КОНДЕНСАТОР ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ Российский патент 2000 года по МПК F28B1/02 

Изобретение относится к области ядерной энергетики, касается, в частности, эксплуатации теплоэнергетического оборудования атомной электростанции и может быть использовано в системе циркуляционного водоснабжения турбин.

В процессе эксплуатации теплоэнергетического оборудования атомной электростанции в случае разуплотнения трубок конденсаторов паровых турбин и нарушения их целостности происходит нарушение водно-химического режима. Наиболее остро эта проблема стоит перед электростанциями, использующими в качестве охлаждающей среды в конденсаторах турбин морскую воду. Рост числа дефектных трубок конденсатора зависит от скорости вымывания цинка, как одной из составляющих медно-никелиевого сплава, и, как следствие, происходит охрупчивание трубок и образование на их поверхности питтинговой коррозии, что приводит к присосам морской воды в паровой тракт конденсатора турбины [1]. Сильное вымывание цинка происходит при повышенной температуре трубок конденсатора, когда часть их оказывается без охлаждения. Особенно это характерно для верхней половины конденсатора, когда целые ряды трубок оказываются без воды вследствие: колебания уровня водозабора; загрязнения передней камеры конденсатора; увеличения гидравлического сопротивления трубной системы конденсатора в результате отложений в трубках (водоросли, камыш и др.).

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является конденсатор паровой турбины, содержащий корпус с узлом приема пара, конденсаторные трубки, закрепленные в трубных досках и примыкающие к корпусу, переднюю и заднюю водяные камеры. При этом задняя водяная камера снабжена дополнительным узлом ввода жидкости. Охлаждающей средой в данном конденсаторе является воздушно-водяная смесь. Для снижения перегрева верхних рядов трубок конденсатора в верхнюю часть задней водяной камеры подают воду, которая затрудняет сепарацию воздуха в задней водяной камере [2].

Недостатками наиболее близкого аналога являются перегрев части трубок верхней половины конденсатора из-за недостаточного заполнения морской водой, так как выполнена последовательная запитка водой нижней, а затем верхней половины трубок конденсатора.

В условиях недостаточного заполнения трубок и их перегрева резко ускоряются процессы вымывания цинка медно-никелевых сплавов, из которых выполнены трубки конденсатора, и, как следствие, это приводит к развитию питтинговой коррозии и образованию свищей. При массовом выходе из строя трубок конденсатор выводится в ремонт, включающий трудоемкие операции по устранению свищей, что приводит к снижению мощности турбины и, следовательно, к снижению объема ее выработки и удорожанию электроэнергии.

Задача, решаемая изобретением, заключается в обеспечении надежного заполнения водой верхних трубок конденсатора с минимальными энерго- и трудозатратами.

Сущность изобретения состоит в том, что в конденсаторе паровой турбины, состоящем из корпуса, с узлом приема пара, конденсаторных трубок, закрепленных в трубных досках и примыкающих к корпусу, передней и задней водяных камер с дополнительным узлом ввода охлаждающей среды в заднюю водяную камеру. Предложено соединить дополнительный узел ввода жидкости в заднюю водяную камеру с входной частью передней водяной камеры, а верхнюю часть передней водяной камеры снабдить узлом для подсоединения к эжекторной системе.

Соединение дополнительного узла ввода охлаждающей среды с входной частью передней водяной камеры обеспечивает надежное заполнение водой верхних трубок конденсатора, улучшает их температурный режим, а следовательно, снижает количество выходов их из строя. Отсос воздуха из верхней части задней водяной камеры к эжектирующей системе позволяет снизить количество нерастворимых газов в воде, что ведет к снижению коррозионных процессов, происходящих в самих трубках.

Предлагаемое техническое решение проиллюстрировано графическим материалом. На чертеже представлен общий вид предлагаемого конденсатора паровой турбины.

Конденсатор паровой турбины содержит корпус 1 с узлом приема пара 2 и конденсатосборником 3, конденсаторные трубки 4, закрепленные в трубных досках 5. Снаружи к трубным доскам 5 примыкают передняя, состоящая из входной части 6 и выходной части 7, и задняя 8 камеры. Входная часть 6 и выходная часть 7 передней водяной камеры разделены перегородкой 9. Задняя водяная камера 8 снабжена дополнительным узлом 10 ввода охлаждающей среды и в верхней части узлом 11 для подсоединения к эжектирующей системе (не показана). К входной 6 и выходной 7 частям передней водяной камеры подсоединены, соответственно, напорный 12 и сбросной 13 водоводы.

Работа конденсатора турбины заключается в следующем. Охлаждающая среда по напорному 12 водоводу поступает во входную часть 6 передней камеры, проходит через нижнюю половину конденсаторных трубок 4, затем поступает в заднюю 8 водяную камеру, поворачивается в ней, проходит конденсаторные трубки 4, расположенные в верхней части конденсатора, откуда выходит через выходную часть 7 передней водяной камеры в сбросной 13 водовод. С целью создания достаточного подпора в задней 8 водяной камере конденсатора она снабжена дополнительным узлом 10 ввода охлаждающей среды. При этом расход охлаждающей среды, а следовательно, и уровень в задней 8 водяной камере увеличивается, тем самым обеспечивается надежное заполнение охлаждающей средой верхних трубок 4 конденсатора.

При повышении уровня охлаждающей среды в задней 8 водяной камере воздух, находящийся в ее верхней части, сбрасывается через узел 11 в эжектирующую систему.

Данное техническое решение позволяет обеспечить надежное заполнение охлаждающей средой верхних трубок конденсатора с минимальными энерго- и трудозатратами.

Список использованной литературы
1. Б.Э.Капелович. "Эксплуатация паротурбинных установок", Москва, Энергоатомиздат, 1985 г., с. 231 - 245.

2. А.с. 1562648, МКИ F 28 B 1/02 - ближайший аналог.

Конденсатор предназначен для систем циркуляционного водоснабжения паровых турбин. Конденсатор паровой турбины состоит из корпуса с узлом приема пара, конденсаторных трубок, закрепленных в трубных досках и примыкающих к корпусу, передней и задней водяных камер с дополнительным узлом ввода охлаждающей среды. Дополнительный узел ввода соединен с входной частью передней водяной камеры, а верхняя часть задней водяной камеры снабжена узлом для подсоединения к эжектирующей системе. Данное техническое решение позволяет обеспечить надежное заполнение охлаждающей средой верхних трубок конденсатора с минимальными энерго- и трудозатратами. 1 ил.

Конденсатор паровой турбины, содержащий корпус с узлом приема пара, конденсаторные трубки, закрепленные в трубных досках, переднюю и заднюю водяные камеры с дополнительным узлом ввода жидкости в заднюю водяную камеру, отличающийся тем, что дополнительный узел ввода соединен с входной частью передней водяной камеры, а верхняя часть задней водяной камеры снабжена узлом для подсоединения к эжектирующей системе.