СИСТЕМА ПИТАНИЯ ВОДОСТРУЙНОГО ЭЖЕКТОРА ДЛЯ ОТСОСА ПАРОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ ИЗ КОНДЕНСАТОРА ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ Российский патент 1997 года по МПК F04F5/54 

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для удаления неконденсируемых газов из конденсатора паровой турбины (ПТ).

Известна система питания водоструйного эжектора по разомкнутой схеме, в которой напорная камера эжектора гидравлически связана с подводящим водоводом циркуляционной воды перед конденсатором, а сбросной патрубок с отводящим сливным водоводом конденсатора [1]
Недостатком разомкнутой системы питания эжектора является большой расход отбираемой на эжектор охлаждающей циркуляционной воды, который не используется в конденсаторе в процессе конденсации пара. Это при дефиците охлаждающей циркуляционной воды на электростанциях приводит к потере экономичности турбины.

Недостатком такой системы является также потеря из цикла турбоустановки того пара, который отсасывается эжектором вместе с воздухом из конденсатора, конденсируется на струе воды в эжекторе и сбрасывается в сливной канал, что влечет необходимость восполнен6ия обессоленной водой.

Известна система питания водоструйного эжектора по замкнутой схеме, принятая за наиболее близкий аналог, которая содержит сливной бак, разделенный на два отсека, при этом первый по ходу воды отсек сообщен со всасывающим патрубком подъемного насоса (насоса рабочей воды) эжектора, встроенный в бак теплообменник, подключенный на входе к подводящему водоводу циркуляционной воды до конденсатора, а на выходе к сливному водоводу за конденсатором. Для отделения воды от воздуха бак снабжен перфорированным секционным лотком [2]
В сравнении с первым аналогом такая система питания эжектора более экономична по расходу охлаждающей воды на эжектор.

Однако, недостатком известной системы питания эжектора по замкнутой схеме является ее усложнение за счет дополнительного водоводяного теплообменника, потери охлаждающей циркуляционной воды, отбираемой в теплообменник и неиспользуемой в конденсаторе, а также потери тепла паровоздушной смеси, отсасываемой эжектором из конденсатора.

Кроме того, в случае размещения теплообменника в сливном баке при протечках охлаждающей воды из теплообменника в систему питания эжектора и далее в конденсатор происходит загрязнение основного конденсата, что приводит к снижению надежности турбоустановки в целом. Размещение теплообменника, в напорном трубопроводе обеспечит исключение протечек из теплообменника за счет более высокого давления рабочей воды эжектора относительно давления охлаждающей воды в теплообменнике. Однако, в этом случае будут протечки в теплообменник рабочей воды из системы эжектора, что потребует восполнения потерь рабочей воды. Таким образом, снижается надежность и экономичность замкнутой системы питания эжектора.

Технической задачей, решаемой настоящим изобретением является, во-первых, исключение загрязнения конденсата циркуляционной ("сырой") водой при одновременном исключении потерь рабочей воды эжектора, при этом, тем самым повышается надежность и экономичность системы питания эжектора, а также турбоустановки; во-вторых, исключение отбора циркуляционной воды на эжектор, тем самым исключение уменьшения расхода циркуляционной воды через конденсатор и соответственно повышение экономичности турбоустановки; в-третьих, уменьшение тепловых потерь отсасываемой из конденсатора паровоздушной смеси, в результате также повышение экономичности турбоустановки.

Технический результат обеспечен в системе питания водоструйного эжектора для отсоса паровоздушной смеси из конденсата ПТ, содержащий подъемный насос эжектора, сливной бак, сообщенный со всасывающим патрубком подъемного насоса и сливным трубопроводом эжектора, подключенную к баку линию слива воды в конденсатор, при этом в системе согласно изобретению всасывающий трубопровод подъемного насоса дополнительно гидравлически связан с линией постоянного добавка обессоленной воды в конденсатор посредством трубопровода с запорно-регулирующей арматурой, подключенного к линии указанного добавка и к всасывающему трубопроводу подъемного насоса, либо к сливному баку вблизи места соединения бака с указанным всасывающим трубопроводом.

По второму варианту изобретения технический результат обеспечен в системе питания водоструйного эжектора для отсоса паровоздушной смеси из конденсатора ПТ, содержащей подъемный насос эжектора, сливной бак сообщенный со всасывающим патрубком подъемного насоса и со сливным трубопроводом эжектора, подключенную к баку линию слива воды в конденсатор, встроенный в бак поверхностный теплообменник, в котором согласно изобретению теплообменник на входе подключен к линии постоянного добавка обессоленной воды в конденсатор, а на выходе подключен к последней ниже по потоку, или к конденсатору.

Объединение двух технических решений в одну заявку связано с тем, что оба варианта относятся к объектам одного вида и обеспечивают один и тот же указанный выше технический результат.

В обоих вариантах изобретения обеспечено использование обессоленной воды для охлаждения рабочей воды эжектора, тем самым исключено использование "сырой" циркуляционной воды и, как следствие, во-первых, исключено загрязнение ею рабочей воды эжектора и затем основного конденсата без потерь при этом, рабочей воды эжектора, во-вторых, исключены потери циркуляционной воды, обусловленные в известных системах отбором ее на эжектор. Поскольку в первом и во втором варианте обеспечен сброс отбираемой обессоленной воды в конденсатор (в первом варианте этот сброс обеспечен гидравлической связью напорного трубопровода подъемного насоса с линией обессоленной воды и линией слива воды из бака в конденсатор, во втором варианте за счет подключения теплообменника на выходе к паровому пространству конденсатора), то в обоих вариантах обеспечен возврат тепла, полученного обессоленной водой от рабочей воды эжектора основному конденсату, тем самым уменьшаются в сравнении с известными системами тепловые потери с отсасываемой паровоздушной смесью.

Кроме того, в первом варианте обеспечена большая эффективность охлаждения, чем в известных системах, поскольку рабочую воду эжектора смешивают с добавком отбираемой обессоленной воды; первый вариант имеет более простую конструкцию из-за исключения теплообменника.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства по первому варианту, на фиг. 2
общий вид устройства по второму варианту.

Система питания водоструйного эжектора 1 для отсоса паровоздушной смеси из конденсатора 2 ПТ по первому варианту содержит сливной бак 3, разделенный на отсеки 4, 5, 6, перегородками 7, например, цилиндрическими, линию подачи рабочей воды 8 к эжектору 1, снабженную подъемным насосом 9 с всасывающим трубопроводом 10, подключенным к отсеку 4 бака 3, линию слива 11 воды в конденсатор 2, сливной трубопровод 12 эжектора 1, сообщающий эжектор 1 с отсеком 6 бака 3, трубопровод 13, сообщающий всасывающий трубопровод 10 с линией 14 постоянного добавка об6ессоленной воды в конденсатор 2 через регулирующий клапан 15.

Для отделения воды от воздуха в бак 3 установлены верхняя 16 и нижняя 17 деаэрационные вставки в виде перфорированных горизонтальных лотков. Вместо лотков 16, 17 могут быть выполнены отверстия в нижней части перегородок 7 отсеков 4, 5 (на черт. не показаны).

Дополнительный трубопровод 13 может быть подключен к баку 3 вблизи места соединения бака 3 с трубопроводом 10 насоса 9.

Для исключения срыва вакуума в конденсаторе 2 линия слива 11 выполнена с гидрозатвором 18.

Система питания водоструйного эжектора 1 для отсоса паровоздушной смеси из конденсатора 2 ПТ по второму варианту содержит сливной бак 3, разделенный на отсеки 4, 5, 6 перегородками 7, линию 8 подачи рабочей воды к эжектору 1, снабженную подъемным насосом 9 с всасывающим трубопроводом 10, линию слива 11 воды в конденсатор 2, сливной трубопровод 12 эжектора 1, сообщающий эжектор 1 с отсеком 6. Всасывающий трубопровод 10 подключен к отсеку 4 бака 3. В бак 3 встроен теплообменник 13, подключенный на входе к линии 14 постоянного добавка обессоленной воды в конденсатор 2 через регулирующий клапан 15, а на выходе к конденсатору 2 непосредственно. Теплообменник 13 может быть подключен на выходе к линии 14 ниже по ходу обессоленной воды места его соединения с этой линией на входе, при этом между указанными местами соединения теплообменника 13 с линией 14 на последней устанавливают регулирующий клапан (на черт. не показано). Для отделения воды от воздуха в бак 3 установлены верхняя 16 и нижняя 17 деаэрационные вставки в виде перфорированных горизонтальных лотков. Для исключения срыва вакуума в конденсаторе 2 линия слива 13 может быть выполнена с гидрозатвором 18.

Система питания эжектора по первому варианту работает следующим образом.

Из линии 14 постоянного добавка обессоленной воды в конденсатор 2 через регулирующий клапан 15 в сливной бак 3 подают обессоленную воду. После заполнения бака 3 при открытом регулирующем клапане 15 включают подъемный насос 9, который обеспечивает подачу к соплам 1 и через сливной трубопровод 13 последующий слив воды в отсек 6 сливного бака 3. Затем через деаэрационные вставки 16 и 17 и/или через отверстия в перегородках 7 вода сливается соответственно в отсеки 5 и 4, и вновь поступает на вход насоса 9 к эжектору 1. Излишек рабочей воды из бака 3 сливают через линию 11 и гидрозатвор 18 в конденсатор 2. После проверки нормальной работы гидравлического контура открывают задвижку 20 на линии отсоса паровоздушной смеси 19, сообщая эжектор 1 с конденсатором 2. Пар, содержащийся в отсасываемой из конденсатора 2 паровоздушной смеси конденсируется в эжекторе 1 на струе рабочей воды.

Система питания эжектора по второму варианту работает следующим образом.

Открывают регулирующий клапан 15 или включают дополнительный насос (на черт. не показан) и прокачивают через теплообменник 13 добавок на эжектор обессоленной воды из линии 14 постоянного добавка обессоленной воды в конденсатор 2. После проверки гидравлической плотности теплообменника 13, заполняют обессоленной водой водяной контур питания эжектора включая бак 3, линию в подачи рабочей воды к эжектору 1, всасывающий трубопровод 10 насоса 9, сливной трубопровод 12 эжектора 1. Заполняют также сливной трубопровод 11. После заливки воды включают подъемный насос 9, обеспечивающий подачу воды к эжектору 1 и последующий слив ее через трубопровод 12 в отсеки 6, затем отсеки 5 и 4 бака 3. При этом из отсека 6 в отсек 5 и затем в отсек 4 вода поступает через соответственно деаэрационные вставки 16, 17. После этого вода вновь поступает на вход подъемного насоса 9 эжектора 1.

После запуска гидравлической части системы питания эжектора открывают задвижку 20 на линии 19 отсоса паровоздушной смеси от конденсатора 2 к эжектору 1. Конденсат, образовавшийся в результате конденсации пара из отсасываемой паровоздушной смеси, а также возможные протечки обессоленной воды из теплообменника, удаляется чрез сливной трубопровод в конденсатор 2. По воздухомеру 21 определяют расход отсасываемого из конденсатора 2 воздуха.

Использование: в области теплоэнергетики. Сущность: в первом варианте выполнения всасывающий трубопровод подъемного насоса дополнительно гидравлически связан с линией постоянного добавка обессоленной воды в конденсатор посредством трубопровода с запорно-ругулирующей арматурой, подключенного к линии указанного добавка и к всасывающему трубопроводу подъемного насоса, либо к сливному баку вблизи места соединения бака с указанным всасывающим трубопроводом, а во втором варианте - теплообменник на входе подключен к линии постоянного добавка обессоленной воды в конденсатор, а на выходе подключен к последней ниже по потоку, или к конденсатору. 2 с. п. ф-лы, 2 ил.

1. Система питания водоструйного эжектора для отсоса паровоздушной смеси из конденсатора паровой турбины, содержащая подъемный насос эжектора, сливной бак, сообщенный со всасывающим патрубком подъемного насоса и со сливным трубопроводом эжектора, подключенную к баку линию слива воды в конденсатор, отличающаяся тем, что всасывающий трубопровод подъемного насоса дополнительно гидравлически связан с линией постоянного добавка обессоленной воды в конденсатор посредством трубопровода с запорно-регулирующей арматурой, подключенного к линии указанного добавка и к всасывающему трубопроводу подъемного насоса либо к сливному баку вблизи места соединения бака с указанным всасывающим трубопроводом. 2. Система питания водоструйного эжектора для отсоса паровоздушной смеси из конденсатора паровой турбины, содержащая подъемный насос эжектора, сливной бак, сообщенный со всасывающим патрубком подъемного насоса со сливным трубопроводом эжектора, подключенную к баку линию слива воды в конденсатор, встроенный в бак поверхностный теплообменник, отличающаяся тем, что теплообменник на входе подключен к линии постоянного добавка обессоленной воды в конденсатор, а на выходе подключен к последней ниже по потоку, или к конденсатору.