Паротурбинная установка

О П И С А Н И Е730984ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(72) Авторы изобретения Ю. Л. Израилев и В. Ф. Гуторов Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт им. Ф. Э. Дзержинского(54) ПАРОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано в турбинах, имеющих промежуточное, уплотнение и работающих в блоках с прямоточными котлами,Известны паротурбинные установки, содержащие двухстенный цилиндр с расположенным в центральной части паровпуском высокого и среднего давления, в котором к каналам подачи свежего пара в промежуточное уплотнение подключены специальные каналы подачи пара из камеры регулирующей ступени. Охлаждающий пар из камеры промежуточного уплотнения отводится по каналу для охлаждения ротора среднего давления 1.Недостатком такой паросиловой установки является то, что усложнение конструкции практически не снимает проблемы возникновения трещин в зоне промежуточного уплотнения ротора высокого давления. Известны также паротурбинные установки, содержащие парогенератор со встроенным сепаратором и турбину с двухстенным корпусом, центральным подводом пара и внутренним уплотнением ротора 2. Недостатком такой паросиловой установки является то, что ротор в зоне промежуточного уплотнения - один из наиболее повреждаемых узлов установки. Эта зона ротора омывается смесью свежего пара и пара, поступающего из камеры регулирующей ступени, что снижает экономичность турбоустановки, так как этот пар не работает в первом потоке цилиндра высокого давления. Остаточные напряжения, возникающие при переходных режимах в зоне 10 концентраторов на поверхности ротора, быстро релаксируют под действием высокой температуры, что является одной из основных причин развития термоусталостных трещин.Для уменьшения скорости развития этих трещин увеличивают продолжительность пусковых режимов. Это приводит к увеличению пусковых потерь топлива и ухудшению маневренности паротурбинной установки.Цель изобретения - повышение надеж ности и маневренности путем охлажденияротора в зоне внутреннего уплотнения.Поставленная цель достигается тем, чтопроточная часть уплотнения сообщена со встроенным сепаратором пароподводящимтрубопроводом, на по л; .,регулирующий клапан, а его пр.:," 1 сгключены датчики тсч 11 с 1 затчзь 1 пар;- Б серраторе и относителього рии 1,ин рзт:,.:.На чертеже изсбрак-на"т- "-установка.Она содержит парогенер". ";рительными, и перегревател 1:1 г.;, .,;": . -.ностями, между которыми рззме; ч "ный сепаратор 4 с запорной и регу .По .: -.:арматурой 5, соединенный парспо,воя 1 цимтрубопроводом 6, на котором уста нов;,.:ирегулирующии клапан ., с камегой 8 внутреннего уплотнения 9 через канал 10 вь.полненный в пентральной части двухстег,с ",корпуса 11 паровой турбины. Регулиру 1 сп 1клапан 7 подкл 1 очен к датчикам 12 и 3,температчры пара в сепараторе 4 .; Отсительного расп 1 ирен ч осто о а.КаМЕра 14 рЕГуЛ.1 руЮИ 1 Ел Ступси Срэбщена по пару с первой ступенью 15 .;,. 1 поворота потока через иежкоолсное и. о.странство 16 и внутреннее уплотнение 9ротора 17 с дисками 18. 1 С 1 а годводя 1 пмтрубопроводе 6 установлен отсечной . лзпан 19, привод которого по защите связалс температурой пара в сепараторе и стог.срным клапаном 20 т;рбины.Паротурбинная установка работаетдующим образом.В период пуска при достижении во встроенном сепараторе 4 температуры, нахсч.;шейся в диапазоне: температура насьпце.:при давлении в сегараторе пл 1 ос 30 С, те 1пература ч камере 14 регулиру 1 огцей ступениминус 50 - 70 С, открывается р гулиру 1 О 1 цийклапан 7 и пар пс паропоаводяшему трубопроводу 6, каналу 10 поступает в камеру Ягде разделяется на два потока -- оди ичерез часть внутреннего уплотнения 9 поступает в камеру 14 регулирующей ступенивысокого давления, а другой - в перву;иступень 15 после поворота .1 отока в межкорпусном пространстве 16. Та.л, образомучасток ротора 17 в зоне виутрени.го уг 1 лстнения 9, камеры 14 регулирующей ступении первей ступени 15, а также диски 18ротора 17 будут охлаждаться паром, расходкоторого регулируется клапаном 7 по импульсам датчиков 12 и 13. В случае аварийного откл 1 очения турбины при закрытии еестопорного клапана 20 закроется и отсечнойклапан 19, а также и в случае выхода температуры пара в сепараторе 4 за пределыуказанного диапазона.При р;1 боте на стапионариом режимезапор 1 ю-регулирующая арматура 5 встроен-ного сепаратора 4 частично открьгга и парпоступает в камеру 8 внутреннего уплотнения 9 для охлаждения, Температура нарун 1 ной поверхности ротора 17 в зоне внутреннего уплотнения 9 поддерживается на уровне,обеспечивающем накопление суммарнойотносительной повреждаемости ротора меньше единицы.:, орои импульс для регулирования тем:;,:.атер охлаждаюшего дара подается оттчика 1 з относительного расширения ров. 1 е.пература охлаждаюшего пара устаиавл,.вается так, 1 тобы при выполнении описа 11 чзгс вып 1 е условия, величина относительного рас 1 пиреня ротора была не менее той, кото-,а"-. Обеспечивает величину осевого зазора в зоне первых ст пеней ротора, равную величине Осевого разбега ротора в упорном подшипнике плюс 0.1 - 0,3 мм, что приводит :; - ", гествен.,1 ому уменьшению осевых зазоз 1, тем сам 1.,; к пОвып 1 ению экономичри обеспечении требуемой надежнос т; а,.евреи ности.Кс:,е того., за счет вытеснения пара :-.Сской темг:ературы, эта доля пара совер -." -."о Ояоот в ступенях цилиндра Н 1 сзсгс давления, что повьшает его КПД.зто.,. практнче "1 сн исключаются накоп=, ста;, ическои составляющеи повреждаеогт а пикличес ая составляющая повреждаекости, ьсзника 1 сщая при нестационарныхс,:,ес гве 11:1 о;"меньшается. Тан-.;единение встроенного сепаратора с -,С .З,псй ЧаСТЬ 1 С ВНУТРЕННЕГО УПЛОТНЕНИЯ зозвсляет на всех режимах получать пар, ,ребуемь 1 й для охлаждения ротора парамет-,гв .л повс 11 ть надежность., маневренностьз ". СмичОсть паротурбинной установки,- е г "хническое решение мо-.т С:1 т;: ИПОЛЬЗОВгНС., КаК В ОПИСЫВаЕМОй , а" оси 1 свой становке так и в других паро-лс:-1 х установках, например с совмещен;,":; веского и среднего дав,;сложен.;ем их парсвпусков вгэ 1 ль.с:. аст илиндра;.;:с рспая, становка, сдержащаял)ге 11 ератср со встроенным сепаратором:; туао 11 ну с двухстенным корпусом, центральн-.1 м подводом пара и внутренним уплотне 1 ием ротора, отличаюиаяся тем, что, с цель 1 О повышения надежности и маневренности путем охлаждения ротора в зоне внутреннего уплотнения. гроточная часть уплотнения сообщена со встроенным сепараторомподводяц 1 и.; трубопроводом, на последнемустановлен регулирующий клапан, а к егоприводу подключены датчики температурыпара в сепараторе и относительного расширения ротора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Израилев 1 О. Л, и др. Охлаждениероторов мощных паровых турбин. Энергомашиностроение, 1972, Мв 10, с. 45.2. Рыжков В. К. и др. Паровая турбинаК-240-3 ЛМЗ. Теплоэнергетика, 1976,Г.5, .4.Составитель В. Гуторов Редактор П. 14 акаревич Техред К, Шуфрич Корректор М. Пожо Зак аз 1485/18 Тираж 583 Подписное ЦН ИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП Патентэ, г. Ужгород, ул, Проектная, 4