Способ охлаждения ротора турбомашин

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПЖЛИН ае ии 2;- ГО 1"К 13/02 г О 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ САНИЕ- И ЗОБРЕТ ЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный дважды орденавого Красного Знамени теплотенаучно-исследовательский институтим. ф, Э. Дзержинского(54) (57) СПОСОБ ОХЛАЖДТОРА ТУРБОМАШИНЫ путем по. пара от включенного между переглем и испарительными поверхносткотла встроенного сепаратора в Ж 14 В. ф. Гуторов,Рагинский, Г, А Трудо- хнический внутреннего уплотнения ротора, расаеления потока пара в камере и регулирования его температуры и расхода в зависи мости от рабочего диапазона темиерату. Су ры в пароподвсщящем трубопроводе и относительного расширения ротора, о т л и- ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и экономичносш в переменных режимах, до подачи охлаждают щего пара из встроенного сепаратора подают пар, по меныпей мере от одной изСССР промежуточных точек пароперегревателя 977до момента достюкения температурой во ЕНИЯ РО-, встроенном сепараторе рабочего диапазодачи на температур, а по достижении последревате- него подмешивают пар из встроенного ями сепаратора с последующим переходом на камеру пар из последнего.Изобретение .относится к энергомашино строению и может быть использовано в турбинах, имеющих промежуточное уплотнение и работающих в блоке с прямоточными парогенераторами. 5Известен способ охлаждения ротора турбомашины путем подачи йара от иапо ченного между пароперегревателем и испарительными поверхностями котла встро енного сепаратора в камеру внутреннего .1 О уплотнейия ротора, разделения потока па. ра в камере и регулировагия его температуры и расхода в зависимости от ра-, бочего диапазона температуры в пароподводяшем трубопроводе и относительного расширения ротора 11.Однако этот способ характеризуется недостаточной надежностью в пусковых режимах иэ неостывшего и горячего сос тояний вследствие невозможности охлаж дения ротора на этапах пуска до набора определенной нагрузки, так как температура пара во встроенном сепараторе в период пуска не достигает величины, допустимой по условиям надежности ро тора для подачи пара во внутреннее уплотнение турбины. Ротор в зоне внутреннего уплотнения будет нагреваться, а затем охлаждаться, что увеличивает амплитуду температурных напряжений, 30 снижает долговечность ротора и уели-чивает продолжительность пусковых режимов, а следовательно, пусковые поте ри топлива.35Цель изобретения - повышение надежности и экономичности турбомашины в переменных режимах,Указанная цель достигается тем, что согласно способу охлаждения Ротора, 40 турбомашины путем подачи пара от включенного между пароперегревателем и испарительными поверхностями котла встроенного сепаратора в камеру внутреннего уплотнения Ротора, разделения поток 45 пара в камере и регулирования его температуры и расхода в зависимости от рабочего диапазона температуры в пароподводяшем трубопроводе и относительного расширения ротора, до подачи охааждающего пара из встроенного сепаратора подают пар, по меныцей мере от одной из промежуточных точек пароперегревателя до момента достижения температурой . во встроенном сепараторе рабочего диапазона температур, а по достижении по следнего подмешивают пар из встроенного сепаратора с последующим переходом на пар иэ последнего. На чертеже изображена принципиальная схема паротурбинной установки для реали-. зации предлагаемого способа:Паротурбинная установка содержит котел 1 с испарительными поверхностями 2 и пароперегревателем 3, между которыми размещен встроенный сепаратор 4 с запорной и регулирующей арматурой 5, соединенной пароподводяшнм трубопроводом 6, на котором установлен регулирующий клапан 7, с. камерой 8 внутреннего уплотнения 9 через канал 10, выполненный в центральной части по верхней образующей двухстенного корпуса 11 паровой турбины. Регулирующий клапан 7 подключен к датчикам .12 и 13 температуры пара в сепараторе 4,и относительногорасширения ротора 14. Камера 15 регулирующей, ступени сообщена по пару с первой ступенью 16 после поворота потока через межкорпусное пространство 17 и внутреннее уплотнение 9 ротора 14 с дисками 18. На пароподводящем трубопроводе 6 установлен отсечной стопорный клапан 19, который включен в систему зашиты турбины и связан по защите с датчиками 12, 20 и 21 температуры пара во встроенном сепараторе 4, перед входом в канал 10 и дополнительный пароподьодящий трубопровод 22, подключенный к одной из промежуточных точек пароперегревателя 3 (до впрысков) котла 1. Дополнительный пароподводящий трубопровод 22 снабжен регулирующим клапаном (задвижкой) 23 и подкжочен к пароподводящему трубопроводу 6, имеющему запорную арматуру 24. Отсечной (стопорный) клапан 19 установлен в непосредственной близости от корпуса 14 паровой турбины.Способ охлаждения ротора турбомашины осуществляется следующим обраэом.В период пуска, при достижении в промежуточной точке пароперегревателя 3 котла 1 (перед входом в дополнительный пароподводящий трубопровод 22) ).температуры, находящейся в рабочем дна=в пазоне (температура насыщения 40 60 ОС или температура в камере 15 регулирующей ступени от 50 до 70 С), открывается регулирующий клапан 23 и пар по дополнительному пароподводящему трубопроводу 22, затем по пароподводящему трубопроводу 6 и каналу 10 посту- пает в камеру 8, где разделяется на два потока, Один поток через часть внутреннего уплотнения 9 поступает в камеру 15 регулирующей ступени, а дру3 161 М 72 4гой - в первую ступень 16 после цово-21, за пределы допустимого диапазона,рота потока в межкорпусном пространст . как.в сторону уменьшения, так и в сто-ве 17. Перед подачей пара в камеру 8 рону повышения,пароподводяшие трубопроводы 6 и 22 При работе на стационарном режимепрогреваются через дренажи (не псжазаны) % температура наружной повериности ротоперед отсечным клапаном 19 при откры- ра 14 в зоне внутреннего уплотнения 9тых: регулируюшем клапане 7, и зацороой поддерживается иа уровне, обеспечиваюарматуре 24 или регулирующем клапане щем оптимальное накопление суммарной23. При достижении температуры вышеотйосительности повреждаемости. Ещеуказанного рабочего диапазона, опреде й один импульс для регулирования темпеляемого по датчикам 20 и 21 и теку- ратуры охлаждающего пара подается отшей температурой в камере 15 регули- датчика 13 относительного расширениярующей ступени, открывается полностью . ротора 14 таким образом, чтобы обеспезацороая арматура 24 и регулирующий чить оптимальные осевые зазоры в про%клапан 7 на величину, обеспечиваняпую И точной части турбины, что понишает эконеобходимую температуру смеси пара " комичность пуска при обеспечении трепо датчику 20 перед входом в канал 10, буемой надежности.После достижения требуемой темпера туры в сепараторе 4 начинает закрываться Таким образом, подача пара по дорегулируюший клапан 23. Таким обра полнительному паропоцвоцящему трубозом, участок ротора 14 в зоне внутрен-проводу но меньшей мере от одной изнего уплотнения 9, камеры 15 регули- промежуточных точек пароперегревателярующей ступени и первой ступени 16, котла позволяет обеспечип необходимуюа также диски 18 охлаждаются паром, .температуру ротора в зоне внутреннегорасход которого регулируется клапанами 2 з уплотнения и проточной части турбины7 и 23. Отсечной клапан 19 закрывается при пусках иэ любого теплового сосчояв случае аварийного отключения чурбйны ния и стационарном режиме работы, чтопри закрытии ее стопорного клапана, а существенно повышает надежносп, матакже в случае выхода температуры пара, невренность и экономичность паротуропределяемой по датчикам 12, 20 иЗЕ бинной установки.Составитель В. ГуторовРедактор Н. Киштулинец Техред,И,Гайду Корректор Ю, Макаренко 1тЗаказ 2719/41 Тираж 533 , ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам. изобретений и открытий113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д, 4/5филиал ППП фПатеитф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4