Регулирование температуры пара в турбине

Попытки регулировать температуру пара, подаваемого на уплотнения турбины, делались неоднократно, но пока что не увенчались успехом из-за технических сложностей их осуществления. Рассматривалось несколько вариантов.

1.    Смешение холодного (после ЦВД, температура около 300 °С) потока пара, идущего в котел на промежуточный перегрев, и пара после промпе- регрева (температура около 550 °С). Полученный таким образом пар может быть использован только для подачи на концевые уплотнения вала ЦВД. К тому же система сложна в управлении.

2.    Электроподогрев пара. Начальная температура пара — 300 °С, давление — 0,7 МПа (до регулятора). Система может быть использована только для уплотнений ЦВД и переднего концевого уплотнения ЦСД. Требуются громоздкие теплообменники (из-за малой плотности пара) и дополнительные затраты на электроэнергию. При малых расходах пара возможен термический пережег нагревательных элементов и теплообменных поверхностей.

3.    Для подогрева пара, подаваемого на уплотнение ЦВД и ЦСД, предлагается использовать вихревую трубу, работающую на эффекте Ранка, согласно которому при подаче закрученного потока газа в длинную трубу происходит разделение его по температурам — в центре более холодный поток, а по периферии — более горячий. В этой системе оказалось трудным получить нужную температуру пара. Система инерционная и сложная в управлении.

4.    Предлагалось для подачи пара на уплотнения ЦВД и ЦСД использовать специальную систему, включающую посторонний источник пара. При этом при пусках из неостывшего и горячего состояний на уплотнения ЦВД и ЦСД пар подается от постороннего источника с параметрами: температура — (300-320) °С, давление — (1,0-1,2) МПа (до регулятора), на уплотнения ЦНД пар подается из деаэратора (температура — 160 °С) своей установки. Для мощных турбин, имеющих большую длину вала, могут устанавливаться два коллектора подачи пара от деаэратора, каждый которых имеет свой регулирующий клапан с необходимой аппаратурой. Наличие двух коллекторов позволяет иметь в каждом из них давление, требуемое для лучшей работы. Во время пуска блока предусмотрена подача пара в коллекторы не только от деаэратора, но и от постороннего источника. Обычно таким источником является коллектор собственных нужд энергоблока, в котором давление пара — 1,27 МПа и температура -250 °С. Использование пара с более низкой температурой недопустимо при пусках из горячего состояния, когда ротор цилиндра среднего давления в районе его переднего уплотнения имеет высокую температуру. Предусмотрена также возможность подмешивания горячего пара от штоков клапанов в оба коллектора, а также в предпоследние камеры заднего уплотнения ЦВД и переднего уплотнения ЦСД. Между коллекторами имеется соединительная линия с задвижкой. Такие системы труднорегулируемы, громоздки и связаны с большими дополнительными затратами.

5. На мощных энергоблоках на линии подачи пара на уплотнения, в первую очередь на уплотнения ЦНД, может быть установлен пароохладитель, например традиционный («линейный») пароохладитель применяется на турбоагрегате Т-25 0/3 00-240. Но оказалось, что традиционные пароохладители не позволяют точно регулировать температуру пара, часто ломаются, дают не сухой пар, а пароводяную смесь, разрушающую уплотнения. И только с появлением разработанного нами вихревого пароохладителя появилась возможность подачи сухого пара с нужными параметрами на уплотнения турбины. А штатная система энергоблока с турбиной Т-250/300-240 не позволяет быстро, надежно и точно регулировать температуру пара, к тому же не гарантирует исключение заброса воды в уплотнения турбины, что приводит к термошокам металла в них, не исключает попадание воды в проточную часть турбины. Поэтому во время проведения капитального ремонта энергоблока № 5 МТЭЦ-4 в 2000 г. была модернизирована система подачи пара на уплотнения его турбоагрегата Т-250/300-240.

Категории статей

  • Рубрик нет

Аналитика и решения

Задать вопрос

* - поля обязательные для заполнения