Способ уплотнения цилиндра турбины, работающего на свежем паре, паротурбинной установки с парогенератором

Авторы патента:

ГРОДСКИЙ ГЕОРГИЙ ОЛЕГОВИЧ

F01D11/04 - применение рабочего тела, например пара, в качестве уплотнения

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 7 01 D 11/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4814300/06 (22) 16.04.90 (46) 15.06.92. Бюл. N. 22 (71) Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им, И,И,Ползунова (72) Г,О.Гродский (53) 621.165 (088,8) (56) Сафонов Л.П. и др. Тепловое состояние высокоманевренных паровых турбин,. Л.:

Машиностроение, 1983, с.267.

„„5U„„1740701 А1 (54) СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ ЦИЛИНДРА

ТУРБИНЫ, РАБОТАЮЩЕГО НА СВЕЖЕМ

ПАРЕ, ПАРОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ С

ПАРОГЕН ЕРАТОРОМ (57) Использование: пои эксплуатации паротурбинных установок с цилиндрами, работающими на свежем паре. В качестве запирающего в уплотнительных устройствах цилиндра, работающих на свежем паре, используют пар, отобранный из поверхностей нагрева парогенератора, с давлением, как у свежего пгра, и температурой ниже температуры последнего, 2 ил.

1740701

Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано при производстве и эксплуатации паротурбинных установок, Известен способ уплотнения цилиндров турбины паротурбинных установок, использующий дросселирование пара в их концевых и внутренних лабиринтных уплотнительных устройствах, два предотвращения потерь высокопотенциального рабочего тела вЂ” свежего пара и пара промперегрева, и обеспечении определенной экономичности установок.

Недостатком этого способа являются значительные потери высокопотенциального пара в уплотнениях цилиндров турбины, что приводит к соответствующим потерям экономичности паротурбинной установки.

Наиболее близким к изобретению является способ уплотнения цилиндров паровых турбин, при котором в их уплотнительные устройства подают для запирания низкопотенциальный пар от турбины из "холодной" линии промперегрева или ближайшего к ней отбора пара на регенерацию, вытесняющий высокотемпературный, требующий затрат топлива в промперегревателе парогенератора, и охлаждающий аниболее нагретые элементы.

Недостатком способа является то, что низкотемпературный пар от турбины из "холодной" линии промперегрева или ближайшего отбора на регенерацию невозможно подать в уплотнительные устройства цилиндра турбины, работающего на свежем паре, для их запирания и охлаждения элементов ротора и статора, вследствие недостаточности давления. Это не позволяет повысить экономичность паротурбинной установки и надежность такого цилиндра.

Цель изобретения вЂ” повышение экономичности паротурбинной установки и надежности цилиндра турбины, работающего на свежем паре.

Поставленная цель достигается тем, что в способе уплотнения цилиндра турбины паротурбинной установки, основанном на подаче в уплотнительные устройства запирающего пара, в качестве последнего используют пар, отбираемый от поверхностей нагрева парогенератора с давлением, равным давлению свежего пара, но более низкой, чем у него температурой.

Недогрев забираемого от поверхностей нагрева парогенератора пара на запирание уплотнительных устройств цилиндра турбины увеличивает соответственно экономичность паротурбинной установки и создает условия для охлаждения им роторных и статорных элементов цилиндра турбины, работающего на свежем паре, что повышает надежность его работы.

На фиг.1 изображена схема паротурбинной установки, реализующая предлагаемый способ; на фиг.2 вЂ” ее идеальный тепловой цикл в диаграмме Т-S например, в установках докритических параметров.

Паротурбинная установка содержит парогенератор 1, связанный линией (трассой)

2 подачи острого пара в цилиндр 3 турбины с уплотнительными устройствами 4 лабиринтного типа, на валу которой расположен генератор 5 электрического тока, Линия 6 отвода пара из турбины соединена с конденсатором (не показан), а линия 7 подачи в уплотнительные устройства цилиндра турбины пара, недогретогодо наибольшей температуры в цикле (свежий пар), соединена с поверхностью нагрева парогенератора. линия 8 отвода пара из уплотнительных устройств соединена с системой регенерации (не показана). связанной линией 9 возврата пара из системы регенерации с парогенератором, При работе на уплотнительные устройства 4 цилиндра 3 турбины по линии 7 подается пар от парогенератора 1 с давлением, равным давлению свежего пара, но более низкой, чем у него температурой. На линии

7 может предусматриваться установка запорно-регулирующей арматуры и дроссельных устройств для регулирования расхода и давления подаваемого пара.

Как видно на диаграмме T-S согласно фиг.2, точка А характеризует состояние пара, запираемого в уплотнительных устройствах цилиндра турбины, точка Б вЂ” свежего пара,.точка В вЂ” состояние, например. пара, подаваемого от парогенератора в уплотнительные устройства, Пунктиром условно страссирована линия 7 подачи пара в уплотнительные устройства. Уменьшение Ro сравнению со свежим температуры пара, подаваемого от парогенератора в уплотнительные устройства цилиндра турбины, снижает соответственно расход топлива на его нагрев в парогенераторе, а также создает условия для охлаждения роторных и статорных элементов. При этом повышается экономичность паротурбинной установки, а также надежность цилиндра, работающего на свежем паре.

Пример. В установках с турбинами

К-200-130 в уплотнительные устройства цилиндра высокого давления турбины от парогенератора может быть подан пар с давлением 130 атм и температурой 350400 С, в то время как свежий пар имеет температуру 540 (560)ОС, что по расчетной оценке равноценна экономии топлива на

1740701 ротурбинной установки и объема внедрения.

Составитель Г.Гродский

Редактор М.Келемеш Техред М.Моргентал Корректор Т.Малец

Заказ 2065 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул,Гагарина, 101 выработку около 800 кВт, Применение более высоких температур подаваемого в уплотнения пара снижает выигрыш в экономичности установки при реализации способа. Более низкие температуры могут создать нежелательные градиенты в охлаждаемых элементах.

Способ может быть реализован как во вновь создаваемом оборудовании, так и в эксплуатируемом.

Способ применяется в исследовательских разработках парогенераторного и паоотурбинного оборудования нового поколения. Экономический эффект от использования предлагаемого способа может быть определен по мере конкретизации паФормула изобретения

5 Способ уплотнения цилиндра турбины, работающего на свежем паре, паротурбинной установки с парогенератором, включающий подачу запирающего пара в уплотнительное устройство цилиндра, о т10 л и ч а ю шийся тем, что. с целью повышения экономичности и надежности, в уплотнительное устройство подают пар, отбираемый из поверхностей нагрева парогенератора, с давлением, равным давле15 нию свежего пара, и температурой ниже температуры последнего,

Похожие патенты:

Ступень осевой турбомашины // 1257244

Ступень турбомашины // 826046

Уплотнение турбомашины // 468020

Концевые и диафрагменные уплотнения для турбомашины // 340783

Всесоюзная ! // 314916

Способ снижения утечек рабочей среды // 279638

Устройство для подачи пара на концевые уплотнения паровой турбины // 259086

Регулятор давления пара для концевых уплотнений паровых турбин // 118030

Уплотнительное устройство преимущественно паровой турбины для проводки имеющего ось вала через неподвижный корпус и способ его эксплуатации // 2117769

Изобретение относится к уплотнительному устройству для проводки имеющего ось вала через неподвижный корпус, который заключает нагружаемое текучей средой пространство, из которого выступает вал, с окружающей вал, смежной вдоль оси по обе стороны с уплотнениями и нагружаемой текучей средой через по меньшей мере одно из уплотнений спускной камерой, которая открыта в сторону окружающего пространства

Устройство подвода уплотняющего пара в цилиндр паровой турбины // 2246009

Изобретение относится к области энергомашиностроения, конкретно турбостроения, в частности к устройству подвода уплотняющего пара к переднему концевому уплотнению цилиндра среднего давления и одновременно повышающего равномерность температурного поля в рабочей полости цилиндра среднего давления паровых турбин, работающих с промежуточным перегревом пара, преимущественно для реализации однопоточной схемы цилиндра среднего давления (ЦСД)

Устройство площадок в прямоточной осевой газовой турбине с улучшенным охлаждением участков стенки и способ уменьшения потерь через зазоры // 2271454

Система обеспечения герметичности между двумя коаксиальными вращающимися валами и газотурбинный двигатель // 2445468

Изобретение относится к системе динамической герметизации между двумя коаксиальными вращающимися валами, соответственно внутренним валом и наружным валом

Способ и система для регулирования протечки газа в турбине и турбина // 2522228

Предложены способ и система для регулирования протечки газа в турбине и сама турбина. Могут использоваться несколько уплотнений, расположенных последовательно, причем каждое из этих уплотнений может быть выполнено с возможностью уменьшения давления обратного потока из входа элемента турбины. Кроме того, один или несколько каналов могут быть выполнены с возможностью направления по меньшей мере части обратного потока газа из соответствующих точек в пределах указанных нескольких уплотнений к соответствующим точкам в пределах газового тракта турбины. Технический результат изобретения заключается в том, что при размещении нескольких уплотнений последовательно уравновешивается осевое усилие, создаваемое потоком газа в элементах турбины. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

Уплотнительные устройства для турбодетандеров для использования в органических циклах рэнкина // 2581499

Приведено описание способов и устройств, предназначенных для регулирования инфильтрации окружающего воздуха, например, в установку с органическим циклом Рэнкина и эксфильтрации технологического газа из нее. Для предотвращения эксфильтрации технологического газа при нахождении установки с органическим циклом Рэнкина в рабочем режиме может использоваться первый уплотнительный механизм, например сдвоенное сухое газовое уплотнение. Для предотвращения инфильтрации окружающего воздуха при нахождении указанной установки в режиме останова может использоваться второй уплотнительный механизм, например надувное неподвижное кольцевое уплотнение. В установке с органическим циклом Рэнкина могут быть выполнены один или более датчиков давления для выявления, например, возникновения инфильтрации окружающего воздуха и необходимости очищения установки. Технический результат - повышение эффективности работы энергетической установки. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

Система (варианты) и способ уплотнения вала // 2621425

Группа изобретений относится к паровым турбинам, а именно к автономной уплотнительной системе для её вала. Предложены система и способ уплотнения вала для турбоустановки, содержащей секцию 110 турбины и расположенную ниже по потоку секцию. Система 100 уплотнения вала содержит по меньшей мере одно уплотнение 180, расположенное вокруг первого и второго концов 172 и 174 вала и содержащее гидродинамическое бесконтактное уплотнение c углеродным сегментированным кольцевым уплотнением. Система 100 содержит соединительную магистраль 200 для проведения пара из первой секции 110 к первой ступени расположенной ниже по потоку секции турбоустановки. Первая ступень имеет рабочее давление ниже давления в секции 110, так что при работе пар втягивается через магистраль 200 из первого кольцевого пространства, расположенного между основным уплотнением 180 и паровым уплотнением на первом конце 172 вала, и второго кольцевого пространства, расположенного между основным уплотнением 181 и паровым уплотнением на втором конце 174 вала к первой ступени. Оба конца вала 172 и 174 находятся при давлении, большем, чем атмосферное давление. Группа изобретений направлена на обеспечение системы уплотнения вала, не требующей использования конденсаторов уплотнительного пара. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

Узел уплотнения для газотурбинного двигателя, включающий в себя канавки во внутреннем бандаже // 2640144

Узел уплотнения между полостью диска и каналом горячего газа, проходящий через секцию турбины газотурбинного двигателя, содержит вращающийся узел рабочих лопаток и неподвижный узел направляющих лопаток. Вращающийся узел рабочих лопаток включает множество рабочих лопаток, которые вращаются вместе с ротором турбины во время работы двигателя. Неподвижный узел направляющих лопаток включает множество направляющих лопаток и внутренний кожух. Внутренний кожух содержит обращенную радиально наружу первую поверхность, обращенную радиально внутрь вторую поверхность и множество канавок, выходящих на вторую поверхность. Канавки располагаются таким образом, что между смежными канавками образована область, имеющая протяженность в окружном направлении, причем во время работы двигателя канавки направляют продувочный воздух из полости диска в направлении канала горячего газа таким образом, что продувочный воздух течет в требуемом направлении относительно направления потока горячего воздуха через канал горячего газа. Канавки сужаются в направлении от их входов, расположенных на удалении относительно аксиального концевого участка внутреннего бандажа, до их выходов, расположенных вблизи аксиального концевого участка внутреннего бандажа, таким образом, что входы имеют ширину больше, чем выходы. Изобретение позволяет более эффективно предотвращать попадание горячего газа в полость диска турбины газотурбинного двигателя. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.