Способ управления потоком рабочего тела в осевой турбомашине с двухъярусной проточной частью

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 10545 А 9) ННЫЙ КОМИТЕТ СССР ОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪ ГОСУД ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯI ся те ние яру двтосномЧ СвидятельСтву(71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В,И,Ленина (53 ) 62 1. 165,53 1.6 (088,8) (56) 1. Шегляев А.В. Паровые турбины. М., "Энергия", 1976, с.353-354,2, Авторское свидетельство СССР М 428098, кл, Р 01 9 17/00, 1972.(54) (57) 1 СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПОТОКОМ РАБОЧЕГО ТЕЛА В ОСЕВОЙ ТУРБОМАШИНЕ С ДВУХЪЯРУСНОЙ ПРО ТОЧНОЙ ЧАСТЬЮ, например цилиндра низкого давления, путем изменения объемного расхода рабочего тела через ярусы ступе ней в зависимости от нагрузки, о т лн ч а ю щ н й с я тем, что, с аеаью повышения КПВ на режимах с нагрузкой мень ше номинальной, пюаностью отключаю нижний ярус последней ступени при достижении через последнюю объемного расхода, составляющего 0,63-0,75 от номинального.2, Способ по п,1, о т л н ч а ю щ и йм, что полностью отключают нижсы нескольких ступеней.1 10545Изобретение относится к паровым игазовым турбинам бачьшой мощности, преимущественно к цилиндрам низкого давления паровых турбин, и может быть использовано при регулировании их нагрузки 5Известен способ управления потокомрабочего тела в осевой турбине с двухъярусной проточной частью, например в цилиндренизкого давления теплофрикционной паровой турбины, путем дросселирования пото Ока на входе в первые ступени 111,.Недостатком такого способа управления является резкое снижение экономичности ступеней, расположенных эа первыми ступенями, при уменьшении расхода 15параеИзвестен также способ управления потоком рабочего тела в осевой турбомашинес двухъярусной проточной частью, например цилиндра низкого давления ( БНО), 20путем изменения объемного расхода рабочего тела через ярусы ступеней в зависимости от нагрузки Г 2 3Однако этот способ имеет следующиенедостатки, снижающие коэффициент полез 25ного действия 1 цилиндра при пониженныхобъемных расходах рабочего тела (Й)(прн пониженных нагрузках): работа нилинпра при при уменьшении С от номинальнойвеличины до Я = 0 соответствует левой зоветви зависимости 11 = т,( Я), где имеетместо резкое падение КПД, часть жезависимости= Е (Я) при Й 1 Нодостаточно высоким уровнем КП 11 неиспользуется, что снижает КПД цилиндраи всей турбины, увеличенные вентиляционные потери при закрытом верхнем ярусе,обусловленные большими окружными. скоростями рабочих лопаток на периферии,снижают КПЙ турбины, повышение потери 40на утечку рабочего тела из нижнего ярусав верхний через зазоры в области межьярусных перегородок вызвано существенным падением давления в верхнем ярусепри его закрытии, что приводит к резкому возрастанию перепадов давлений намежъярусные перегородки в радиальномнаправлении. Кроме того, снижает:ся КПЕтурбоустановки за счет уменьшения расхода рабочего тела на регенерацию призакрытии верхнего яруса, наличие в способе-прототипе поворотно-регулирующейдиафрагмы в верхнем ярусе приводит кувеличенным потерям в ступени даже приноминальном объемном расходе, так как55нарушается течение рабочего тела в каналах сопловых решеток, толщина входных кромок которых равна или даже больше половины шага между лопатками,53 2Ъ1.1 елью изобретения является повышение коэффициента полезного действия на режимах с нагрузкой меньше номинальной,Указанная цель достигается тем, что согласно способу управления потоком рабочего тела в осевой турбомашине с двухъярусной проточной частью, например цилиндра низкого давления, путем изменения объемного расхода рабочего тела через ярусы ступеней в зависимости от нагруэ - ки, полностью отключают нижний ярус, последней ступени при достижении через последнюю объемного расхода, составляющего 0,63-0,75 от номинального.При этом полностью отключают нижние ярусы нескольких ступеней.На фиг. 1 представлена двухъярусная проточная часть ЦН 11 для реализации данного способа;, на фиг, 2 - график зависимости = 1(Я) для последней ступени; на фиг. 3 - то же, для ЦНДПроточная часть ЦНО. содержит ступени 1, 2 и 3, разделенные ьа верхний и нижний ярусы 4 и 5. На входе в нижние ярусы 5 установлены поворотна регули. руюшие диафрагмы 6. Способ управления потоком рабочеготела. в осевой турбомашине с двухъярусной проточной частью осуществляетсяследующим образом,На режиме работы, соответствующемноминальному объемному расходу черездвухъярусную проточную часть, например,цилиндра низкого давления конденсационной паровой турбины цоворотно-регулирующие диафрагмы 6 открыты. При сниженииобъемного расхода через последнюю ступень 3 до 0,75-0,63 от номинальногоодновременно отключают нижние ярусы 5при помощи поворотнсрегулирующих диафрагм 6 нескольких ступеней 1, 2 и 3или в отдельной последней ступени 3,Тем самым верхний ярус 4 переводят изрежима работы, соответствующего левойветви зависимостей 1 = Е (Щ (фиг. 2 и3 ); на режим работы на правой ветви укаэанных зависимостей.С дальнейшим уменьшением объемногорасхода нагрузки точка, характеризующаярежим работы верхнего яруса 4, перемешается с правой . ветви зависимости1. = 1 (Я) на левую, проходя через номинальное значение . Таким образом, приуменьшении объемного расхода почти до40% от номинального режим течения вверхнем ярусе отклоняется от расчетногоне более чем на 15-20" , за счет чегои достигается основное повышение КИЛ.3 1054553 4Использование предлагаемого способа менения относительного объемного расхоповышает КП,В турбины в диапазоне иэ- да в пределах 0,8-0,4,Ыюи Составитель В.ГуторовТехред М.Надь Корректор Т,Вашко Редактор М. иранн фил П Патент ород, ул. П Заказ 9063/40 ВНИИПИ Государстве по делам иэобрете 113035, Москва, Ж ж 535 Подлго комитета СССоткрытийРаушская набд, 4/5 ктная, 4