Система откачки конденсата греющего пара из поверхностного подогревателя низкого давления паровой турбины

Изобретение предназначено для откачки конденсата из подогревателя низкого давления турбины и может быть использовано в теплоэнергетике. Система включает поверхностный подогреватель низкого давления с корпусом, с патрубками подвода пара и патрубками подвода и отвода воды, трубную доску с закрепленными в ней трубками поверхности теплообмена, зону сбора конденсата, штуцеры замера уровня воды, установленные на корпусе, сливной насос, снабженный регулирующим клапаном и соединенный трубопроводом с подогревателем низкого давления. Подогреватель низкого давления снабжен перегородкой, отделяющей паровое пространство от зоны сбора конденсата греющего пара и устройствами слива конденсата и выравнивания давления, кроме того, штуцеры регулирования уровня установлены на корпусе под перегородкой, а штуцеры защиты турбины от повышения уровня - над перегородкой. Изобретение обеспечивает повышение надежности и экономичности системы. 1 ил.

 

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано при проектировании и модернизации систем откачки конденсата греющего пара из подогревателя низкого давления паровой турбины.

Известны системы откачки конденсата греющего пара, содержащие поверхностные подогреватели низкого давления паровой турбины, патрубки подвода и отвода пара и воды, трубные доски с закрепленными в них трубками поверхности теплообмена, штуцеры замера уровня воды, установленные на корпусе, отводящие трубопроводы с регулирующим клапаном (Тепловые и атомные электрические станции. Под общей редакцией В.А.Григорьева и В.М.Зорина. - М.: Энергоиздат, 1982 г., стр.315, 398, 399, 534).

Недостатком известных систем отвода конденсата является наличие значительной массы воды в аппарате и отвод конденсата в нижестоящий подогреватель, что снижает надежность вследствие возможного попадания влаги с обратным потоком пара при сбросе нагрузки и снижение экономичности на стационарных режимах работы.

Известна система отвода конденсата греющего пара, в которой конденсат греющего пара отводится в нижестоящий подогреватель через гидрозатвор. (Паротурбинные установки атомных электростанций. Под редакцией к.т.н. Ю.Ф.Косяка. - М.: Энергия, 1978 г., стр.276, 278).

Недостатком известного решения является снижение экономичности.

Известна система отвода конденсата греющего пара, включающая поверхностный подогреватель низкого давления с патрубками подвода и отвода воды и пара, трубную доску с закрепленными в ней трубками поверхности теплообмена, зону сбора конденсата, штуцеры замера уровня воды, установленные на корпусе, сливной насос, соединенный трубопроводом с подогревателем низкого давления. (Т.Х.Маргулова. Атомные электрические станции. М.: Высшая школа, 1978 г., стр.74, 80, 292, 293 - прототип).

Недостатком указанной схемы является сниженная надежность и экономичность. Снижение надежности вызвано наличием значительной массы нагретой воды в подогревателе низкого давления, возможным попаданием влаги, разгоном турбины с обратным потоком пара при сбросе нагрузки турбины до нуля, собственных нужд, холостого хода и др. при отказе обратного клапана, кавитационным срывом насоса и связанного с этим увеличением массы воды в аппарате, поломкой насоса.

Снижение экономичности вызвано снижением давления пара в корпусе подогревателя низкого давления на величину гидравлического сопротивления обратного клапана.

Заявляемое решение позволяет исключить кавитационный срыв насоса и его поломку, переполнение водой корпуса подогревателя низкого давления и отказаться от обратного клапана, повысить давление пара в подогревателе низкого давления и нагрев основного конденсата, т.е. повысить надежность и экономичность схемы на стационарных режимах работы турбины.

Предложена система откачки конденсата греющего пара из поверхностного подогревателя низкого давления, включающая поверхностный подогреватель низкого давления с патрубками подвода пара и патрубками подвода и отвода воды, трубную доску с закрепленными в ней трубками поверхности теплообмена, зону сбора конденсата, штуцеры замера уровня воды, установленные на корпусе, сливной насос, снабженный регулирующим клапаном и соединенный трубопроводом с подогревателем низкого давления, при этом подогреватель низкого давления снабжен перегородкой, отделяющей паровое пространство от зоны сбора конденсата греющего пара, и устройствами слива конденсата и выравнивания давления, кроме того, штуцеры регулирования уровня установлены на корпусе под перегородкой, а штуцеры защиты турбины от повышения уровня - над перегородкой.

Изобретение иллюстрируется чертежом.

Система включает корпус 1, водяную камеру 2 с патрубками подвода 3 и отвода воды 4, перфорированную трубную доску 5 с закрепленными в ней трубками теплообмена 6, патрубок подвода пара 7 с обратным клапаном 8, зону сбора конденсата 9, перегородку 10 с устройством слива конденсата 11 и устройством выравнивания давления 12, штуцеры регулирования уровня 13, штуцеры защиты турбины от повышения уровня 14, трубопровод 15, сливной насос 16, снабженный регулирующим клапаном 17 и соединенный трубопроводом 15 с подогревателем низкого давления. Штуцеры регулирования уровня 13 установлены на корпусе под перегородкой 10, а штуцеры защиты турбины от повышения уровня 14 - над перегородкой 10.

Система работает следующим образом. Основной конденсат через патрубок 3 поступает в водяную камеру 2, проходит через трубную доску 5, трубки поверхностного теплообмена 6 и через патрубок 4 выходит из подогревателя. Пар от отбора турбины через патрубок 7 поступает на трубки поверхностного теплообмена 6, конденсируется, отдавая тепло основному конденсату, сливается на перегородку 10 и через сливное устройство 11 поступает в зону сбора конденсата 9 и далее через регулирующий клапан 17 подается в тракт основного конденсата. Регулирующий клапан 17 поддерживает уровень воды в корпусе 1, датчики которого подключены к штуцерам 13, расположенным под перегородкой. При повышении уровня воды в корпусе 1 выше допустимого предусмотрена подача сигнала на защиту турбины от датчиков, присоединенных к штуцерам 14. Поддержание уровня воды в зоне сбора конденсата 9 обеспечивает необходимый подпор сверх давления насыщенных паров для насоса, обеспечивая при этом его надежную работу.

При сбросе нагрузки турбины до нуля, холостого хода и др. прокачка основного конденсата продолжается, а пар из турбины не поступает, что приводит к резкому снижению давления пара в паровом пространстве. Это приводит к вскипанию конденсата греющего пара в зоне 9 и образованию пара, который через устройство выравнивания давления 12 поступает на трубный пучок 6, конденсируется и сливается через устройство слива конденсата 11 в зону сброса конденсата 9. Наличие устройства выравнивания давления 12 ограничивает расход пара из зоны 9 в паровое пространство и уменьшает скорость снижения давления пара в зоне 9, обеспечивая требуемый подпор сверх давления насыщения паров для насоса и, тем самым, устойчивую его работу, исключая кавитационный срыв насоса и его поломку. Кроме того, устойчивая работа насоса обеспечивает откачку конденсата, исключает переполнение в корпусе и, следовательно, срабатывание защиты турбины.

Наличие перегородки дополнительно позволяет исключить обратный клапан на паропроводе и, тем самым, повысить давление пара в аппарате и нагрев основного конденсата, т.е. повысить экономичность на стационарных режимах работы.

Система откачки конденсата греющего пара из поверхностного подогревателя низкого давления паровой турбины, включающая поверхностный подогреватель низкого давления с корпусом, с патрубками подвода пара и патрубками подвода и отвода воды, трубную доску с закрепленными в ней трубками поверхности теплообмена, зону сбора конденсата, штуцеры замера уровня воды, установленные на корпусе, сливной насос, снабженный регулирующим клапаном и соединенный трубопроводом с подогревателем низкого давления, отличающаяся тем, что подогреватель низкого давления снабжен перегородкой, отделяющей паровое пространство от зоны сбора конденсата греющего пара и устройствами слива конденсата и выравнивания давления, кроме того, штуцеры регулирования уровня установлены на корпусе под перегородкой, а штуцеры защиты турбины от повышения уровня - над перегородкой.