ВСТРОЕННАЯ СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ЦИЛИНДРОВ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ТЕПЛОФИКАЦИОННЫХ ПАРОВЫХ ТУРБИН
BUILT-IN SYSTEM OF EXTRACTION STEAM TURBINE LP CYLINDER COOLING

Изобретение относится к системам охлаждения цилиндров низкого давления (ЦНД) паровых турбин.
В режимах пуска, холостого хода и большими тепловыми нагрузками в проточной части ЦНД формируется напряженное тепловое состояние, обусловленное тепловентиляционными процессами, наиболее сильно проявляющимися в последних ступенях.
Поддержание допустимого температурного уровня различными схемами реализуется за счет впрыска воды в конденсаторе, в перепускных трубах, за последними ступенями и т.д.
Известна встроенная система охлаждения ЦНД турбины (см., например, В.А.Хаимов, Ю.А.Воропаев, С.В.Лукин. Встроенная система охлаждения ЦНД турбины Т-250/300-240. Электрические станции, 1994, №7, стр.32-35).
Известно охлаждающее устройство (см., например, Г.Д.Баринберг, Ю.М.Бродов, А.А.Гольдберг, Л.С.Иоффе, В.В.Кортенко, В.Б.Новоселов, Ю.А.Сахнин. Паровые турбины и турбоустановки Уральского турбинного завода. Екатеринбург, 2007 г., стр.398).
Общеизвестно, что ступени, работающие в зоне влажного пара, подвержены эрозионному износу и дополнительные впрыски воды только увеличивают эрозию проточной части.
Кроме того, другим недостатком штатных охлаждающих устройств является периодичность их работы, т.е. включение устройства производится тогда, когда температура рабочих лопаток достигает предельного уровня, что вызывает дополнительные температурные напряжения в рабочих лопатках.
Предлагаемая система охлаждения устраняет эти недостатки.
Цель изобретения - поддержание допустимого температурного уровня в проточной части ЦНД турбин и подсушка пара в перепускных трубах ЦНД.
Поддержание допустимого температурного уровня в проточной части ЦНД, состоящей из ротора и корпуса ЦНД, достигается с помощью тепловых труб, зоны испарения которых расположены в местах высоких температур, например в периферийной области последних ступеней, а зоны конденсации - в перепускных трубах из ЦСД в ЦНД. Таким образом, тепло трения и вентиляции будет использовано на подсушку пара перед ЦНД.
Для этого в нижней и верхней половинах ЦНД (фиг.1 и 2) в зонах над рабочими лопатками ротора ЦНД к козырькам диафрагм корпуса ЦНД приварены трубы 1, заполненные промежуточным теплоносителем, выведенные за пределы ЦНД и заведенные в перепускные трубы (ресиверы) 4.
На фиг.1 и 2 показаны продольный и поперечный разрез ЦНД с предлагаемой встроенной системой охлаждения, где:
1 - тепловая труба;
2 - нижняя половина ЦНД;
3 - верхняя половина ЦНД;
4 - перепускные трубы.
На фиг.3 показана система контроля и регулирования работы тепловой трубы, где:
5 - вентиль;
6 - трехходовой кран;
7 - мановакуумметр.
На фиг.4 показана соединительная муфта, где:
8 - муфта соединительная.
Система поддержания допустимого температурного уровня в проточной части ЦНД работает следующим образом.
При монтаже ЦНД и перепускных труб производится последовательная сборка тепловых труб с помощью соединительных муфт 8 фиг.4, заливается промежуточный теплоноситель и обеспечивается герметичность тепловых труб. Давление в тепловых трубах регулируется посредством отсоса воздуха через вентиль 5 и контролируется по мановакуумметру 7 фиг.3.
В режимах работы ЦНД, когда в периферийных зонах рабочих лопаток ротора и непосредственно над ними статорных деталях ЦНД начинается рост температуры, промежуточный теплоноситель также нагревается и закипает, при этом пар поднимается вверх в перепускные трубы, где охлаждается влажнопаровым потоком в перепускных трубах и конденсируется. Конденсат сливается вниз (в ЦНД), и процесс повторяется. Таким образом, предлагаемое охлаждающее устройство отводит избыточное тепло из периферийных зон рабочих лопаток и подсушивает пар, идущий в ЦНД.