[LT] Išradimas priskiriamas prie kondensacinių garo turbinų ir yra naudojamas elektrinėse. Modifikuotas kondensacinės garo turbinos įrenginys, turintis garo turbiną su aukšto, vidutinio ir žemo slėgio cilindrais, kuri sumontuota ant bendro su generatoriumi veleno, garo katilą, aukšto ir žemo slėgio garo šildytuvus, kondensatorių, sujungtą su kondensato siurbliais turi naujai sumontuotą garo-vandens šildytuvą (10), kurio garo kontūras sujungtas su turbinos (1) vidutinio slėgio cilindro (3) vidutinio slėgio zona (4) ir per garo-vandens šildytuvą (11) - su turbinos (1) vidutinio slėgio cilindro (3) žemo slėgio zona (5), o vandens kontūras su termofikaciniais tinklais, ant vidutinio slėgio cilindro (3) vidutinio slėgio zonos (4) sujungimo su žemo slėgio šildytuvais (16) ir ant žemo slėgio cilindro (6) išėjimų į žemo slėgio šildytuvus (16) sumontuota uždarymo armatūra (21). Be to, vidutinio slėgio cilindro (3) žemo slėgio zonoje (5) sumontuoti trys pirmieji aukštesnio slėgio darbo ratai, o žemo slėgio cilindras (6) sumontuotas be darbo ratų.
[EN] Invention relates to a condensing steam turbine and is used in power plants. Modified condensing steam turbine plant with a steam turbine with a high, medium and low pressure cylinders, which is mounted on a same shaft with generator, the steam boiler, high and low pressure steam heaters, condenser connected with condensate pumps with a newly installed steam-water heater (10), which steam contour connected to turbine (1) medium-pressure zone (4) of medium-pressure cylinder (3) and through steam-water heater (11) - with turbines (1) medium-pressure cylinder (3) low-pressure area (5), and a water contour with cogeneration networks on the medium-pressure cylinder (3) in the medium-pressure zone (4) the connection with the low-pressure heaters (16) and on the low-pressure cylinder (6), outlet into the low-pressure heaters (16) is mounted armature (21). In addition, in low-pressure area (5) of the medium-pressure cylinder (3) are mounted three first, high pressure, working wheels and low-pressure cylinder (6) is mounted without working wheels.
[0001] Išradimas priskiriamas prie kondensacinių garo turbinų ir yra naudojamas elektrinėse.
[0002] Žinomas techninis sprendimas, kai garo tiekimas daugialaipsniams šildytuvais padidinimas iš nereguliuojamų turbinos nuėmimų, pastatant dvibalnius reguliuojamus vožtuvus, valdomus servo varikliais, kurį siūlo turbinų K-300-240-1 gamintojas LMZ ir toks techninis sprendimas naudojamas Graikijos elektrinėse "Agios Dimitrios", "Amindeor", "Meliti Achlada".
[0003] Šio metodo trūkumas yra tas, kad įmanoma gauti tik apie 70 MW šilumos, o kuro išnaudojimo koeficientas padidėja tik iki 47 proc., t.y. turbina gamina iki 293 MW elektros energijos (vietoj 300 MW pagal nominalą) ir 70 MW termofikacijai tinkamų parametrų šilumos.
[0004] Žinomas techninis sprendimas, kai reguliuojamas termofikacinis garas iš turbinos nuimamas pastatant specialius reguliuojamus vožtuvus ant garo vamzdžių, jungiančių vidutinio ir žemo slėgio cilindrus. Tokį sprendimą siūlo turbinų K-300-240-1 gamintojas LMZ, ir toks techninis sprendimas naudojamas Rusijos Sredneuralsko ir Surgutsko elektrinėse. Toks techninis sprendimas leidžia nuimti nuo turbinos iki 360 t/val. garo arba 232,6 MW termofikacijai tinkamos šilumos, tuo pačiu sumažinant elektrinį galingumą iki 277 MW.
[0005] Šis techninis sprendimas padidina kuro išnaudojimo koeficientą iki 66 proc., tačiau taip modifikuota turbina mažiau ekonomiška negu Kauno ir Vilniaus termofikacinių elektrinių turbinos (kuro išnaudojimo koeficientas apie 80 proc.).
[0006] Artimiausias analogas siūlomam techniniam sprendimui yra kondensacinės garo turbinos K-300-240-1 įrenginys, kuris yra naudojamas ir Lietuvos elektrinėje, ir yra nurodytas knygoje A. D. Trūksnij, S. N. Losev "Stacionarinės garo turbinos", Maskva .Energoizdat'', 1981, pav. 7.16. (A. Д. Tpyxний, C. M. Лосев "Cтационарные napoвые турбины", Mocквa, "Энергоиздат", 1981, pис. 7.16). Šį garo turbinos įrenginį sudaro garo katilas, aukšto ir žemo slėgio garo šildytuvai, kondensatorius, generatorius, kondensato siurblys, garo turbina su aukšto, vidutinio ir žemo slėgio cilindrais. 975,0 tonos garo iš katilo paduodama į aukšto slėgio cilindrą ir, dalį energijos atidavus darbo mentėms, gražinama į katilą perkaitinimui ir paduodama į vidutinio slėgio cilindrą, kuriame yra vidutinio ir žemo slėgio zonos. 458,5 tonos garo po vidutinio slėgio zonos paduodama į žemo slėgio cilindrą, o likęs garas į vidutinio slėgio cilindro žemo slėgio dalį. Atidirbęs garas po žemo slėgio darbo ratų patenka į kondensatorių, kuriame atiduoda šilumą aušinimo vandeniui, kondensuojasi ir vandens pavidalu grąžinamas į katilą.
[0007] Tokios kondensacinės garo turbinos įrenginio trūkumas yra tas, kad su aušinimo vandeniu į aplinką išmetama iki 54 % nepanaudotos šilumos.
[0008] Išradimo tikslas - pasiekti maksimalų kuro išnaudojimo koeficientą, naudingai panaudojant garų kondensacijos šiluminę energiją termofikacijai ir sumažinti šilumos perdavimą aplinkai.
[0009] Tikslas pasiekiamas tuo, kad technikos lygiu žinomas kondensacinės garo turbinos įrenginys, turintis garo turbiną su aukšto, vidutinio ir žemo slėgio cilindrais, kuri sumontuota ant bendro su generatoriumi veleno, garo katilą, aukšto ir žemo slėgio garo šildytuvus, kondensatorių, sujungtą su kondensato siurbliais turi naujai sumontuotą garo-vandens šildytuvą, kurio garo kontūras sujungtas su turbinos vidutinio slėgio cilindro vidutinio slėgio zona ir per garo-vandens šildytuvą - su turbinos vidutinio slėgio cilindro žemo slėgio zona, o vandens kontūras su termofikaciniais tinklais, ant vidutinio slėgio cilindro vidutinio slėgio zonos sujungimo su žemo slėgio šildytuvais ir ant žemo slėgio cilindro išėjimų į žemo slėgio šildytuvus sumontuota uždarymo armatūra. Be to, vidutinio slėgio cilindro žemo slėgio zonoje sumontuoti trys pirmieji aukštesnio slėgio darbo ratai, o žemo slėgio cilindras sumontuotas be darbo ratų.
[0010] Išradimo esmė toliau aiškinama pridedamu brėžiniu ir konkrečiu įrenginio aprašymu.
[0011] Brėžinyje pavaizduota blokinė garo turbinos įrenginio šiluminė schema po modifikacijos.
[0012] Garo turbinos įrenginį sudaro turbina 1, kuri yra sudaryta iš ant bendro veleno sumontuotų aukšto slėgio cilindro 2, vidutinio slėgio cilindro 3, turinčio vidutinio slėgio zoną 4 ir žemo slėgio zoną 5, ir žemo slėgio cilindro 6 bei generatoriaus 7. Garo turbinos 1 aukšto slėgio cilindro 2 įėjimas sujungtas su katilu 8, o išėjimas per katilo perkaitintuvą 9 sujungtas su vidutinio slėgio cilindro 3 vidutinio slėgio zonos 4 įėjimu. Vidutinio slėgio cilindro 3 vidutinio slėgio zonos 4 garo kontūras sujungtas su antro laipsnio garo-vandens pašildytoju 10, kurio vandens kontūras sujungtas su termofikaciniais tinklais. Įrenginys aprūpintas atitinkamai sujungtais kondensatoriumi 11, kuris atlieka pirmojo laipsnio pašildytojo funkciją, I-o laipsnio kondensato siurbliu 12, II-o laipsnio kondensato siurbliu 13, blokiniu nudruskintuvu 14, išleidimo siurbliu 15, žemo slėgio šildytuvais 16, aukšto slėgio šildytuvais 17, busteriniu siurbliu 18, turbo pavaros maitinimo siurbliu 19, maitinimo siurbliu 20. Turbina 1 atitinkamai sujungta su žemo slėgio šildytuvais 16 ir aukšto slėgio šildytuvais 17. Ant visų žemo slėgio cilindro išėjimų ir įėjimų sumontuota uždarymo armatūra 21. Ryšium su turbinos modifikacija žemo slėgio cilindras 6 atjungiamas, vidutinio slėgio cilindro 3 žemo slėgio zonos 5 ir žemo slėgio cilindro 6 darbo mentės demontuojamos, kondensatorius 11, atlieka pirmojo laipsnio pašildytojo funkciją.
[0013] Garo turbinos įrenginys veikia tokiu būdu.
[0014] Iš katilo 8 garas (kiekis - 975,0 tonos, slėgis - 240 barų ir temperatūra - 540 °C) paduodamas į aukšto slėgio cilindrą 2 ir, atidavęs dalį energijos minėto cilindro 2 darbo mentėms, 290,6 °C temperatūros gražinamas į katilo 8 perkaituvą 9, iš kur 790,0 tonų garo, kurio slėgis - 42,6 baro ir temperatūra - 539,7 °C, paduodama į vidutinio slėgio cilindro 3 vidutinio slėgio zoną 4. Dėl ant vidutinio slėgio cilindro 3 išėjimo į kondensatorių 11 sumontuotos uždarymo armatūros 22, garo srautas iš maitinimo siurblio turbopavaros 19 nukreipiamas tik į žemo slėgio šildytuvą 16. Atidavęs dalį energijos cilindro 3 darbo mentėms, garų kiekis (194,2 tonos, 0,5 baro, 82°C) perėjęs per vidutinio slėgio cilindro 3 žemo slėgio zonos 5 tris darbo ratus patenka į pirmo laipsnio pašildytoją 11, kuriame kondensuojasi atiduodamas šilumą grįžtamam termofikaciniam vandeniui, pašildo jį nuo 60°C iki 80°C ir paduodamas į antro laipsnio pašildytoją 10. Į antro laipsnio pašildytoją 10 iš vidutinio slėgio cilindro 3 taip pat patenka kita dalis garų (388,4 tonos, 2,28 baro, 190,3 °C), kurie kondensuojasi, pašildo termofikacinį vandenį nuo 80°C iki 120°C, kuris tiekiamas vartotojams.
[0015] Kondensatas (85°C) iš antro laipsnio pašildytojo 10 siurblių 12, 13 pagalba per žemo slėgio šildytuvus 16, aukšto slėgio šildytuvus 17 grįžta i katilą 8.
[0016] Po modifikacijos turbina gamina 240 MW elektros energijos ir 385 MW šilumos (t = 120 °C) ir pasiekia kuro išnaudojimo koeficientą didesnį kaip 85%.
1. Modifikuotas kondensacinės garo turbinos įrenginys, turintis garo turbiną su aukšto, vidutinio ir žemo slėgio cilindrais, kuri sumontuota ant bendro su generatoriumi veleno, garo katilą, aukšto ir žemo slėgio garo šildytuvus, kondensatorių, sujungtą su kondensato siurbliais, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad turi naujai sumontuotą garo-vandens šildytuvą (10), kurio garo kontūras sujungtas su turbinos (1) vidutinio slėgio cilindro (3) vidutinio slėgio zona (4) ir per garo-vandens šildytuvą (11) - su turbinos (1) vidutinio slėgio cilindro (3) žemo slėgio zona (5), o vandens kontūras su termofikaciniais tinklais, ant vidutinio slėgio cilindro (3) vidutinio slėgio zonos (4) sujungimo su žemo slėgio šildytuvais (16) ir ant žemo slėgio cilindro (6) išėjimų į žemo slėgio šildytuvus (16) sumontuota uždarymo armatūra (21).
2. Modifikuotas kondensacinės garo turbinos įrenginys pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad vidutinio slėgio cilindro (3) žemo slėgio zonoje (5) sumontuoti trys pirmieji aukštesnio slėgio darbo ratai, o žemo slėgio cilindras (6) sumontuotas be darbo ratų.