Устройство для охлаждения выхлопного патрубка паровой турбины

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалкстнческкх

Республик (ii>989108 (61) Дополнительное к авт. свид-ву151) М. Кл.з

01 0 25/12 (22) Заявлено 220681 (21) 3307412/24-06 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК621. 165 (088.8) Опубликовано 150183. Бюллетень М 2

Дата опубликования описания 1501.83

Х

Б.IO. Гутман, N.ß. Ицкович, С.А. Майзель g Ю.Е" ;"Иахо ко

А. А. Михайлов и В. А. Пахомов (72) Авторы изобретения

Производственное объединение турбостроения"Ленинградский металлический завод (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ВЫХЛОПНОГО ПАТРУБКА

ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при работе турбины на малорасходных режимах.

Известно устройство для охлаждения выхлопного патрубка с каналами, предназначенными для соединения парового пространства конденсатора и корневых сечений рабочих лопаток последних ступеней, а в паровом пространстве конденсатора на выходе каналов установлены коллекторы для образования охлаждающей пароводяной среды. К коллекторам подходит линия охлаждающего конденсата, в которой установлена запорная задвижка (1 1.

Недостатком этого устройства для охлаждения выхлопного патрубка является подача конденсата с постоянным расходом в количестве, превышающем, как правило, требуемое по температурным условиям выхлопного патрубка и определяемом пропускной способностью задвижки, вызывает повышенную эрозию выходных кромок последних ступеней при работе турбины на малорасходных режимах.

Известно также устройство для охлаждения выхлопного патрубка паровой турбины, содержащее линию впрыска в пароприемное устройство конденсатора, регулирующий клапан которой снабжен исполнительным механизмом с реле блокировки, электрически связанным со сбросными клапанами трубопровода сброса пара иэ котла в пароприемное устройство, и регулятор температуры выхлопного патрубка турбины, имеющей

1п сигнализатор частоты вращения ротора j 2).

Однако у такого устройства недостаточная надежность из-за неоптимального расхода конденсата на впрыск с точки зрения снижения эрозии выходных кромок рабочих лопаток последних ступеней и поддержания заданных пределов температуры паровой среды в патрубке, допускаемых по условиям термонапряженного состояния лопаток и исключения расцентровок турбины.

Цель изобретения — повышение надежности работы турбины путем снижения эрозионного износа выходных кромок рабочих лопаток последних ступеней в режимах повышения частоты вращения, холостого хода и частичных нагрузок.

Укаэанная цель достигается тем, что на линии впрыска конденсата меж989108 ду регулирующим клапаном и пароприемным устройством установлен дополнительный регулирующий клапан с исполнительным механизмом и реле блоки р овки, электрически связанным с регулятором температуры и сигналиэатором частоты вращения ротора.

На фиг. 1 изображено устройство, структурная схема; на фиг. 2 - электрическая схема включения реле бло кировок.

Устройство для охлаждения выхлопного патрубка паровой турбины 1 включает линию 2 впрыска конденсата в пароприемное устройство 3 конденсатора 4. Линия 2 впрыска снабжена регулирующим клапаном (электрозадвижкой) 5 с входом б на открытие и входом 7 на закрытие.

В устройстве имеется источник 8 напряжения, реле 9 блокировки (автоматика) с нормально разомкнутым контактом 10 и нормально замкнутым контактом 11, выполненное срабатывающим при открытии сбросных клапанов 12, сбрасывающих пар из котла в пароприемное устройство 3 конденсатора 4. Входы б и 7 на открытие и на закрытие регулирующего клапана

5 связаны электрически с источником

8 напряжения, соответственно, через нормально разомкнутый и нормально замкнутый контакты 10, 11 и реле 9.

На линии 2 впрыска между регулирующим клапаном 5 и пароприемным уст-. ройством 3 конденсатора 4 установлен 35 дополнительный регулирующий клапан (дозатор) 13 с приводом от исполнительного механизма 14 с входами 15. и 1б на открытие и закрытие дополни тельного регулирующего клапана 13. 40

Устройство снабжено регулятором

17 температуры с задатчиком (уставкой) температуры, равной заданной. (максимально допустимой температуре выхлопного патрубка) и с датчиком 45

18; который установлен .за лопатками последней ступени турбины 1, .а также реле 19 блокировки с нормально замкнутым контактом

20 и нормально разомкнутыми контактами 21. При этом входы 15 и 16 на открытие и закрытие исполнительного механизма 14 электрически связаны с выходом регулятора 17 температуры через нормально разомкнутые контакты 21 реле 19 блокировки, а вход 15 на открытие исполнительного механизма 14 электрически связан также с источником 8 напряжения через нормаль но замкнутый контакт 20 реле 19 блокировки.

Сигнализатор 22 частоты вращения ротора с контактом 23 включен в цепь управления реле 19 блокировки, замыкающимся при частых вращениях ротора турбины выше первой критической. 65

Устройство для охлаждения выхлопного патрубка работает следующим образом.

При работе турбины на малорасходных режимах, когда имеются сбросы пара из котла в пароприемное устройство 3 конденсатора 4 для охлаждейия- сбрасываемого пара на линии 2 впрыска в пароприемное устройство 3 подается охлаждающий конденсат через открытый регулирующий клапан (электрозадвижку) 5 и дополнительный регулирующий клапан 13 ° Образующаяся в конденсаторе 4 пароводяная смесь производит охлаждение выхлопного патрубка турбины 1.

При этом, в случае максимального количества впрыскиваемого конденсата, обеспечиваются необходимые условия для охлаждения выхлопного патрубка, но при частоте вращения ротора турбины выше частоты, соответствующей первой критической, имеет место эрозия выходных кромок лопаток последних ступеней. Уменьшение количества впрыскиваемого конденсата уменьшает эрозию, но приводит к повышению температуры выхлопного патрубка. Регулятор 17 температуры, управляющий посредством уставки положением дополнительного регулирующего клапана 13, в зависимости от раз- . ности температур между контролируемой температурой выхлопного патрубка н ее допустимым значением, управляет изменением расхода конденсата, подаваемого на охлаждение пара, сбрасываемого в пароприемное устройство 3 конденсатора 4 обеспечивая, тем самым, необходимые условия охлаждения выхлопного патрубка.

При пуске турбины при частоте вращения ротора меньше первой критической подается максимальное количество охлаждающего конденсата. В этом случае регулятор 17 температуры отключается от исполнительного механизма 14, дополнительного регулирующего клапана 13 посредством нормально разомкнутых контактов 21 реле 19 блокировки. При этом дополнительный регулирующий клапан 13 открывается полностью, для чего вход

15 на открытие его исполнительного механизма 14 нормально замкнутым ,контактом 20 реле 19 блокировки подключается к источнику 8 напряжения.

При повышении частоты вращения ротора турбины 1 выше первой критической регулятор 17 температуры нормально разомкнутыми контактами 21 реле 19 блокировки подключается к исполнительному механизму 14 дополнительного регулирующего клапана 13 и, изменяя расход охлаждающего конденсата в зависимости от температуры выхлопного патруб989108 ка, поддерживает ее в заданных пределах.

При разгружении и остановке турбины, когда частота вращения ротора выае первой критической, регулятор

17 температуры подключен и обеспечивает дозированный расход конденсата, поддерживая оптимальным:режим охлаж; дения выхлопного патрубка.

При снижении частоты вращения ротора ниже первого критического, 1О исполнительный механизм 14 отключа етая от регулятора 17 температуры, вход 15 на открытие дополнительного регулирующего клапана 13 подключается к источнику 8 напряжения, и допол- 15 нительный регулирующий клапан 13 открывается полностью. При этом подается максимальный расход охлаждающего конденсата.

Таким образом, организация дози-. 2О рованной подачи конденсата в пароприемное устройство конденсатора в указанных режимах работы турбины когда наблюдается эрозионный износ выходных кромок рабочих лопаток по- 25 следних ступеней турбины, позволяет обеспечить необходимое охлаждение выхлопного патрубка при снижении эрозии выходных кромок рабочих лопаток и одновременном поддержании заданных пределов паровой среды в выхлопном патрубке оптимальными по условиям термонапряженного состояния рабочих лопаток и исключить расцентровку турбины, что повышает надежность работы турбины.

Формула изобретения

Устройство для охлаждения выхлопного патрубка паровой турбины, содержащее линию впрыска в пароприемное устройство конденсатора, регули.рующий клапан которой снабжен исполнительным механизмом с реле блокировки, электрически связанным со сбросными клапанами трубопровода сброса пара из котла в пароприемное устройство, и регулятор температуры выхлопного патрубка турбины, имеющей сигнализатор частоты вращения ротора, отличающееся теь1, что, с целью повьиаения надежности работы турбины путем, снижения эрозионного износа выходных кромок рабочих лопаток последних ступеней в режимах повышения частоты вращения, холосто« го хода и частичных нагрузок, на линии впрыска конденсата между регулирующим клапаном и пароприемным уст-, ройством установлен дополнительный регулирующий клапан с исполнительйым механизмом и реле блокировки, электрически связанным .с регулятором температуры и сигнализатором частоты вращения ротора. источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское. свидетельство СССР

9 324890, кл. F 01 Р 11/10, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

М 769035, кл. 1: Ol О 25/30, 1978.

989108

Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 11050/46

Филиал ППП "Патент", r. УжгорОд, ул. Проектная, 4

Составитель В. Гуторов

Редактор Т. Парфенова Техред A.Ач Корректор Е. Рошко