Способ воздушного расхолаживания паровой турбины

(19 Р 01 0 21/О Д ГПЮПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ТВУ точи дов охлаждающего воздуха эменением расхпроточную часть воздуха, подаваемого ватмосферы. ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТКРЬ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(71) Уральский ордена Трудового КрасногоЗнамени политехнический институтим. С. М, Кирова(56) Авторское свидетельство СССРИ 0. 767374, кл. Р 01 Р 21/00, 1978.Авторское свидетельство СССР Иф 1010300,кл. Р 01 Р 21/00, 1981.(54)(57) СПОСОБ ВОЗДУШНОГО РАСХОЛА -ЖИВАНИЯ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ путем сообше.ния фланцевых соединений цилиндров навходе с атмосферой и на выходе с возду.хоотсасываюшим устройством и регулирования расхода охлаждающего воздуха в зависимости от величины относительных перемеще.ний роторов, сообщения проточной части цилиндров с воздухоотсасываюшим устройст. вом и подачи в нее охлаждающего воздухапо достижении заданных минимальных зна.чений относительных перемещений роторов, регулирования расходов охлаждающего воз.духа в зависимости от отклонения текуще.го значения относительного перемещения ро.тора от нижней и верхней границ интервала его допустимых значений и сообщения про.точной части с атмосферой, о т л и ч аю ш и й с я тем, что, с целью снижения затрат энергии и упрощения способа, охлаж.дающий воздух подают в проточную часть . с выхода фланцевых соединений, регулирование расходов осуществляют изменением расхода воздуха на воздухоотсасывающее уст.ройство иэ фланцевого соединения помимо проточной части, проточную часть сообщают с атмосферой после прекращения сброса воздуха иэ фланцевых соединений помимо про. сти, а дальнеишее регулирование р осуществляю одаИзобретение относится к теплоэнергети.ке и может быть использовано для сокращения процесса остывания турбины привоздушном расхолаживании, снижения эат.рат энергии и упрощения операций по ре.гулированйю процесса расхолаживания.Цель изобретения - снижение затрат энергии на осуществление процесса расхолажива.ния и упрощение способа при сокращениипродолжительности остывания турбины приостановках,На чертеже изображена схема паротурбинной установки, реализующей предлагаемыйспособ,Установка состоит из цилиндра высокогодавления (ЦВД) 1, соединенного трубопро.водами 2 свежего пара, на которых установлены стопорные клапаны 3, с котлом(не показан). ЦВД 1 подключен к промежуточному пароперегревателю 4, которыйсоединен с первым цилиндром среднего давления (ЦСИ) 5, за которым последовательно установлены второй цилиндр среднего давления (ЦСД) 6, цилиндр низкого. давления (ЦНД) 7 и конденсатор 8, последний соединен с воздухоотсасывающимустройством (зжекторами) 9 и 10. Трубо.проводы 2 свежего пара соединены с кон.денсатором 8 пускосбросным устройством(ПСБУ) 11. На трубопроводах 12, соединяющих промежуточный пароперегреватель 4с ЦСД - 1 5, установлены клапаны 13 среднего давления. Трубопроводы 12 соединенысбросной линией 14, на которой установленклапан 15, с конденсатором 8. ЦВД 1снабжен устройством для обогрева (ох.лаждения) фланцевых соединений 16, под.ключенным к ЦВД 1 трубопроводами17, на которых установлены последовательно вентили 18 и 19. К трубопроводу 17между вентилями 8 и 19 для связи с ат.мосферой подключен трубопровод 20, накотором установлен вентиль 21, Устройства соединены сбросными линиями 22 с перепускными трубопроводами 23 междуЦСД.1 5 и ЦСД - 1 Г 6. Устройство дляобогрева (охлаждения) фланцевых соединений24 ЦСД5 соединено с ЦСД5 трубопро.водом 25, на котором установлен вентиль26 и к которому подсоединена для связис атмосферой. линия 27 с установленнымна ней вентилем 28, Устройство соединенолиниями 29 с перепускными трубопровода.ми 23, Для контроля относительных перемещений роторов (не показаны) ЦВД 1 иЦСД.1 5 установлены устройства 30 и 31.Температурное состояние корпусов ЦВД 1и ЦСД5 контролируется датчиками 32и 33. Температурное состояние фланцевого1196519 45 50 55 1 чений. 5 10 15 20 Ф 25 30 35 40 соединения ЦВД 1 контролируется датчика. ми 34, а температурное состояние фланце. вого соединения ЦСД5 - датчиками 35.На перепускном трубопроводе 36 между ЦСД-П 6 и ЦНД 7 установлена задвижка 37 с обводной линией 38, на которой уста новлен запорно-регулирующий клапан 39, К перепускному трубопроводу 36 подключена для связи с атмосферой линия 40 с вен. тилем (клапаном) 41.1Расхолаживание турбины осуществляют следующим образом.Вначале после остановки турбины при работе валоповоротного устройства (не показано) организируют охлаждение только фланцевых соединений 16 и 24 ЦВД 1, ЦСД5. Для этого открывают вентили 19, 21 и 28 и закрывают вентили 8 и 26, Одновременно закрывают клапаны 3, 13, 15, ПСБУ 11, задвижку 37, открывают клапан 39. После выполнения операций по сборке схемы включают в работу воэдухоотсасы. вающие устройства 9 и 10. За счет создаваемого ими разрежения воздух из атмо. сферы по трубопроводам 17 и 20 поступает в устройства обогрева фланцевых соединений 16 ЦВД 1, охлаждает флаицевые ,соединения 16 и по линиям 22 сбрасыва.ется в перепускные трубопроводы 23. Од. новременно происходит охлаждение флакцевых соединений 24 ЦСД.1 5, Воздух по трубопроводу 25 и линии 27 поступает в устройство обогрева фланцевых соединений 24 и сбрасывается по линиям 29 в перепускные трубопроводы 23. Из последних воздух поступает в ЦСД6; проходит его, по перепускным трубопроводам 36 проходит через клапан 39, поступает в ЦНД 7, а оттуда в конденсатор 8, из которого отсасывается воэдухоотсасываюшими устрой.ствами 9 и О. Организовав такую схему движения воэ. духа через фланцевые соединения 16, 24 ЦВД 1 и ЦСД5 с помощью датчиков 32 и 34 контролируют изменение температур. ного состояния ЦВД 1, а с помощью датчиков 33 и 35 - изменение температурного состояния ЦСД 1 5. Если разность температур, замеряемых датчиками 32 и 34, или разность температур, эамеряемых датчиками 33 и 35, превысит установленные для них предельные значения, то прикрывают клапан 39 и уменьшают расходы воздуха, проходя. щего через фланцевые соединения 16 и 24, темп охлаждения фланцевых соединений 16 и 24 снижается, и контролируемые разнос. ти уменьшаются до заданных предельных зна.1196519 0 35 Одновременно с помощью устройств 30 и 31 контролируют изменение относительных перемещений роторов ЦВДи ЦСД.1 5. После того как относительные перемещения обоих роторов превысят установленные для них минимальные значения, изменяют схему движения воздуха, Для этого организируют подачу воздуха в проточную часть ЦСД5 и 1 ХВД 1, Для этого открывают клапаны 3 и 13, ПСБУ 11. При этом воздух, прошедший фланцевые соединения 16 ЦВД 1 и фланцевые соединения 24 ЦСД5, разде. ляется на два потока: часть его по линиям 22 и трубопроводам 24, через ЦСД6, трубопровод 36, клапан 39, ЦНД 7 поступает в конденсатор 8, минуя проточную часть ЦВД 1 и ЦСД5. Вторая часть поступает на выход ЦСД.Г 5, проходит его проточную часть в обратном направлении, и далее движется по. следовательно через клапаны 13 среднего давления, трубопроводы 12, промежуточный пароперегреватель 4, ЦВД 1, стопорный клапан 3, трубопроводы 2 свежего. пара, пус. косборное устройство 11, конденсатор 8, эжекторы 9 и 10 и сбрасывается в атмо. сферу, С этого момента охлаждение ЦВД 1 и ЦСД. 5 осушествляется как подачей воздуха во фланцевые соединения 16 и 24, так и пропуском его через проточную часть этих цилиндров. При этом через проточную часть пропускается воздух, предварительно прошедший через фланцевые соединения 16 и 24. Такая схема движения воздуха обес. печивает опережающее охлаждение фланце. вых соединений 16 и 24 в целом и каждого иэ цилиндров 1 и 5, что определяет. рост относительных перемещений ротора в сторону удлинения. Для стабилизации вели. чины относительных перемещений роторов постепенно увеличивают долю расхода воздуха, проходящего через проточную часть ЦВД 1 и ЦСД5; уменьшая соответствен- . но ту . часть, которая отсасывается возду. хоотсасываюшими устройствами 9 и 10 помимо проточной части укаэанных цилннд. ров. Это регулирование осуществляется с помощью клапана 39 путем постепенного его Фприкрытия. По мере прикрытия клапана 39 увеличивается доля воздуха, проходящего через проточную часть ЦВД 1 и ЦСД5, вследствие чего темп остывания роторов этих цилиндров возрастает, и относительные перемещения роторов уменьшаются. Одновременно возрастает темп остывания корцусов ЦВД 1 и ЦСД5 в результате того, что охлаждаются не только фланцевые соеди. нения 16 и 24, но и другие детали корпу. са. Увеличение расхода воздуха,. проходяще 20 25 30 40 45 50 55 4го через проточную часть ЦВЛ 1 и ЦСД5, таким образом, благоприятствует увеличению темпа (скорости) остывания. Одновременно снижается разность температур между корпусом и фланцевым соединением 16 и 24 каждого из цилиндров, замерявмая датчиками 32 и 34 для ЦВД 1 и датчиками 33 и 35 для ЦС 11. 5. Последнее определяется тем обстоятельством, что темп остывания фланцевых соединений 16 и 24 сохра. няется прежним, так как расход воздуха через фланцевые соединения 16 и 24 не меняется, а темп остывания собственно корпусов растет по мере роста расхода воздуха через проточную часть ЦВД 1 и ЦСДС учетом этого при использовании рассматриваемой схемы движения воздуха после начала подачи последнего в проточную часть ЦВДи ЦСД5 надежность процесса расхолаживания определяется только изменением относительных перемешений роторов ЦВД 1 и ЦСД.1 5, которые должны поддерживаться в интервале между верхней и нижней границами допустимых значений. При приближении относительного перемеще./ ния одного из роторов к нижней границе допустимых значений уменьшают расход воз. духа, проходяшего через проточную часть, от. крытием клапана 39, увеличивая ту долю расхода, которая проходит помимо проточ- . ной части. При увеличении запаса по относи. тельным перемешениям роторов по отноше. нию к нижней границе, т,е, при изменении этих перемещений в направлении к верхней границе допустимых значений или стабилиза. ции их значений с необходимым запасом (1,0 - 2,0 мм) по отношению к нижней границе допустимых значений, долю расхода воздуха, подаваемого в проточную часть, увеличивают - вплоть до полного закрытия клапана 39, При закрытиии клапана 39 .весь расход воздуха, проходяшего фланцевые соединения 6 и 24, проходит через проточную часть ЦВЛи ЦСД5. При наличии .возможности дальнейшего увеличения темпа охлаждения цилиндров, что определяется величиной указанного запаса по отношению к нижней границе допустимых значений от. носительных перемешений роторов, целесооб разно увеличить расход воздуха, проходяще. го через проточную часть, Для этого производят сообщение проточной части охлаждае- мых цилиндров с атмосферой путем открытия клапана 4 на линии 40, Воздух из атмосферы под действием перепада давлений, обеспечиваемого работой эжекторов 9 и О, поступает через трубопровод 36 в ЦСД,6, а из него по трубопроводам 23 в ЦСД5, где подмешивается к основному потокуСоставитель В, ГутороТехред А.Ач Л. Патай о дактор Р, Ци Подписи 496го комитета СССРний и открытийушская наб., д. 4/5 каз 7541/30ВНИ Тира И Государственн о делам изобрет осква, Ж, Р 303 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 3 1196 воздуха. В результате увеличивается расход воздуха, проходящего через проточную часть БВД 1 и ЦСД 1 5. Одновременно несколь. ко уменьшается расход воздуха, проходяще. го через фланцевые соединения 16 и 24, так как подвод в проточную часть воздуха по линии 40 понижает перепад давле. ния между атмосферой и проточной частью, который определяет расход воздуха, проходя-, щего через фланцевые соединения 16 и 24, 10 Увеличение расхода воздуха, проходящего че. рез проточную часть охлаждаемыхцилиндров, при некотором сокращении его расхода через фланцевые соединения 6 и 24 приводит к увеличению темпа остывания ротора 15 при снижении темпа остывания статора. В результате скорость роста относительных перемещений ротора в сторону удлинения па. 519 бдает. В дальнейшем процессом расхолажива.ния управляют, регулируя степень открытия клапана 41 в зависимости от изменения величин относительных перемещений роторов. При приближении относительных перемещений к нижней границе интервала допусти.мых значений вентиль 41 прикрывают вплоть до полного его закрытия при достижении укаэанной границы, При возрастании отно. сительных перемещений по мере приближе. ния к верхней границе допустимых значений степень открытия вентиля 41 увеличивают. При снижении температуры обоих охлаждаемых вгясокотемпературных цилиндров ЦВЛ 1 и ЦСД 1 5, контролируемой с по мощью датчиков 32 и 33, до заданной тем пературы процесс расхолаживания прекращают, для чего отключают эжекторы 9 и 10,