Патент на изобретение №2325538

(54) ПАРОГИДРОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА

(57) Реферат:

Изобретение относится к области энергетики. Паротурбинная установка состоит из турбины с сопловыми лопатками и двух- или трехвенечной ступенью скорости, диска, установленного на валу, и расширителя-сепаратора. Паровое пространство расширителя-сепаратора связано трубопроводом с паровыми рабочими соплами, в центре вала имеется полость и патрубок подвода воды, соединенный трубопроводом с водяным пространством расширителя-сепаратора, а в диске имеются каналы, связывающие патрубок и полость подвода воды с соплами гидропаровой части турбины, расположенными на диске. Изобретение позволяет повысить эффективность установки за счет одновременного использования тепла пара и горячей воды. 1 ил.

Изобретение относится к области энергетики, в частности к паротурбинным установкам, использующим горячую воду геотермальных полей и промышленных предприятий.

Известны паротурбинные установки для производства электроэнергии, состоящие из многоступенчатой турбины и вспомогательного оборудования (см. справочник «Тепловые и атомные электрические станции», под ред. Клименко А.В., Зорина В.Л., М., изд-во МЭИ, 2003 г., с.234-241). Основной недостаток этих установок – сложность конструкции применительно к низкотемпературным источникам тепла, к которым относится горячая вода.

Известны партурбинные установки для производства электроэнергии, состоящие из турбины с двух- или трехвенечной ступенью скорости и сегментов сопл (см. Кирюхин В.И., Тараненко Н.М. и др. «Паровые турбины малой мощности КТЗ», М., Энергоатомиздат, 1987, с.10-11). Основной недостаток этих турбин при использовании горячей воды состоит в том, что при работе на горячей воде перед турбиной ставится только одна ступень расширителя-сепаратора, в результате чего тепло горячей воды используется неэффективно.

Преодоление этих недостатков возможно, если пар из расширителя-сепаратора направить на сопла паровой части установки, а отсепарированную воду – на сопла гидропаровой части, причем обе части могут быть совмещены в одном диске.

Устройство такой паротурбинной установки приведено на чертеже. Она состоит из расширителя-сепаратора 1, в котором имеется паровое пространство 2 и водяное 3, паровое пространство соединено трубопроводом 10 с паровыми рабочими соплами 4, а водяное – трубопроводом 9 с полостью и патрубком вала, на валу имеется диск 6, в котором есть каналы 7, соединяющие полость 5 с соплами гидропаровой части 8. Все устройство установлено в турбине 11 с сопловыми лопатками и ступенями скорости 12.

Установка работает следующим образом. Горячая вода поступает в расширитель-сепаратор 1, пар отделяется в паровое пространство 2, вода – в водяное пространство 3. Из парового пространства пар по трубопроводу 10 поступает на рабочие сопла 4, разгоняется и передает энергию в двух- или трехвенечные ступени скоростей 12. Отделившаяся вода из пространства 3 по трубопроводу 9 подводится к патрубку и полости ротора 5, откуда по каналам 7 в диске 6 подводится к рабочим соплам 8, вскипает, разгоняется в них и создает дополнительную реактивную тягу, увеличивающую выработку энергии всей турбиной 11.

Такое сочетание паротурбинной и гидропаровой частей в одном агрегате обеспечивает рост общей эффективности установки и создает новое качество для устройств такого направления.

Формула изобретения

Паротурбинная установка, состоящая из турбины с сопловыми лопатками и двух- или трехвенечной ступенью скорости, диска, установленного на валу и расширителя-сепаратора, отличающаяся тем, что паровое пространство расширителя-сепаратора связано трубопроводом с паровыми рабочими соплами, в центре вала имеется полость и патрубок подвода воды, соединенный трубопроводом с водяным пространством расширителя-сепаратора, а в диске имеются каналы, связывающие патрубок и полость подвода воды с соплами гидропаровой части турбины, расположенными на диске.

РИСУНКИ