×
27.02.2014
216.012.a6f3

Результат интеллектуальной деятельности: ЭНЕРГОУСТАНОВКА С ПЕРЕГРУЗОЧНЫМ РЕГУЛИРУЮЩИМ КЛАПАНОМ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002508454
Дата охранного документа
27.02.2014
Аннотация: Изобретение относится к энергетике. Энергоустановка, содержащая перегрузочный паропровод, в котором расположен перегрузочный регулирующий клапан, управляемый регулятором давления, причем перегрузочный регулирующий клапан открывается прежде, чем откроется обводной регулирующий клапан, который образует байпас между паровпуском и паровыпуском высокого давления, как только будет превышено заданное значение. Также представлен способ эксплуатации энергоустановки. Изобретение позволяет уменьшить потери мощности. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к энергоустановке с парогенератором и паровой турбиной в соответствии с ограничительной частью п.1, а также к способу эксплуатации энергоустановки в соответствии с ограничительной частью п.5 формулы изобретения.

Как правило, энергоустановки содержат парогенератор и паровую турбину, выполненные таким образом, что внутренняя энергия водяного пара преобразуется в механическую энергию вращения. Приводимые в действие такими паровыми турбинами генераторы эксплуатируются, как правило, с частотой 50 Гц для европейского рынка и 60 Гц для рынка США. В современные паровые турбины подается водяной пар, который может иметь давление до 350 бар и температуру до 700°С. Этот необходимый в паровой турбине пар вырабатывается парогенератором, причем это является вызовом для материалов и компонентов парогенератора. Особенно важными компонентами являются регуляторы мощности, давления и частоты вращения. Чтобы необходимые 50 или 60 Гц можно было поддерживать в течение длительного необходимого промежутка времени, к регуляторам предъявляются высокие требования. Обычно энергоустановки необходимы для режима основной нагрузки, а это приводит к тому, что вся установка постоянно нагружена в течение длительного промежутка времени. В непрерывном режиме частота вращения вала паровой турбины и количество подаваемого к ней пара, в основном, постоянные. Однако, тем не менее, может случаться так, что в случае внезапного изменения нагрузки в электросети потребителя изменяется прикладываемая к генератору передача крутящего момента, а это приводит к тому, что мощность паровой турбины может резко измениться, чему за счет регулирования следует воспрепятствовать. Внезапное изменение мощности паровой турбины возможно также из-за неполадки.

Как правило, энергоустановка эксплуатируется в режиме постоянного давления, скользящего давления или в мощностном режиме. В конкретном случае, когда нагрузка в сети потребителя внезапно уменьшилась, паровая турбина должна передавать на генератор меньший крутящий момент. Это можно реализовать за счет того, что расположенные для подачи в паровую турбину клапаны закрываются или парогенератор вырабатывает меньшее количество пара с меньшим давлением.

В современных энергоустановках регуляторы давления выполнены таким образом, что давление свежего пара в паровой системе высокого давления во время пуска паровой турбины доводится до постоянного значения. Как правило, обводной паропровод располагается таким образом, что паровпуск высокого давления паровой турбины соединяется с ее паровыпуском высокого давления.

Сбросы нагрузки до собственной потребности или до холостого хода с номинальной мощности называются сбоями. При этом регулирующий клапан свежего пара и улавливающий регулирующий клапан закрываются ускоренным ходом. Поскольку, однако, парогенератор не может так же быстро снизить мощность, избыточный пар должен направляться мимо паровой турбины. Для этого открывается расположенный в обводном паропроводе обводной регулирующий клапан, в результате чего избыточный пар направляется мимо паровой турбины. Если давление при полной нагрузке превышает заданное значение, то открывается перегрузочный регулирующий клапан, прежде чем откроются обводные регулирующие клапаны. Однако направленный мимо паровой турбины избыточный пар не расширяется, совершая работу, из-за чего в целом уменьшается КПД энергоустановки. Обводной регулирующий клапан работает так, что заданное значение давления в обводном паропроводе становится выше характеристики скользящего давления. При возрастании давления за пределы выбранного расстояния обводной регулирующий клапан открывается, ограничивая давление вверх, что приводит к потере мощности.

Задачей изобретения является усовершенствование энергоустановки таким образом, чтобы уменьшить потерю мощности.

Для этого, согласно изобретению, предусмотрены перегрузочный паропровод, который образует гидродинамическое соединение между парогенератором и ступенью перегрузки паровой турбины, и расположенный в перегрузочном паропроводе перегрузочный регулирующий клапан, управляемый посредством регулятора давления.

Преимущество изобретения состоит также в том, что при регулировании давления и полной нагрузке избыточный пар больше не приходится направлять по обводному паропроводу мимо паровой турбины, а он вводится по перегрузочному паропроводу в паровую турбину, правда, к ее перегрузочной ступени. После нее этот введенный пар, расширяясь, преобразуется в энергию вращения. Это достигается за счет того, что, когда давление при полной нагрузке возрастает выше заданного значения, перегрузочный регулирующий клапан открывается, прежде чем откроется обводной регулирующий клапан в обводном паропроводе. Таким образом, перегрузочный паропровод действует по типу обводной станции, в результате чего пар вводится в паровую турбину вместо того, чтобы его бесполезно направить мимо нее.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения охарактеризованы в зависимых пунктах формулы изобретения. В одном варианте паровая турбина выполнена таким образом, что перегрузочная ступень, гидродинамически соединяемая с перегрузочным паропроводом, выполнена, в свою очередь, таким образом, что подаваемый пар преобразуется, совершая работу. Следовательно, тепловая энергия пара оптимально используется для повышения за счет этого КПД энергоустановки.

Задача изобретения в части способа решается по п.5 формулы изобретения. Существенным признаком предложенного способа является то, что регулятор давления, управляющий перегрузочным регулирующим клапаном, выполняется таким образом, что можно установить заданное значение, и при превышении этого заданного значения обводной регулирующий клапан открывается только тогда, когда перегрузочный регулирующий клапан уже открыт.

Предпочтительным образом перегрузочный регулирующий клапан открывается при частичной и/или полной нагрузке.

Благодаря предложенным энергоустановке и способу ее эксплуатации всю электростанцию можно эксплуатировать более гибко, поскольку как в режиме регулирования мощности, так и в режиме предварительного давления перегрузочным регулирующим клапаном можно управлять при любой мощности. Другое преимущество в том, что пусковые потери и потери мощности меньше, поскольку перегрузочный регулирующий клапан направляет пар в паровую турбину вместо того, чтобы бесполезно направить его мимо паровой турбины в конденсатор.

Изобретение более подробно поясняется ниже на примере его осуществления со ссылкой на чертежи, на которых изображено:

фиг.1 - принципиальная схема энергоустановки;

фиг.2 - диаграмма.

Энергоустановка 1 на фиг.1 включает в себя паровую турбину 2, причем она состоит из секции 2а высокого давления, секции 2b среднего давления и секции 2с низкого давления. Посредством парогенератора 3 свежий пар поступает по паропроводу 4 и через регулирующий клапан 5 в паровпуск 6 высокого давления секции 2а. Дополнительно к паропроводу 4 для свежего пара энергоустановка 1 включает в себя обводной паропровод 7, который гидродинамически соединяет паропровод 4 с паровыпуском 8 высокого давления секции 2а. В обводном паропроводе 7 расположен обводной регулирующий клапан 9.

Кроме того, энергоустановка 1 включает в себя перегрузочный паропровод 10, который гидродинамически соединяет парогенератор 3 с перегрузочной ступенью 11 секции 2а высокого давления. В перегрузочном паропроводе 10 расположен перегрузочный регулирующий клапан 12.

Как правило, перегрузочный 12 и обводной 9 регулирующие клапаны закрыты, причем регулирующий клапан 5 свежего пара открыт и управляется регулятором давления или мощности (не показан).

Выходящий из секции 2а пар называется холодным паром промежуточного перегревателя и снова нагревается в промежуточном перегревателе 13. Выходящий из промежуточного перегревателя 13 пар называется горячим, промежуточно перегретым паром 14. Он течет через регулирующий клапан 15 среднего давления в секцию 2b среднего давления и расширяется там, совершая работу. Выходящий из секции 2b пар гидродинамически соединяется через выходные паропроводы 16 среднего давления с паровпуском 17 низкого давления секции 2с низкого давления. Выходящий из секции 2с пар направляется по выходному паропроводу 18 низкого давления в конденсатор 19, преобразуется там в воду и, наконец, направляется насосом 20 питательной воды к парогенератору 3, в результате чего контур водяного пара замкнут. Преобразованный из тепловой энергии в энергию вращения пар приводит вал 21, который, в свою очередь, приводит генератор 22, вырабатывающий, наконец, электрическую энергию.

Регулирующие клапаны 5, 12, 9 также присоединены к собственным отдельным регуляторам давления. При этом регулятор давления для перегрузочного регулирующего клапана 12 выполнен таким образом, что может быть установлено заданное значение, при превышении которого он открывается, прежде чем откроется обводной регулирующий клапан 9. Клапан 12 открывается, как правило, при полной нагрузке.

Поступающий через перегрузочную ступень 11 пар преобразуется в работу, вместо того чтобы бесполезно направлять его по обводному паропроводу 7 мимо секции 2а высокого давления. За счет этого дополнительно повышается КПД энергоустановки.

Для регулирования между характеристикой скользящего давления секции 2а и обводной характеристикой высокого давления нанесена новая характеристика давления для клапана 12. Если давление свежего пара возрастает выше этой новой характеристики давления, то открывается клапан 12, а не клапан 9. Клапан 12 регулирует затем давление, заданное его новой характеристикой. За счет этого свежий пар через клапан 12 используется в секции 2а, а не направляется бесполезно в конденсатор 19 мимо паровой турбины 2.

Существуют два режима, в которых паровая турбина не может полностью использовать выработанный парогенератором свежий пар. Во-первых, это происходит при запуске электростанции от остановки до номинальной мощности или частоты вращения, а, во-вторых, когда в номинальном режиме осуществляется частичное или полное отключение нагрузки. В этом случае турбокомплект так быстро, насколько это возможно, будет приспосабливаться к новым требованиям, причем парогенератор может следовать, однако, лишь с задержкой. В течение этого времени пар будет продолжать вырабатываться котлом до тех пор, пока регулятор давления пара не будет снова контролировать весь процесс его выработки. Непоглощенные количества пара могут быть либо выпущены в атмосферу, либо существует возможность разобщения пара от паровой турбины за счет быстро реагирующих обводных станций и его подачи в конденсатор. Таким образом, получают замкнутый парорегулирующий контур, из которого больше не теряются никакие количества пара.

На фиг.2 характеристики давления показаны в зависимости от массового потока пара. На оси Y нанесено давление 26 свежего пара, а на оси Х - массовый поток 25 из парогенератора. Характеристика 27 скользящего давления обозначает обычный режим. Когда клапаны турбины полностью открыты, массовый поток пара при номинальном давлении полностью поглощается турбиной.

Характеристика 28 заданного значения обводной станции проходит с разностью ΔР давлений выше характеристики 27 скользящего давления. Вследствие этого обводная станция не открывается слишком рано. Только когда рабочее давление возросло на разность давлений, открываются обводные клапаны.

Согласно изобретению между характеристиками 27, 28 нанесена дополнительная характеристика 29 управления перегрузочным клапаном. Она лежит выше характеристики 27 и ниже характеристики 28. Когда давление 26 свежего пара возрастает при работе выше скользящего давления в соответствии с характеристикой 27, сначала открывается клапан 12 и только затем клапан 9.


ЭНЕРГОУСТАНОВКА С ПЕРЕГРУЗОЧНЫМ РЕГУЛИРУЮЩИМ КЛАПАНОМ
ЭНЕРГОУСТАНОВКА С ПЕРЕГРУЗОЧНЫМ РЕГУЛИРУЮЩИМ КЛАПАНОМ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 71-80 of 1,427 items.
20.08.2013
№216.012.5f99

Способ изготовления отверстия

Изобретение относится к способу изготовления в детали отверстия с ограничительными боковыми сторонами. Способ включает направление на поверхность детали лазерного луча (4) и образование отверстия (2) путем испарения материала детали. Отверстие изготавливают за несколько технологических проходов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490105
Дата охранного документа: 20.08.2013
27.08.2013
№216.012.64f1

Горелочное устройство

Изобретение относится к области энергетики. Горелочное устройство установки для сжигания текучих видов топлива содержит горелочную втулку (18), по меньшей мере, один канал (3, 4) для подачи воздуха и, по меньшей мере, один канал (9, 13, 19, 23) для подачи соответствующего топлива, при этом, по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491478
Дата охранного документа: 27.08.2013
27.08.2013
№216.012.6568

Система управления, управляющее вычислительное устройство и способ функционирования системы управления

Группа изобретений относится к защищенной от отказов системе управления. Технический результат заключается в упрощении конструкции системы управления с сохранением ее отказоустойчивости. Для этого предложена система управления с управляющим вычислительным устройством, которое предусмотрено для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491597
Дата охранного документа: 27.08.2013
27.08.2013
№216.012.6570

Система регулирования тока и способ для регулирования тока

Группа изобретений относится к средствам регулирования тока. Технический результат заключается в повышении надежности и точности системы регулирования тока. Для этого предложена система регулирования тока, которая содержит по меньшей мере одну продольную ветвь с линейным продольным регулятором...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491605
Дата охранного документа: 27.08.2013
27.08.2013
№216.012.65b5

Проводниковая система для резистивного переключательного элемента по меньшей мере с двумя связками проводников из сверхпроводящих проводниковых лент

Изобретение относится к электротехнике, к проводниковым системам резистивных переключающих элементов. Технический результат состоит в повышении электрической прочности, уменьшении индуктивности и потерь в переменном поле и улучшении охлаждения. Проводниковая система (1А) для резистивного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491674
Дата охранного документа: 27.08.2013
27.08.2013
№216.012.65ca

Устройство для энергопитания длинной статорной обмотки с несколькими секциями обмотки

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для энергопитания. Техническим результатом является обеспечение компенсации реактивной мощности независимо от регулирования источника энергии. Устройство для энергопитания длинной статорной обмотки (1), имеющей несколько...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491695
Дата охранного документа: 27.08.2013
27.08.2013
№216.012.65cd

Магнитное устройство электрической машины с трубопроводом охладителя

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам, и касается особенностей конструктивного выполнения магнитных устройств электрических машин с основой, выполненной ферромагнитной, и снабженных трубопроводами охладителей. Технический результат, достигаемый при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491698
Дата охранного документа: 27.08.2013
27.08.2013
№216.012.65fe

Защищенная от манипулирования передача данных между автоматизированными приборами

Изобретение относится к способу передачи дейтаграммы между автоматизированными приборами автоматизированных установок. Для того чтобы передачу дейтаграмм между автоматизированными приборами (20а, 20b) с применением сравнительно незначительной вычислительной мощности защитить от ошибок или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491747
Дата охранного документа: 27.08.2013
10.09.2013
№216.012.6838

Составная часть машины и газовая турбина

Составная часть машины для газовой турбины с основной частью, изготовленной из исходного материала, которая в частичной области своей поверхности снабжена футеровкой из наносимого материала с большей твердостью и/или вязкостью по сравнению с исходным материалом. Футеровка образована некоторым...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492327
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.09.2013
№216.012.6915

Силовой полупроводниковый модуль с боковыми стенками слоистой конструкции

Изобретение относится к силовому полупроводниковому модулю. Технический результат - предложение силового полупроводникового модуля, обладающего высокой взрывоустойчивостью и изготавливаемого с особенно оптимальными затратами. Достигается тем, что в силовом полупроводниковом модуле (1),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492548
Дата охранного документа: 10.09.2013
Showing 71-80 of 945 items.
20.07.2013
№216.012.5780

Компрессор для газовой турбины

Компрессор для газовой турбины содержит кольцеобразный в поперечном сечении тракт течения для сжимаемой в нем среды, корпус, по меньшей мере, одно отверстие отбора в наружной стенке и, по меньшей мере, одно расположенное в корпусе отверстие. Тракт течения ограничен радиально снаружи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488008
Дата охранного документа: 20.07.2013
20.07.2013
№216.012.579f

Элемент горелки и горелка с коррозионно-стойкой вставкой

Изобретение относится к области энергетики. Фланец (20) опоры горелки, содержащий поверхность, которая потенциально контактирует с горючим материалом, содержит выполненный из основного материала основной корпус (21) и выполненную из коррозионностойкого материала вставку (22), причем вставка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488039
Дата охранного документа: 20.07.2013
20.07.2013
№216.012.57b1

Плавильная печь

Изобретение относится к металлургическому производству. Технический результат - повышение качества регулирования процесса плавки в печи. Плавильная печь (10) содержит по меньшей мере один возбудитель колебаний (40, 41, 42) и по меньшей мере один сенсор (50, 51, 52), которые размещены на корпусе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488057
Дата охранного документа: 20.07.2013
20.07.2013
№216.012.57f7

Устройство с телом датчика

Изобретение относится к устройству, содержащему тело датчика, которое имеет ориентированную с изгибом по существу коаксиально оси чувствительную поверхность. Устройство содержит тело (7а) датчика и раму (1). Тело (7а) датчика расположено на раме (1). Рама (1) имеет щеки (13). Тело (7а) датчика...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488127
Дата охранного документа: 20.07.2013
27.07.2013
№216.012.5918

Абсорбент, способ его получения и его применение

Изобретение относится к абсорбенту, для удаления диоксида углерода из дымовых газов, образующихся в работающей на ископаемом топливе установке для сжигания. Абсорбент содержит двухкомпонентную смесь из свободной аминокислоты и соли аминокислоты. В пересчете на молярную концентрацию свободная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488429
Дата охранного документа: 27.07.2013
27.07.2013
№216.012.5a9a

Способ и устройство для классификации генерирующих звук процессов

Использование: для классификации генерирующих звук процессов. Сущность: заключается в том, что для классификации генерирующих звук процессов (P) выполняют следующие этапы: определение (S1) звуковых сигналов, которые вызываются генерирующими звук процессами (H), извлечение (S2) признаков (m) из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488815
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.08.2013
№216.012.5e65

Электронный предохранитель блока электропитания

Изобретение относится к защитной схеме блока электропитания установки постоянного напряжения, дающей экономичную возможность выполнения электронного предохранителя в выходном контуре регулируемого блока электропитания. Технический результат заключается в проектировании установки, в которой в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489786
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.08.2013
№216.012.5f6f

Конструктивный элемент с каталитической поверхностью, способ его изготовления и применение этого конструктивного элемента

Изобретение относится к конструктивному элементу. Описан конструктивный элемент с катализаторной поверхностью (12), причем катализаторная поверхность (12) состоит из металлических составляющих участков (14) поверхности и соприкасающихся с ними составляющих участков (13) поверхности из MnO, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490063
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.5f96

Способ сварки и конструктивный элемент

Изобретение может быть использовано при ремонте конструктивных элементов с заполнением сваркой углублений поврежденной области. Углубление (4) имеет контур (16), который ограничивает наружную поверхность (13) конструктивного элемента относительно углубления (4). Углубление (4) заполняют слоями...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490102
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.5f99

Способ изготовления отверстия

Изобретение относится к способу изготовления в детали отверстия с ограничительными боковыми сторонами. Способ включает направление на поверхность детали лазерного луча (4) и образование отверстия (2) путем испарения материала детали. Отверстие изготавливают за несколько технологических проходов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490105
Дата охранного документа: 20.08.2013
+ добавить свой РИД