Впрыскивающий пароохладитель выхлопной части паровой турбины Советский патент 1986 года по МПК F22G5/12 F01D25/30 

/t

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для охлаждения выхлопных частей паровых турбин на пусковых и малорасходных режимах.

Цель изобретения повышение надежности пароохладителя путем повышения качества распыла и эффективности увлажнения сбрасываемого в выхлопную часть турбины пара.

На фиг 1 изобр ажена схема предлагаемого пароохладителя, поперечный разрез; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1, на фиг.З - водоподающее устройство в виде центрального поперечного ребра; на фиг.4 - вариант выполнения отверстия в ребре в виде сопла (узел, I на фиг.З), на фиг.5 - схема формирования капельных потоков

Впрыскивающий пароохладитель , установлен в сбросном паропроводе 1, соединяющем через паросбросное устройство (ПСбу) котел с выхлопной частью турбины (не показаны), Ввод пароохладителя в паровое простран ство ВЫХ.Т10ПНОЙ части турбины выполнен с учетом в.ращения ротора через боковую стенку между выхлопным патрубком и трубным пучком конденсатора (не показано).. Впрыскивающий пароохладитель включает в себя смеситель с тремя последовательно расположенными по ходу пара частями 2-4, соответственно конфузорную суженную, цилиндрическую и диффу- зорную и водоподводящее устройство в виде центрального поперечного ребра 5 удобообтекаемой формы, расположенного в конфузоркой части 2 смесителя. Ребро 5 разделено перегородкой 6 на две камеры 7 и 8, расположенные последовательно по xo/iiy пара, и сообщенные через трубопроводы 9 и 10 подвода жидкости с регулирующим 11 и запорным 12 органами, а также через общий запорный орган 13- с источником охлаждающей жидкости (с конденсатным или бустерным насосом, энергоблока) „ Нижний участок второй камеры 8 сообщен дренажныг- трубопроводом 14 через запорный орган 15 с паровым пространством нижней части конденсатор а (ие показан) .

Ь цилиндрической стенке первой камеры 7 выполнены впрыскивающие отверстия 16-18. Во второй камере 8, стенки которой образук1Т в&псоднутб кромку ребра, вьшолнены отверстия

082

в форме щелей 19, расположенные также симметрично с обеих сторон ребра 5 в непосредственной близости от его выходной кромки. Участок ребра

5, занятый впрыскивающими отверстиями или щелямиJ ограничен козырьками 20, установленными на ребре 5 параллельно поверхности конфузорной части 2. Отверстия 16-18 могут быть

выполнены в виде сопл 21 (фиг.4), Отверстия 16-18 камеры 7 расположены симметрично относительно продольной оси ребра 5 по обе стороны его входной кромки и имеют оси, образующие с ней УГЛЫ (f,g, о; | , ,g , уменьшающиеся по ходу пара, т.е. « а:, ( ig (фиг.. 3), на которой вместе с отверстием 16, расположенным в центре ребра 5, условно нанесены отверстия 17 и 18 периферийных участков ребра 5. Расположение отверстий ISIS с уменьшающимися по ходу пара углами между осями этих отверстий и осью ребра 5 позволяет обеспечить

равномерное заполнение объема пароохладителя капельной влагой (фиг.З), это объясняется тем, что изменение угла впрыска позволяет достичь различной проникающей способности, истекающих из отверстий струй при одинаковом диаметре (диаметр одного выбирается минимальным из условий устранения опасности засорения струй). Экспериментально установлено, что наибольшая глубина проникновения струй достигается при угле впрыска 130 . С уменьшением угла впрыска проникающая способность струи уменьшается. Таким об- разомд в центральной части ребра,

как наиболее удаленной от стенок пароохладителя, отверстие 16 выполнено под наибольшим углом впрыска. По мере приближения к периферии ребра 5 углы отверстий 17 и 18 в камере 7 уменьшаются.

Впрыскивающий пароохладитель работает следующим образом.

На пусковых режимах, а также режимах холостого хода и малых нагрузок сбрасываемый ОТ котла через ПСбу и расширитель пар подают по сбросному паропроводу 1 ЁО впрыскивающий пароохладитель. При этом запорный орган 15 и общий запорный

орган 13 открыты, а запорный орган 12 закрыт. Конденсат по трубопроводу 9 через регулирующий орган 11 подают в первую камеру. 7, а оттуда.

.

через впрыскивающие отверстия 16-18 - в конфузорную часть 2. Проникая в высокоскоростное ядро разогнанного в конфузорной части 2 пара, струи жидкости дробятся и увлажняют его.

Выбрасываемая из пароохладителя охлаждающая пароводяная струя под- хватьшается обратными течениями и, перемещаясь в выхлопной патрубок, реализует теплосъем,

В режимах с малыми расходами коденсата капельные факелы струй на выходе из впрыскивающих отверстий 1Ь-18 частично отжимаются паровым потоком к стенкам ребра 5 и образуют на них пленочное или ручьевое течение. Это пристенное течение, ограниченное по длине ребра козырьками 20, перемещается к щелям 19 и под действием положительного перепада давления на них отводится внутрь второй камеры 8, а оттуда по трубопроводу 14 через запорный орган 15 дренируются в нижнюю часть конденсатора. Таким образом, исключается возникновение укрупненной кромочлой влаги за ребрами 5, что обеспечивает на выходе пароохладителя существование только однородной мелкодисперсной структуры капельных струй, сформированной высокоскоростным паровым потоком.

При изменении параметров сбрасываемого от ПСбу пара, обусловленном

2

10

15084

режимом работы котла, оптимальную температуру.выхлопной части турбины поддерживают системой регулирования, которая, воздействуя на регулирующий орган 11 (клапан), обеспечивает необходимый расход конденсата в первую камеру 7.

По мере нагружения блока сброс пара через ПСбу в конденсатор уменьшается и одновременно с закрытием парового клапана ПСбу закрывают общий запорный орган 13 (задвижку), прекращая подвод охлаждающей жидкости, и запорный орган 15 на.дренажном 15 трубопроводе 14. Регулирующий орган 11 и запорный орган 12 устанавливают в положение полного открытия. В таком состоянии , готовом для аварийного сброса нагрузки блоком, система пребывает в течение рсего времени, пока блок включен в энергосистему.

0

При аварийном сбросе нагрузки, когда срабатывает паровой клапан ПСбу и расход пара через сбросной паропровод 1 существенно превышает эту же величину при пусковых режимах и режимах холостого хода, систе- ма защиты открывает общий запорный

орган 13, и конденсат подают одновре менно в обе камеры 7 и 8, что обеспечивает надежное охлаждение цилиндра низкого давления на допустимом уровне.

ffMv t Otlt

О8 /жжтаа «тел кмвепагптю

Фиг.

./I-Л

.A.tzz/-Z.g2zzzzzzzz2zz2:zz g22:g2:2:2Z3Szzzzzzzs22:

0waf.

Физ.5

ВНИИШ( Ьалаз 627/42 Тираж 399 Подписное Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

20

дзигА