ПОДОГРЕВАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ Российский патент 1999 года по МПК F01K17/02 

Изобретение относится к тепловым системам паровых турбин, а его объектом является подогревательная установка, предназначенная для подогрева питательной и/или сетевой воды.

Широко распространены системы ступенчатого подогрева питательной и сетевой воды, которые состоят из ряда раздельно установленных подогревателей.

Известна также подогревательная установка, содержащая образованные в общем корпусе центральный круговой и расположенные вокруг него кольцевые отсеки, в которых выполнены секции подогревателей. Последние, как и обычные отдельные подогреватели содержат трубные пучки для пропуска нагреваемой среды, а их паровые пространства через патрубки могут быть подключены к линиям отбора пара разного давления [1]. Такая установка, являясь ближайшим аналогом настоящего изобретения позволяет существенно уменьшить металлоемкость, снизить гидравлические и тепловые потери системы ступенчатого подогрева питательной и сетевой воды.

Однако в известной установке такого типа каждому отсеку соответствует одна секция подогревателей и при этом секции подключаются к линиям отбора пара с уменьшающимся давлением от центрального отсека. Эта обусловленность, с учетом увеличения диаметральных размеров отсеков по мере удаления от центра, создает сложности как при проектировании, так и при изготовлении подобной подогревательной установки. Кроме того, т.к. в этой известной установке все отсеки перекрыты торцовыми крышками на одном уровне, это создает сложности и для подвода греющего пара.

В основу настоящего изобретения поставлена задача создания подогревательной установки с расположенными в одном корпусе секциями подогревателей, которая имела бы удобное как для проектирования, так и изготовления сочетание секций подогревателей при различных тепловых схемах.

Эта задача решена в подогревательной установке, содержащей образованные в общем корпусе центральный круговой и расположенные вокруг него кольцевые отсеки с выполненными в них секциями подогревателей и в которой, в соответствии с сущностью настоящего изобретения, по меньшей мере один из отсеков разделен по меньшей мере на два изолированных пространства, в которых выполнены раздельные секции подогревателей.

Благодаря такому решению можно достаточно просто подобрать нужные размеры поперечного сечения секций подогревателей и их взаимное расположение, исходя из параметров греющего пара для каждой секции и параметров нагреваемой среды.

Указанные секции подогревателей, расположенные в одном отсеке, как и секции подогревателей в ближайшем аналоге, могут быть выполнены со связанными между собой по нагреваемой среде трубными пучками, но с раздельными патрубками для подключения к линиям отбора пара разного давления. Вместе с тем, секции одного отсека могут быть выполнены с подключением к разным линиям нагреваемой среды, а именно к линиям питательной и сетевой воды. При этом, если это подходит по параметрам греющего пара, паровые пространства этих секций могут быть сообщены между собой для подключения к одной линии греющего пара.

Кроме того, благодаря гибкости возможного сочетания и взаиморасположения секций подогревателей, предпочтительно выполнять отсеки корпуса с различной длиной, увеличивающейся к центральному отсеку на величину, достаточную для бокового расположения патрубков подачи греющего пара с установкой в стенках секций подогревателей, т.е. при их обычном расположении в теплообменниках с перекрестным движением теплоносителей.

Сущность настоящего изобретения и его преимущества поясняются следующими далее подробными описаниями примеров его реализации, изображенных на прилагаемых чертежах, на которых: фиг. 1 показывает подогревательную установку согласно изобретению в поперечном сечении; фиг. 2 - схему подогревательной установки в одном из вариантов подвода греющего пара и пропуска нагреваемой среды; фиг. 3 - схему подогревательной установки в другом варианте подвода греющего пара с одновременным нагревом питательной и сетевой воды.

На чертежах для лучшего понимания существа изобретения показаны подогревательные установки, состоящие только из двух отсеков А и Б и трех секций подогревателей 1, 2 и 3. Однако должно быть понятным, что число отсеков и секций может быть любым, нужным по принятой тепловой схеме и конструктивно целесообразным.

Отсек А является центральным круговым, а отсек Б - кольцевым вокруг отсека А. Как это видно на фиг. 1, отсек Б разделен радиальными перегородками 4 на изолированные пространства, в которых выполнены секции подогревателей 2 и 3. Трубные пучки 5 и паровые пространства секций 1, 2 и 3 могут быть подключены к различным линиям по нагреваемой среде и греющему пару, в частности, как это показано на фиг. 2 и 3.

Схематически показанная на фиг. 2 подогревательная установка может быть использована для нагрева питательной или сетевой воды. В этой установке секция 3 предназначена для подключения по пару к линии с наименьшим давлением, а секция 1 - для подключения по пару к линии с наибольшим давлением. При этом трубные пучки всех секций связаны между собой, так что нагреваемая среда последовательно проходит через секции 3, 2, 1, как это показано линиями, проходящими между нижними водяными камерами 6, 7 и 8, соответственно. При этом центральный отсек A выполнен большим по длине, чем отсек Б, что создает удобство для подвода пара - при обычном боковом расположении патрубков 9 ввода пара через стенки отсеков непосредственно в паровые пространства секций 1, 2, 3.

На фиг. 3 показан вариант выполнения подогревательной установки с иным, чем описано выше, подключением секций по греющему пару и нагреваемой среде. Эта установка предназначена для одновременного подогрева питательной и сетевой воды. В этой установке трубные пучки секций подогревателей 2 и 1 связаны между собой для последовательного пропускания через них и тем самым подогрева питательной воды, как это показано линиями между нижними водяными камерами 7 и 8 указанных секций 2 и 1. Через трубные пучки секции 3 пропускают сетевую воду. При этом по тепловой нагрузке секций подогревателей и расчетной температуре подогрева питательной воды на первой ступени в секции 2 и сетевой воды в секции 3, может оказаться возможным подавать в эти секции греющий пар от одной линии отбора. В этом случае паровые пространства секций 2 и 3 могут быть сообщены друг с другом, например, через отверстие в одной из перегородок 4 и иметь один входной патрубок для подключения к одной линии греющего пара. Однако целесообразно подавать пар в каждую секцию 2 и 3, как это показано на фиг. 3, но также от одной линии греющего пара через общий трубопровод 10.

Приведенные примеры не являются единственными примерами реализации изобретения, но они достаточно понятно демонстрируют возможности его использования для различных тепловых систем паровых турбин.

Источники информации, использованные в описании
1. Авт.св. СССР N 1650926, F 01 K 17/00, 1991 г.

Установка предназначена для ступенчатого подогрева питательной и/или сетевой воды. Установка содержит расположенные в общем корпусе центральный круговой и расположенные вокруг него кольцевые отсеки, в которых образованы секции подогревателей с трубными пучками для пропуска нагреваемой среды, проходящими через паровые пространства, подключаемые к линиям отбора пара турбоустановки. Кроме того, по меньшей мере один из отсеков разделен перегородками на изолированные пространства, в которых образованы еще одни раздельные секции подогревателей. Все секции могут быть последовательно соединены по одной нагреваемой среде. Возможно также такое исполнение, при котором часть секций будет соединена по одной нагреваемой среде, а другая часть секций - по другой нагреваемой среде. Такая установка позволяет выбрать удобное и наиболее целесообразное сочетание секций при различных тепловых схемах. 4 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Подогревательная установка паровой турбины, содержащая образованные в общем корпусе центральный круговой и расположенные вокруг него кольцевые отсеки, в которых выполнены секции подогревателей с трубными пучками для пропуска нагреваемой среды, заключенными в паровые пространства, которые через патрубки могут быть подключены к линиям отбора пара разного давления, отличающаяся тем, что по меньшей мере один из отсеков разделен на изолированные пространства, в которых выполнены раздельные секции подогревателей. 2. Подогревательная установка по п.1, отличающаяся тем, что секции подогревателей одного отсека выполнены со связанными между собой по нагреваемой среде турбинными пучками, но с раздельными патрубками для подключения к линиям отбора пара разного давления. 3. Подогревательная установка по п.1, отличающаяся тем, что секции подогревателей одного отсека выполнены с возможностью подключения к линиям разной нагреваемой среды: питательной и сетевой воды. 4. Подогревательная установка по п. 3, отличающаяся тем, что паровые пространства секций подогревателей одного отсека сообщены между собой для подключения к одной линии отбора пара. 5. Подогревательная установка по любому из пп.1 - 3, отличающаяся тем, что отсеки корпуса выполнены с различной длиной, увеличивающейся к центральному отсеку на величину, достаточную для бокового расположения патрубков с установкой в стенках секций подогревателей.