RU2156866C1

RU2156866C1 - Turbine unit

Info

Publication number: RU2156866C1
Application number: RU99100744/06A
Authority: RU
Inventors: Л.П. Заекин; В.В. Назаров; Ю.С. Сачков; Н.А. Сигачева; И.В. Хазенюк; В.М. Миронов
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Ленинградский Металлический завод"
Priority date: 1999-01-11
Filing date: 1999-01-11
Publication date: 2000-09-27

Abstract

FIELD: thermal engineering; steam-turbine units. SUBSTANCE: turbine unit has double-flow and double-casing low-pressure cylinder with two outlet pipe connections and steam extraction chambers providing communication between internal and external casings to convey steam to low-pressure heater second along condensate flow and to one first along condensate flow, respectively; it also has condenser with two intermediate pipe connections each communicating with respective outlet pipe connection of low-pressure cylinder. Steam extraction chamber for first low-pressure heater is placed between external and internal casings and is common for both flow paths of low-pressure cylinder. Both chambers use coaxial steam extraction pipe connections arranged between outlet pipe connections of low-pressure cylinder. Steam extraction pipe connection running to second heater is mounted inside that running to first heater. Heaters are placed between intermediate pipe connections of condenser; first heater is installed above second one. Condenser is provided with double-flow water inlet to each of two tube bundles symmetrical to its longitudinal axis. Drain line of at least one low-pressure heater runs inside condenser through its steam space and communicates with the latter through water seal. Proposed design of turbine unit provides for arranging low-pressure heaters having different parameters of steam extracted from low-pressure cylinder within sectional area of condenser and for reducing length of steam extraction line running to low-pressure heater. EFFECT: reduced metal input, simplified turbine design, improved efficiency of low-pressure heater. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в турбоустановках с двухпоточным цилиндром низкого давления (ЦНД). The invention relates to a power system and can be used in turbines with a dual-flow low-pressure cylinder (LPC).

Известна теплофикационная турбина, содержащая двухкорпусную конструкцию с пароотборной камерой во внутреннем корпусе, сообщенной с подогревателем низкого давления (ПНД), размещенным между переходными патрубками конденсатора, каждый из которых сообщен с соответствующим выходным патрубком ЦНД, при этом конденсатор имеет два поперечных относительно оси турбины основных трубных пучка, размещенных симметрично оси конденсатора, и выполнен двухходовым и однопоточным по воде в каждый трубный пучок [1]. A heat-producing turbine is known, comprising a double-shell design with a steam sampling chamber in the inner casing, in communication with a low pressure heater (LPH) located between the transition pipes of the condenser, each of which is connected to the corresponding outlet pipe of the low pressure cylinder, while the condenser has two main pipe transverse relative to the axis of the turbine beam placed symmetrically to the axis of the capacitor, and is made two-way and single-threaded by water into each tube bundle [1].

Такая конструкция обеспечивает компоновку одного ПНД в пределах поперечных габаритов конденсатора для турбины с одним отбором пара из ЦНД, что упрощает турбоустановку за счет отсутствия протяженных паропроводов к ПНД. This design provides the layout of one HDPE within the transverse dimensions of the condenser for a turbine with one steam extraction from the low-pressure cylinder, which simplifies the turbine installation due to the lack of extended steam pipelines to the HDPE.

Уменьшение длины тракта, сообщающего ПНД с пароотборной камерой ЦНД, повышает эффективность работы турбоустановки. Reducing the length of the path that communicates the PND with the LSP steam chamber increases the efficiency of the turbine.

Известна турбоустановка, принятая за прототип, содержащая двухпоточный ЦНД двухкорпусной конструкции, имеющая камеры отбора пара из внешнего корпуса ЦНД, выполненные в патрубках отбора на первый по ходу конденсата ПНД, размещенные в выходных патрубках ЦНД. ЦНД имеет, кроме того, камеру отбора пара, выполненную во внутреннем корпусе ЦНД, сообщенную со вторым по ходу конденсата ПНД патрубком отбора пара, размещенным между выходными патрубками ЦНД. A known turbo-installation adopted for the prototype, containing a dual-flow low-pressure cylinder of the double-shell design, having steam sampling chambers from the external low-pressure cylinder housing, made in the sampling pipes for the first high-pressure cylinder along the condensate, located in the low-pressure cylinder outlet pipes. The low-pressure cylinder has, in addition, a steam extraction chamber made in the inner housing of the low-pressure cylinder, in communication with the second steam extraction pipe, which is located between the second low-pressure pipe outlet pipes, along the PND condensate.

Конденсатор для ЦНД имеет два переходных патрубка, выполнен с двумя трубными пучками, симметричными относительно продольной оси его корпуса, при этом конденсатор выполнен двухходовым и с одним независимым потоком в каждый трубный пучок [2]. The condenser for the low-pressure cylinder has two transition pipes, made with two tube bundles symmetrical with respect to the longitudinal axis of its housing, and the capacitor is made two-way and with one independent flow into each tube bundle [2].

В прототипе протяженные трубопроводы к отдельно установленным ПНД усложняют конструкцию турбоустановки, увеличивают ее металлоемкость, снижают эффективность работы ПНД. Последнее обусловлено тепловыми и гидравлическими потерями в протяженных паропроводах к ПНД и тепловыми потерями в патрубках отбора пара, размещенных в выходных патрубках ЦНД, где температура пара, отводимого в конденсатор, значительно ниже (на 60-70^oC) температуры пара в тракте отвода пара к ПНД.In the prototype, long pipelines to separately installed PND complicate the design of the turbine, increase its metal consumption, reduce the efficiency of the PND. The latter is due to thermal and hydraulic losses in the long steam pipelines to the high pressure washer and thermal losses in the steam nozzles located in the outlet pipes of the low pressure cylinder, where the temperature of the steam discharged to the condenser is significantly lower (60-70 ^o C) the temperature of the steam in the steam PND.

Технический эффект изобретения - обеспечение компоновки ПНД с разными параметрами, отбираемого из ЦНД пара, в пределах габаритов поперечного сечения конденсатора, уменьшение протяженности тракта отбора пара на ПНД в результате уменьшения металлоемкости, упрощение конструкции турбины низкого давления, повышение эффективности работы ПНД. The technical effect of the invention is the provision of an HDPE layout with different parameters, taken from the low-pressure cylinder of steam, within the dimensions of the cross section of the condenser, a decrease in the length of the steam sampling path on the HDPE as a result of a reduction in metal consumption, simplification of the design of a low-pressure turbine, and an increase in the efficiency of the PND.

Технический эффект обеспечен в турбоустановке, содержащей двухпоточный двухкорпусный цилиндр низкого давления с двумя выходными патрубками, камерами отбора пара из его внутреннего и внешнего корпусов соответственно во второй и первый по ходу конденсата подогреватели низкого давления, конденсатор с двумя переходными патрубками, каждый из которых соединен с соответствующим выходным патрубком цилиндра низкого давления, в которой, согласно изобретению, камера отбора пара в первый подогреватель низкого давления размещена между внешним и внутренним корпусами, выполнена общей для обоих проточных частей цилиндра низкого давления, камеры выполнены с коаксиальными патрубками отбора пара, размещенными между выходными патрубками цилиндра низкого давления, при этом патрубок отбора пара на второй подогреватель проходит внутри патрубка отбора пара на первый подогреватель, подогреватели размещены между переходными патрубками конденсатора, причем первый подогреватель размещен над вторым подогревателем. The technical effect is provided in a turbine installation containing a two-line low-pressure two-case cylinder with two outlet pipes, steam extraction chambers from its internal and external bodies, respectively, in the second and first downstream condensate heaters, a condenser with two transition pipes, each of which is connected to the corresponding the outlet pipe of the low pressure cylinder, in which, according to the invention, a steam extraction chamber in the first low pressure heater is placed between the external the inner housings are made common for both flow parts of the low pressure cylinder, the chambers are made with coaxial steam nozzles located between the output nozzles of the low pressure cylinder, while the steam nozzle to the second heater passes inside the steam nozzle to the first heater, the heaters are placed between the transition condenser pipes, the first heater being placed above the second heater.

Указанное выполнение камеры отбора пара более низкого давления между внешним и наружным корпусами ЦНД, коаксиальное размещение патрубков отбора пара на ПНД из камер, коаксиальное между выходными патрубками ЦНД и размещение обоих ПНД между переходными патрубками конденсатора обеспечивают наиболее короткий тракт от камер отбора пара из ЦНД к ПНД и компоновку обоих ПНД в пределах поперечных габаритов конденсатора. The indicated design of the lower pressure steam extraction chamber between the external and external pressure vessels of the low pressure cylinder, the coaxial placement of the steam extraction pipes on the low pressure pipe from the chambers, the coaxial between the output pipes of the low pressure cylinder and the placement of both the low pressure pipes between the transition pipes of the condenser provide the shortest path from the steam extraction chambers from the low pressure cylinder to the low pressure pipe and the layout of both PND within the transverse dimensions of the capacitor.

Для повышения надежности работы турбоустановки при чистке части трубок конденсатора без останова турбины конденсатор выполнен с двухпоточным подводом воды в каждый из двух симметричных его продольной оси трубных пучков. To increase the reliability of the turbine installation when cleaning part of the condenser tubes without stopping the turbine, the condenser is made with a two-flow water supply into each of its two bundles symmetrical to its longitudinal axis.

Для уменьшения тепловых потерь трубопровод слива по крайней мере одного ПНД проходит внутри корпуса конденсатора в его паровом пространстве и сообщен с ним через гидрозатвор. To reduce heat loss, the drain pipe of at least one HDPE passes inside the condenser housing in its vapor space and is communicated with it through a water seal.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид турбины низкого давления в зоне ее выхлопа; на фиг. 2 - вид А по фиг. 1; на фиг. 3 - общий вид ЦНД. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a General view of a low-pressure turbine in the area of its exhaust; in FIG. 2 is a view A of FIG. 1; in FIG. 3 - general view of the low pressure cylinder.

Турбина содержит ЦНД с внутренним корпусом 1, c наружным корпусом 2, с двумя выходными патрубками 3, каждый из которых соединен с соответствующим переходным патрубком 4 конденсатора 5. Во внутреннем корпусе 1 ЦНД выполнена камера 6 первого отбора пара, которая своим патрубком 7 отбора пара, размещенным по оси паровпуска турбины, сообщена со вторым по ходу конденсата ПНД 9, размещенным между переходными патрубками 4 конденсатора 5. Между корпусами 1 и 2 ЦНД размещена камера 10 второго отбора пара, сообщенная с первым по ходу конденсата ПНД 11 патрубком 12, охватывающим патрубок 7 камеры 6, и трубным отводом 13. ПНД 11 с более низким давлением отбираемого пара размещен над ПНД 9 с более высоким давлением отбираемого пара. Патрубок 7 отвода пара в ПНД 9 и трубный отвод 13 снабжены сильфонными компенсаторами 14 для компенсации тепловых и механических перемещений, разнесенными по высоте. Трубопровод 15 слива конденсата греющего пара из ПНД 9 проходит в паровое пространство конденсатора 5, при этом он помещен в стакане 16, служащем гидрозатвором сливаемого конденсата из ПНД в конденсатор 5. The turbine contains a low-pressure cylinder with an inner casing 1, with an outer casing 2, with two outlet pipes 3, each of which is connected to a corresponding adapter pipe 4 of the condenser 5. In the inner casing 1, a cylinder has a first steam extraction chamber 6, which has its own steam extraction pipe 7, placed along the axis of the steam inlet of the turbine, connected with the second along the condensate PND 9, located between the adapter pipes 4 of the condenser 5. Between the housings 1 and 2 of the low-pressure cylinder there is a chamber 10 of the second steam extraction, in communication with the first along the condensate PND 11 pipe m 12, covering the pipe 7 of the chamber 6, and a pipe outlet 13. HDPE 11 with a lower pressure of the selected steam is placed above the HDPE 9 with a higher pressure of the selected steam. The pipe 7 of the steam outlet in the HDPE 9 and the pipe outlet 13 are equipped with bellows expansion joints 14 to compensate for thermal and mechanical displacements spaced in height. The pipeline 15 drain condensate heating steam from the PND 9 passes into the vapor space of the condenser 5, while it is placed in a glass 16, which serves as a water seal of the condensate drained from the PND to the condenser 5.

Конденсатор 5 выполнен с двумя основными трубными пучками 8, симметричными его продольной оси, размещенными поперек продольной оси турбины под каждым его переходным патрубком 4. Каждый трубный пучок 8 выполнен с двухпоточным подводом воды через патрубки 17 подвода воды и соответственно с двумя отводами воды через патрубки 18. The condenser 5 is made with two main tube bundles 8, symmetrical to its longitudinal axis, placed across the longitudinal axis of the turbine under each of its adapter pipe 4. Each pipe bundle 8 is made with two-flow water supply through the water supply pipe 17 and, respectively, with two water outlets through the pipe 18 .

Двухпоточный подвод воды в каждый трубный пучок обеспечивает выравнивание давления за правым и левым выходным патрубками ЦНД в 5-случае прекращения подачи воды в часть трубного пучка под одним из патрубков 4 конденсатора 5, например, при чистке труб без останова турбины. Двухпоточный подвод воды в каждый трубный пучок необходимо выполнять для случая, когда из-за конструктивных ограничений при размещении обоих ПНД между переходными патрубками 4 конденсатора площадь проходного сечения Б для прохода пара, сбрасываемого на один трубный пучок 8 в зону размещения другого трубного пучка 8, не обеспечивает достаточное выравнивание давления в выходных патрубках ЦНД при отключении части труб трубного пучка 8 конденсатора. A two-line water supply to each tube bundle ensures equalization of pressure behind the right and left outlet pipes of the low-pressure cylinder in the 5th case when the water supply to the part of the tube bundle is cut off under one of the pipes 4 of the condenser 5, for example, when cleaning pipes without stopping the turbine. Two-stream water supply to each tube bundle must be performed for the case when due to design constraints when placing both HDPE between the transition pipes of the condenser 4, the passage area B for the passage of steam discharged onto one tube bundle 8 into the area of the other tube bundle 8 is not provides sufficient pressure equalization in the outlet pipes of the low-pressure cylinder when disconnecting part of the pipe of the tube bundle 8 of the condenser.

Конденсатор может быть выполнен с трубными пучками, расположенными вдоль оси турбины. The condenser can be made with tube bundles located along the axis of the turbine.

В предложенной конструкции турбины отбираемый пар из камеры 6 поступает по прямоточному тракту - патрубку 7 в подогреватель ПНД 9 и коротким путем из камеры 10 через патрубок 12 и трубный отвод 13 в ПНД 11. In the proposed design of the turbine, the selected steam from the chamber 6 enters through the direct-flow path - pipe 7 to the heater PND 9 and in a short way from the chamber 10 through the pipe 12 and pipe branch 13 to the PND 11.

В предложенной конструкции турбины обеспечена рациональная компоновка обоих ПНД в зоне размещения конденсатора - в пределах его поперечных габаритов уменьшена протяженность трактов отвода пара в оба ПНД в сравнении с прототипом, при этом тракт отвода пара из камеры второго отбора выполнен вне выходного патрубка ЦНД, в результате упрощается конструкция турбины, уменьшается ее металлоемкость, повышается тепловая эффективность ПНД. In the proposed turbine design, a rational arrangement of both HDPE in the condenser location zone is provided - within its transverse dimensions, the length of the steam exhaust paths to both HDPE is reduced in comparison with the prototype, while the steam exhaust path from the second extraction chamber is made outside the LPC outlet pipe, as a result, it is simplified turbine design, its metal consumption decreases, the thermal efficiency of the PND increases.

Источники информации
1. Трухний А.Д. Стационарные паровые турбины.- М.: Энергоатомиздат, 1990 г., с 210, рис. 5-20, с 406, 407, рис. 7-32, с 408-409.Sources of information
1. Trukhny A.D. Stationary steam turbines.- M .: Energoatomizdat, 1990, p. 210, Fig. 5-20, p. 406, 407, fig. 7-32, s 408-409.

2. Трухний А.Д. Стационарные паровые турбины. -М.: Энергоатомиздат, 1990 г., с 261 - 269, рис. 6-13, с. 206 - 208, рис. 5-17. 2. Trukhny A.D. Stationary steam turbines. -M .: Energoatomizdat, 1990, from 261 - 269, Fig. 6-13, p. 206 - 208, fig. 5-17.

Claims

1. A turbine installation comprising a double-threaded two-body low-pressure cylinder with two outlet pipes, steam extraction chambers from its internal and external bodies, respectively, into a second and first low-pressure heater condensate, a condenser with two transition pipes, each of which is connected to a corresponding output pipe low-pressure cylinder, characterized in that the steam extraction chamber in the first low-pressure heater is placed between the outer and inner bodies, made common For both flow parts of the low-pressure cylinder, the chambers are made with coaxial steam nozzles located between the output nozzles of the low-pressure cylinder, while the steam nozzle to the second heater passes inside the steam nozzle to the first heater, the heaters are placed between the transition nozzles of the condenser, the first the heater is located above the second heater.

2. The turbine according to claim 1, characterized in that the condenser is made with a two-flow supply of water into each of two tube bundles symmetrical to its longitudinal axis.

3. Turbine according to claims 1 and 2, characterized in that the discharge pipe of at least one low-pressure heater passes inside the condenser body in its vapor space and communicates with it through a water seal.