Способ эксплуатации паровой турбины

Изобретение относится к энергетике. Способ эксплуатации паровой турбины осуществляют путем разгона паровой турбины до номинального числа оборотов с помощью приспособления, причем в турбине до достижения номинального числа оборотов создают вакуум. Изобретение позволяет ускорить подключение электростанции к сети электроснабжения. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к способу эксплуатации паровой турбины.

Паровая турбина включает, по существу, установленный с возможностью вращения ротор и расположенный вокруг ротора корпус.

Как ротор, так и корпус изготавливаются из соответствующих материалов и имеют большой вес. Среди прочего, это ведет к тому, что нагревание и охлаждение паровой турбины продолжается сравнительно долго.

Кроме того, паровые турбины могут разгоняться только после достижения определенных параметров пара, который подается в паровую турбину. Пока паровая турбина достигнет своего номинального числа оборотов, может пройти несколько минут, во многих случаях до шести минут.

В парогазотурбинных установках газовая турбина применятся среди прочего, чтобы с помощью горячего газа производить в парогенераторе пар для паровой турбины. В таких парогазотурбинных установках сначала осуществляется запуск газовой турбины и только после достижения определенных параметров пара запускается паровая турбина.

Это продолжается сравнительно долго. Чем быстрее электростанция сможет подключиться к сети электроснабжения, тем будет лучше.

Здесь решить проблему может настоящее изобретение. Поэтому задачей изобретения является создание возможности быстрого подключения электростанции к сети электроснабжения.

Эта задача решается с помощью способа, охарактеризованного признаками пункта 1 формулы изобретения.

Предпочтительные варианты выполнения изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения.

В основе изобретения лежит то, что время, необходимое для разгона паровой турбины, может быть сэкономлено, если паровая турбина уже перед достижением требуемых параметров пара будет доведена до номинального числа оборотов.

Способ пригоден, в частности, для запуска паровой турбины. Параметры пара α, β, γ, …. представлены, например, давлением р = α, температурой Т = β, рН-величиной = γ. Только когда параметры пара достигают определенной величины, то есть р = α ≥ р0 = α0, Т = β ≥ Т0 = β0, рН = α ≥ рН0 = α0 , к паровой турбине подается пар. До момента подачи пара паровая турбина разгоняется с приспособлением.

В первом предпочтительном усовершенствованном варианте в паровой турбине до достижения номинального числа оборотов создается вакуум. При этом подводящий пар клапан, через который в паровую турбину подается пар, закрыт. Вследствие чего исключается мощность, затрачиваемая на разгон, и предотвращается опасность вследствие вентиляции.

В первом предпочтительном усовершенствованном варианте изобретение предусматривает, что приспособление образуется в виде газовой турбины и передача крутящего момента осуществляется через переключаемую муфту.

С помощью регулировки крутящего момента паровая турбина к желаемому моменту времени может разгоняться до номинального числа оборотов.

Номинальное число оборотов это число оборотов, при котором паровая турбина при полной нагрузке выдает наибольшую возможную работу, номинальную мощность. В предпочтительных формах осуществления номинальное число оборотов находится при 25 Гц, 30 Гц, 50 Гц или 60 Гц.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения переключаемая муфта образована в виде гидродинамической муфты.

Муфта может быть образована в виде муфты, которая представляет фрикционное или электромагнитное соединение.

В предпочтительном усовершенствованном варианте при достижении номинального числа оборотов для передачи полной мощности на валу и для предотвращения пробуксовки может осуществляться геометрическое замыкание.

В особо предпочтительном усовершенствованном варианте приспособление образовано в виде генератора. Это дает возможность, в частности в многовальных установках, разгонять паровую турбину до номинального числа оборотов. Генератор при этом служит в качестве двигателя и забирает из электрической сети необходимую для этого мощность.

В предпочтительном усовершенствованном варианте в качестве электрической сети используется сеть электростанции.

Предложенный в соответствии с изобретением способ предусматривает, что в паровой турбине создается вакуум, чтобы, во-первых, исключить мощность, затрачиваемую на разгон, и, во-вторых, предотвратить возможную опасность вследствие вентиляции.

С помощью предложенного в соответствии с изобретением способа возможно повышение гибкости использования всего блока парогазотурбинной установки. Изобретение предусматривает сокращение пускового периода блока с помощью разгона паровой турбины до номинального числа оборотов без пара. Благодаря этому паровая турбина в момент толчка может набирать прямую мощность.

Примеры осуществления ниже описываются с помощью чертежей. Они не должны представлять примеры осуществления в расширенной степени, напротив, чертежи, служащие для пояснения, выполнены в схематизированной и/или слегка искаженной форме. В отношении дополнений, видимых непосредственно на чертежах идей, дается ссылка на соответствующий уровень техники. На чертежах представлено следующее:

фиг. 1 - одновальная парогазотурбинная установка,

фиг. 2 - двухвальная парогазотурбинная установка.

Фиг. 1 показывает одновальную парогазотурбинную установку 1, которая главным образом включает газовую турбину 2, генератор 3 и паровую турбину 4. Между газовой турбиной 2 и генератором 3 расположена муфта 5. Муфта 5 служит для вращательного движения и его передачи и выполнена переключаемой. Муфта 5 образована в виде гидродинамической муфты.

Пар подается в паровую турбину только тогда, когда пар имеет определенные параметры α, β, γ, ….. В качестве примера, здесь будут описаны три параметра пара. Параметрами пара могли бы быть, например, температура α = Т, давление р = β, рН-величина рН = γ. Допустим, определенными параметрами пара будут: α0 = Т0, β = р0, γ = рН0. Это значит, что эти параметры пара представляют величины, при достижении которых пар может подаваться в паровую турбину 4. Пока эти параметры пара достигаются, паровая турбина 4 до номинального числа оборотов разгоняется приспособлением.

Чтобы исключить мощность, затрачиваемую на разгон, и, во-вторых, предотвратить опасность вследствие вентиляции, в паровой турбине до достижения номинального числа оборотов создается вакуум.

В альтернативных формах осуществления муфта образована в виде муфты, которая представляет фрикционное или электромагнитное соединение.

Ради наглядности полное производство пара подробно не представлено.

При этом номинальное число оборотов находится при 25 Гц, 30 Гц, 50 Гц или 60 Гц.

Фиг. 2 показывает двухвальную парогазотурбинную установку 6. При этом газовая турбина 3 через вал 7 прямо присоединена к генератору 3а. Паровая турбина 4 через второй вал 8 присоединена к другому генератору 3b. В отношении фиг. 1 паровая турбина 4 эксплуатируется следующим образом: паровая турбина 4 с помощью приспособления разгоняется до номинального числа оборотов, причем приспособлением является газовая турбина 2. При этом вращательное движение с передачей осуществляется через переключаемую муфту 5.

Как только достигается номинальное число оборотов, осуществляется геометрическое замыкание в муфте 5.

В отношении двухвального осуществления парогазотурбинной паровой электростанции паровая турбина 4 разгоняется до номинального числа оборотов с помощью приспособления, причем в этом случае приспособлением является генератор 3b. Необходимая для этого электрическая мощность для генератора 3b берется из электрической сети. При этом сеть электростанции используется в виде электрической сети.

Несмотря на то что изобретение подробно было проиллюстрировано и описано в деталях с помощью предпочтительного примера осуществления, изобретение не ограничено раскрытыми примерами, и отсюда специалистом могут быть предложены другие вариации, при этом без выхода за пределы правовой охраны.

1. Способ эксплуатации паровой турбины (4), при котором в паровую турбину (4) подают пар, причем пар имеет параметры пара α, β, γ, …, причем пар подают в паровую турбину (4) только тогда, когда пар достигнет заданных параметров пара α0, β0, γ0, …, при этом паровую турбину (4), пока пар не достиг определенных параметров пара α0, β0, γ0, …, разгоняют до номинального числа оборотов с помощью приспособления, причем в паровой турбине (4) до достижения номинального числа оборотов создают вакуум.

2. Способ по п. 1, при котором приспособление выполнено в виде газовой турбины (2) и передачу крутящего момента осуществляют через переключаемую муфту (5).

3. Способ по п. 2, при котором переключаемая муфта (5) выполнена в виде гидродинамической муфты.

4. Способ по п. 2 или 3, при котором в муфте (5) осуществляется геометрическое замыкание, как только будет достигнуто номинальное число оборотов.

5. Способ по п. 1, при котором приспособление выполнено в виде генератора (3).

6. Способ по п. 5, при котором электрическую мощность для генератора (3) берут из электрической сети.

7. Способ по п. 6, при котором в качестве электрической сети используют сеть электростанции.

8. Способ по любому из пп. 1-7, при котором номинальное число оборотов находится при 25 Гц, или 30 Гц, или 50 Гц, или 60 Гц.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу нагрева или сохранения в горячем состоянии паровой турбины. Турбина включает в себя: одну ступень (4), работающую на уровне начального или промежуточного давления; одну ступень (5) конечного давления, подключенную за ступенью (4), которая работает на уровне давления ниже, чем уровень начального или промежуточного давления; один конденсатор (6), подключенный за ступенью (5) конечного давления.

Изобретение относится к энергетике. Установка с замкнутым циклом, в частности установка с циклом Рэнкина, для преобразования тепловой энергии в механическую и/или электрическую энергию содержит: замкнутый контур, внутри которого циркулирует рабочая текучая среда в соответствии с заданным направлением циркуляции, объемный расширитель, сконфигурированный, чтобы получать на впуске рабочую текучую среду в газообразном состоянии.

Изобретение относится к энергетике. Система управления обеспечивает многовариантное регулирование теплоэлектростанции, содержащей: комплекс из котла и его вспомогательных устройств с подачей топлива в качестве источника тепла для контура рабочей текучей среды в паровой фазе в части указанного контура.

Изобретение относится к энергетике. Реактор для газификации углеродосодержащего топлива содержит камеру 2 реактора, теплообменные блоки, генерирующие пар, по меньшей мере один барабан 20 парового котла и линии рециркуляции для циркуляции воды и пара между одним или более теплообменными блоками и барабаном парового котла.

Изобретение относится к энергетике. Тепловой двигатель на основе органического цикла Рэнкина (ОЦР), содержит контур для рабочей текучей среды, включающий: испаритель для нагрева и испарения рабочей текучей среды; конденсатор для охлаждения и конденсации рабочей текучей среды и объемный расширитель-генератор, имеющий вход, сообщающийся по текучей среде с испарителем, и выход, сообщающийся по текучей среде с конденсатором, причем тепловой двигатель на основе ОЦР дополнительно содержит: систему управления, связанную с объемным расширителем-генератором, содержащим переключатель и приводное средство, причем переключатель переключается между первым состоянием и вторым состоянием, при этом в первом состоянии переключатель связан с приводным средством и объемный расширитель-генератор приводится в действие приводным средством, а во втором состоянии переключатель не связан с приводным средством или приводное средство отключено и объемный расширитель-генератор не приводится в действие приводным средством.

Изобретение относится к способам регулирования мощности парогазовых установок, имеющих в своем составе газотурбинную установку и паровую утилизационную часть, и может быть использовано для повышения эффективности парогазовых установок при изменяющихся режимных и внешних климатических факторах.

Изобретение относится к энергетике. Способ регулирования расхода воздуха в компрессор газотурбинных установок бинарного энергоблока, который осуществляется путем изменения угла открытия входного направляющего аппарата компрессора, измерения поступающего в компрессор массового расхода воздуха, который стабилизируют на заданном уровне, при этом скорость изменения угла открытия входного направляющего аппарата компрессора ограничивают максимально допустимой скоростью нагружения газовой турбины.

Изобретение относится к энергетике. Способ нагружения паровой турбины, включающий: прием коэффициента нагружения турбины; прием текущей температуры отработанного пара паровой турбины; определение параметра скорости линейного изменения потока пара и параметра скорости линейного изменения температуры пара частично на основании коэффициента нагружения турбины и текущей температуры отработанного пара паровой турбины, при этом параметр скорости линейного изменения потока пара и параметр скорости линейного изменения температуры пара определяют частично на основании обратного соотношения между параметром скорости линейного изменения потока пара и параметром скорости линейного изменения температуры пара.

Изобретение относится к энергетике. Способ управления рекуперационной установкой для источника отходящего тепла, состоящей из органического цикла Ренкина (ОЦР), последовательно предусмотренного после этого источника отходящего тепла, который соединен с нагревательным устройством ОЦР-цикла, а также с расширительной машиной для расширения пара в ОЦР-цикле, связанной с генератором, заключается в том, что расширительная машина для расширения пара в ОЦР-цикле запускается работающим в двигательном режиме генератором и разгоняется им до задаваемой в регулирующем устройстве минимальной пусковой частоты вращения, по достижении которой открывается паровой клапан на входе расширительной машины, в результате чего происходит дальнейшее возрастание частоты вращения, и генератор из двигательного режима переходит на работу в нормальном генераторном режиме.

Изобретение относится к энергетике. Способ управления процессом охлаждения компонентов турбины, при котором во время фазы туманного охлаждения для охлаждения компонентов турбины используется разбавленный водяным туманом воздушный поток.

Изобретение относится к энергетике. Способ эксплуатации паровой турбины осуществляют путем разгона паровой турбины до номинального числа оборотов с помощью приспособления, причем в турбине до достижения номинального числа оборотов создают вакуум. Изобретение позволяет ускорить подключение электростанции к сети электроснабжения. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх