ТУРБОУСТАНОВКА ДЛЯ НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПАРА
TURBINE PLANT FOR LOW-POTENTIAL STEAM SOURCES

Изобретение относится к области энергетики, в частности к паровым турбинам, использующим пар низких параметров.
Известны паротурбинные установки, имеющие многоступенчатый ротор, работающие на паре низких параметров на геотермальных месторождениях (см. «Паровые турбины и турбогенераторы», номенклатурный перечень - изд. «Силовые машины», М., 2004 г., стр.40-41). Основной недостаток установок такого типа - невозможность их использования при давлении пара, близком к атмосферному, полученному от вскипания воды при температуре (100-150)°C.
Известны установки, содержащие паротурбинную и гидропаровую ступени, выхлопной патрубок и конденсатор пара, использующие пар низких параметров, полученный от вскипания воды при температуре (100-150)°C (см. патент РФ №2325538 от 13.05.2008 г.) Основной недостаток этих установок - трудность регулирования мощности из-за больших объемных расходов пара.
Преодоление этих недостатков возможно, если регулирование мощности производить изменением давления в конденсаторе за счет подачи в него дополнительного воздуха. Схема такой установки приведена на фигуре 1. Она состоит из паровой турбины 1 с системой регулирования 3 и вакуумной системой 8, куда входят элементы: выхлопной патрубок 2, конденсатор 4 и устройство удаления неконденсирующихся газов 5, конденсатный насос 6, и сообщающегося с атмосферой регулирующего клапана 7 (установленного на одном из элементов вакуумной системы - выхлопном патрубке 2, конденсаторе 4 или устройстве удаления неконденсирующихся газов 5), который открывает подачу воздуха из атмосферы в конденсатор 4 и управление которым осуществляется по импульсной линии 9, связывающей его с системой регулирования 3.
Турбоустановка работает следующим образом. Пар низкого давления поступает в паровую турбину 1, расширяется в ней до давления в вакуумной системе 8, производя полезную работу. Отработавший пар поступает в конденсатор, вакуум в котором поддерживается устройством удаления неконденсирующихся газов 5, а конденсат пара откачивается конденсатным насосом 6. При необходимости уменьшить мощность паровой турбины от системы регулирования 3 импульсной линией 9 передаются управляющие импульсы к регулирующему клапану 7, который открывает подачу воздуха из атмосферы в конденсатор 4. Давление в конденсаторе 4 возрастает, и мощность уменьшается. При необходимости повысить мощность регулирующий клапан 7 прикрывается, расход воздуха уменьшается, давление в конденсаторе 4 также уменьшается, а мощность турбоустановки растет. При полностью закрытом регулирующем клапане 7 мощность максимальна.
Такое устройство существенно упрощает регулирование мощности и создает новое качество регулирования турбоустановок.