Способ регулирования расхода пара в системе обогрева фланцев корпуса паровой турбины

;111,41 ч(1 Яйьь 1 н:" ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(72) Е. Р. Плоткин и Ю. А. Радин (71) Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научноисследовательский институт им. Ф. Э. Дзержинского(56) 1. Израилев Ю. Л. Повышение эффективности систем обогрева фланцевых соединений корпусов паровых турбин. - Тепло энергетика, 1977,7, с. 5 - 8.2. Авторское свидетельство СССР162161, кл. Г О 1 0 25/10, 1962,(54) (57) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯРАСХОДА ПАРА В СИСТЕМЕ ОБОГРЕ ЯО 1 О 79860 А ВА ФЛАНЦЕВ КОРПУСА ПАРОВОЙ ТУРБИНЪ путем изменения расхода пара в зависимости от разности температур флан. ца и контролируемого параметра в контрольной зоне, отличающийся тем, что, с целью снижения в процессе пуска турбины температурных напряжений и деформаций в корпусе и сокращения расхода пара на обогрев фланцев, в качестве контролируемого параметра контрольной зоны измеря. ют температуру пара в проточной части турбины на выходе из системы обогрева фланцев и поддерживают превышение температуры фланца в зоне на выходе из указанной системы над температурой пара в проточной части в этой же зоне на величину, соответствующую допустимому перепаду температур по ширине фланца в этой зоне.Однако поток пара, отбираемого на обог рев фланцев, байпасирует проточную часть цилиндров высокого и среднего давления, снижая тем самым мощность и экономич ность турбоустановки. Особенно велик расход пара в этот поток на заключительной стадии пуска, когда давление пара перед входной задвижкой системы обогрева достигает своего номинального значения. Из-за стремления к эффективному воздействию З 5 обогрева на относительное удлинение роторов, область, охватываемая системой обогрева, выполняется очень протяженной и включает фланцы в зоне выхлопа из цилиндра. Именно в этой зоне обычно наблюдается перегрев шпилек из наружной поверхности фланца по отношению к его внутренней поверхности, причем перегрев этой зоны возрастает к заключительному этапу пуска. Это связано с тем, что греющий пар при движении по обнизке отдает тепло прогре 45 вающему фланцу и выходит из системы обогрева значительно более холодным, чем навходе в него, На заключительном этапе пуска расход пара в обнизке наибольший и снижение его температуры от входа в систему обогрева до выхода из нее из-за отдачи тепла прогреваемому фланцу невелико, в то время, как снижение температуры среды,омывающей фланец со стороны проточной части турбины, намного больше и определяется тепловым процессом в цилиндре. Отмеченное явление вызывает еще большие трудности в процессе расхолаживания турбины перед остановом в ремонт, когда сис 1Изобретение относится к паротурбинным установкам и может быть использовано на электростанциях в процессе их эксплуатации.Задача поддержания в допустимых пределах величины относитеЛьных удлинений роторов и разностей температур в наиболее горячей зоне фланцевого соединения горизонтального разъема корпуса паровой турбины решается путем применения парового обогрева фланцев и шпилек.Известен способ нагрева фланцевого соединения собственным паром, подаваемым в обнизку горизонтального разьема и имеющем ту же температуру, что и пар, омывающий внутреннюю поверхность корпуса в зоне подвода пара на обогрев. Углубление обнизки и отсутствие ограничений на повышение давления в ней позволяют настолько увеличить расход греющего пара и соответственно эффективность системы обогрева, что практически в процессе пуска снимаются все ограничения по разности температур в зоне паровпуска и регулируюц 1 ей ступени и по относительным удлинениям роторов. При использовании такой системы обогрева расход пара не регулируют и определяют лишь по давлению в полости, из которой отбирают пар на обогрев . 5 10 15 20 25 2тему обогрева используют для предупреждения относительного укорочения роторов, мешающего ускоренному расхолаживанию турбины. На начальной стадии расхолаживаниянаблюдается перегрев фланцевого соединения в зоне сброса пара из системы обогрева, что может даже увеличить относительное укорочение ротора. Это зачастую препятствует применению системы обогрева при таких режимах и задерживает начало ремонта блока.Известны также способы регулирования расхода пара в системе обогрева фланцеь корпуса путем его изменения в зависимости от разности температур фланца и контролируемого параметра в контрольной зоне. Давление на входе в систему обогрева поддерживают не более заданной величины по условиям прочности коробов и регулирование расхода ведется исходя из условия поддержания в допустимых пределах разностей температур во фланцевом соединении в наиболее массивном и горячем сечении - зоне регулирующей ступени 2,Недостатком такого способа регулирования расхода пара является перегрев фланцевого соединения в зоне сброса пара из системы обогрева, что приводит к повышенным температурным напряжениям и деформации в этой зоне, особенно при высокоэффективных системах без коробов наружного обогрева фланцев с углубленной обнизкой и подачей на обогрев собственного пара, имеющего ту же температуру, что и пар, омывающий внутреннюю поверхность корпуса в наиболее горячей зоне. Ограничение давления на входе в систему обогрева (расхода греющего пара) заданной величиной не решает поставленную задачу, так как ох. лаждение пара при движении его по обнизке зависит не только от расхода пара, но и от темпа прогрева цилиндра. Поэтому, если заданная величина расхода давления выбрана исходя из условия обеспечения необходимых маневренных характеристик турбины, т.е. за. данного предельного темпа прогрева цилиндра, то при любом более медленном пуске или при эксплуатационной задержке в процессе пуска, расход пара в систему обогрева будет слишком большим и неоправданно уве. личит пусковые потери топлива.Цель изобретения - снижение в процессе пуска турбины температурных напряжений и деформаций в корпусе и сокращение расхода пара на обогрев фланца.Цель достигается тем, что согласно способу регулирования расхода пара в системе обогрева фланцев корпуса паровой турбины путем изменения расхода пара в зависимости от разности температур фланца и контролируемого пара в контрольной зоне, в качестве контролируемого параметра кон. трольной зоны измеряют температуру пара проточной части турбины на выходе из сис1079860 г,зд фиг.1 Фиг.з Составитель Л. Пикулина Техред ИВерес Корректор М. Шароши Тираж 502 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патентэ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Редактор М. ТовтинЗаказ 1291/35 3темы обогрева фланцев и поддерживают превышение этой температуры фланца в зонена выходе из указанной системы над температурой пара в проточной части в этой жезоне на величину, соответетвующую допустимому перепаду температур по ширинефланца в этой зоне.На фиг, 1 представлен корпус паровойтурбины с системой обогрева фланцевогосоединения; на фиг. 2 - сечение корпусапо фланцу; на фиг. 3 - график изменения 1 Отемператур пара в проточной части и в обнизке фланцевого соединения.Корпус 1 паровой турбины с системойобогрева 2 фланцев, содержит тракт 3 подвода греющей среды с запЬрной арматурой4, подключенной к обнизке 5 фланцевогосоединения, состоящего из верхнего 6 инижнегофланцев. Обнизка 5 соединена слинией 8 сброса греющей среды из системыобогрева, снабженной арматурой 9 и термопарой 1 О, расположенной в стенке трубылинии 8 сброса. В проточную часть турбины подключена термопара 11, измеряющаятемпературу пара в проточной части в зоне,соответствующей сечению выхода греющейсреды из системы обогрева.Кривые 12 и 13 показывают соответственно изменение температуры вдоль оси турбины пара в проточной части и в системеобогрева.Способ осуществляют следующим образом,При пуске турбины после подачи в неепара и достижения соответствующих параметров, при которых требуется включениесистемы обогрева фланцев в последнюю подают греющую среду - пар, открытием арматуры 4 и 9 на входе и выходе системы обогрева, измеряют температуру среды, омывающей фланцы 6 и 7 изнутри со стороны проточной части в зоне выхода пара из системы обогрева, и температуру пара, сбрасываемого из обнизки, 5, и затем, когда разность этих температур достигает значений, меньших заданной предельной величины и отличающихся от последней не более чем на 5 - 10%, воздействием на арматуру 9 устанавливают расход при котором разность этих температур не превышает заданного значения. В процессе пуска при последующем нагружении турбины, прогреве фланцев 6 и 7 и росте давления на входе среды в систему обогрева прикрывают арматуру 9, регулируют расход в системе 2 обогрева, поддерживая указанную выше разность температур в заданных пределах. Применение предлагаемого способа позволяет повысить надежность фланцевого соединения турбины за счет снижения температурных напряжений и деформаций в корпусе, так как ограничение разности температур сред, омывающих фланцевое соединение в зоне выхлопа, предельно допустимой (или еще меньшей) величиной исключает появление высоких разностей температур, и, следовательно, напряжений в металле. Одновременно с этим способ позволит уменьшить расход греющей среды в систему обогрева. байпасирующий значительный участок проточной части турбины, и сократить тем самым расходы топлива при пусках и расхолаживании турбин.