Способ воздушного расхолаживания паровой турбины

 

СПОСОБ ЮЗДУШНОГО РАСХОЛАЖИВАНИЯ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ путем сообщения фланцевых соединений цилиндров на входе с атмосферой и на выходе с воздухоотсасываюшим устройством и регулирования расхода охлаждающего воздуха в зависимости от величины относительных перемещений роторов, сообщения проточной части цилиндров с воздухоотсасывающим устройством и подачи в нее охлаждающего воздуха по достижении заданных минимальных значений относительных перемещений роторов, регулирования расходов охлаждающего воздуха в зависимости от отклонения текущего значения относительного перемещения ротора от нижней и верхней границ интервала его допустимых значений и сообщения проточной части с атмосферой, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат энергии и упрощения способа, охлаждающий воздух подают в проточную часть с выхода фланцевь1х соединений, регулирование расходов осуществляют изменением расхода воздуха на воздухоотсасывающее уст- . i ройство из фланцевого соединения помимо проточной части, проточную часть сообщают (Л с атмосферой после прекращения сброса воздуха из фланцевых соединений помимо проточной части, а дальнейщее регулирование расходов охлаждающего воздуха осуществляют изменением расхода воздуха, подаваемого в проточную часть из атмосферы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И} 5ц F 01 D 21/00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГПФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3794379/24-06 (22) 27.09.84 (46) 07.12.85. Бюл. Р 45 (71) Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова (72) В. Л. Похорилер, Е. Э. Вульфов, Д. Е. Губанов, П. Л. Сурис и С. А. Требухин (53) 621.165 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И . 767374, кл. F 01 D 21/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР У 1010300, кл. F 01 D 2!/00, 1981. (54) (57) СПОСОБ ВОЗДУШНОГО РАСХОЛА—

ЖИВАНИЯ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ путем сообщения фланцевых соединений цилиндров на входе с атмосферой и на выходе с воздухоотсасываюшим устройством и регулирования расхода охлаждающего воздуха в зависимости от величины относительных перемещений роторов, сообщения проточной части цилиндров с воздухоотсасывающим устройством и подачи в нее охлаждающего воздуха по достижении заданных минимальных значений относительных перемещений роторов, регулирования расходов охлаждающего воздуха в зависимости от отклонения текущего значения относительного перемещения ротора от нижней и верхней границ интервала его допустимых значений и сообщения проточной части с атмосферой, о т л и ч аю ш и и с я тем, что, с целью снижения затрат энергии и упрощения способа, охлаждающий воздух подают в проточную часть . с выхода фланцевых соединений, регулирование расходов осуществляют изменением расхода воздуха на воздухоотсасывающее устройство иэ фланцевого соединения помимо Е проточной части, проточную часть сообщают с атмосферой после прекращения сброса воздуха из фланцевых соединений помимо про- С точной части, а дальнейшее регулирование расходов охлаждающего воздуха осуществляют Я изменением расхода воздуха, подаваемого в проточную часть из атмосферы.

11965)9

j чений.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для сокращения процесса остывания турбины при воздушном расхолаживании, снижения зат-. рат энергии и упрощения операций по регулированйю процесса расхолаживания.

Цель изобретения — снижение затрат энер. гии на осуществление процесса расхолаживания и упрощение способа при сокращении продолжительности остывания турбины при остановках, На чертеже изображена схема паротурбинной установки, реализующей предлагаемый слособ.

Установка состоит из цилиндра высокого давления (ЦВД) 1, соединенного трубопроводами 2 свежего пара, на которых установлены стопорные клапаны 3, с котлом (не показан). ЦВД 1 подключен к промежуточному пароперегревателю 4, который соединен с первым цилиндром среднего давления (ЦСИ) 5, за которым последовательно установлены второй цилиндр среднего давления (ЦСД вЂ” 11) 6, цилиндр низкого . давления (ЦНД) 7 и конденсатор 8, последний соединен с воздухоотсасывающим устройством (эжекторами) 9 и 10. Трубопроводы 2 свежего пара соединены с конденсатором 8 пускосбросным устройством (ПСБУ) 11. На трубопроводах 12, соединяющих промежуточный пароперегреватель 4 с ЦСД вЂ” )5,,установлены клапаны 13 среднего давления. Трубопроводы 12 соединены сбросной линией 14, на которой установлен клапан 15, с конденсатором 8. ЦВД 1 снабжен устройством для обогрева (ох лаждения) фланцевых соединений 16, подключенным к ЦВД 1 трубопроводами

17, на которых установлены последовательно вентили 18 и 19. К трубопроводу 17 между вентилями 18 и 19 для связи с атмосферой подключен трубопровод 20, на котором установлен вентиль 21. Устройства соединены сбросными линиями 22 с перепускными трубопроводами 23 между

ЦСД-1 5 и ЦСД вЂ” 1) 6. Устройство для обогрева (охлаждения) фланцевых соединений

24 ЦСД-1 б соединено с ЦСД-I 5 трубопроводом 25, на котором установлен вентиль

26 и к которому подсоединена для связи с атмосферой. линия 27 с установленным на ней вентилем 28. Устройство соединено линиями 29 с перепускными трубопроводами 23, Для контроля относительных перемещений роторов (не показаны) ЦВД 1 и

ЦСД-1 5 установлены устройства 30 и 3).

Температурное состояние корпусов ЦВД 1 и I)СД-1 5 контролируется датчиками 32 и 33. Температурное состояние фланцевого

40 соединения ЦВД контролируется датчиками 34, а температурное состояние фланцевого соединения ЦСД-1 5 — датчиками 35.

На перепускном трубопроводе 36 между

ЦСД-П 6 и ЦНД 7 установлена задвижка

37 с обводной линией 38, на которой установлен запорно-регул))рующий клапан 39. К перепускному трубопроводу 36 подключена для связи с атмосферой линия 40 с вентилем (клапаном) 41.

Расхолаживание турбины осуществляют следующим образом.

Вначале после остановки турбины при работе валоповоротного устройства (не показано) организируют охлаждение только фланцевых соединений 16 и 24 ЦВД 1, ЦСД-) 5. 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 воэдухоотсасывающие устройства 9 и 10. 3а счет создаваемого ими разрежения воздух из атмосферы по трубопроводам )7 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. Одновременно происходит охлаждение флак- . цевых 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 ЦСД-11 6; проходит его, по перепускным трубопроводам 36 проходит через клапан 39, поступает в ЦНД 7, а оттуда в конденсатор 8, из которого отсасывается воздухоотсасываюшими устройствами 9 и !О.

Организовав такую схему движения воздуха через фланцевые соединения 16, 24

ЦВД 1 и ЦСД-I 5 с помощью датчиков 32 и 34 контролируют изменение температурного 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, проходящего через фланцевые соединения 16 и 24, темп охлаждения фланцевых соединений 16 и 24 снижается, и контролируемые разности уменьшаются до заданных предельных зна1196519

Одновременно с помощью устройств 30 и

31 контролируют изменение относительных перемещений роторов ЦВД и ЦСД-l 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 ЦСД-E 5 и ЦВД 1. Для этого открывают клапаны

3 и 13, ПСБУ 11. При этом воздух, прошедший фланцевые соединения 16 ЦВД 1 и фланцевые соединения 24 ЦСД-1 5, разде ляется на два потока: часть его по линиям 22 и трубопроводам 2), через ЦСД-П 6, трубопровод 36, клапан 39, ЦНД 7 поступает в конденсатор 8, минуя проточную часть ЦВД 1 и

ЦСД-E 5. Вторая часть поступает на выход

ЦСД-Г 5, проходит era проточную часть в обратном направлении, и далее движется последовательно через клапаны 13 среднего давления, трубопроводы 12, промежуточный пароперегреватель 4, ЦВД 1, стопорный клапан 3, трубопроводы 2 свежего, пара, пускосборное устройство 11, конденсатор 8, эжекторы 9 и 10 и сбрасывается в атмосферу. С этого момента охлаждение ЦВД 1 и ЦСД-I 5 осуществляется 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 обеспечивает опережающее охлаждение фланцевых соединений 16 и 24 в целом и каждого иэ цилиндров 1 и 5, что определяет. рост относительных перемещений ротора в сторону удлинения. Для стабилизации величины относительных перемещений роторов постепенно увеличивают долю расхода воздуха, проходящего через проточную часть

ЦВД и ЦСД-1 5, уменьшая соответствен- . но ту . часть, которая отсасывается воздухоотсасываюшими устройствами 9 и 10 помимо проточной части укаэанных цилиндров. Это регулирование осуществляется с помощью клапана 39 путем постепенного его

Ф прикрытия. По мере прикрытия клапана 39 увеличивается доля воздуха, проходящего через проточную часть ЦВД 1 и ЦСД-1 5, вследствие чего темп остывания роторов этих цилиндров возрастает, и относительные перемещения роторов уменьшаются. Одновременно возрастает темп остывания кор усов ЦВД 1 и ЦСД-I 5 в результате того, что охлаждаются не только фланцевые соединения 16 и 24, но и другие детали корпуса. Увеличение расхода воздуха,. проходяще20

4 го через проточную часть ЦВЛ 1 и ЦСД-1 5, 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 ЦС11-1 5. Последнее определяется тем обстоятельством, что темп остывания фланцевых соединений 16 и 24 сохраняется 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 I и ЦСД-1 5

С учетом этого при использовании рассматриваемой схемы движения воздуха после начала подачи последнего в проточную часть ЦВД и ЦСД-1 5 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 воздуха, проходяшего через проточную часть, открытием клапана 39, увеличивая ту долю расхода, которая проходит помимо проточ-ной части. При увеличении запаса по относительным перемешениям роторов по отношению к нижней границе, т.е. при изменении этих перемещений в направлении к верхней границе допустимых значений или стабилизации 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 16 и 24, проходит через проточную часть ЦВЛ-1 и ЦСД-1 5. При наличии .возможности дальнейшего увеличения темпа охлаждения цилиндров, что определяется величиной указанного запаса по отношению к нижней границе допустимых значений относительных перемещений роторов, целесооб- . разно увеличить расход воздуха, проходящего через проточную часть. Для этого производят сообщение проточной части охлаждае- мых цилиндров с атмосферой путем открк|тия клапана 4! на линии 40. Воздух из атмосферы под действием перепада давлений, обеспечиваемого работой эжекторов 9 и !О, поступает через трубопровод 36 в ЦСД-11. 6, а из него по трубопроводам 23 в ЦСД-1

5, где подмешивается к основному потоку

/7СИ

Составитель В. Гуторов

Техред А.Ач Корректор Л. Патай

Редактор Р, Цицика

Заказ 7541/30 Тираж 496 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

5 1196 воздуха. В результате увеличивается расход воздуха, проходящего через проточную часть

UB3 1 и ЦСД-1 5. Одновременно несколько уменьшается расход воздуха, проходящего через фланцевые соединения 16 и 24, так как подвод в проточную часть воздуха по линии 40 понижает перепад давления между атмосферой и проточной частью, который определяет расход воздуха, проходя- . щего через фланцевые соединения 16 и 24. 10

Увеличение расхода воздуха, проходящего через проточную часть охлаждаемых цилиндров, при некотором сокращении его расхода через фланцевые соеринения !6 и 24 приводит к увеличению темпа остывания ротора при снижении темпа остывания статора. В результате скорость роста относительных перемещений ротора в сторону удлинения па519 б дает. В дальнейшем процессом расхолаживания управляют, регулируя степень открытия клапана 41 в зависимости от изменения величин относительных перемещений роторов. При приближении относительных перемещений к нижней границе интервала допустимых значений вентищ 41 прикрывают вплоть до полного его закрытия при достижении укаэанной границы. При возрастании относительных перемещений по мере приближения к верхней границе допустимых значений степень открытия вентиля 41 увеличивают. При снижении температуры обоих охлаждаемых вгясокотемпературных цилиндров

ЦВД 1 и ЦСД 1 5, контролируемой с помощью датчиков 32 и 33, до заданной тем. пературы процесс расхолаживания прекращают, для чего отключают эжекторы 9 и 10.