КОНДЕНСАТОР ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ Российский патент 2001 года по МПК F28B1/02 

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

В процессе эксплуатации теплоэнергетического оборудования 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]. Особенно 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 данного изобретения является конденсатор, задействованный в системе циркуляционного водоснабжения турбины атомной электростанции [2].

Конденсатор, известный из ближайшего аналога, состоит из корпуса с узлом приема пара, конденсаторных трубок, закрепленных в трубных досках и передней и задней водяных камер, примыкающих к корпусу. В данном конденсаторе вода поступает в переднюю камеру, имеющую перегородку, проходит через нижнюю половину трубок, а затем, после прохождения задней камеры, направляется в трубки верхней части конденсатора, откуда выходит через верхнюю часть передней водяной камеры.

Недостатками наиболее близкого аналога является 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 и повышение эффективности его работы.

Сущность изобретения состоит в том, что в конденсаторе паровой турбины, содержащем корпус с узлом приема пара, конденсаторные трубки, закрепленные в трубных досках, переднюю и заднюю водяные камеры с узлом для подсоединения эжектирующей системы к задней водяной камере, напорный и сбросной водоводы, предложено заднюю водяную камеру в нижней части соединить байпасом с напорным водоводом. Кроме того, предложено: байпас снабдить запорно-регулирующим устройством, со стороны ввода в заднюю водяную камеру соединить трубопроводом, снабженным запорным устройством, со сбросным водоводом, а заднюю водяную камеру снабдить датчиками температуры, установленными в ее верхней и нижней частях.

Соединение задней водяной камеры с напорным водоводом посредством байпаса обеспечивает надежное заполнение водой верхних трубок конденсатора, что улучшает их температурный режим, а следовательно, снижает количество выходов их из строя. Запорно-регулирующее устройство, установленное на байпасе (п. 2 формулы), позволяет регулировать количество воды, перепускаемой дополнительно из напорного водовода в заднюю камеру с учетом показаний датчиков температуры, установленных на задней камере (п. 4 формулы). Наличие разности температур между верхним и нижним датчиками будет свидетельствовать об ухудшении условий заполнения водой верхних трубок конденсатора. Наличие трубопровода, соединяющего заднюю камеру со сбросным водоводом, снабженного запорным устройством, обеспечивает выполнение периодической промывки трубок конденсатора.

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

Конденсатор паровой турбины (фиг. 1) 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 6, состоящая из входной части 7 и выходной части 8, и задняя 9 водяные камеры. Входная часть 7 и выходная часть 8 передней водяной камеры 6 разделены перегородкой 10. Задняя водяная камера 9 снабжена узлом 11 для подсоединения к эжектирующей системе. Задняя водяная камера в нижней части снабжена байпасом 12 с запорно-регулирующим устройством 13, соединяющим заднюю водяную камеру 9 с напорным водоводом 14. Байпас со стороны ввода в заднюю водяную камеру 9 соединен трубопроводом 15, снабженным запорным устройством 16 со сбросным водоводом 17. Задняя водяная камера 9 снабжена датчиками температуры 18 в ее верхней и нижней части.

Работа конденсатора паровой турбины (см. чертеж) заключается в следующем. Охлаждающая среда по напорному 14 водоводу поступает во входную часть 7 передней камеры 6, проходит через нижнюю половину конденсаторных трубок 4, затем поступает в заднюю водяную камеру 9, поворачивается в ней, проходит конденсаторные трубки 4, расположенные в верхней части конденсатора, откуда выходит через выходную часть 8 передней водяной камеры 6 в сбросной водовод 17. С целью создания достаточного подпора в задней водяной камере 9 конденсатора она снабжена байпасом 12 с запорно-регулирующим устройством 13, что позволит увеличить расход охлаждающей среды, а следовательно, и уровень, в задней водяной камере 9 тем самым обеспечить надежное заполнение охлаждающей средой верхних трубок 4 конденсатора. Наличие разности температур между верхним и нижним датчиками температур 18 будет свидетельствовать об ухудшении условий заполнения водой верхних трубок 4 конденсатора. Трубопровод 15, соединяющий заднюю водяную камеру 9 со сбросным водоводом 14, снабженный запорным устройством 16, обеспечит выполнение периодической промывки трубок 4 конденсатора.

Данное техническое решение позволит обеспечить надежное заполнение охлаждающей средой верхних трубок конденсатора с минимальными энерго- и трудозатратами и повысить эффективность его работы. Использование предложенного технического решения позволит повысить ресурс работы конденсаторов и увеличить мощность турбоустановок за счет увеличения глубины вакуума.

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

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

Изобретение относится к эксплуатации теплоэнергетического оборудования атомной электростанции и может быть использовано в системе циркуляционного водоснабжения турбин тепловых электростанций. Конденсатор паровой турбины содержит корпус с узлом приема пара, конденсаторные трубки, закрепленные в трубных досках, переднюю и заднюю водяные камеры с узлом для подсоединения эжектирующей системы к задней водяной камере, напорный и сбросной водоводы, задняя водяная камера в нижней части соединена байпасом с напорным водоводом. Изобретение позволяет обеспечить надежное заполнение охлаждающей средой верхних трубок конденсатора с минимальными энерго- и трудозатратами и повысить эффективность его в работе, а также повысить ресурс работы конденсаторов и увеличить мощность турбоустановок за счет увеличения глубины вакуума. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Конденсатор паровой турбины, содержащий корпус с узлом приема пара, конденсаторные трубки, закрепленные в трубных досках, переднюю и заднюю водяные камеры с узлом для подсоединения эжектирующей системы к задней водяной камере, напорный и сбросной водоводы, отличающийся тем, что задняя водяная камера в нижней части соединена байпасом с напорным водоводом. 2. Конденсатор по п.1, отличающийся тем, что байпас снабжен запорно-регулирующим устройством. 3. Конденсатор по п.1, отличающийся тем, что байпас со стороны ввода в заднюю водяную камеру соединен трубопроводом, снабженным запорным устройством, со сбросным водоводом. 4. Конденсатор по п.1, отличающийся тем, что задняя водяная камера снабжена датчиками температуры, установленными в ее верхней и нижней частях.