505A
Authority: SU
Inventors: Илья Гдальевич Левит
Original assignee: Харьковский Филиал Центрального Конструкторского Бюро Главэнергоремонта
Priority date: 1984-01-04
Filing date: 1984-01-04
Publication date: 1985-06-30

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУСКА И РАСХОЛАЖИВАНИЯ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ , содержащее смеситель, вход которого подключен к трубопроводу свежего пара перед главной паровой задвижкой, а выход - между последней и стопорным клапаном , коллектор охлажденного пара низкого давлени , редукционный клапан и арматуру , отличающеес тем, что, с целью повышени маневренности, надежности и экономичности турбины на режимах пуска из различных тепловых состо ний, выход смесител через дополнительно установленные редукционный клапан и арматуру подключен к коллектору охлажденного пара низкого давлени . S5 0 A STARTING TURBINE DEVICE FOR STARTING AND RELEASING, containing a mixer, the inlet of which is connected to the pipeline of fresh steam in front of the main steam valve, and the outlet between the last and stop valve, low pressure cooled vapor collector, reducing valve and fittings, so that increase the maneuverability, reliability and efficiency of the turbine at start-up modes from different thermal states, the mixer output is connected to the collector through the additionally installed pressure reducing valve and valves cooled low pressure steam. S5 0

Description

Изобретение относитс к теплоэнергетике и может быть использовано при пусках и остановках паровых турбин.This invention relates to a power system and can be used for starting and stopping steam turbines.

Известно устройство дл пуска паровой турбины, содержащее коллектор свежего пара с соответствующей арматурой, главную паровую задвижку и стопорный клапан. Пуск турбины осуществл етс прогревом коллектора свежего пара до главной паровой задвижки, до стопорного клапана и далее до турбины, толчком и разворотом ротора турбины и набором нагрузки. Если турбина работает по блочному типу, то наличие такого устройства позвол ет осуществл ть пуск турбины на скольз щих параметрах свежего пара, что ускор ет режим пуска. При этом можно добитьс требуемого по услови м термонапр женного состо ни металла элементов турбины соответстви между температурой металла и температурой смывающего пара, допустимых относительных тепловых расщирений ротора и статора . В случае работы турбины по блочной схеме устройство может быть применено дл расхолаживани турбины при остановках за счет снижени параметров пара на входе в турбину 1.A device for starting a steam turbine is known, which contains a fresh steam collector with appropriate fittings, a main steam valve and a stop valve. The turbine is started by warming up the fresh steam collector to the main steam valve, to the shut-off valve and further to the turbine, pushing and turning the turbine rotor and gaining load. If the turbine operates in block type, the presence of such a device allows the turbine to start on the sliding parameters of fresh steam, which speeds up the start mode. In this case, it is possible to achieve the thermostatic metal required by the conditions of the metal of the turbine elements according to the temperature of the metal and the temperature of the flushing steam, the allowable relative thermal expansions of the rotor and stator. In the case of turbine operation according to the block scheme, the device can be used to cool the turbine during shutdowns by reducing the steam parameters at the turbine inlet 1.

Однако дл турбин, работающих не по блочному типу невозможен ускоренный пуск турбины и ее останов с расхолаживанием при скольз щих параметрах свежею пара. Это понижает маневренные свойства турбины .However, for non-block type turbines, accelerated start-up of the turbine and its shutdown with cooldown at sliding parameters of fresh steam is impossible. This reduces the maneuverability properties of the turbine.

Известно также устройство дл пуска и расхолаживани паровой турбины, содер-. жащее смеситель, вход которого подключен к трубопроводу свежего пара перед главной паровой задвижкой. (ГПЗ), а выход - между последней и стопорным клапаном (СК) коллектор охлажденного пара низкого давлени , редукционный клапан и арматуру. При пуске турбины в смеситель подаетс охлажденный пар из коллектора низкого давлени , прогреваетс паропровод до турбины , производитс толчок ротора, набор оборотов. Эти операции выполн ютс за короткий промежуток времени, так как температура охлажденного пара не превышает 250-280°С. В дальнейшем при наборе нагрузки в смеситель подмешивают свежий пар, за счет чего осуществл ют повышение температуры пара перед турбиной, одновременно уменьшают расход охлажденного пара вплоть до полного его отключени при определенной нагрузке турбины. Аналогично осуществл ют расхолаживание турбины, начина подавать в смеситель охлажденный пар. Постепенно понижают температуру пара, подаваемого на турбину, вплоть до полного прекращени подачи в смеситель свежего пара 2.It is also known a device for starting and cooling down a steam turbine; A mixer mixer, whose inlet is connected to a fresh steam pipeline in front of the main steam valve. (GPP), and the outlet between the last and the stop valve (CK) is a low pressure chilled steam manifold, pressure reducing valve and fittings. When the turbine is started up, the cooled steam from the low pressure manifold is supplied to the mixer, the steam line to the turbine is heated, the rotor is jolted, and the revolutions are set. These operations are performed in a short period of time, since the temperature of the cooled steam does not exceed 250-280 ° C. Subsequently, when the load is set into the mixer, fresh steam is mixed in, thereby increasing the temperature of the steam in front of the turbine, at the same time reducing the flow of cooled steam to its complete shutdown at a certain load of the turbine. Similarly, turbines are cooled down by starting to supply cooled steam to the mixer. The temperature of the steam supplied to the turbine is gradually lowered, up to the complete cessation of the supply of fresh steam 2 to the mixer.

Недостатком устройства вл етс ограничение диапазонов режимов пуска. Учитыва , что обычно на электростанци х существует коллектор пара собственных нужд 1,0-1,2 МПа с температурой 230-28б°С, то с помощью этого устройства можно осуществл ть пуск турбины из холодного и близким к нему состо ний, когда температура металла цилиндра турбины ниже температуры пара в коллекторе охлажденного пара на 40-50°С. При пусках из неостывшего и гор чего состо ний, когда температура металла выше температуры охлажденного пара, пуск турбины этим паром невозможен , так как приводит к захолаживанию узлов паровпуска турбины. Осуществление же пуска свежим паром высокого потенциала , с одной стороны, привод т к снижению маневренных свойств турбины, с другой стороны , может оказатьс невозможным. Последнее относитс к турбинам с противодавлением , при пуске которых резко увеличиваетс температура пара на выхлопе и требуетс ее снижение за счет снижени температуры пара, подаваемого в турбину.The disadvantage of the device is the limitation of the ranges of start modes. Taking into account that usually at power plants there is a collector of auxiliary needs 1.0-1.2 MPa with a temperature of 230-28 ° C, then using this device it is possible to start the turbine from cold and close to it conditions when the metal temperature the turbine cylinder is lower than the steam temperature in the cooled steam collector at 40-50 ° C. When starting from a cold and hot condition, when the temperature of the metal is higher than the temperature of the cooled steam, it is impossible to start the turbine with this steam, as it leads to cooling down of the turbine steam inlet nodes. The implementation of a fresh-start high-potential steam, on the one hand, leads to a decrease in the maneuvering properties of the turbine, on the other hand, it may be impossible. The latter relates to backpressure turbines, the start-up of which drastically increases the exhaust vapor temperature and requires its reduction by lowering the temperature of the steam fed to the turbine.

Цель изобретени - повышение маневренности , надежности и экономичности турбипы на режимах из различных тепловых состо ний.The purpose of the invention is to increase the maneuverability, reliability and efficiency of the turbipa on modes from different thermal conditions.

Указанна цель достигаетс тем, что в устройстве дл пуска и расхолаживани паровой турбины, содержащем смеситель, вход которого подключен к трубопроводу свежего пара перед ГПЗ, а выход - между последней и СК, коллектор охлажденного пара низкого давлени , редукционный клапан и арматуру, выход смесител через дополнительно установленные редукционный клапан и арматуру подключен к коллектору охлажденного пара низкого давлени .This goal is achieved by the fact that, in a device for starting and cooling down a steam turbine, containing a mixer, the inlet of which is connected to the fresh steam pipeline before the GTP, and the outlet between the latter and the SC, low pressure cooled vapor collector, reducing valve and fittings, the output of the mixer through additionally installed pressure reducing valves and valves are connected to a low pressure chilled steam manifold.

На чертеже представлена принципиальна схема устройства.The drawing shows a schematic diagram of the device.

Трубопровод (коллектор) 1 свежего пара через ГПЗ 2 и СК 3 соединен с турбиной 4. Трубопровод 1 свежего пара через арматуру 5 и регулирующий клапан 6 свежего пара с сервомотором 7 соединен с входом смесител 8, выходной паропровод 9 из которого через арматуру 10 соединен с трубопроводом 1 на участке между ГПЗ 2 и СК 3. Другой вход смесител 8 соединен через регулирующий клапан 11 охлажденного пара с сервоприводом 12 и через арматуру 13 - с коллектором 14 охлажденного пара. Выходной паропровод 9 из смесител 8 подключен также через дополнительные редукционный клапан 15 и арматуру 16 к коллектору 14 охлажденного пара. Между дополнительными редукционным клапаном 15 и.арматурой 16 может быть установлен охладитель 17. В качестве коллектора 14 охлажденного пара может быть использован коллектор 18 выхлопа противодавленческой турбины 4. На байпасе 19 ГПЗ 2 установлен редукционный клапан 20.Pipeline (collector) 1 of fresh steam through GPP 2 and SC 3 is connected to the turbine 4. Pipeline 1 of fresh steam through the valve 5 and the control valve 6 of fresh steam to the servo motor 7 is connected to the inlet of the mixer 8, the output steam pipe 9 of which is connected through valve 10 pipe 1 in the area between GPP 2 and SC 3. The other input of the mixer 8 is connected through the control valve 11 cooled steam with a servo actuator 12 and through the valve 13 to the collector 14 cooled steam. The output of the steam line 9 from the mixer 8 is also connected through an additional reducing valve 15 and the valve 16 to the collector 14 of cooled steam. A cooler 17 can be installed between the additional pressure reducing valve 15 and the armature 16. As the collector 14 of the cooled steam, the exhaust pressure collector 18 of the back-pressure turbine 4 can be used. The relief valve 20 is installed on the bypass 19 GPP 2.

Устройство дл пуска и расхолаживани паровой турбины работает следующим образом ,The device for starting and cooling the steam turbine operates as follows.

В зависимости от типа пуска определ ют оптимальную температуру пара, который должен быть подан в турбину 4.Depending on the type of start-up, the optimum temperature of the steam is determined, which must be fed to the turbine 4.

Открывает арматуру 13 и в смеситель 8 через регулирующий клапан 11 подают охлажденный пар из коллектора 14 охлажденного пара. При закрытой ГПЗ 2 через арматуру 5 и регулирующий клапан 6 в смеситель 8 начинают подавать также свежий пар из трубопровода (коллектора) 1 свежего пара. Открывают дополнительную арматуру 16 и через дополнительный редукционный клапан 15 часть пара из смесител сбрасываетс в коллектор 14. Добавл из трубопровода 1 в смеситель 8 требуемое количество свежего пара, устанавливают в нем температуру пара после смещени , необходимую дл пуска турбины 4. Затем открывают арматуру 10, стопорный клапан 3, прогревают трубопровод 1 свежего пара до турбины 4, осуществл ют ее толчок и пуск. В дальнейщем , прикрыва регулирующий клапан 11 и открьша арматуру 5, повышают по мере нагружени турбины 4 температуру пара перед ней вплоть до номинальной при закрытой арматуре 13.Opens the valve 13 and in the mixer 8 through the control valve 11 serves cooled steam from the collector 14 of cooled steam. When closed, the GPP 2 through the valve 5 and the control valve 6 in the mixer 8 begin to also supply fresh steam from the pipeline (manifold) 1 fresh steam. The additional valve 16 is opened and, through the additional reduction valve 15, part of the steam from the mixer is discharged into the manifold 14. Adding the required amount of fresh steam from pipeline 1 to mixer 8, set the steam temperature after displacement necessary for starting the turbine 4. Then open valve 10, a shut-off valve 3, heat up the fresh steam pipe 1 to the turbine 4, push and start it. Further, by closing the control valve 11 and opening the valve 5, as the turbine 4 is loaded, the temperature of the steam in front of it increases to the nominal with the valve 13 closed.

При пуске турбины 4 с противодавлением дл исключени перегрева ее выхлопной части температура пара в смесителе 8 до пуска турбины 4 устанавливаетс таким же образом . Регулирование температуры по мере нагружени турбины 4 производитс в зависимости как от теплового состо ни металла паровпуска турбины. 4, так и от температуры ее выхлопа.When starting turbine 4 with back pressure to prevent overheating of its exhaust part, the steam temperature in mixer 8 before starting turbine 4 is set in the same way. Temperature control as the turbine 4 is loaded is dependent on both the thermal state of the metal of the turbine vapor inlet. 4, and on the temperature of its exhaust.

В зависимости от условий работы коллектора 14 пар, сбрасываемый в него через дополнительный редукционный клапан 15, мо жет быть предварительно охлажден в охладителе 17, например, путем впрыска питательной воды.Depending on the operating conditions of the collector 14, the steam discharged into it through the additional reduction valve 15 can be pre-cooled in the cooler 17, for example, by injecting feed water.

При пуске турбины 4 с противодавлением o возможен сброс пара из смесител 8 через дополнительную арматуру 16 в коллектор 18 противодавлени .When starting the turbine 4 with a back pressure o, steam can be released from the mixer 8 through the additional valve 16 to the back pressure collector 18.

Таким образом, повыщение маневренности достигаетс тем, что возможен ускоренный пуск турбины из разных тепловых состо ний , так как на выходе из смесител можно получить пар с любой температурой в диапазоне от температуры охлажденного пара до температуры свежего пара еще до толчка турбины. При этом толчок можно 0 производить паром с заранее подготовленной температурой. Повыщение надежности достигаетс путем снижени термонапр женного состо ни паровпуска при пусках из различных тепловых состо ний, а также паровыпуска турбины с противодавлением.Thus, an increase in maneuverability is achieved by the fact that the turbine can be accelerated from different thermal conditions, since at the outlet of the mixer, steam can be obtained at any temperature in the range from the temperature of the cooled steam to the temperature of the fresh steam even before the turbine jolts. At the same time, the push can be 0 produced by steam with a previously prepared temperature. Increased reliability is achieved by reducing the thermally stressed state of the steam inlet during starts from different thermal states, as well as in the steam outlet of the turbine with backpressure.

Повыщение экономичности достигаетс за счет возможности создани ускоренных пусков турбин из неостывщего и гор чего состо ний, что приводит к уменьщению расхода топлива на пуск и более оперативному режиму вз ти электрических и тепловых нагрузок.Higher efficiency is achieved due to the possibility of creating accelerated start-ups of turbines from non-exiting and hot conditions, which leads to a reduction in fuel consumption at start-up and a more operational mode of taking electrical and thermal loads.

Claims

DEVICE FOR STARTING AND COOLING A STEAM TURBINE, containing a mixer, the inlet of which is connected to the fresh steam pipeline in front of the main steam valve, and the outlet is between the last and the stop valve, a low-pressure chilled steam manifold, pressure reducing valve and fittings, characterized in that, for the purpose of increase the turbine's maneuverability, reliability and efficiency during start-up from various thermal conditions, the mixer output through an additionally installed pressure reducing valve and fittings is connected to the cooling manifold steam of low pressure.

Ύ