Способ подвода охлаждающего газа к лабиринтным уплотнениям турбогенератора и его отвода

 

Способ подвода охлаждающего газа к лабиринтным уплотнениям турбогенератора и его отвода. Использование: турбогенераторы в зонах с умеренным климатом. В предлагаемом способе в качестве рабочего тела используют атмосферный воздух с параметрами окружающей среды. Воздух можно забирать из атмосферы главного корпуса или снаружи. Забранный воздух подвергают двухступенчатой очистке в фильтрах грубой и тонкой очистки. Забор и движение воздуха осуществляют по открытой схеме. Для этого используют инжекцию, создаваемую за счет высокоскоростного сброса охлаждающей жидкости из вращающегося ротора в камеры 7 слива. Все это обеспечивает стабильную и надежную работу турбогенератора, так как исключается попадание в воздух капельной влаги. 1 ил.

Изобретение относится к энергетике, в частности, к способам подвода газа на лабиринтные уплотнения турбогенератора и может быть использовано в зонах с умеренным климатом.

Известен способ подвода и отвода рабочего газа на лабиринтные уплотнения между камерами слива и корпусом турбогенератора, заключающийся в замкнутой циркуляции газа, обеспеченной внешними источниками тяги (вентиляторами), с периодически повторяющимися процессами сепарации, конденсации и нагревания [1] Недостатком указанного способа являются его малая надежность и эффективность, так как в составе циркулирующего газа присутствует значительное количество капельной влаги, при этом установленное оборудование работает в режиме перегрузки и не обеспечивает расчетных параметров рабочей среды в корпусе турбогенератора. Кроме того, схема очень громоздка и сложна в эксплуатации.

Предлагаемое техническое решение направлено на повышение надежности и эффективности работы турбогенератора.

Для решения поставленной задачи согласно способу подвода и отвода газа на лабиринтные уплотнения турбогенератора, включающему сепарацию капельной влаги и конденсацию отработанного газа, в качестве рабочего тела используют атмосферный воздух с параметрами окружающей среды, подвергают его двухступенчатой очистке. Забор и движение воздуха осуществляют по открытой схеме за счет инжекции, создаваемой высокоскоростным сбросом охлаждающей жидкости из вращающегося ротора в камеры слива.

Для реализации способа подвода и отвода газа на лабиринтные уплотнения турбогенератора предлагается схема, изображенная на чертеже.

Схема содержит воздухозаборное устройство 1, установленное на входе, фильтры грубой 2 и тонкой 3 очистки, соединенные трубопроводом 4 с корпусом 5 турбогенератора, лабиринтные уплотнения 6, камеры слива 7 охлаждающей воды, соединенные трубопроводами 8 с конденсаторами-сепараторами 9.

Способ реализуется следующим образом.

В зонах с умеренным климатом абсолютная влажность атмосферного воздуха круглогодично удовлетворяет условиям эксплуатации турбогенератора.

Забор атмосферного воздуха можно осуществлять непосредственно из машзала или можно использовать наружный воздух.

Атмосферный воздух, используемый в качестве рабочего тела, поступает через воздухозаборное устройство 1 и последовательно подвергается двухступенчатой очистке в фильтрах грубой очистки 2 и тонкой очистки 3.

Механическая чистота атмосферного воздуха достигается 99,9% Для обеспечения циркуляции атмосферного воздуха в конструкции генератора с водяным охлаждением большой электрической мощности (800 МВт и выше) можно использовать инжекцию, создающую при высокоскоростном сбросе охлаждающей жидкости из вращающегося ротора в камеры слива. Динамические характеристики струйного насоса при известных расходах охлаждающей воды при этом с большим запасом обеспечивает просасывание большого количества воздуха через зазоры в лабиринтных уплотнениях и как следствие герметичность между полостями камер слива и корпуса. Для турбогенератора мощностью 800 МВт с водяным охлаждением инжекция обеспечивает расход воздуха до 1800 кг/ч при перепаде давления 1100 Па.

Очищенный воздух поступает по трубопроводу 4 в корпус 5 турбогенератора и через зазоры в лабиринтных уплотнениях 6 попадает в камеры слива 7, обеспечивая надежный затвор проникновению влаги в обратном направлении из камер слива 7, образующих напорную сторону инжекционной системы (рабочий поток охлаждающая вода инжектируемый воздух). Сильно увлаженный воздух в смеси с капельной влагой по трубопроводам 8 поступает в конденсаторы-сепараторы 9, где происходит отделение капельной влаги и конденсата, который может быть возвращен в технологический цикл охлаждения ротора, а относительно осушенный воздух выпускается в машзал.

Таким образом, использование инжекции обеспечивает более надежную работу лабиринтных уплотнений, а следовательно, и турбогенератора. Кроме того, отпадает необходимость в использовании вентиляторов, что делает способ и систему более экономичными.

Использование открытой схемы подвода и отвода рабочего воздуха с параметрами окружающей среды обеспечивает стабильную и надежную работу турбогенератора, так как исключается попадание в последний капельной влаги. Кроме того, предлагаемый способ более экономичен, так как в нем исключаются многократные операции по осушке рабочего газа.

Опытная проверка предлагаемого способа проводилась в течение двух лет на Пермской ГРЭС. Проверка подтвердила возможность забора воздуха из атмосферы главного корпуса. Значение абсолютной влажности воздуха в корпусе турбогенератора не превышало соответствующих величин в местах забора воздуха, что свидетельствует о надежности работы системы с разомкнутой циркуляцией.

В климатических зонах, где абсолютная влажность воздуха в отдельные дни превышает предельно допустимую предусматривается вихревой воздухоосушитель. Целесообразность применения вихревого эффекта для осушки воздуха предпочтительна в условиях высокой надежности оборудования, кратковременности работы, постоянной готовности к включению, простоты обслуживания.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОДВОДА ОХЛАЖДАЮЩЕГО ГАЗА К ЛАБИРИНТНЫМ УПЛОТНЕНИЯМ ТУРБОГЕНЕРАТОРА И ЕГО ОТВОДА, включающий сепарацию влаги и конденсацию отработанного газа, отличающийся тем, что воздух из атмосферы, который берут в качестве охлаждающего газа, перед подводом к лабиринтным уплотнениям подвергают двухступенчатой очистке в фильтрах грубой и тонкой очистки, а после лабиринтных уплотнений воздух перед сепарацией подают в камеры слива с осуществлением инжекции.

РИСУНКИ

Рисунок 1