Способ регулирования нагрузки многоцилиндровой паровой турбины с регенеративными отборами пара

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 181 5)5 Г 01 0 17/2 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ТНО ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЫМИ ОТБО энергетика, эксин тепловых и Сущность изоэкономичности, сти турбины, рероизводят послеем положения достижения преовиям прочности щим цилиндром инсти(54) СПОСОБ РЕГУЛ МНОГОЦИЛИНДРО ельство СССР7/20, 1977; ровые турбины. ИРОВАНИЯ НАГРУЗКИВОЙ ПАРОВОЙ ТУР етение о ет быть и ровых тур анций,изобретен маневр Иэоб икеимо тации и лектросЦель мичност урбины носится к теплоэнерге пользовано при эксплу бин тепловых и атомны я - повышение эконо ности и надежност(72) Н.И.Шкода и, ен и. тУказанная цель достигается тем, что в способе регулирования нагрузки многоцилиндровой паровой турбины с отборами пара путем регулирования расхода пара, проходящего через проточную часть цилиндров турбины его дросселированием парораспределительными органами этих цилиндров регулирование пара производят последовательным изменением положения регулирующих органов дросселированием) на выходе из цилиндров турбины (на входе в последующий цилиндр), начиная с последнего по ходу пара, до достижения предельно допустимого, по условиям прочности, давления за последней ступенью этих цилиндров: при уменьшении нагрузки производят последовательное повышение давления за цилиндрами(снижение вакуума в конденсаБИНЫ С РЕГЕНЕРАТИВН МИ ПАРА (57) Использование: тепло плуатация паровых турб атомных электростанций, бретения: для повышения маневренности и надежно гулирование ее нагрузки и довательным измененирегулирующих органов до дельно допустимого по усл давления эа соответствую 1 ил,торе турбины уменьшением расхода охлаждающей воды, прикрытие пэрораспределительных органов или дополнительно установленных заслонок в ресиверах под- . ( вода пара к цилиндрам низкого давления турбины, прикрытия парораспределитель ных органов или дополнительно установленных заслонок в паропроводах на входе в цилиндры среднего давления, прикрытием парораспределительных органов на входе в 00 цилиндр высокого давления, а при увеличении нагрузки турбины полное открытие ре- (Я гулирующих органов цилиндров (снижение (Д давления параза цилиндрами) и увеличение ( ) вакуума в конденсаторе турбины произво- О дят в обратной последовательности.На чертеже представлена принципиальная схема регулирования нагрузки моногоцилиндровой паровой турбины с отборами ф парэ, реализующая описываемый способ.Паровая турбина, содержит цилиндры высокого ЦВД) 1, среднего (ЦСД) 2 и низкого (ЦНД) 3 давления с отборами пара 4, 5, 6 из этих цилиндров, соответственно. электрический генератор 7, конденсатор 8, паро 1815336распределительйые (регулирующие) органы 9, 10, 11 на входе, соответственно, в ЦВД, ЦСД, ЦНД, датчики давления 12, 13 и 14 на выходе их этих цилиндров, соответственно, циркуляционный насос 15, запорно-регулирующий орган 16 на циркводоводе, регуляторы давления пара 17, 18 и 19 (по заданию регулятора нагрузки 20) на выходе из цилиндров низкого, среднего и высокого давлений, соответственно и регулятор нагрузки турбины 20.Способ регулирования нагрузки турбины осуществляется следующим образом.При снижении нагрузки турбины, работающей с полностью открытыми парораспределительными (регулирующими) органами на входе в цилиндры турбины и нормальным вакуумом по заданию регулятора нагрузки 20 подается сигнал регулятору давления пара 17 в конденсаторе (выхлопном патрубке) турбины, который через исполнительный механизм (на схеме не показан) воздействует на закрытие регулирующего органа 16 на циркводоводе или на снижение подачи циркуляционного насоса 15 до определенного значения повышения давления в конденсаторе, измеряемого датчиком 14 и определяемого, например, допустимой температурой пара на входе в конденсатор турбины. При необходимости дальнейшего снижения нагрузки турбины по заданию регулятора нагрузки 20 последовательно подается сигнал регулятору 18 на повышение давления за следующим (в направлении увеличения давления пара) после ЦНД цилиндром среднего давления. Регулятор 18 через исполнительный механизм (привод) воздействует на закрытие регулирующего органа 11 на входе в ЦНД до требуемого, по условиям снижения нагрузки турбины, значения повышения давления на выходе из ЦСД, Датчик давления 13 измеряет это давление и обеспечивает отключение регулятора 18 при достижении предельно допустимого (заданного), по условиям прочности, давления на выходе иэ ЦСД. При дальнейшем снижении нагрузки турбины аналогично, как и для ЦСД, регулятором 19 производится прикрытие регулирующего органа 10 на входе в ЦСД до предельно допустимого значения давления на выходе из ЦВД, фиксируемого датчиком давления 12, И только после исчерпания возможностей снижения нагрузки турбины последовательным повышением давления за цилиндрами регулятор нагрузки 20 через привод (на чертеже не показан) воздействует на прикрытие регулирующего органа 9, снижающего расход свежего пара в ЦВД турбины,При необходимости повышения нагрузки турбины полное открытие регулирующихорганов производится в обратной последовательности (перед ЦВД, ЦСД, ЦНД, сниже 5 ние давления в конденсаторе турбины(9, 10,11 и 16 соответственно) или при аварийномувеличении нагрузки турбины одновременным открытием всех парораспределительных органов и ускоренным набором10 вакуума. В схеме регулирования предусмотрена автоматическая блокировка на открытие регулирующего органа 11 на входе вЦНД 3, до набора нормального вакуума вконденсаторе 8,15 Регулирование нагрузки по предложенному способу при работе турбины на нагрузках ниже номинальной приводит кдросселированию только части потока пара,проходящего через прикрытый регулирую 20 щий орган и не приводит к дросселированию той части пара, которая поступает вотборы турбины, расположенные по ходупара до этого регулирующего органа, чтоповышает экономичность. Так как дроссели 25 рование пара в области более низкого давления приводит к более значительному.снижению располагавмого теплоперепада -зто позволяет увеличить скорость изменения мощности турбины, что улучшает ее ма 30 невренность. Кроме этого, посколькудавление аара передтурбиной сохраняетсяпостоянным, то при полностью открытых регулирующих клапанах температура высокотемпературных Деталей турбины остается35 неизменной. Благодаря этому при изменении нагрузки отсутствуют неравномерностьтемпературных полей в поперечных сечениях корпуса турбины, вызывающая термические напряжения, не появляются40 относительные тепловые расширения (илиукорочения) ротора, снижаются изгибающие напряжения, особенно динамические,в лопатках первой ступени. Перечисленныеобстоятельства заметно улучшают надеж 45 ность и маневренность турбины.Экономический эффект от использования изобретения определим применительно к базовому обьекту - паровой турбинемощностью 100 МВт, При работе турбины50 на частичных нагрузках в диапазоне 50-90от номинальной повышение мощности турбины, по сравнению с прототипом, достигает 0,5-1,5.формула изобретения55 Способ регулирования нагрузки многоцилиндровой паровой турбины с регенеративными отборами пара путем измерениядавления за цилиндрами и регулированиярасхода пара изменениемположения регулирующих органов, о т л и ч а ю щ и й с я1815336 Составитель НьШкодаТехред М,Моргентал ектор С.Шекмар дактор и ГКНТ ССС аказ 1621 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям пр 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизаодстаанно издатальскии комбинат пЛааттаеннкт", г. Ужгород, ул Гагарина, 101 тем, что, с целью повышения надежности, при понижении нагрузки закрытие регулирующих органов производят последовательно, начиная с последнего по ходу пара до достижения предельно допустимого по условиям прочности давления за соответствующим цилиндром, а при повышении нагрузки открытие регулирующих органов производят в обратной последовательно сти,