Способ управления потоком рабочего тела в осевой турбомашине с двухъярусной проточной частью

 

1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ I ПОТОКОМ РАБОЧЕГО ТЕЛА В ОСЕВОЙ ТУРБОМАШИНЕ С ДВУХЪЯРУСНОЙ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТЬЮ, например вклнндра низкого давления, путем изменения объемного расхода рабочего тепа через ауусгл ступеней в зависимости or нагрузки, о г л и чаюшийся тем, что, с оеяью повышения КПД на режимах с нагрузк( кюнь ше номинальной, пспностью отключают нижний ярус последней ступени достижении через последаюю объемного росхада, составпякниего 0,63-0,75 от номинального 2. Способ по П.1, отянчаюшийс я тем, что полностью отключают нижние ярусы нескольких ступеней.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН, Зс5Р F

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

/ „. У :

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к вто сномЧ СвидятальСтву

)

r (21) 3460226/24-06 (22 ) 29.06,82 (46) 15.11.83. Бюл. М 42 (72) О.Н.Слабченко, B.H.Пономарев,, Т.И.Шведова и Л.Н.Танпура (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В,И,Ленина (53) 621.165.531.6 (088.8) (56) 1. Шегляев А.В. Паровые турбины. .М., "Энергия", 1976, с.353-354.

2, Авторское свидетельство СССР

М 428098, кл. F 01 9 17/00, 1972. (54) (57) 1..СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПОТОКОМ РАБОЧЕГО ТЕЛА В ОСЕВОЙ

„„SU„„1054553 А

ТУРБОМАШИНЕ С ДВУХЪЯРУСНОЙ ПРО»

ТОЧНОЙ ЧАСТЬЮ, например цилиндра низкого давления, путем изменения объемного расхода рабочего тела через ярусы ступе ней в зависимости от нагрузки, о т a и ч а ю m н и с я тем, что, с целью повышения КПД на режимах с нагрузкой мень ше номинальной, пааностью отключают нижний ярус последней ступени при достижении через последнюю объемного расхода, составляюшего 0,63-0,75 or номинального.

2, Способ по п.1, о r л и ч а ю я и йс я тем, что полностью отключают нижние ярусы нескольких ступеней.

1 10545

Изобретение относится к паровым и газовым турбинам бятьшой мошности, преимущественно к цилиндрам низкого давления паровых турбин, и может быть испо ьэовано при регулировании их нагрузки, 5

Известен способ управпения потоком рабочего тела в осевой турбине с двухъярусной проточной частью,на тример в цилиндре низкого давпения теплофрикционной паровой турбины, путем дроссепирования пото- 1О ка на входе в первые ступени 1 1 j ..

Недостатком такого способа управления является резкое снижение экономичности ступеней, расположенных эа первыми ступенями, при уменьшении расхода 15 пара

Известен также способ управления потоком рабочего тела в осевой турбомашине с двухъярусной проточной частью, например цилиндра низкого давления (UHO), 20 путем изменения объемного расхода рабочего тела через ярусы ступеней в зависимости от нагрузки 52 3 ° .

Однако этот способ имеет следующие недостатки, снижающие коэффициент полез 25 ного действия 1 цилиндра при пониженных объемных расходах рабочего тела (OL) (при пониженных нагрузках): работа нилинп( ра при при уменьшении С от номинальной величины до Я = 0 соответствует левой ветви зависимости 1 = f(Я), где имеет место резкое падение КПД, часть же зависимости = Е (Я) при Я 7йно c достаточно высоким уровнем KHD не используется, что снижает KIUL цилиндра 35 и всей турбины, увеличенные вентиляционные потери при закрытом верхнем ярусе, обусловпенные большими окружными скоростями рабочих лопаток на периферии, снижают KITO турбины, повышение потери 4> на утечку рабочего тела из нижнего яруса в верхний через зазоры в области межь. ярусных перегородок вызвано существенным падением давления в верхнем ярусе при его закрытии, что приводит к резко- 45 му возрастанию перепадов давлений на межъярусные перегородки в радиальном направлении. Кроме того, снижает:ся KHlтурбоустановки за счет уменьшения расхода рабочего тела на регенерацию при закрытии верхнего яруса, наличие в способе-прототипе поворотно-регулирующей диафрагмы в верхнем ярусе приводит к увеличенным потерям в ступени даже при номинальном объемном расходе, так как

55 нарушается течение рабочего тела в каналах сопловых решеток, топшина входных кромок которых равна или даже больше половины шага между лопатками.

53 2

11елью изобретения является повышение коэффициента попеэного действия на режимах с нагрузкой меньше номинальной.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу управления потоком рабочего тела в осевой турбомашине с двухъярусной проточной частью, например цилиндра низкого давпения, путем изменения объемного расхода рабочего тела через ярусы ступеней в зависимости от нагруз ки, полностью отключают нижний ярус, последней ступени при достижении через последнюю объемного расхода, составляюшего 0,63-0,75 от номинального.

При этом полностью отключают нижние ярусы нескольких ступеней.

На фиг. 1 представпена двухъярусная проточная часть UHjl дпя реализации данного способа; . на фиг, 2 - график зависимости = f (Я) дпя последней ступени; на фиг. 3 - то же, для БН.И.

Проточная часть LlHll содержит ступени 1, 2 и 3, разделенные на верхний и нижний ярусы 4 и 5. На входе в нижние ярусы 5 установлены поворотнорегули. руюшие диафрагмы 6.

Способ управления потоком рабочего тела. в осевой турбомашине с двухъярусной проточной частью осуществляется следующим образом, На режиме работы, соответствующем номинальному объемному расходу через двухъярусную проточную часть, например, цилиндра низкого давления конденсационной паровой турбины оворотно-регулирующие диафрагмы 6 открыты. При снижении объемного расхода через последнюю ступень 3 до 0,75-0,63 or номинального одновременно отключают нижние ярусы 5 при помощи поворотнс регулируюших диа фрагм 6 нескольких ступеней 1, 2 и 3 или в отдельной последней ступени 3.

Тем самым верхний ярус 4 переводят из режима работы, соответствующего левой ветви зависимостей 1 = f (GO (фиг. 2 и

3); на режим работы на правой ветви укаэанных зависимостей.

С дальнейшим уменьшением объемного расхода нагрузки точка, характеризующая режим работы верхнего яруса 4, перемешается с правой . ветви зависимости

g = f (Я) на левую, проходя через номинальное значение q Таким образом, при уменьшении объемного расхода почти до

40% от номинального режим течения в верхнем ярусе отклоняется от расчетного не более чем на 15-20, за счет чего и достигается основное повышение КИЛ.

3 1054553 4

Испачьэование предлагаемого способа менения относительного объемного расхоповышает КП,Б турбины в диапазоне из- да в пределах 0,8-0,4. Яюи г.2

РЯ

/, HDpt.

Составитель В.Гуторов

Редактор М.Бандура Техред М.Надь, Корректор Т.Вашкович

Заказ 9063/40 Тираж 535 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4