ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БЛОК С ОБЪЕДИНЕННЫМ СТОПОРНО-РЕГУЛИРУЮЩИМ КЛАПАНОМ НА ЛИНИЯХ ПОДВОДА ПАРА К ПАРОВОЙ ТУРБИНЕ И СО СТОПОРНЫМИ КЛАПАНАМИ НА ЛИНИЯХ СБРОСА ПАРА В КОНДЕНСАТОР

Область использования полезной модели
Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована при новом строительстве, модернизации и реконструкции энергетических блоков с паротурбинными и парогазовыми установками (ПТУ и ПГУ).
Уровень техники
Известен принятый в качестве прототипа полезной модели энергетический блок, содержащий паровую турбину с цилиндрами высокого, среднего и низкого давления (ЦВД, ЦСД, ЦНД) и конденсатором, а также линии подвода к указанной турбине пара соответствующего давления (ВД, СД, НД) с запорно-регулирующей арматурой, установленной по меньшей мере на линии подвода пара ВД, линию отвода пара на промперегрев и по меньшей мере одну быстродействующую редукционно-охладительную установку (БРОУ), подключенную по меньшей мере к линии подвода пара ВД и соединенную на выходе сбросной линией с указанным конденсатором непосредственно или через линию отвода пара на промперегрев (Фрагин М.С. «Регулирование и маслоснабжение паровых турбин: настоящее и ближайшая перспектива. - СПб.: Энерготех, 2005, с.72, рис.7.4). В указанном известном энергетическом блоке на каждой линии подвода пара к турбине установлено по два клапана: стопорный клапан (СК) и регулирующий клапан (РК), предназначенных обеспечить плотность запорной арматуры на этих линиях в соответствии с правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ. На линиях же сброса пара в конденсатор непосредственно или через линию отвода пара на промперегрев предусмотрен только один РК в составе БРОУ. Такая схема установки запорно-регулирующей арматуры приводит к повышенным утечкам пара на сброс при неизбежной потере плотности РК БРОУ со временем эксплуатации. Утечки пара порой доходят до 20-30 т/ч, что соответствует потере мощности энергоблока до 10 МВт.
Задача полезной модели - снизить утечки пара в сбросные линии, не увеличивая количества предусмотренной тепловой схемой паротурбинной части энергоблока запорно-регулирующей арматуры, то есть не снижая его маневренности. Достигаемый при этом технический результат заключается в обеспечении гарантированной плотности линий сброса пара в конденсатор при выключении БРОУ.
Раскрытие полезной модели
Указанные задача и достигаемый технический результат обеспечиваются тем, что в энергетическом блоке, содержащем паровую турбину с ЦВД, ЦСД, ЦНД и конденсатором, а также линии подвода к указанной турбине пара соответствующего давления с запорно-регулирующей арматурой, установленной по меньшей мере на линии подвода пара ВД, линию отвода пара на промперегрев и по меньшей мере одну БРОУ, подключенную по меньшей мере к линии подвода пара ВД и соединенную на выходе сбросной линией с указанным конденсатором непосредственно (однобайпасная схема) или через линию отвода пара на промперегрев (двухбайпасная схема), согласно полезной модели паропроводная запорно-регулирующая арматура выполнена в виде одного для каждой линии подвода пара к турбине объединенного стопорно-регулирующего клапана (СРК), а на каждой сбросной линии или на объединяющей их общей сбросной линии перед конденсатором дополнительно установлен СК.
Причинно-следственная связь между отличительными признаками полезной модели и достигаемым техническим результатом связана с тем, что в настоящее время на энергоблоках с паровыми турбинами используется пуск и изменение нагрузки на скользящих параметрах при небольших относительно номинальных параметров давлениях, а на малых оборотах для снятия нагрузок с подшипников используется гидроподъем ротора, что при утечках пара через СРК в турбину допускает вращение ее ротора до 800 об/мин безопасным.
Краткое описание чертежа
На фиг.1 в качестве одного из возможных примеров изображена тепловая схема ПТУ с расположением запорно-регулирующей арматуры согласно полезной модели в варианте однобайпасной схемы с общей сбросной линией в конденсатор; на фиг.2 - то же в варианте ПГУ с однобайпасной схемой и общей сбросной линией в конденсатор; на фиг.3 - то же в варианте ПТУ с однобайпасной схемой и отдельными сбросными линиями в конденсатор от каждой БРОУ; на фиг.4 - то же в варианте ПГУ с однобайпасной схемой и отдельными сбросными линиями в конденсатор от каждой БРОУ; на фиг.5 - то же в варианте ПТУ с двухбайпасной схемой и общей сбросной линией в конденсатор; на фиг.6 - то же в варианте ПГУ с двухбайпасной схемой и общей сбросной линией в конденсатор; на фиг.7 - то же в варианте ПТУ с двухбайпасной схемой и отдельными сбросными линиями в конденсатор от каждой БРОУ; на фиг.8 - то же в варианте ПГУ с двухбайпасной схемой и отдельными сбросными линиями в конденсатор от каждой БРОУ.
Подробное описание полезной модели
Энергетический блок ПТУ (фиг.1, 3, 5, 7) содержит паровой котел 1 с основным пароперегревателем 2.1 и промежуточным пароперегревателем 2.2, паровую турбину с ЦВД 3, ЦСД 4, ЦНД 5 и конденсатором 6, электрогенератор ЭГ 7, конденсатный насос КН 8, деаэратор Д 9, питательный насос ПН 10. Предусмотрены также линия 11 перепуска пара от ЦСД к ЦНД линия 12 подвода конденсата к деаэратору Д 9, линия 13 подвода к нему греющего пара и линия 14 подачи питательной воды в котел 1. Энергетический блок ПГУ (фиг.2, 4, 6, 8) содержит котел-утилизатор 15, включающий в себя контур 16 ВД, контур СД в виде промежуточногоевателя 2.2 и контур НД с барабаном 17 НД, испарительной поверхностью 18 и ПН 10. Так же, как ПТУ ПГУ содержит паровую турбину с ЦВД 3, ЦСД 4, ЦНД 5 и конденсатором 6, ЭГ 7 и КН 8. В данном случае линия 12 предназначена для подвода конденсата непосредственно на вход испарительной поверхности 18. Паровой выход барабана 17 контура НД соединен линией 19 с линией 11 перепуска пара от ЦСД 4 к ЦНД 5.
Во всех вариантах выполнения (фиг.1-8) энергетический блок согласно полезной модели содержит линию 20 подвода к ЦВД 3 турбины пара ВД с СРК ВД 21, линию 22 (холодную нитку промперегрева) отвода пара от ЦВД 3 в промежуточный пароперегреватель 2.2, линию 23 (горячую нитку промперегрева) от промежуточного пароперегревателя 2.2 на вход ЦСД 4 с установленным на ней СРК СД 24, а на линии 11 перепуска пара с выхода ЦСД 4 на вход ЦНД 5 установлен СРК НД 25. Кроме того, предусмотрены линии 26, 27, 28 сброса при однобайпасной схеме (фиг.1-4) в конденсатор 6 пара соответственно из линии 20 ВД, линии 23 СД (горячая нитка промперегрева) и линии 11 НД, причем на указанных сбросных линиях установлены соответственно БРОУ ВД 29, БРОУ СД 30 и быстродействующее редукционное устройство БРУ НД 31. Для подвода на впрыск в БРОУ ВД 29 и БРОУ СД 30 охлаждающей воды (конденсата) от линии 12 служат отводы 32,33. При двухбайпасной схеме (фиг.5-8) непосредственно к конденсатору присоединены только линии 27, 28 сброса пара, линия же 26 соединена с линией горячего пара среднего давления (горячей ниткой 23 промперегрева). При этом в вариантах фиг.1, 2, 5, 6 все линии сброса объединены в общую линию 26, на которой перед конденсатором 6 установлен один общий стопорный клапан 34. В вариантах же фиг.3, 4, 7, 8 каждая сбросная линия 26 (фиг.3,4), и 27, 28 (фиг.3, 4, 7, 8) соединена с конденсатором 6 отдельно и имеет отдельный стопорный клапан 34.
Работа энергетического блока
Работа энергетического блока согласно полезной модели происходит следующим образом. При нормальной работе ПТУ или ПГУ на различных эксплуатационных режимах СРК ВД 21, СРК СД 24 и СРК НД 25 находятся в открытом или частично прикрытом положении, а БРОУ ВД 29, БРОУ СД 30 и БРУ НД 31, а также соответствующие стопорные клапаны СК 34 - в закрытом положении. Это обеспечивает надежное предотвращение потерь мощности в эксплуатационных режимах из-за утечек пара через неплотности БРОУ и БРУ. При пусковых режимах, наоборот, вначале СРК ВД 21, СРК СД 24 и СРК НД 25 закрывают, а БРОУ и БРУ (по меньшей мере БРОУ ВД 29) и соответствующие стопорные клапаны СК 34 открывают для сброса пара в конденсатор 6. Просачивание части пара в проточную часть паровой турбины через неплотности указанных СРК, как уже отмечалось ранее, опасности не представляет и не влияет на экономичность энергоблока.