RU2161704C2 - Method for producing mechanical energy in steam turbine - Google Patents

Abstract

FIELD: power engineering; thermal power plants. SUBSTANCE: method involves steam energy conversion by supplying reheat steam to working chambers and discharging dead steam from them. Turbine rotor spider has holes providing alternate communication between chambers and reheat-steam and water delivery passages. After chambers are filled with reheat steam, water is injected into them in the amount sufficient to ensure water hammer within chambers upon its evaporation. EFFECT: enhanced efficiency, simplified design, facilitated maintenance of turbine. 1

Description

Изобретение относится к энергетике и может найти применение на тепловых электростанциях. The invention relates to energy and may find application in thermal power plants.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ преобразования энергии в паровой турбине, включающий подачу перегретого пара в рабочие камеры и отвод из них отработанного пара (RU 94028917 A1, кл. F 01 D 1/00, опубл. 20.06.1996). Closest to the invention in technical essence is a method of converting energy in a steam turbine, comprising supplying superheated steam to the working chambers and removing exhaust steam from them (RU 94028917 A1, class F 01 D 1/00, publ. 06/20/1996).

Однако данный способ имеет недостаточно высокий КПД, кроме того, турбина, в которой он осуществляется, имеет сложную конструкцию и неудобна в эксплуатации. However, this method has a low efficiency, in addition, the turbine in which it is carried out has a complex structure and is inconvenient to operate.

Задачей изобретения является повышение КПД, упрощение конструкции и условий эксплуатации. The objective of the invention is to increase efficiency, simplifying the design and operating conditions.

Поставленная задача достигается за счет того, что для осуществления способа преобразования энергии в паровой турбине, включающего подачу перегретого пара в рабочие камеры и отвод из них отработанного пара, в ступице ротора турбины выполнены сквозные отверстия, через которые камеры сообщают поочередно с каналами подачи перегретого пара и с каналами подачи воды, причем после заполнения камер перегретым паром в них впрыскивают воду в количестве, обеспечивающем при ее испарении гидравлические удары в камерах. The problem is achieved due to the fact that for the implementation of the method of converting energy in a steam turbine, including supplying superheated steam to the working chambers and removing exhaust steam from them, through holes are made in the turbine rotor hub through which the chambers communicate alternately with the superheated steam supply channels and with water supply channels, moreover, after filling the chambers with superheated steam, they are injected with water in an amount that ensures hydraulic shocks in the chambers during its evaporation.

Изобретение поясняется чертежом, на котором схематично изображен поперечный разрез паровой турбины для осуществления способа. The invention is illustrated in the drawing, which schematically shows a cross section of a steam turbine for implementing the method.

В ступице 1 установлена неподвижная ось 2 с каналами 3 для подачи пара и каналами 4 для подачи воды. Ступица 1 имеет сквозные отверстия 5, расположенные напротив рабочих камер 6. Ротор 7 со ступицей 1 вращается на неподвижной оси 2. На корпусе 8 установлены неподвижные выхлопные патрубки 9 с регулирующими клапанами 10. A fixed axis 2 is installed in the hub 1 with channels 3 for supplying steam and channels 4 for supplying water. The hub 1 has through holes 5 located opposite the working chambers 6. The rotor 7 with the hub 1 rotates on a fixed axis 2. On the housing 8 there are fixed exhaust pipes 9 with control valves 10.

Способ преобразования осуществляется следующим образом. The conversion method is as follows.

По каналам 3 в рабочие камеры 6 поступает перегретый пар через сквозные отверстия 5 в ступице 1. Камеры 6 заполняются перегретым паром. При дальнейшем повороте ротора 7 сквозные отверстия в ступице 1 совмещаются с каналами 4 подачи воды, происходит впрыск воды в среду перегретого пара, находившегося в камерах 6. Под действием интенсивного теплового контакта перегретого пара и воды, последняя мгновенно испаряется, создавая в камерах 6 гидравлические удары ("хлопки"). В результате происходит интенсивный выброс рабочего тела (пара) через выхлопные патрубки 9 и клапаны 10, что приводит к возникновению реактивных сил, обеспечивающих крутящий момент на валу турбины. Крутящий момент передается на вал электрогенератора. Through channels 3, superheated steam enters the working chambers 6 through the through holes 5 in the hub 1. The chambers 6 are filled with superheated steam. With a further rotation of the rotor 7, the through holes in the hub 1 are aligned with the water supply channels 4, water is injected into the medium of the superheated steam located in the chambers 6. Under the influence of intense thermal contact of the superheated steam and water, the latter instantly evaporates, creating hydraulic shocks in the chambers 6 ("pops"). As a result, an intensive discharge of the working fluid (steam) occurs through the exhaust pipes 9 and valves 10, which leads to the appearance of reactive forces that provide torque to the turbine shaft. Torque is transmitted to the generator shaft.

Claims (1)

Способ преобразования энергии в паровой турбине, включающий подачу перегретого пара в рабочие камеры и отвод из них отработанного пара, отличающийся тем, что в ступице ротора турбины выполнены сквозные отверстия, через которые камеры сообщают поочередно с каналами подачи перегретого пара и с каналами подачи воды, причем после заполнения камер перегретым паром в них впрыскивают воду в количестве, обеспечивающем при ее испарении гидравлические удары в камерах. A method of converting energy in a steam turbine, comprising supplying superheated steam to the working chambers and removing exhaust steam from them, characterized in that through holes are made in the hub of the turbine rotor through which the chambers communicate alternately with the superheated steam supply channels and with the water supply channels, after filling the chambers with superheated steam, they are injected with water in an amount that ensures hydraulic shocks in the chambers when it evaporates.