Судовая котлотурбинная установка

 

СУДОВАЯ КОТЛОТУРБИННАЯ УСТАНОВКА, содержащая котел, пароперегреватель которого подключен к турбине и потребляющим перегретый пар редукционно-охлаждающим и дроссельно-увлажнительным устройствам, подключенным к трубопроводам подачи воды и пара с установлеиньми на них регулирующими клапанами, и трубопровод продувки загрязненной котловой воды с регулирующим запорным клайаном , отличающаяся тем, что, с целью снижения невозвратных потерь продуваемой воды и повышения надежности котла в работе, по меньшей мере один трубопровод подачи воды сообщен с трубопроводом продувки, а подключенное к этому трубопроводу дроссельно-увлажнительное устройство снабжено предвключенным пароструйным эжектором i и емкостью с трубопроводом отвода примесей и регулятором уровня, свя (П занным с регулирующим запорньм клапаном .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 F 01 К 13/00 15/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3445294/24-06 (22) 28.05.82 (46) 23.08;85. Бюл. Ф 31 (72) А.А. Кохан, Ю.В. Апександровский и В.Ф.Соколов (53) 621. 165 (088. 8) (56) Курзон А. Г. Основы теории и проектирования судовых паротурбинных установок. Л.: Судостроение, 1974, с. 135-139, 321. (54) (57) СУДОВАЯ КОТЛОТУРБИННАЯ

УСТАНОВКА, содержащая котел, пароперегреватель которого подключен к турбине и потребляющим перегретый пар редукционно-охлаждающим и дроссельно-увлажнительным устройствам, подключенным к трубопроводам подачи

„„Я0„„1174569 А воды и пара с установленными на них регулирующими клапанами, и трубопро вод продувки загрязненной котловой воды с регулирующим запорным клапаном, отличающаясятем, что, с целью снижения невозвратных потерь продуваемой воды и повышения надежности котла в работе, по меньшей мере один трубопровод подачи воды сообщен с трубопроводом продувки, а подключенное к этому трубопроводу дроссельно-увлажнительное устройство снабжено предвключенным пароструйным эжектором и емкостью с трубопроводом отвода примесей и регулятором уровня, свя-. занным с регулирующим запорным клапаном.

1 i 74569

10

Изобретение относится к судостроению, а конкретно к судовым энергетическим, в частности, котлотурбинным установкам (КТУ).

Цель изобретения — снижение невозвратных потерь продуваемой воды и повышение надежности котла в работе, а также повышение эффективности использования продуваемой котловой воды.

На фиг. 1 представлена общая схема судовой КТУ на фиг. 2 — конструкция предвключенного пароструйно го эжектора дроссельно-увлажнительного устройства (ДУУ); на фиг. 3 — се- 15 чение А-А на фиг. 2.

Судовая КТУ содержит котел 1 с многократной циркуляцией, с пароперегревателем 2 и коллектором (коллекторами) 3 парообразующей части.

Пароперегреватель 2 подключен к паровой турбине 4 главного турбозубчатого агрегата (ГТЗА) и потребителям 5 перегретого пара номинально— го давления, а через редукционноохладительное устройство (РОУ) 6 и

ДУУ 7 — к потребителям 8 и 9 пара среднего и низкого давления соответственно. Коллектор 3 через регулирующий запорный клапан 10 подключен к ДУУ 11, которое включает в себя цилиндрический корпус 12 с предвключенным пароструйным эжектором 13.

Цилиндрический корпус 12 снабжен патрубками (трубопроводами) 14 и 15, З5 на последнем из которых установлен клапан 16, и сообщен с рециркуляционной емкостью 17, снабженной регулятором 18 уровня и дв.„.хпозиционным клапаном (дроссельным устройством) 19 40 дпя слива концентрированного рассола (примесей) и обеспечения постоянного

его расхода.

Ф

Пар к ДУУ. 11 подведен от пароперегревателя 2 через регулирующий клапан 45 20. Регулятор 18 уровня связан с кла- панами 10, 16, 19 и 20. Корпус 12

ДУУ 11 по насыщенному пару низкого давления сообщен через патрубок 21 с потребителями 8 и 9 и с паровой 50 турбиной 4. Датчик 22 давления пара

ДУУ 11 связан с регулирующими клапанами 10 и 20. Трубопровод 23 продувки загрязненной котловой воды подключен к ДУУ 7 и РОУ 6. Паровая тур- 55 бина 4 ГТЗА имеет конденсатор 24.

В рециркуляционной емкости 17 может быть установлен датчик 25 солесодержания или плотности концентрированного рассола, который связан с регулятором 18 уровня и через реле 26 времени — с клапанами 16 и 19.

Предвключенный эжектор 13 образован входной 27 и выходной 28 поверхностями корпуса 12 и паровым соплом 29. Поверхности 27 и 28 создают, в свою очередь, расположенное за соплом 29 и соосное с ним, сужающее сопло 30 последующего по ходу пара эжектора 31, образуемого цилиндрическим корпусом 12, изогнутым щитом 32 и входной поверхностью 27 и имеющего всасывающий рециркуляционный канал 33. Выходная поверхность

28 и сопло 29 образуют дополнительное расширяющееся сопло 34, направленное под острым углом к соплу 29. Между входной 27 и выходной 28 поверхностями и соплом 29 расположены каналы

35-37 истечения. Камера 38 смешения, в которую подводится перегретый пар из сопла 29, продуваемая вода из полости 39, вода из полости 40 и всасывающего канала 33 (рециркуляционного) имеет выходной канал 41, тангенциально расположенный по отношению к цилиндрическому корпусу 12.

Предвключенный пароструйный эжектор

13 подключен трубопроводами 42 и

43 подачи воды и пара с установленными на них регулирующими клапанами 10 и 20 к трубопроводам 23 и 44 продувки загрязненной котловой воды и перегретого пара соответственно.

Рециркуляционная емкость 17 имеет полость 45 с верхним 46 и нижним

47 уровнями рассола, к которой подключен трубопровод 48 отвода примесей. Трубопровод 23 продувки загрязненной котловой воды подключен к испарителю (не показан). Цилиндрический корпус 12 имеет полость 49„ к которой подключен патрубок 21.

Судовая КТУ работает следующим образом.

Перегретый пар от пароперегревателя 2 котла 1 подается на работающие паровую турбину 4, потребители

5, 8 и 9 и к соплу 29 ДУУ 11, к которому через клапан 10 подводится продуваемая загрязненная котловая вода, поступающая в полость 39.

Высокоскоростные потоки перегретых пара и воды из сопел 29 и 34 смешиваются в сужающем сопле 30 и затем по ходу движения дополнительно сме3 1)745 шиваются с рециркуляционным вращаю- щимся потоком воды, нагретой до температуры насыщения,, поступающей через рециркуляционный канал 33.

При движении потоков воды и пара осуществляется их эффективный теплои массообмен, основная часть продуваемой воды испаряется. В итоге на выходе камеры 38 смешения высо\ коскоростной тангенциальный поток 10 пароводянай смеси закручивается

U-образной цилиндрической поверхностью корпуса 12, движется по ней и вновь поступает в канал 33. Насыщенный пар через патрубок 21 отводится в промежуточную ступень паровой турбины 4 и на потребители

8 и 9.

3а счет наличия значительных инерционных сил, обусловленных высокими скоростями смеси и ее закручиванием, обеспечивается эффективное сепарирование влаги и получение высококачественного насыщенного пара.

Так как в ДУУ 11 подают избыточное д количество воды,.то ее высота в корпусе 12 (количество во вращающемся потоке) увеличивается до предельного значения. В результате этого избытки воды через патрубок (трубопровод) 14. сливаются в емкость 17 и постепенно заполняют ее до верхнего уровня 46. При этом под воздействием регулятора 18 уровня открывается клапан 16 и закрывается pery35 лирующий клапан 10 (клапан 19 при этом закрыт). После этого вода в эжектор 13 (ДУУ 11) поступает только из емкости 17 через полость 40 и канал 36.

Таким образом, вода постоянно циркулирует по замкнутому контуру и испаряется в полости 49 ДУУ 11. В результате уровень выпариваемой воды в емкости 1 7 снижается до нижнего уровня 47, при котором под воздействием регулятора 18 уровня открывается клапан. 10 и закрывается клапан 16, после чего открывается клапан 19, а оставшийся рассол из емкости 17 продува69 4 ется за борт или на опреснительную установку (испарительную). Время продувания (открытия клапана 19) определяется реле 26 времени, после чего клапан 19 закрывается и цикл продувания котла 1 повторяется.

В качестве датчика сигнала на открытие клапана 19 может быть использован датчик 25 солесодержания или плотности, причем он может работать как самостоятельно, так и совместно с регулятором 18. )".сли вместо двухпозиционного клапана 19 установлено дроссельное устройство с постоянным заданным расходом концентрированного рассола, то регулятор 18 поддерживает постоянный средний уровень воды в емкости 17 путем изменения расхода продуваемой воды клапаном 10. Отвод котловой воды из котла 1 в этом случае производится непрерывно. Вырабатываемый в ДУУ 11 пар может подаваться к потребителям 8 или 9 на одну из промежуточных ступеней паровой турбины 4 с соответствующим давлением. Оптимальное использование пара определяется параметрами пара котла 1, турбины 4 и потребителей

8 и 9. ДУУ 11 может быть использовано в качестве РОУ 6 и ДУУ 7 при этом расход продуваемой через клапан 10 котловой воды будет определяться суммарным расходом РОУ 6 и ДУУ 7, что повысит качество воды в котле

Техническое преимущество предла-, гаемой судовой КТУ заключается в том, что продувание котла осуществляют на ДУУ, в котором загрязненную котловую воду смешивают с перегретым паром и испаряют в рециркуляционном замкнутом цикле.. Таким образом, получают в емкости концентрированный рассол солесодержанием в 30 и более раз выше продуваемой воды, который периодически удаляют sa борт. При этом уменьшаются невозвратимые потери воды Hs КТУ на продувание котла. и увеличивается количество удаляемых из котловой воды примесей.

1174569

28 фиг.3

Составитель В.Гуторов

Техред M. Гергель Корректор A.ÎáÐó÷àð

Редактор И.Дербак

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5155/32 Тираж 497 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раувская наб., д. 4/5