SU1126027A1 - Цилиндр паровой турбины - Google Patents

Abstract

I. ЦИЛИНДР ПАРОВОЙ ТУРБИН содержащий внутренний и наружный корпусы с фланцами горизонтального разъема, камеры между корпусами и между наружным корпусом и обоймами, при этом в нижней части камер установлен коллектор С запорно-регулирующей арматурой на входе и парораспределительными трубами с отверсти ми , отличающийс  тем, что, с целью повьоиени  надежности и экономичности, цилиндр снабжен расположенным в верхней части камер дополнительным коллектором с запорнорегулирующей арматурой на входе и парораспределительными трубами с отверсти ми, оба коллектора расположены вдоль цилиндра, а парораспределительные трубы установлены эквидистантно внутренней поверхности наружного корпуса. ю 05 О ND ч1

Description

2. Цилиндр по п.1,отличающий с   тем, что парораспределительные трубы в зоне фпанпев снабжены дополнительными отверсти ми.

1 12602-7

3, Цилиндр по пп. 1 и 2. о т л- и чающийс  тем, что отверсти  выполнены по нормали к внутренней поверхности наружного корпуса.

f

Изобретение относитс  к области паротурбиностроени  и может быть использовано, преимущественно, в цилиндрах высокого и среднего давлени  .

Известен цилиндр паровой турбины, в котором дл  выравнивани  температуры верхней и нижней половины наружного корпуса цилиндра в кольцевых камерах отбора в плоскости, перпендикул рной оси турбины, установлены эжекторы Cl3.

Недостатками этого цилиндра  вл етс  то, что эжекторы можно использовать только после остановки турбины при вращении ротора вапоповоротным устройством (,ВПУ), но невозможно использовать на работающей турбине из-за непосредственного отсоса из проточной части Цилиндр а основног пара эжекторами и, соответственно, непроизводительных потерь рабочего пара. С помощью эжекторов невозможно регулировать температурное состо ние наружного корпуса и относительных удлинений ротора и корпуса цилиндра при переходных режимах работы турбины .

Известен также цилиндр паровой турбины, содержащий внутренний и наружный корпусы с фланцами горизонтального разъема, камеры между корпусами и наружным корпусом и обоймами, при этом в нижней части камер установлен коллектор с запорно-регулирующей арматурой на входе и парораспределительными трубами с отверсти ми 2 . ;

Недостатком этой конструкции  вл етс  невозможность прогрева верхней половины корпуса дл  создани  равномерного температурного пол  по диаметру и окружности последнего в случа х , когда температура нижней его половины больше верхней.

Отсутствует также возможность принудительного охлаждени  цилиндра турбины, когда температура металла нижней половины корпуса меньше темпе5 ратуры верхней его половины из-за того , что подача более холодного рабочего тела через коллектор нижней половины корпуса увеличивает температурный перепад между верхней и ниж ней половинами корпуса и приводит к деформации и прогибу наружного корпуса , задеванию элементов ротора о детали статора и его прогибу.

Кроме того, в таком цилиндре не

5 обеспечиваетс  необходима  скорость прогрева корпуса из-за недостаточной интенсивности теплообмена, т.к. подача теплоносител  ограничена конструктивными особенност ми в св 0 зи с ограниченным по условию надежности обойм количеством парораспределительных труб - необходимо сверлить большое количество отверстий в обоймах дл  установки труб, а также

из-за отсутстви  направленной подачи на обогреваемую поверхность корпуса , в результате чего увеличиваетс  врем  пуска и остановки турбины. Коллектор размещен вне зоны гори0 зонтального разъема корпуса, отсутствует непосредственна  и направленна  подача греющего пара на ука- занную зону, в результате чего неосуществимо выравнивание температур

5 между фланцами горизонтального разъема и стенками наружного корпуса, что приводит к возникновению значительных температурных напр жений в указанных элементах, а также и к короб лению корпуса и раскрытию фланцев горизонтального разъема.

Цель насто щего изобретени  состоит в повышении надежности и экономичности турбины.

Указанна  цель достигаетс  тем, что цилиндр паровой турбины, содер 5 . , НИИ относительных расширений ротора и статора, в результате чего обеспе чиваетс  быстрое и надежное проведе ние пуска турбины. Лри пуске турбины дл  исключени разности температур между верхней и нижней половинами 17 и 18 наружного корпуса 1, пар через коллекторы 7 и 12, парораспределительные трубы 8 и 13 и отверсти  9,14 и 15 пода .етс  на внутреннюю поверхность 10 обеих половин 17 и 18 корпуса 1, при З.ТОМ более холодна  половина 17 или 18 корпуса 1 вследствие большей разности между температурами пара и металла прогреваетс  быстрее чем гор ча  половина, в результате чего происходит выравнивание температур между ними. При наличии во врем  пуска отрицательной- разности температур между верхней и нижней половинами 17 и 18 наружного корпуса 1, когда ниж н   половина 18 гор чее верхней по ловимы 17, дл  регулировани  прогре , вом половин 17 и 18 корпуса 1 производитс  подвод с температурой больше температуры металла верхней половины 17 по трубе 16 к коллектору 12, парораспределительным трубам 13, и через отверсти  14 и 15 - на внутреннюю поверхность 10 верхней половины 17 наружного корпуса 1 . Этот процесс обеспечивает прогре металла верхней половины 17 до уровн  температур нижней половины 18 или до другого допустимого по услови м надежности турбин уровн , при котором, прогиб корпуса 1 не вызывает задеваний о него ротора. При обратной разности температур когда нижн   половина 18 холоднее верхней, подаетс  пар с температурой , большей чем температура металла нижней половины 18 к коллектору парораспределительным трубам 8 и через отверсти  9 - на внутреннюю .поверхность 10 нижней половины 18 jнаружного корпуса 1 . При охлаждении цилиндра основным . паром с температурой ниже температуры металла цилиндра происходит бо лее быстрое по сравнению с корпусами I и 3 охлаждение ротора. Дл  проведени  режима и охлаждени  корпусов 1 и 3 после остановки турбины при враще|1ии ротора ВПУ по трубам 16, коллекторам 7 и 12 и па276 рораспределительным трубам 8 и I3 в камеры 5 корпуса 1 подаетс  пар или другой теплоноситель, например воздух, с температурой ниже температуры металла наружного корпуса 1, при этом выбор величины температуры теплоносител  определ етс  обеспечением необходимых критериев надежности , допустимой скоростью изменени  температуры металла корпуса 1, величиной относительных расширений ротора и корпуса 1 и др. Таким образом, данна  конструкци  цилиндра в режиме пуска обеспечивает регулируемый прогрев как нижней , так и верхней половины корпуса, а из-за большего По интенсивности прогрева корпуса возможно удерживать в заданных пределах или при нербходиMoc-if .H в процессе пуска уменьшать удлинени  роторов относительно цилиндров , или осуществл ть более быстрое выравнивание температуры металла верхней и нижней i половин цилиндра. Указанные преимущества позвол ют при обеспечении наделсности сократить врем  пуска турбин и тем самым улучшить их маневренные качества, а за счет снижени  расхода топлива на пусковых режимах повысить их экономичность . За счет обеспечени  регулировани  прогрева корпуса при лю.бой разнице температур между верхней и нижней половинами корпуса на рейсимах нагружени  и номинальной нагрузки, когда наблюдаетс  отрицательна  разница температур,, в зависимости от поставленной задачи обеспечиваетс  либо исключение разности температур металла верха и низа цилиндра, либо снижение указанной разности температур .до допустимого уровн , при котором прогиб корпуса цилиндра не представл ет опасности, что повышает надежность турбины и сокращает врем  проведени  переходных эксплуатационных режимов. Последнее обуславливает повьшгение экономичности турбины за счет сокращени  расхода топлива на этих режимах. Выполнение дополнительных отверстий позвол ет увеличить интенсивность прогрева корпуса в зоне фланцев горизонтального разъема за счет направленной подачи теплоносител  в эту зону, что снижает разность температур и уровень термонапр жений в 3 жит внутренний и наружный корпусы с фланцами горизонтального разъема камеры между корпусами и между корпусом и обоймами, при этом в нижней части камер установлен коллектор с запорно-регулирую щей арматурой на входе и парораспре делительными трубами с отверсти ми Цилиндр снабжен расположенным в верхней части камер дополнительным коллектором с запорно-регулирующей арматурой на входе и парораспреде- лительными трубами с отверсти ми, оба коллектора расположены вдоль цилиндра, а парораспределительные трубы установлены эквидистантно внутренней поверхности наружного корпуса, при Э.ТОМ в зоне фланцев парораспределительные трубы снабжены дополнительными отверсти ми и все отверсти  выполнены по нормали к внутренней поверхности наружного корпуса. На фиг.1 изобр.ажен продольный разрез цилиндра; на фиг.2 попереч ный разрез цилиндра. Цилиндр паровой турбины содержит наружный корпус 1 с фланцами 2 горизонтального разъема, внутренний корпус 3,. обоймы 4 диафрагмы, камера 5 между корпусами 1,3 и между наружным корпусом I и обоймами 4. В нижней части 6 камер .5 (циливдра ) установлен коллектор 7 с запор но-регулирующей арматурой на входе (на чертеже не показана ) и с парораспределелительными трубами 8, снабженными отверсти ми 9 дл  душировани  внутренней поверхности 10 наружного корпуса 1. В верхней части 11 камер 5 между наружным и внутренним корпусами 1,3 и между н ружным корпусом Г и обоймами 4 установлен дополнительный коллектор с запорно-регулирующей арматурой н входе (на чертеже не показана ) и с парораспределительными трубами 1 имеющими отверсти  14. Коллекторы 7и 12 размещены по длине цилиндра а все парораспределительные трубы 8и 13 Коллектор 7 н 12 установлен эквидистантно внутренней поверхно ти 10 наружного корпуса I, включа  зону фланцев 2. В зоне фланцев 2 горизонтальног разъема парораспределительные трубы 8 и 13 снабжены дополнительными 27 , 4 . отверсти ми 15. Например, мол:ет быть выполнено два дополнительных р да отверстий 15, смещенных по дуге окружности парораспределительных труб 8 и 13 на 40 от основного р да отверстий 9 и 14. В парораспределительных трубах 8 и 13 все отверсти  9,14 и 15 вы полнены со стороны внутренней поверхности .10 наружного корпуса 1 и по нормали к ней и к каждому коллектору 7 и 12 подключен индивидуальный подвод пара по трубам 16 с запорнорегулирующей арматурой. Наружный и внутренний корпусы I и 3 состо т из верхней и нижней половин 17,18,19 и 20, которые имеют с ланцы 2 и 21 и стенки 22 и 23. Цилиндр работает следующим образом . . В начальный период пуска из-за малой интенсивности прогрева элементов HapyjKHoro корпуса 1 цилиндра с внутренним корпусом 3 образуютс  зна чительные удлинени  ротора (на чертеже не показан } относительно цилиндра , а также значительные перепады температур между фланцем 2 горизонтального разъема и стенкой 22 нару кного корпуса 1 цилиндра, между верхней и нижней половинами 17 и 18 наружного корцуса 1 . Ук-азанные  влени  привод т к задержке при пуске и увеличивают врем  нагрузки. Дл  интенсификации и регулировани  прогрева наружного корпуса 1 пар по трубам 16 подаетс  от собственного блока или от,общестанционного парового коллектора с температурой, превышающей температуру металла наружного корпуса 1, в коллекторы 7 и 12, парораспределительные трубы 8 и 13. Через отверсти  9,14 и 15 пар истекает С большой скоростью по нормали на внутреннюю поверхность 10 наружного корпуса 1 цилиндра. Подвод пара по нормали к внутренней поверхности 10 наружного корпуса 1 обеспечивает ( даже при небольших расходах его) интенсивный те.плообмеи на внутренней поверхности 10 корпуса 1 и высокие скорости его прогрева. В результате этого, а также регулировани  температуры и расхода пара, подаваемого в коллекторы 7 и 12, достигаетс  быстрое выравнивание температур в стенках 22 и фланцах 2, а также быстрое приведение до нормальных значе

Claims (3)

1. I. ЦИЛИНДР ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ, содержащий внутренний и наружный корпусы с фланцами горизонтального разъема, камеры между корпусами и между наружным корпусом и обоймами, при этом в нижней части камер установлен коллектор с’ запорно-регулирующей арматурой на входе и парораспределительными трубами с отверстиями, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности, цилиндр снабжен расположенным в верхней части камер дополнительным коллектором с запорнорегулирующей арматурой на входе и парораспределительными трубами с отверстиями, оба коллектора расположены вдоль цилиндра, а парораспределительные трубы установлены эквидистантно внутренней поверхности наружного корпуса.

   Фиг.1
2. 2. Цилиндр поп.1, отличающийся тем, что парораспределительные трубы в зоне фланцев снабжены дополнительными отверстиями.
3. 3. Цилиндр по пп. 1 и 2. о т л' и чающийся тем, что отверстия выполнены по нормали к внутренней поверхности наружного корпуса.