SU922293A1

SU922293A1 - Safety relief device of steam turbine

Info

Publication number: SU922293A1
Application number: SU802986754A
Authority: SU
Inventors: Михаил Михайлович Волынский; Анатолий Аронович Ицковский; Аркадий Соломонович Форштадт
Original assignee: Харьковский Филиал Центрального Конструкторского Бюро Главэнергоремонта Минэнерго Ссср
Priority date: 1980-09-30
Filing date: 1980-09-30
Publication date: 1982-04-23

Description

II

Изобретение относитс .к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электрических станци х дл защиты Паровых турбин от повышени величины давлени в камерах отборов выше предельно допустимой.The invention relates to heat and power engineering and can be used in thermal power plants to protect Steam turbines from increasing the pressure in the selection chambers above the maximum allowable.

Известно предохранительное сбросное устройство паровой турбины , содержащее предохранительные клапаны , подключенные выхлопным трубопроводом к отсекам турбины, расположенным за регулирующим органом ее части низкого давлени ГЧНД), а клапан имеет две камеры, разделенные чаш кой и наход щиес под вакуумом 1 .A steam turbine safety relief device is known that contains safety valves connected by exhaust pipe to turbine compartments located behind the regulating body of its low-pressure part LPND), and the valve has two chambers separated by a cup and under vacuum 1.

Недостатками такого устройства вл ютс пониженна точность срабатывани из-за зависимости давлени срабатывани от давлени в камере проточной части турбины, куда осуществл етс сброс пара, который в свою очередь определ етс режимом работы турбины, возможна перегрузка последних ступеней в теплофикационных турбинах, у которых максимальный расход пара через ЧНД меньше максимального расхода через турбину (при сбросе всего расхода в ЧНД), а также подсосы воздуха в паровое пространство через шток клапана при установке на клапане рычажно-грузового устройства, требующего вывод штока из корпуса клапана.The drawbacks of such a device are lowered accuracy of operation due to the dependence of the operation pressure on the pressure in the chamber of the flow section of the turbine, where steam is released, which in turn is determined by the mode of operation of the turbine; steam through the low-pressure filter is less than the maximum flow rate through the turbine (when the entire flow rate is lowered into the low-pressure rating), as well as air leaks into the vapor space through the valve stem when the lever is installed zhno cargo handling device requiring output shaft from the valve body.

10ten

Известно также предохранительное сбросное устройство паровой турбины с отбором пара и имеющей конденсатор и конденсатный насос, содержащее клапак со штоком, соединенным с It is also known the safety waste device of a steam turbine with a steam extraction and having a condenser and a condensate pump, containing a valve with a rod connected to

ts чашкой, взаимодействующей с седлом, расположенным между пароотвод щей камерой, подключенной к приемному патрубку конденсатора и пароотвод щей камерой , подключенной.к трубопроводу ts a cup interacting with a saddle located between the steam discharge chamber connected to the condenser inlet and the steam discharge chamber connected to the pipeline

го отбора пара турбины, и камеру охлаждающей воды , сообщенную трубопроводом подвода конденсата с напорным патрубком конденсатного насоса 2. К недостаткам этого устройства Следует- отнести протечки охлаждающей .воды через зазор между чашкой и седлом, что создает повышенные температурные градиенты на чашке клапана, омываемой как гор чим паром из камеры отбора, так и охлаждающей водой, что в свою очередь приводит к повышенной повреждаемости чашки и снижению надежности клапана и устройства в целом, а также зависимость давлени срабатывани от давлени в приемном патрубке конденсатора, что снижает точность работы устройства при а варийной потере электроэнергии собственных нужд, когда из-з остановки циркул ционных и конденсат ных насосов повышаетс давление в конденсаторе. Цель изобретени - повышение надежности при работе турбины в стацио нарных режимах и при аварийной потер энергии собственных нужд. Указанна цель достигаетс тем, что клапан снабжен упругой тарелью и дополнительным седлом, расположенны между камерой охлаждающей воды и па роотвод щей камерой и взёимодейству щим. через уплотн ющий по сок с упру гой тарелью, закрепленной на штоке. При этом трубопровод подвода кон денсата дополнительно подключен к резервной емкости конденсата. Кроме того, диаметр уплотн ющего по ска выполнен равным посадочному диаметру чашки клапана. На чертеже изображена схема предохранительного сбросного устройства паровой турбины. Парова турбина 1 содержит конденсатор 2 с приемным патрубком 3, трубопровод k отбора пара, конденсатный насос 5 (источник охлаждающей воды) и клапан 6 со штоком 7, со диненным с чашкой 8, взаимодействую щей с седлом 9, расположенным между пароотвод щей камерой 10 и пароподвод щей камерой 11 , подключенными к приемному патрубку 3 конденсат ра 2 и трубопроводу k отбора пара турбины 1 соответственно. Клапан 6 снабжен закрепленной на штоке 7 упругой тарелью 12 с уплотн ющим по ском 13 и взаимодействующим с посл ним дополнительным седлом 14. Конден- 55 до turbine extraction chamber and cooling water chamber connected by the condensate supply pipe to the discharge port of the condensate pump 2. The disadvantages of this device should be: leakage of cooling water through the gap between the cup and the seat, which creates elevated temperature gradients on the valve cup, which is washed as hot steam from the extraction chamber, and cooling water, which in turn leads to increased damage to the cup and a decrease in the reliability of the valve and the device as a whole, as well as the dependence of the response pressure From the pressure in the inlet pipe of the condenser, which reduces the accuracy of the device when there is a sudden loss of electric power of its own needs, when the pressure in the condenser rises due to the stop of the circulation and condensate pumps. The purpose of the invention is to increase the reliability when the turbine operates in stationary modes and in case of accidental loss of its own energy. This goal is achieved by the fact that the valve is provided with an elastic plate and an additional seat, located between the cooling water chamber and the steam chamber and the operator. through sealing juice with an elastic plate fixed on the stem. In this case, the condensate supply pipeline is additionally connected to the reserve condensate capacity. In addition, the diameter of the sealing lip is made equal to the bore diameter of the valve cup. The drawing shows a diagram of the safety waste device of a steam turbine. The steam turbine 1 contains a condenser 2 with a suction inlet 3, a steam extraction pipe k, a condensate pump 5 (cooling water source) and a valve 6 with a rod 7 connected with a cup 8 interacting with a saddle 9 located between the steam discharge chamber 10 and a steam supply chamber 11 connected to the receiving pipe 3 of the condenser 2 and the steam extraction line k of the turbine 1, respectively. The valve 6 is provided with an elastic plate 12 fixed on the rod 7 with a sealing 13 and an additional seat 14 communicating with the latter.

сатный насос 5 соединен с камерой 15 охлаждающей воды, котора подключена к резервной емкости 16 конденса92sat pump 5 is connected to cooling water chamber 15, which is connected to reserve tank 16 of condensate92

ции конденсатора 2 температуры. Причем даже при аварийной потере энергии собственных нужд, т.е. при непоступ4 та трубопроводом 17 с обратными клапанами 18 и 19, между которыми подключен трубопровод 20 подвода конденсата в камеру 15 охлаждающей воды, последн трубопроводом 21 отвода конденсата подключена между конденсатором 2 и конденсатным насосом 5Дл обеспечени разгрузки клапана 6 от давлени пара в пapootвoд щей камере 10 диаметр упругой тарели 12 выполнен равным посадочному диаметру чашки 8 клапана 6. Дл упрощени технологичности упруга тарель может быть выполнена в виде подпружиненного диска. Предохранительное сбросное устройство работает следующим образом. При давлении в трубопроводе t отбора пара (камере отбора) ниже давлени срабатывани клапана 6 чашка 8 прижата к седлу Э а уплотн ющий по сок 13 упругой тарели 12 прижат к дополнительному седлу 1+. За счет упругости тарели 12 осуществл етс одновременное уплотнение как на посадочной поверхности чашки В и седла 9, так и на посадочной поверхности уплотн ющего по ска 13 и дополнительного седла Н. в аварийной ситуации, т.е. когда давление в трубопроводе 4 отбора пара камере отбора возрастает до величины давлени срабатывани , под действием усилий, приложенных к чашке 8 клапана 6, последн перемещаетс , открыва аварийный сброс пара из трубопровода Ц отбора пара в приемный патрубок 3 конденсатора 2. Одновременно с чашкой 8,перемещаетс и шток 7- При перемещении штока 7 на ход большей величины деформации упругой тарели 12 (т.е. практически в момент срабатывани клапана 6) открываетс подвод охлаждающей воды из камеры 15 охлаждающей воды через кольцевую щель между уплотн ющим по ском 13 и дополнительным седлом 1, образовавшуюс в результате подъема уплотн ющего по ска 13 упругой тарели 12. В результате смешени в пароотвод щей камере 10 встр1ечных потоков пара из пароподвод щей камеры 11 и воды (конденсата) из камеры 15 охлаждающей происходит охлаждение пара допустимой по услови м эксплуаталении охлаждающей воды, например при остановке конденсатных насосов j подвод охлаждающей воды не прекращаетс , так как камера 15 охлаждающей воды соединена с резервной емкостью 16 конденсата.condenser 2 temperature. And even with the emergency loss of energy of their own needs, i.e. when there is no access by pipe 17 with check valves 18 and 19, between which pipe 20 is connected to supply condensate to cooling water chamber 15, the last pipe 21 of condensate drain is connected between condenser 2 and condensate pump 5 to discharge valve 6 from steam pressure in steam chamber 10 the diameter of the elastic plate 12 is made equal to the fitting diameter of the cup 8 of the valve 6. To simplify the processability, the elastic plate may be made in the form of a spring-loaded disc. Safety relief device operates as follows. When the pressure in the pipeline t of steam extraction (extraction chamber) is lower than the pressure of valve 6, the cup 8 is pressed against the seat E and the sealing juice 13 of the elastic plate 12 is pressed against the additional seat 1+. Due to the elasticity of the plate 12, simultaneous sealing is carried out both on the seating surface of the cup B and the seat 9, and on the seating surface of the sealing face 13 and the additional seat N. in an emergency situation, i.e. when the pressure in the steam extraction pipe 4 rises to the extraction pressure value, under the action of the forces applied to the cup 8 of the valve 6, the latter moves, opening the emergency discharge of steam from the steam extraction pipeline C to the receiving port 3 of the condenser 2. At the same time The rod 7 also moves. When the rod 7 is moved to a larger deformation stroke of the elastic plate 12 (i.e., practically at the moment valve 6 is activated), the supply of cooling water from the cooling water chamber 15 through the annular gap between sealing 13 and additional seat 1, formed as a result of lifting the sealing plate 13 of the elastic plate 12. As a result of mixing in the steam discharge chamber 10, internal steam streams from the steam supply chamber 11 and water (condensate) from the cooling chamber 15 are cooled A pair of cooling water that is acceptable under the operating conditions, for example, when the condensate pumps j are stopped, the cooling water supply does not stop, since the cooling water chamber 15 is connected to the reserve condensate tank 16.

Очевидно, что при равенстве диаметра уплотн ющего по ска 13 упругой тарели 12 и посадочного диаметра чашки 8 клапана 6 давление срабатывани не зависит от давлени в конденсаторе 2 турбины 1. Этим исключаетс подсос воздуха в паровое пространство пароотвод щей камеры 10 как в закрытом, так и. открытом положении клапана 6, поскольку в камере 15 охлаждающей воды поддерживаетс посто нный уровень воды, а в пароотвод щей камере 10 давление ниже атмосферного, в результате чего обеспечиваетс гидравлическое уплотнение пароотвод щей камеры 10. Причем за счет выбора соответствующих контактных напр жений на поверхности уплотн ющего по ска 13 и дополнительного седла Ц протечки охлаждающей воды в пароотвод щую камеру 10 (при закрытом положении клапана-6) могут быть сведены к минимуму,Obviously, when the diameter of the sealing plate 13 of the elastic plate 12 and the fitting diameter of the cup 8 of the valve 6 is equal, the response pressure does not depend on the pressure in the condenser 2 of the turbine 1. This eliminates air leaks into the vapor space of the steam discharge chamber 10 both in the closed space and . the open position of the valve 6, since the constant water level is maintained in the cooling water chamber 15, and the pressure in the steam discharge chamber 10 is lower than atmospheric, resulting in a hydraulic seal of the steam discharge chamber 10. Moreover, by selecting appropriate contact voltages on the surface of the by ska 13 and additional seat C, cooling water leaks into the steam-removal chamber 10 (with the valve-6 closed position) can be minimized,

Действие атмосферного давлени на упругую тарель 12 позвол ет уменьшить массы .подвижных частей клапана 6, в результате чего сокращаетс запаздывание момента срабатывани и уменьшаютс динамические удары при посадке клапана на верхний или нижний упоры, что повышает надежность работы предохранительного сбросного устройства. Подключение камеры охлаждающей воды к резервной емкости конденсата трубопроводом, снабженным обратными клапанами, повышает надежность при аварийной потере энергии собственных нужд.The effect of atmospheric pressure on the elastic plate 12 reduces the masses of the movable parts of the valve 6, resulting in reduced response time and reduced dynamic shocks when the valve is seated on the upper or lower stops, which increases the reliability of the safety relief device. Connecting the cooling water chamber to the reserve condensate capacity with a pipeline equipped with non-return valves improves reliability in case of accidental loss of energy of its own needs.

Claims

1. A safety waste device of a steam turbine with steam extraction and having a condenser and a condensate pump, containing a valve with a rod connected to a cup that interacts with a seat located between the steam discharge chamber connected to the condenser inlet pipe and steam supply chamber connected to the selection pipeline a steam turbine, and a cooling water chamber connected by a condensate supply line to the discharge port of the condensate pump, characterized in that, in order to increase reliability, the valve is equipped with an elastic container and an additional saddle,

located between the cooling water chamber and the steam discharge chamber and interacting through the sealing juice with an elastic plate fixed on the rod.

.

2. The device according to claim 1, so that in order to increase reliability in case of accidental loss of auxiliary energy, the condensate supply pipeline is additionally connected to the reserve condensate capacity.

3. The device according to claim 1, that is, so that the diameter of the sealing ring is made equal to the fitting diameter of the valve cup.

Sources of information taken into account in the examination

1. USSR author's certificate number 715813, cl. F 01 D -21 / T4, 1978.

2. Piven V.D. Automation of energy blocks. ML, Energie, 1965, p. 178-181, Figure 8.1, 8.3,

B. (prototype).