Способ работы паровой турбины

 

О П И С А Н И Е (,994787

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.10.81 (21) 3341859/24-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

F 01 К 13/00

Гааударстеенньм кемнтет

CCCP

Опубликовано 07.02 83. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 17.02.83 (53) УДК 621.165:

:621.186.8 (088.8) не лелем нзееретеннй и етнрмтнй

% ю а

Г. И. Кузьмин и Н. М. Антонов ЙЯ ЦЩ .-:,г

;. -.Д

% > "" :: им. Ф. Э. Дзержинского (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАБОТЫ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к режимам эксплуатации теплофикационных паровых турбин..Теплофикационные паровые турбины, например Т вЂ 100 вЂ, работают в отопительный период с полной загрузкой теплофикациоиного отбора и малыми пропусками пара в цилиндр низкого давления (ЦНД)

Подобный режим принято считать наиболее экономичным, так как выработка электроэнергии здесь происходит на тепловом потреблении и удельные расходы топлива на выработанный киловатт составляют около 180 гут/кВтч вместо средних по

Минэнерго 320 гут/кВтч.

Однако в теплофикационном режиме турбины сохраняется некоторый расход пара в ЦНД для охлаждейия его ротора, лопаток, корпуса и выхлопного патрубка.

Это связано с особенностями работы на нерасчетном, малопаровом режиме со значительными потерями иа трение и вентиляцию рабочего лопаточного аппарата и дисков.

Отвод тепла из проточной части участка турбины, работающего в малопаровом

2 режиме, может осуществляться различными путями.

Известен способ работы турбины путем организованного пропуска технологического пара в размере 4 — 5% от номинального, при этом для турбины Т вЂ” 100 — 130 возникают тепловые потери — c yaocoM тепла в циркуляционную воду — до, 10 Гкал/ч 111.

Известен также способ защиты от пе о регрева, в основном ЦНД, при малопаровых режимах — осуществление охлаждающего впрыска конденсата в выхлопной патрубок

ЦНД f2) .

Распыленный конденсат охлаждает пар и этим паром охлаждается последняя рабочая лопатка, наиболее интенсивно нагревающаяся в отмеченных режимах. При этом можно пропускать некоторое снижение расхода пара на Охлаждение ЦНД.

Однако этот способ охлаждения приводит к появлению эрозии выходных кромок последних лопаток из-за того, что при вцрыске не вся вводимая влага (охлаждающий конденсат) испаряется, а часть капель попадает на выходную кромку рабочих лопаток последней ступени. Эрозия выходных

994787 кромок лопаток снижагт надежность работы турбины. Так, в частности, в практике эксплуатации имеют место обрывы рабочих лопаток и даже разрушение турбины мощностью 300 МВт по причине эрозии лопаток.

Известен также способ работы паровой

-гурбины в малопаровом режиме цилиндра низкого давления, включающий прикрытые задвижки на входе в этот цилиндр, подачу пара на концевые уплотнения и конденсацию пара, охлаждающего цилиндр низкого давления циркуляционной водой. Охлаждающий»ар подают в ЦНД из отопительного отбора трубины, предварительно увлажненным и отсепарированным от крупнодисперсной вл::.ги. Подвод этого пара осуществляется в головную часть IJHlI, а основной технологический пар из цилиндра среднего давления полностью отключают задвижкой.

Охлаждающий пар конденсируют циркуляционной водой в основном поверхностном конденсаторе (3).

Недостатками этого способа охлаждения являл ся снижение экономичности, так KdK тепло пара, идущего на охлаждение ЦНД, передается циркуляционной водой и на охлаждение ЦНД расходуется

40 — 60 т/ч, пара, что соответствует потерям тепла примерно в 20 — 30 Гкал/ч.

Рассмотренные способы охлаждения проточной части ЦНД теплофикационных турбин связаны со снижением экономичности и, кроме того, при охлаждающих впрысках — снижением надежности.

Цель изобретения — повышение экономичности и надежности работы.

Цель достигается тем, что согласно способу работы паровой турбины в малопаровом режиме цилиндра низкого давления, включающему прикрытые задвижки на входе в этот цилиндр, подачу пара на концевые уплотнения и конденсацию пара, охлаждающего цилиндр низкого давления циркуляционной водой, задвижку на входе в цилиндр низкого давления закрывают полностью, а конденсацию пара поступающего из концевых уплотнений, осуществляют смешением с циркуляционной водой.

На чертеже приведена тепловая схема паровой турбины, реализующей указанный способ.

Паровая теплофикационная турбина состоит из цилиндра 1 высокого давления (ЦВД) цилиндра 2, низкого давления (ЦНД) разделенных задвижкой 3. Ротор

ЦНД 2 имеет концевые уплотнения 4.

Выхлопной патрубок турбины соединен с поверхностным конденсатором 5, имеющим тракт подвода циркуляционной воды 6 с отключающей задвижкой 7 и при помощи отводящей трубы 8 с дополнительным контактным конденсатором 9. В качестве

55 контактного конденсатора 9 могут служить отдельный малогабаритный смешивающий конденсатор или водоструйный эжектор несколько большей производительности, чем требует конденсационная установка на величину, соответствующую расходу пара через концевые уплотнения 4. На линии 10 подвода циркуляционной воды к контактному конденсатору 9 установлена задвижка 11, для отсоса паровоздушной смеси из конденсаторов 5 и 9 используется эжектор 12.

При работе в теплофикационном режиме пар из ЦВД I направляется в отбор, подвод пара к ЦНД 2 закрывают полностью задвижкой 3, на концевые уплотнения 4 как обычно подают пар для снижения присосов воздуха через уплотнения в ЦНД и конденсатор и создания вакуума в турбине. Как только полностью закрывают задвижку 3 и ЦНД переходит на работу по беспаровому режиму, открывают задвижку 11 для подвода циркуляциачной воды и включают в работу контактный конденсатор 9, эжектор 12 переключают с отсоса паровоздушной смеси из поверхностного конденсатора 5 на отсос смеси из контактного 9. Далее закрывают подвод воды к поверхностному конденсатору 5 задвижкой 7. В таком режиме подвод пара к

ЦНД отключен задвижкой 3, подача пара на концевые уплотнения ЦНД 4 сохраняется, работает контактный конденсатор 9, конденсатор 5 отключен по воде и, следовательно, не работает. Благодаря контактному способу конденсации нара, поступающего от уплотнений в конденсатор 9, который работает на холодной циркуляционной воде, и отсосу паровоздушйой смеси эжектором 12 в паровом пространстве ЦНД создается глубокий вакуум. В контактных аппаратах температурный напор между температурой конденсации пара (температура насыщения) и температурой сливной циркуляционной воды из контактного конденсатора незначителен, и, принимая его расчетное значение 0,5 — I Ñ, можно получить достаточно глубокий вакуум, на уровне

0,01 — 0,02, ата при температуре циркуляционной воды 10 — 20 С.

Условия глубокого вакуума обеспечивают малые значения потерь на трейие и вентиляцию и нагрев элементов ЦНД, не превышая допустимого уровня — 100 — 120 и, следовательно, беспаровой режим может быть обеспечен без охлаждающих впрысков, поэтому минимальное количество тепла, выделяемого при глубоком вакууме, будет рассеяно поверхностью корпуса ЦНД в окружающую атмосферу.

Применение предлагаемого способа работы паровой трубины позволит повысить надежность работы лопаточного аппарата

ЦНД, снизит потери на трение и вентиляцию ротора ЦНД.

994787

Формула изобретения

Способ работы паровой турбины в малопаровом режиме цилиндра низкого давления, включающий прикрытие задвижки на входе в этот цилиндр, подачу пара на концевые уплотнения и конденсацию пара, охлаждающего цилиндр низкого давления циркуля ционной водой, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности и надежности работы, задвижку на входе в цилиндр низкого давления закрывают полностью, а конденсацию пара, поступаю6 щего из концевых уплотнений, осуществляют смешением с циркуляционной водой, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Бененсон Е. И. и Иоффе Л. С. Теплофикационные паровые турбины. M., «Энергия»,.1976, с. 120, 183.

2. Авторское свидетельство СССР № 324890, кл. F 01 P 11/10, 1969.

3. Серебряников Н. Н., и др. Опыт освоения теплофикационных турбин Т вЂ” 250/300-240 в системе Мосэнерго. М., «Энергетик», 1979, №9,с.! — 3.

Составитель А. Булынко

Редактор С. Патрушева Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Заказ 580/19 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4