×
29.05.2018
218.016.526e

КОНТУР ЦИРКУЛЯЦИИ ВОДЯНОГО ПАРА И СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ КОНТУРА ЦИРКУЛЯЦИИ ВОДЯНОГО ПАРА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002653617
Дата охранного документа
11.05.2018
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к энергетике. Контур циркуляции водяного пара включает турбину высокого давления, конденсатор и парогенератор. Парогенератор соединен первой линией трубопровода с турбиной высокого давления. В направлении хода пара между парогенератором и турбиной высокого давления для питания турбины высокого давления установлены аварийные клапаны свежего пара и клапаны свежего пара. В направлении хода пара после турбины высокого давления установлена пусковая линия трубопровода, соединяющая зону отработавшего пара за турбиной высокого давления с конденсатором. Установлено, по меньшей мере одно, устройство управления, регулирующее в зависимости от количества оборотов, температуры и нагрузки турбины высокого давления закрывание пускового клапана для перекрытия пусковой линии трубопровода и открывание клапанов свежего пара. С помощью контура осуществляют способ эксплуатации, в частности запуск паровой турбины. Изобретение позволяет повысить эффективность запуска турбины. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Данное изобретение относится к контуру циркуляции водяного пара электростанции и к способу эксплуатации контура циркуляции водяного пара.

При запуске паровой турбины в зоне отработавшего пара турбины высокого давления может возникать слишком высокая температура, если турбина работает с низкой нагрузкой или на холостом ходу и отдает в потребительскую сеть только небольшую электрическую мощность или не отдает вообще. Для понижения температуры существуют две возможности:

1) снижение обратного давления турбины высокого давления,

2) повышение массового расхода в турбине высокого давления.

Однако повышение массового расхода при запуске с небольшой нагрузкой или на холостом ходу невозможно, так как повышение массового расхода вызывает повышение мощности турбины. Поэтому в известных из уровня техники паровых турбинах для процесса запуска используют т.н. пусковую линию трубопровода, соединяющую зону после турбины высокого давления (называемую также зоной отработавшего пара) с конденсатором паровой турбины и обеспечивающую снижение обратного давления турбины высокого давления.

Чтобы перевести известные из уровня техники паровые турбины из режима запуска или холостого хода в рабочий режим, пусковую линию перекрывают. Перекрытие пусковой линии необходимо, так как массовый расход пара, подаваемого через пусковую линию трубопровода в конденсатор, не используют для охлаждения промежуточного перегревателя.

При перекрытии пусковой линии трубопровода давление и, тем самым, температура на выходе из турбины высокого давления возрастают. Недопустимое возрастание температуры после перекрытия пусковой линии предотвращают одновременным повышением массового расхода турбины высокого давления.

При этом быстрое перекрытие пусковой линии трубопровода приводит к перепадам давления в водяном и паровом контуре, что может вызвать аварийную остановку турбины. Слишком медленное повышение массового расхода турбины высокого давления во время перекрытия пусковой линии вызывает слишком высокую температуру в зоне отработавшего пара после турбины высокого давления. Оба названных требования обуславливают оптимальное согласование перекрытия пусковой линии трубопровода и открытия клапанов свежего пара, чтобы, с одной стороны, быстро повысить массовый расход пара через клапаны свежего пара и, тем самым, сохранить низкую температуру и, с другой стороны, ограничить массовый расход в пусковой линии трубопровода, чтобы обеспечить необходимое питание промежуточного перегревателя и отрегулировать давление свежего пара посредством т.н. байпасной системы высокого давления. До настоящего времени эту задачу решали быстрым перекрытием пусковой линии трубопровода с предварительной командой на байпасную систему высокого давления. Однако такая процедура вызывает переходные температурные процессы в зоне отработавшего пара турбины высокого давления, а также сильные переходные процессы массового расхода в турбине высокого давления, в трубопроводе свежего пара и в трубопроводе, ведущем к промежуточному перегревателю.

В WO 2013/031121 A1 описана паровая турбинная установка и способ ее эксплуатации с контролем запуска турбины посредством системы перепускных трубопроводов.

Задачей настоящего изобретения является организация более «нежного» и плавного процесса запуска и, тем самым, снижения нагрузки на детали.

Эту задачу решают посредством контура циркуляции водяного пара и способом эксплуатации контура циркуляции водяного пара согласно независимым пунктам формулы изобретения.

Преимущество контура циркуляции водяного пара по пункту 1 формулы настоящего изобретения, а также способа эксплуатации контура циркуляции водяного пара по пункту 8 формулы изобретения состоит в наличии устройства управления, регулирующего закрывание клапана для перекрытия пусковой линии трубопровода и открывание клапанов свежего пара таким образом, чтобы

1) сохранить постоянную температуру в зоне после турбины высокого давления в допустимом диапазоне,

2) не допустить превышения требований к байпасной системе высокого давления,

3) обеспечить постоянное необходимое питание паром промежуточного перегревателя,

4) не допустить в контуре циркуляции воды/водяного пара больших перепадов массового расхода.

Указанные в независимых пунктах формулы меры являются предпочтительными усовершенствованиями названной в независимом пункте формулы паровой турбины, а также способа ее эксплуатации.

Одним из предпочтительных усовершенствований контура циркуляции водяного пара является наличие в общем модуле встроенного устройства управления для закрывания пускового клапана и встроенного устройства управления для открывания клапанов свежего пара. В зависимости от рабочих параметров «Давление», «Температура» и «Обороты», фиксируемых датчиками, открывание клапанов свежего пара и закрывание пускового клапана регулируется посредством одного общего устройства управления.

Другим предпочтительным усовершенствованием является начало пусковой линии трубопровода между турбиной высокого давления и промежуточным перегревателем с ее окончанием в конденсаторе. За счет этого пусковая линия обеспечивает непосредственное соединение зоны отработавшего пара с конденсатором для обеспечения возможности отведения пара из зоны отработавшего пара без каких-либо дополнительных промежуточных элементов.

Другим предпочтительным усовершенствованием является наличие на участке линии между турбиной высокого давления и промежуточным перегревателем возвратного устройства, предотвращающего обратный ход пара в направлении турбины высокого давления. Такое возвратное устройство обеспечивает в любом рабочем режиме невозможность обратного хода пара из промежуточного перегревателя в турбину высокого давления и, при необходимости, активирует аварийную остановку турбины. Особенно простым по устройству и особенно эффективным возвратным устройством является обратный клапан.

Другим предпочтительным усовершенствованием является наличие, по меньшей мере частично, параллельно пусковой линии трубопровода дополнительной линии трубопровода, также соединяющей турбину высокого давления или зону отработавшего пара с конденсатом.

Усовершенствованием способа по данному изобретению является задержка по времени и скачкообразное повышение давления пара перед заходом в турбину высокого давления, в частности в зону лопаточной решетки. Поступенчатое повышение давления обеспечивает простоту регулирования массового расхода в турбине высокого давления.

Другим предпочтительным усовершенствованием является повышение давления пара перед заходом в турбину высокого давления, в частности перед заходом в зону лопаточной решетки, при определенном положении пускового клапана. Определенное положение пускового клапана с частичным перекрытием пусковой линии трубопровода ограничивает массовый расход в пусковой линии трубопровода и, тем самым, служит дополнительным параметром регулирования.

Альтернативно или дополнительно повышением расчетного параметра давления в редукционном устройстве управления перед входом в турбину высокого давления или в зону лопаточной решетки регулируют открывание клапанов свежего пара. Определенное открывание клапанов свежего пара при одновременном определенном положении пускового клапана обеспечивает возможность точного регулирования массового расхода в турбине высокого давления.

Далее на основе прилагаемых чертежей более подробно раскрывается пример выполнения паровой турбины согласно данному изобретению и способ ее эксплуатации, в частности пуск такой паровой турбины.

При этом одинаковые детали или детали с одинаковым функционалом промаркированы одинаковыми условными обозначениями.

Фиг. 1 – схема контура циркуляции водяного пара согласно данному изобретению.

Фиг. 2 – блок-схема процесса осуществления способа эксплуатации контура циркуляции водяного пара согласно данному изобретению.

На Фиг. 1 показан контур 10 циркуляции водяного пара, включающий турбину 12 высокого давления, турбину 50 среднего давления и турбину 60 низкого давления. Турбины 12, 50, 60 установлены на общем валу, состыкованном с не показанным здесь генератором. Контур 10 циркуляции водяного пара включает также парогенератор 30, конденсатор 40 и питающий насос 70. Парогенератор 30 соединен первой линией трубопровода 17 с турбиной 12 высокого давления, причем в первой линии трубопровода 17 установлены клапаны 14, 15 свежего пара, обеспечивающие прекращение подачи пара из парогенератора 30. При этом клапан 14 свежего пара функционирует в качестве аварийного клапана свежего пара, а клапан 15 свежего пара в качестве регулирующего клапана свежего пара. На клапане 15 свежего пара установлен регулятор 29 ограничения давления, ограничивающий массовый расход пара, поступающего из парогенератора 30 в турбину 12 высокого давления. Ниже по технологической цепочке после турбины 12 высокого давления подключена в направлении движения пара зона 13 отработавшего пара, в которую поступает пар, выходящий через выпуск турбины 12 высокого давления. Зона 13 отработавшего пара соединена через участок 18 трубопровода, в котором установлен обратный клапан 19, с промежуточным перегревателем 20. Промежуточный перегреватель 20 соединен через трубопровод 37, в котором установлены клапаны 38, 39 свежего пара для перекрывания или регулирования пароснабжения, с турбиной 50 среднего давления. Промежуточный перегреватель 20 соединен, кроме того, посредством трубопровода 35 с конденсатором 40, причем в трубопроводе 35 установлена байпасная система 36 с подключенным ниже по технологической цепочке брызгальным устройством 33, регулирующим подачу давления в турбину 50 среднего давления.

Парогенератор 30 также соединен через трубопровод 21, в котором установлены байпасная система 22 высокого давления и брызгальное устройство 55, с промежуточным перегревателем 20. Зона 13 отработавшего пара соединена пусковой линией 13, 25 трубопровода с конденсатором 40. При этом в пусковой линии 25 трубопровода установлены пусковой клапан 27 и брызгальное устройство 34. Пусковой клапан 27 выполнен с возможностью регулирования посредством устройства 26 управления и с возможностью установки между положениями «полное открытие» и «полное закрытие», по меньшей мере периодически, в положение частичного открывания. Альтернативно существует возможность установки пускового клапана 27 с полным регулированием. Дополнительно параллельно пусковой линии 25 трубопровода установлен выпускной трубопровод 28, заканчивающийся также в конденсаторе 40. Выпускной трубопровод открывают выпускным клапаном 24.

Парогенератор 30 соединен трубопроводом 52 с турбиной 60 низкого давления, причем в трубопроводе 52 установлен регулировочный клапан 53, управляющий подачей пара в турбину 60 низкого давления. Турбина 50 среднего давления соединена трубопроводом 51 с турбиной 60 низкого давления, причем трубопровод 52 заходит в трубопровод 51. От турбины 60 низкого давления отходит трубопровод 54, ведущий к конденсатору 40, соединенному, в свою очередь, трубопроводом 41 с питающим насосом 70. Питающий насос 70 соединен трубопроводом 42 с парогенератором 30.

В рабочем режиме контура 10 циркуляции водяного пара парогенератор 30 обеспечивается водой посредством питающего насоса 70 с наращиванием давления и посредством трубопровода 42. В парогенераторе 30 вода испаряется и перегревается. Этот пар подают по первому трубопроводу 17 в турбину 12 высокого давления, причем с частичным разрежением пара. В промежуточном перегревателе 20 пар повторно получает энергию, которую он отдает турбине 50 среднего давления и турбине 60 низкого давления. Разреженный пар конденсирует в конденсаторе 40 и в виде воды снова поступает по трубопроводу 41 в парогенератор 30, что замыкает контур циркуляции.

Посредством соответствующего брызгального устройства 33, 34, 35 в пар в трубопроводах 21, 25 и 28 добавляют воду, чтобы понизить температуру пара перед его вхождением в конденсатор 40 или промежуточный перегреватель 20. На пусковом клапане 27 установлено устройство 26 управления, открывающее пусковой клапан в зависимости от температуры, давления и оборотов турбины 12 высокого давления. Соответствующие датчики оборотов, устанавливаемые простым образом на соединенном с генератором валу ступеней турбин 12, 50, 60, здесь не показаны.

Датчики температуры и давления устанавливают предпочтительно перед входом в зону лопаточной решетки турбины 12 высокого давления или на выходе турбины 12 высокого давления, либо в зоне 13 отработавшего пара. На Фиг. 2 показана блок-схема запуска паровой турбины с контуром циркуляции водяного пара. При этом на первом технологическом этапе [100] паровую турбину 12, 50, 60 ускоряют посредством сначала полного открывания аварийных клапанов 14, 38 и затем закрытия клапанов 15, 39 свежего пара. На следующем технологическом этапе [120] открывают пусковую линию 25 трубопровода посредством открывания пускового клапана 27 и включают устройство 29 управления ограничением давления. На следующем технологическом этапе [130] обеспечивают обороты разогрева и продолжают ускорение паровой турбины 12, 50, 60 до номинального количества оборотов. На следующем технологическом этапе [140] паровую турбину эксплуатируют на холостом ходу и синхронизируют с электросетью. На следующем технологическом этапе [150] продолжают повышать мощность турбины 12, 50, 60 до повышения массового расхода пара турбины 12 высокого давления без задействования устройства 29 управления ограничением оборотов до достижения при закрытой пусковой линии 25 трубопровода почти максимально допустимой температуры отработавших газов после выхода из турбины 12 высокого давления. На следующем технологическом этапе [160] начинают процесс закрывания пускового клапана 27 для перекрывания пусковой линии 25 трубопровода. Начиная с определенного положения пускового клапана 27, на последующих технологических этапах [170], [171], [172], [173] замедляют по времени и скачкообразно с определенной скоростью повышают расчетный параметр давления устройства 29 управления ограничением давления. Это обеспечивает определенное открывание клапанов 15, 39 свежего пара. Этот процесс продолжают до превышения массовым расходом пара турбины 12 высокого давления порогового расчетного значения. На заключительном технологическом этапе [180] пусковую линию 25 трубопровода или пусковой клапан 27 полностью перекрывают и переводят паровую турбину 12, 50, 60 в производительный режим работы.

Несмотря на подробное описание изобретения с помощью предпочтительных примеров его осуществления изобретение не ограничено раскрытыми примерами выполнения и на его основе специалист может вывести и другие вариации, не выходя за пределы объема правовой защиты.


КОНТУР ЦИРКУЛЯЦИИ ВОДЯНОГО ПАРА И СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ КОНТУРА ЦИРКУЛЯЦИИ ВОДЯНОГО ПАРА
КОНТУР ЦИРКУЛЯЦИИ ВОДЯНОГО ПАРА И СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ КОНТУРА ЦИРКУЛЯЦИИ ВОДЯНОГО ПАРА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 1 427.
10.01.2013
№216.012.181c

Высокомощный выравнивающий шарнир с качающейся плитой

Группа изобретений относится к железнодорожному транспорту. Высокомощный выравнивающий шарнир с качающейся плитой по первому варианту содержит расположенную на конечной части тяги со стороны сжимающего воздействия упругую шайбу. Конечная часть тяги с пружинной цилиндрической опорой,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471664
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1972

Способ и устройство для регулирования паротурбинной электростанции

Изобретение относится к способу и устройству для регулирования паротурбинной электростанции. Соответствующий изобретению способ содержит этапы: предоставление первого сигнала (S1), который указывает уменьшение фактической мощности (PEL) генератора, формирование второго сигнала (KU), который...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472006
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1a16

Определение места неисправности в электрических сетях энергоснабжения с использованием принципа дистанционной защиты

Изобретение относится к определению места неисправности (17) заземления на участке (10) электрической линии энергоснабжения по принципу дистанционной защиты. Сущность: при возникновении неисправности (17) заземления на участке определяется измеренное значение тока, определяется измеренное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472170
Дата охранного документа: 10.01.2013
27.01.2013
№216.012.1ee1

Способ установки состояния прокатываемого материала, в частности, черновой полосы

Изобретение относится к способу и управляющему устройству для проведения способа установки состояния (S1, S2, S3) прокатываемого материала (G, GX), в частности, черновой полосы, которое задано, по меньшей мере, клиновидностью и/или серповидностью прокатываемого материала (G, GX), при этом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473406
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.2014

Способ нанесения покрытия и антикоррозионное покрытие для компонентов турбин

Изобретение относится к нанесению покрытия на топливопроводящую деталь турбины, например на деталь газовой турбины. Покрытие наносят на поверхность детали из стали марки 16Мо3. Промежуточный слой нитрида титана наносят методом химического осаждения из газовой фазы при давлении от 20 мбар до 40...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473713
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.2134

Механизм переключения устройства защиты от тока утечки, а также система с устройством защиты от тока утечки и линейным защитным автоматом

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение быстродействия и упрощение устройства. Настоящее изобретение касается механизма переключения (1) устройства защиты от тока утечки (30) для включения линейного защитного автомата, расположенного на несущей плате (2),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474001
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.2310

Устройство для осаждения ферромагнитных частиц из суспензии

Изобретение относится к устройству для осаждения ферромагнитных частиц из суспензии. Устройство для осаждения ферромагнитных частиц из суспензии содержит пропускающий поток суспензии реактор (2) по меньшей мере с одним расположенным на наружной стороне реактора (2) магнитом (3, 4). Реактор (2)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474478
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.02.2013
№216.012.2828

Устройство для управления установкой электродуговой печи

Изобретение относится к области электрометаллургии. Устройство для управления установкой электродуговой печи включает в себя автоматическое управляющее устройство (3), причем функциональный блок (6) для управления печью, функциональный блок (7) для регулирования электродов и функциональный блок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475800
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.2863

Определение времени тревожной сигнализации сигнализатора опасности

Изобретение относится к области техники тревожной сигнализации. Технический результат заключается в обеспечении возможности ранней сигнализации, но в пределах временного интервала, предписанного нормами. Способ определения момента времени инициирования для оповещения о тревоге сигнализатора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475859
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.02.2013
№216.012.2bc3

Способ функционирования компрессорного устройства и соответствующее компрессорное устройство

В способе функционирования компрессорного устройства (10) и соответствующем компрессорном устройстве с компрессорной камерой (12) и охлаждающей камерой (16), граничащей с компрессорной камерой, давление охладителя в охлаждающей камере (16) во время функционирования компрессорного устройства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476730
Дата охранного документа: 27.02.2013
Показаны записи 1-7 из 7.
10.03.2014
№216.012.a9ec

Способ управления газопаротурбинной установкой с частотным преобразователем

Изобретение относится к энергетике. В способе управления газопаротурбинной установкой, содержащей связанный с пусковым устройством газовой турбины частотный преобразователь и связанный с паровой турбиной генератор, электрическая мощность от генератора при оборотах турбины меньших, чем частота...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509215
Дата охранного документа: 10.03.2014
20.05.2014
№216.012.c6b4

Способ регулировки клапана

Изобретение относится к способу регулирования байпасного парового клапана. Технический результат - создание способа регулирования клапана, с помощью которого экстренное закрытие байпасной станции осуществляется таким образом, что предотвращается преждевременное запирание клапана. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516627
Дата охранного документа: 20.05.2014
19.01.2018
№218.016.0280

Модуль для конденсации паровоздушной смеси и для охлаждения отработавшей воды турбины

Изобретение относится к модулю тепловой силовой установки для конденсации паровоздушной смеси и для охлаждения обусловленной осушением турбины. Модуль содержит, в частности, первый блок, который выполнен для конденсации паровоздушной смеси, и второй блок, который выполнен для охлаждения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630065
Дата охранного документа: 05.09.2017
19.01.2018
№218.016.069e

Способ контроля устройства защиты от превышения частоты вращения одновальной установки

Изобретение относится к способу контроля устройства защиты от превышения частоты вращения одновальной установки, содержащей газовую турбину, генератор и паровую турбину, включающему в себя следующие этапы: а) эксплуатацию одновальной установки при ее номинальной частоте вращения и под...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631194
Дата охранного документа: 19.09.2017
19.08.2018
№218.016.7dfe

Способ и устройство управления для синхронизации турбины с электрической сетью

Изобретение относится к способу синхронизации турбины с сетью переменного тока с частотой (2) сети, в котором осуществляют следующие этапы: а) ускорение турбины до частоты (4) в диапазоне частоты (2) сети, b) регистрация угла рассогласования между турбиной и сетью переменного тока, с)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002664272
Дата охранного документа: 15.08.2018
15.10.2018
№218.016.9288

Турбинный регулировочный блок с регулятором термической нагрузки в качестве основного регулятора

Изобретение относится к турбинному регулировочному блоку (1) для регулировки турбины (6, 8, 10), в частности для регулировки запуска турбины (6, 8, 10), осуществлённому в виде каскадного регулятора с основным регулятором (2) и с внутренним регулятором (3), причём основным регулятором является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669537
Дата охранного документа: 11.10.2018
15.12.2018
№218.016.a789

Соединение газовой турбины и паровой турбины под заданным углом с регулировкой роторного угла

Изобретение относится к энергетике. Способ соединения соединённой с генератором газовой турбины и паровой турбины с генератором, имеющим обмотку возбуждения, активизация которой может изменяться посредством изменения проходящего через обмотку возбуждения тока возбуждения, осуществляется со...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675023
Дата охранного документа: 14.12.2018
+ добавить свой РИД