ТЕПЛОФИКАЦИОННАЯ ТУРБИННАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована на ТЭЦ.
Известна теплофикационная паровая турбина, содержащая цилиндр высокого давления (ЦВД), цилиндр среднего давления (ЦСД), цилиндр низкого давления (ЦНД) и электрический генератор, отличающийся тем, что электрический генератор располагается между цилиндром среднего давления (ЦСД) и цилиндром низкого давления (ЦНД), и его ротор с одной стороны соединяется с ротором ЦСД, а с другой стороны - с ротором ЦНД, причем соединение с ротором ЦНД допускает на чисто теплофикационных режимах быстрое разъединение этих роторов (патент на полезную модель РФ №108485, опубл. 20.09.2011 г.).
Наиболее близким техническим решением выбранным заявителем в качестве прототипа является теплофикационная паровая турбина с перепускным паропроводом между цилиндром высокого и цилиндром низкого давления, причем на выхлопе цилиндра низкого давления установлен конденсатор, перепускная труба имеет два вертикальных участка - восходящий участок со стороны цилиндра высокого или среднего давления и нисходящий участок со стороны цилиндра низкого давления, содержащая сепаратор влаги, установленный в перепускной трубе, и линию ее отвода, причем сепаратор влаги выполнен в виде сквозной полой цилиндрической или конической вставки, установленной внутри нисходящего вертикального участка перепускной трубы соосно с ним и прикрепленной к нему в нижней части при помощи кольцевого опорного диска с образованием кольцевого пристенного влагосборного кармана, днище которого образовано указанным опорным диском, а линия отвода влаги подключена к этому днищу (патентна полезную модель РФ №55427, опубл. 10.06 2008 г.).
Недостатком данной конструкции является не высокие эксплуатационные свойства и достаточно высокая энергоемкость.
Техническая задача заявляемой полезной модели - повышение удобства эксплуатации установки, снижение энергоемкости.
Техническая задача достигается тем, что теплофикационная турбинная установка, содержит цилиндр высокого давления и цилиндр низкого давления, между которыми имеется перепускной паропровод, причем на выхлопе цилиндра низкого давления установлен конденсатор, при этом установка выполнена двухвальной, выхлоп цилиндра высокого давления имеет вторую линию, соединенную с подогревателем сетевой воды, через запорно-предохранительную арматуру, а на перепускном паропроводе установлен стопорно-регулирующий клапан. Выхлоп цилиндра высокого давления предпочтительно имеет вторую линию, выполненную с возможностью подключения к потребителям.
Сравнение заявляемой полезной модели с прототипом показывает, что она отличается следующими признаками:
- установка выполнена двухвальной;
- выхлоп цилиндра высокого давления имеет вторую линию, соединенную с подогревателем сетевой воды, через запорно-предохранительную арматуру;
- на перепускном паропроводе установлен стопорно-регулирующий клапан.
Поэтому можно предположить, что заявляемая полезная модель соответствует критерию «новизна».
Полезная модель может быть изготовлена на стандартном оборудовании с использованием известных технологических процессов, поэтому она соответствует критерию «промышленная применимость».
Заявляемая полезная модель не требует подачи пара (и его дальнейшей конденсации) на охлаждение вращающихся и не совершающих полезную работу ступеней на теплофикационном режиме. Полное отключение цилиндра низкого давления позволяет проводить его (а также конденсатора) обслуживание и ремонт в течение отопительного сезона. Возможность поставки каждого из цилиндров как самостоятельной турбины в зависимости от требований заказчика: цилиндра низкого давления - на низкопотенциальных источниках пара, цилиндра высокого давления - как противодавленческой турбины.
На рисунке схематично показана заявляемая установка.
Установка содержит 1 - стопорно-регулирующий клапан высокого давления, 2 - цилиндр высокого давления, 3 - цилиндр низкого давления, 4 и 5 - генераторы переменного тока, 6 - сетевой подогреватель, 7 и 8 - запорно-регулирующая арматура, 9 -конденсатор, 10 - перепускной паропровод, 11 - вторая линия, 12 - вал цилиндра высокого давления, 13 - вал цилиндра низкого давления.
Установка работает следующим образом. Пар с определенными параметрами поступает из парового котла в цилиндр высокого давления 2 через стопорно-регулирующий клапан 1. В цилиндре высокого давления 2 пар совершает полезную работу, его потенциальная энергия переходит в кинетическую энергию вращения вала 12, передаваемую через жесткую полумуфту (на рисунке не показана) на генератор электрического тока 5. Далее движение частично отработанного пара регулируется в зависимости от выбранного режима (конденсационный или теплофикационный) с помощью запорно-регулирующей арматуры 7 и 8. При конденсационном режиме органы запорно-регулирующей арматуры 7 и 8 расположены таким образом, что вторая линия 11 цилиндра высокого давления 2 перекрыта, сетевой подогреватель 6 отключен, а цилиндр низкого давления 3 наоборот открыт, пар поступает в него через перепускной паропровод 10 совершает полезную работу вращая вал 13 и электрический генератор 4. Выхлоп цилиндра низкого давления соединен с конденсатором 9, где отработанный пар конденсируется и поступает обратно в паровой котел. При теплофикационном режиме пар подается в сетевой подогреватель 6 (или другим потребителям) через вторую линию 11, где конденсируется, сообщая тепло потребителю, и направляется обратно в котел. При этом цилиндр низкого давления 3 отключен от тока пара и находится в неработающем холодном состоянии, что позволяет проводить любые профилактические и ремонтные работы, как с самим цилиндром, так и с генератором 4 и конденсатором 9. Возможен также смешанный режим установки, когда запорно-регулирующая арматура 7 и 8 частично приоткрыта, пар из цилиндра высокого давления 2 идет по обеим линиям, происходит выработка тепловой энергии в сетевом подогревателе 6, а цилиндр низкого давления 3 нагружен частично. Такой режим может использоваться в межсезонье, когда высокая тепловая нагрузка на отопление не требуется.
Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет повысить удобства эксплуатации установки, и снизить ее энергоемкость.