Устройство для охлаждения выхлопного патрубка паровой турбины

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 11989108(23) Приоритет -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 150183. Бюллетень М 2 Дата опубликования описания 1501.83 Б, Ю. Гутман, М.Я. Ицкович, С. А. Майзель / Ю, Е "; Иахо ко А.А. Михайлов и В.А. Пахомов(72) Авторыизобретения Производственное объединение турбостроения"Ленинградский металлический завод(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ВЫХЛОПНОГО ПАТРУБКА ПАРОВОЙ ТУРБИНЫИзобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при работе турбины на малорасходных ре-. жимах.Известно устройство для охлаждения выхлопного патрубка с каналами, предназначенными для соединения парового пространства конденсатора и корневых сечений рабочих лопаток последних ступеней, а в паровом пространстве конденсатора на выходе каналов установлены коллекторы для образования охлаждающей пароводяной среды. К коллекторам подходит линия охлаждающего конденсата, в которой установлена запорная задвижка1 .Недостатком этого устройства для охлаждения выхлопного патрубка является подача конденсата с постоянным расходом в количестве, превышающем, как правило, требуемое по температурным условиям выхлопного патрубка и определяемом пропускной способностью задвижки, вызывает повышенную эрозию выходных кромок последних ступеней при работе турбины на мало- расходных режимах.Известно также устройство для охлаждения выхлопного патрубка паровой турбины, содержащее линию впрыска в пароприемное устройство конденсатора,регулирующий клапан которой снабженисполнительным механизмом с релеблокировки, электрически связаннымсо сбросными клапанами трубопроводасброса пара иэ котла в пароприемноеустройство, и регулятор температурывыхлопного патрубка турбины, имеющей10 сигнализатор частоты вращения ротора 23Однако у такого устройства недостаточная надежность из-за неоптимального расхода конденсата навпрыск с точки зрения снижения эрозии выходных кромок рабочих лопатокпоследних ступеней и поддержаниязаданных пределов температуры паровой среды в патрубке, допускаемыхпо условиям термонапряженного состояния лопаток и исключения расцентровок турбины.Цель изобретения - повышение надежности работы турбины путем снижения эрозионного износа выходных кромок рабочих лопаток последних ступеней в режимах повышения частотывращения, холостого хода и частичныхнагрузок,Укаэанная цель достигается тем,30 что на линии впрыска конденсата меж 989108ду регулирующим клапаном и пароприемным устройством установлен дополнительный регулирующий клапан с исполнительным механизмом и реле блокировки, электрически связанным с регулятором температуры и сигнализаторочастоты вращения ротора.На фиг. 1 изображено устройство,структурная схема; на фиг. 2 - электрическая схема включения реле блокировок.Устройство для охлаждения выхлопного патрубка паровой турбины 1 включает линию 2 впрыска конденсата впароприемное устройство 3 конденсатора 4. Линия 2 впрыска снабженарегулирующим клапаном (электрозадвижкой) 5 с входом б на открытиеи входом 7 на закрытие,В устройстве имеется источник 8напряжения, реле 9 блокировки (автоматика) с нормально разомкнутым контактом 10 и нормально замкнутымконтактом 11, выполненное срабатывающим при открытии сбросных клапанов 12, сбрасывающих пар из котлав пароприемное устройство 3 конденса.тора 4. Входы б и 7 на открытиеи на закрытие регулирующего клапана5 связаны электрически с источником8 напряжения, соответственно, через З 0нормально разомкнутый и нормальнозамкнутый контакты 10, 11 и реле 9.На линии 2 впрыска между регулирующим клапаном 5 и пароприемным уст-.ройством 3 конденсатора 4 установлен 35дополнительный регулирующий клапан(дозатор) 13 с приводом от исполнительного механизма 14 с входами 15.и 1 б на открытие и закрытие дополнительного регулирующего клапана 13. 40Устройство снабжено регулятором17 температуры с задатчиком (уставкой) температуры, равной заданной.(максимально допустимой температуревыхлопного патрубка) и с датчиком 4518; который установлен .за лопаткамипоследней ступени турбины 1,.а также реле 19 блокировки снормально замкнутым контактом20 и нормально разомкнутыми контактами 21. При этом входы 15 и 16 наоткрытие и закрытие исполнительногомеханизма 14 электрически связаныс выходом регулятора 17 температурычерез нормально разомкнутые контакты 21 реле 19 блокировки, а вход 15на открытие исполнительного механизма 14 электрически связан также систочником 8 напряжения через нормально замкнутый контакт 20 реле 19 блокировки.Сигнализатор 22 частоты вращенияротора с контактом 23 включен в цепьуправления реле 19 блокировки, замыкающимся при частых вращениях ротора турбины выше первой критической. 65 Устройство для охлаждения выхлопного патрубка работает следующим образом.При работе турбины на малорасходных режимах, когда имеются сбросы пара из котла в пароприемное устройство 3 конденсатора 4 для охлаждейия сбрасываемого пара на линии 2 впрыска в пароприемное устройство 3 подается охлаждающий конденсат через открытый регулирующий клапан (электрозадвижку) 5 и дополнительный регулирующий клапан 13Образующаяся в конденсаторе 4 пароводяная смесь производит охлаждение выхлопного патрубка турбины 1.При этом, в случае максимального количества впрыскиваемого конденсата, обеспечиваются необходимые условия для охлаждения выхлопного патрубка, но при частоте вращения ротора турбины выше частоты, соответствующей первой критической, имеет место эрозия выходных кромок лопаток последних ступеней, Уменьшение количества впрыскиваемого конденсата уменьшает эрозию, но приводит к повышению температуры выхлопного патрубка. Регулятор 17 температуры, управляющий посредством уставки положением дополнительного регулирующе. го клапайа 13, в зависимости от раз- . ности температур между контролируемой температурой выхлопного патрубка и ее допустимым значением, управляет изменением расхода конденсата, подаваемого на охлаждение пара, сбрасываемого в пароприемное устройство 3 конденсатора 4 обеспечивая, тем самым, необходимые условия охлаждения выхлопного патрубка. При пуске турбины при частоте вращения ротора меньше первой критической подается максимальное количество охлаждающего конденсата. В этом случае регулятор 17 температуры отключается от исполнительного механизма 14, дополнительного регулирующего клапана 13 посредством нормально разомкнутых контактов 21 реле 19 блокировки. При этом дополнительный регулирующий клапан 13 открывается полностью, для чего вход 15 на открытие его исполнительного механизма 14 нормально замкнутым ,контактом 20 реле 19 блокировки подключается к источнику 8 напряжения.При повышении частоты вращения ротора турбины 1 выше первой критической регулятор 17 температуры нормально разомкнутыми контактами 21 реле 19 блокировки подключается к исполнительному механизму 14 дополнительного регулирующего клапана 13 и, изменяя расход охлаждающего конденсата в зависимости от температуры выхлопного патрубка, поддерживает ее в заданных пределах,При разгружении и остановке турбины, когда частота вращения роторавыае первой критической, регулятор17 температуры подключен и обеспечивает дозированный расход конденсата,поддерживая оптимальным режим охлаж;дения выхлопного патрубка.При снижении частоты вращенияротора ниже первого критического, 1 Оисполнительный механизм 14 отключа етая от регулятора 17 температуры,вход 15 на открытие дополнительногорегулирующего клапана 13 подключается к источнику 8 напряжения, и дополнительный регулирующий клапан 13открывается полностью. При этом подается максимальный расход охлаждающего конденсата.Таким образом, организация дози-. 2 Орованной подачи конденсата в пароприемное устройство конденсаторав указанных режимах работы турбиныкогда наблюдается эрозионный износвыходных кромок рабочих лопаток последних ступеней турбины, позволяетобеспечить необходимое охлаждениевыхлопного патрубка при сниженииэрозии выходных кромок рабочих лопаток и одновременном поддержаниизаданных пределов паровой среды ввыхлопном патрубке оптимальными поусловиям термонапряженного состояниярабочих лопаток и исключить расцентровку турбины, что повышает надежность работы турбины. формула изобретенияУстройство для охлаждения выхлопного патрубка паровой турбины, содержащее линию впрыска в пароприемное устройство конденсатора, регулирующий клапан которой снабжен исполнительным механизмом с реле блокировки, электрически связанным со сброс- ными клапанами трубопровода сброса пара из котла в пароприемное устройство, и регулятор температуры выхлопного патрубка турбины, имеющей сигнализатор частоты вращения ротора, о т л и ч а ю щ е е с я теь 1, что, с целью повьааения надежности работы турбины путем, снижения эрозионного износа выходных кромок рабочих лопаток последних ступеней в режимах повышения частоты вращения, холостого хода и частичных нагрузок, на линии впрыска конденсата между регулирующим клапаном и пароприемным уст-, ройством установлен дополвительный регулирующий клапан с исполнительйым механизмом и реле блокировки, элект" рически связанным .с регулятором температуры и сигнализатором частоты вращения ротора.источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское. свидетельство СССР М 324890, кл, Р 01 Р 11/10, 1969.2. Авторское свидетельство СССР М 769035, кл, Г 01 О 25/30, 1978.989108 Составитель В, ГуторовПарфенова Техред А,Ач Корректор Е. Рошко еда каз 110 о/5 Патент", г. УжгорОд, ул. Проектная, 4 Тираж 533 НИИПИ Государст по делам изобр 13035, Москва,Подпиенного комитета СССтений и открытий