Дегазационная установка

 

Использование: а энергетике на тепловых и атомных электростанциях преимущественно с блочными установками. Сущность изобретения: установка содержит последовательно размещенные по линии основного конденсата охладитель парогазовой смеси, последний регенеративный подогреватель паровой турбины, бэрботажную колонку с центробежным сепаратором и струйную колонку деаэратора Струйная колонка и сепаратор сообщены с помощью трубопровода отвода выпара с охладителем парогазовой смеси. При этом перед подогревателем, барботажной колонкой и струйной колонкой размещены соответственно дроссель переменного сечения вентиль и регулятор давления. 1 зяф-лы, 1 ид

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Оюза

7Цщуц ц

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4873799/06 . (22) 15.10.90 (46) 151193 Бюл Na 41-42 (71) Предприятие "Уралтехэнерго" Производственного объединения "Союзтехэнерго" по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей (72) Осокин АИ. (73) Осокин Анатолий Иванович (54) ДЕГАЗАЦИОННЯЯ УСТАНОВКА (57) Использование: в энергетике на тепловых и атомных электростанциях преимущественно с блочными установками. Сущность изобретения: ус(в) RU (и) 2002992 С1 (51) 5 F2201 50 C02F i 20 тановка содержит последовательно размещенные по линии основного конденсата охладитель парогазовой смео1, последний регенеративный подогреватель паровой турбины, барботажную колонку с центробежным сепаратором l1 струйную колонку деаэратора Струйная колонка и сепаратор сообщены с помощью трубопровода отвода выпара с охпадителем парогазовой смеси. При этом перед подогревателем, барботажной колонкой и струйной колонкой размещены соответственно дроссель переменного сечения, вентиль и регулятор давления.

1 з.лф-лы, 1 ил.

2002992

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых и атомных электростанциях, преимущественНо с блочными паросиловыми установками для вывода растворенных в основном конденсате газов.

Известна дегазационная установка, содержащая струйный деаэратор и декарбонизатор центробежного типа, размещенные в одном корпусе. При этом на входе и выходе из декарбонизатора имеются емкости. Емкость на выходе выполняет функции промежуточной дырчатой тарелки и сепаратора пароводяной смеси.

Недостатком данного технического решения является низкое качество дегазации.

Это объясняется тем, что верхняя часть колонки струйного деаэратора в основном выполняет роль подогревателя смешивающегося типа, при этом придвижении греющего пара снизу вверх концентрация газов в нем растет по следующим причинам: выход газов иэ деаэрируемого конденсата; концентрация пара при подогреве конденсата.

При этом многократно сокращается объем остающегося после конденсации греющего пара и, как следствие, многократно увеличивается в нем концентрация газОв.

При высокой концентрации газов в паре и при наличии переохлажденного конденсата в струях (последний подается в колонку при температуре на 5-7 С ниже температуры кипения в деаэраторе) выход газов из конденсата может прекратиться, а может начаться и обратный процесс растворения газов в конденсате. Эта возможность зависит от расхода выпара, выходящего из колонки, что регулируется вентилем, установленным на трубопроводе отвода выпара. Например, при полном закрытии этого вентиля колонка работает как подогреватель смешивающегося типа а концентрация газов на выходе конденсата иэ колонки равна концентрации газов в нем на входе. При этом в нижней части колонки происходит процесс деаэрации, в верхней части — процесс растворения газов, а количество газов при деаэрации равно количеству газов при растворении, Подобным же недостатком обладают охладители смешивающегося или поверхностного типа. устанавливаемые для утилизации теплоты парогазовой смеси или для конденсации пара для поддержания вакуума в деаэраторах перегретой воды.

Известна дегазэционная установка паротурбинной установки, содержащая струйный деаэратор, размещенный на линии основного конденсата после последнего регенеративного подогревателя низкого давления. а также сообщенный с деаэратором трубопроводом отвода выпара охладитель парогазовой смеси поверхностного типа, при этом подогреватель и деаэратор сообщены с линией подвода греющего пара из отборатурбины, на которой переддеаэратором размещен регулятор давления, а перед подогревателем -дроссель переменного се"0 чения.

Цель изобретения — повышение качества деаэрации за счет вынесения из струйной колонки зоны подогрева конденсата и конденсации греющего пара в другие элементы установки, подвода в струйный деаэратор несколько перегретого конденсата, подвода достаточного по условиям деаэрации коли-. чества вентиляционного (негреющего) пара в струйный деаэрэтор, неограничения коли20 чества выпара условиями потерь теплоты (охладитель парогазовой смеси не является утилизатором теплоты), Указанная цель достигается тем, чтодегаэационная установка паротурбинной ус25 тановки, содержащая струйный деаэратор, размещенный на линии основного конденсата после последнего регенеративного по-. догревателя низкого давления, а также . сообщенный с деаэратором трубопроводом

® отвода выпара охладитель парогазовой смеси поверхностного типа, при этом подогреватель и деаэратор сообщены с линией подвода греющего пара из отбора турбины, на которой перед деаэратором размещен

36 регулятор давления, а перед подогревателем — дроссель переменного сечения, дополнительно снабжена барботажной колонкой и сепаратором, последовательно размещенными на линии основного конден40 сэта перед деаэратором, байпасом охлаждающей среды с дросселем переменного сечения, установленным на охладителе парогазовой смеси, размещенном на линии основного конденсата перед подогревате45 лем, при этом сепаратор сообщен с трубопроводом отвода выпара деаэратора, а барботажная колонка — с линией подвода греющего (барботажного) пара, а также барботэжным устройством, размещенным в ох50 ладителе выпэра под уровнем конденсата.

Сущность изобретения состоит в том, что на вход струйной колонки деаэратора подается основной конденсат несколько перегретым и в основном дегазированным в

55 барботажной колонке. При этом деаэрэция в струйной колонке осуществляется в кипящих струях (в верхней части — за счет перегрева основного конденсата, в нижней части — зэ счет перегрева вентиляционного пара).

По всей высоте колонки деаэрация происхо2002992 дит в среде пара. содержащего незначительную концентрацию газов, Это позволяет обеспечить глубокую дегазацию всех содержащихся в основном конденсате газов.

На чертеже показана предлагаемая установка.

Дегаэационная установка содержит охладитель 1 парогазовой смеси, размещенный на линии 2 основного конденсата, с установленным в нем под уровнем конденсата барботажным устройством 3, После охладителя на линии основного конденсата последовательно размещены последний регенеративный подогреватель 4 поверхностного или смешивающегося типа, барботажная колонка 5, соединенная с ее сепаратором 6, струйная колонка 7 деаэратора. Устройство 3, подогреватель 4 и колонка 5 и 7 сообщены с линией 8 подвода греющего пара из отбора турбины, Перед ними размещены соответственно вентиль 9, дроссель 10 переменного сечения, автоматически поддерживающий постоянную температуру основного конденсата перед . барботэ>кной колонкой (с недогревом до температуры кипения примерно нэ 2 С), вентиль 11 и регулятор 12 давления. Струйная колонка 7 и сепаратор 6 сообщены с помощью трубопровода 13 отвода выпара с охладителем 1. Охладитель 1 поверхностного типа снабжен байпасом 14 по линии основного конденсата с установленным на нем дросселем 15 переменного сечения, Для отвода парогазовой смеси и конденсата из охладителя предусмотрены трубопроводы 16 и 17 соответственно, В подогревателе

4 размещены сопла 18, установленные тангенциально по периферии цилиндрической камеры.

Барботажная колонка 5 с ее центробежным сепаратором 6 представляют собой ряд последовательно размещенных цилиндрических камер 19, разделенных перегородками 20, имеющими центральные отверстия.

В каждой камере колонки размещены сопла

21, установленные тангенциально по периферии для подвода пара. Струйная колонка

7 содержит ряд расположенных одна под другой дырчатых тарелок 22 и коллектор 23 подвода вентиляционного пара, поступающего через регулятор давления.

Работает дегазационная установка следующим образом.

Основной конденсат по линии 2 проходит через все основные элементы 1, 4, 5, 6 и

7, flap по линии 8 поступает по всем потребителям 3, 4, 5 и 7. При этом пар через колонку 7 проходит транзитом, изменяя

15

20 ру, конденсатор или основной эжектор пэ25 ровой турбины B качестве рабочего тела, 30

55 температуру, без конденсации, При этом в охладителе 1, сепараторе 6, струйной колонке 7, как в сообщающихся сосудах, с помощью регулятора 12 давления поддерживается одинаковое для всех постоянное давление, например 7 кгс/с (без учета парового сопротивления элементов установки). Охлэдитель 1 является потребителем парогазовой смеси, поступающей из сепаратора 6 и колонки 7. Расход парогазовой смеси определяется количеством поступающего на колонки 5 и 7 пара, требующегося для глубокой дегазации основного конденсата. В результате конденсации на поверхности охладителя пара получаемый при этом конденсат может содержать повышенное количество газов. Для дегазации этого конденсата предусмотрено барботажное устройство 3. Этот конденсат отводится по трубопроводу 17, например, в предыдущий подогреватель низкого давления, Парогазовая смесь по трубопроводу 16 из охладителя может отводиться в атмосфелибо в охладитель — утилизатор теплоты парогазовой смеси. Требующемуся по условиях глубокой дегазации основного конденсата расходу парогазовой смеси удовлетворяет соответствующее количество основного конденсата, поступающего в трубную систему охладителя и регулируемого с помощью дросселя 15 зэ счет изменения перепуска основного конденсата по байпасу 14 мимо охладителя. В последнем подогревателе 4 низкого давления смешивающегося типа основной конденсат подогревается паром, поступающим через сопло

18 (или ряд conn), установленное тэнгенциально на периферии цилиндрической камеры, В образующемся при этом вихре воды и пара можно достичь высоких значений теплопередачи, благодаря чему подогреватель получается компактным, малогабаритным при значительной тепловой мощности. Основой конденсат подогревается на выходе из подогревателя до температуры кипения минус 1 — 2 С. Это требование выполняется с помощью регулятора температуры, Поддержание постоянства температуры необходимо для стабилизации режима барботирования (следовательно, для стабилизации режима дегазэции) в барботэжной колонке 5. Поступающий затем в первую цилиндрическую камеру 19 барботажной колонки основно,1 конденсат сначала догревэется до температуры кипения паром, поступающим через сопро 21. При этол1 образуется вихрь, в центре которого возникает пароводяная смесь с увеличениел се

2002992 гретый пар, количество которого определяется требованиями дегазации. Суммарный расход пара через сопла 21 и регулятор 12 давления задается положением дросселя плотности и давления к периферии за счет центробежной силы. В вихре достигается высокая турбулизация потока и, как следствие, эффективное перемешивание воды и пара и развитие значительной поверхности

15, например, автоматически по импульсу расхода конденсата, поступающего в подораздела фаз, что способствует диффузии газов в.пар. На периферии вихря температура воды достигает температуры кипения, соответствующей давлению, т,е. является перегреватель 4. Глубокая дегазация в предлагаемой установке достигается тем, что в струйную колонку основной конденсат поступает из барботажной колонки в основном дегазированным; в струях поддерживается режим кипения воды по асей высоте колонки: в верхней части — за счет некоторого перегрева воды, поступаю10.гретой по отношению к температуре парогазовой смеси в центре вихря, где давление равно давлению в сепараторе 6. При переливании через перегородку 20 (как через порог) образуется выпар, что также позитивно влияет на дегазацию. Количество щей из сепаратора, в нижней части — за счет перегрева вентиляционного пара; в струйной колонке может быть обеспечена оптимальная, практически постоянная по всей камер 19 определяется требованиями дегазации. Параллельный подвод барботажного пара в камеры и при этом параллельный отвод парогазовой смеси из камер через высоте колонки скорость вентиляционного пара при незначительных концентрациях центральную часть вихрей обеспечивают 20 эффективное выведение газов. В сепараторе 6 осуществляется разделение воды и парогазовой смеси, после чего парогазовая смесь отводится в охладитель 1,.а основной конденсат получается несколько перегре- 25 газов в нем; образование парогазовой смеси со значительными концентрациями газов и ее охлаждение происходит в охладителе поверхностного типа, с помощью которого и выводятся газы из контура; для устранетым, так как диффузия молекул (переход из воды в пар) имеет конечную скорость и проистекает во времени, и сливается самотеком на верхнюю дырчатую тарелку 22 и далее, ния обратного захвата. газов конденсатом из парогазовой смеси в охладителе под уро-. вень вводится барботажный пар. (56) Расчет и проектирование термических деазраторов PTM 108,030 21-78. ЦКТИ;

1978, с.66, 78 и 79. пройдя промежуточные тарелки в виде 30 струй, покидает колонку. Навстречу струям (точнее перекрестное движение) течет переФормула из.обретений 35 ции, установка дополнительно снабжена

4ErA3ALtNOHHAA УСТАНОВКА а- барботажной колонкой и сепаратором, по-, - следовательно размещенными на линии ротурбинной установки, содержащая основного конденсата перед деаэратором, струйный деаэратор, размещенный на ли. байпсом охлаждающей среды с дросселем нии основного конденсата после последне40 переменного сечения, установленным на го регенеративного подогревателя низкого охладителе парогазовой смеси, размещен. ном на линии основного конденсата перед ром трубопроводом отвода выпара охладиподогревателем, при этом сепаратор сообтель парогазовой смеси поверхностного щен с трубопроводом отвода выпара деаэтипа, при этом подогреватель и деаэраторсообщены с линией подвода греющего па45 ратора, а барботажная колонка - с линией ра из отбора турбины, на которой перед отвода греющего пара.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, деаэратором размещен регулятор давлечто она дополнительно снабжена барбония, а перед подогревателем - дроссель тажным устройством, размещенным в охпеременного .сечения, отличающаяся тем, ладителе выпара под уровнем конденсата. что, с целью повышения качества деаэра-, 2002992

Составитель А.Осокин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Петрова

Редактор Т.Горячева

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заказ 3226

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101