Смешивающий подогреватель системы регенерации паровой турбины Советский патент 1992 года по МПК F22D1/32 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть применено в паротурбинных установках, имеющих регенеративные подогреватели.

Известен регенеративный подогреватель паровой турбины, содержащий отсек нагрева воды и отсек сбора воды, разделенные перегородкой с установленными на ней обратными клапанами для слива воды с перегородки, а также трубу аварийного перелива, входная часть которой расположена над перегородкой.

Недостатком этого устройства является то, что при аварийном останове насосов,

откачивающих воду из подогревателя, на перегородке может накапливаться значительный слой воды, нагретой до температуры насыщения. Этот слой воды представляет опасность для турбины, так как в случае резкого сброса ее нагрузки вода вскипает и может быть вынесена обратным потоком пара в проточную часть, что может привести к аварии с тяжелыми последствиями. -Максимальная высота слоя воды на перегородке, который может накапливаться в аварийных условиях, зависит от расположения входного участка трубы аварийного перелива отно- сительно перегородки и ее входного

ю ч VJ

CD

гидравлического сопротивления. Согласно расчетам, при расходе воды на входе в подогреватель 4000 г/ч высота слоя воды над перегородкой составит 0,7-0,8 м. В этом случае для защиты турбины от заброса в нее воды необходимо устанавливать обратный паровой клапан на трубопроводе отбора (ОПК) или существенно увеличивать расстояние между перегородкой и патрубком подвода пара.

Известен регенеративный подогреватель паровой турбины, содержащий разделенные перегородкой отсек нагрева воды и отсек сбора воды, трубу аварийного перелива, верхняя часть которой расположена в отсеке нагрева воды. На перегородке установлен опускной короб для слива воды в отсек ее сбора, в котором расположено затопленное барботажное устройство.

Недостатком этого подогревателя является наличие опускного короба для слива воды, через который в отсек нагрева воды будет поступать большое количество пароводяной смеси при сбросе нагрузки турбины,

Прототипом предлагаемого подогревателя является смешивающий ПНД-2 типа ПНСТ-4000-2, содержащий расположенные в горизонтальном корпусе отсек нагрева и отсек сбора воды, разделенные перегородкой, В нагревательном отсеке расположены патрубки подвода греющего пара, нагреваемой воды, патрубок отвода паровоздушной смеси, водоприемное и водораспределительное устройство. На перегородке расположено устройство слива воды в отсек сбора и патрубок аварийного перелива. В отсеке сбора воды расположен патрубок отвода нагретой воды.

Недостатком этого подогревателя является наличие слоя воды, нагретой до температуры насыщения, под патрубком подвода греющего пара. Это представляет опасность с точки зрения заброса воды в турбину во время сброса ее нагрузки и приводит к необходимости установки обратных паровых клапанов (ОПК) на патрубках подвода греющего пара. ОПК создают гидравлическое сопротивление потоку пара во время нормальной работы подогревателя, что снижает экономичность схемы регенерации.

Целью изобретения является повышение надежности подогревателя за счет иск- лючения возможности поступления капельной влаги в паропровод при сбросе нагрузки турбины, а также повышение экономичности за счет исключения из конструкции подогревателя обратных клапанов на патрубках подвода пара;

Поставленная цель достигается т.ем, что в подогревателе, содержащем расположенное в горизонтальном корпусе и разделенное перегородкой отсек нагрева воды и

отсек сбора воды, патрубки подвода греющего пара, нагреваемой воды, патрубки отвода неконденсирующихся газов и нагретой воды, водораспределительное устройство и устройство аварийного перелива, а также

0 устройство слива воды с перегородки в отсек сбора воды и расположенное в отсеке сбора затопленное барботажное устройство, перегородка выполнена в виде прямоугольного конуса из двух наклонно

5 установленных листов, в нижней части перегородки расположено устройство слива, вы- полненное в виде прямоугольного сужающегося сопла, над устройством слива установлена дополнительная сепарирую0 щая перегородка, затопленное барботажное устройство имеет прямоугольный приемный канал, установленный под устройством слива воды с перегородки.

Предлагаемая конструкция подогрева5 теля обеспечивает надежную сепарацию обратного потока пара из пароводяной смеси, не требует установки обратного парового клапана трубопровода отбора, что приводит к увеличению нагрева воды в подогревателе

0 на 1-5°С. Это повышает экономичность тур- боустановки и обеспечивает экономию топлива в размере 6000 т условного топлива в год.

На фиг. 1 изображен смешивающий по5 догреватель системы регенерации паровой турбины; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Подогреватель содержит корпус 1, отсеки нагрева 2 и сбора воды 3, разделенные перегородкой, 4, образованной двумя на0 клонно установленными листами 5 и 6, В нижней части перегородки расположено прямоугольное сужающее сопло 7 для слива воды. В нагревательном отсеке установлены патрубки 8-10 подвода пара, отвода па5 ровоздушной смеси, подвода нагреваемой воды соответственно, водоприемное и водораспределительное устройство 11, выраженное в виде перфорированных лотков 12 и 13, сепарирующий лист 14, а также прием0 ный короб 15 и патрубок аварийного перелива 16. В отсеке сбора воды расположены патрубок 17отвода нагретой воды, патрубок 18 подвода пара к барботажному устройству 19. Приемный канал 20 барботажного уст5 ройства расположен под прямоугольным сужающим соплом 7.

Подогреватель работает следующим образом.

Вода поступает в подогреватель через патрубок 10, затем она сливается с перфорированных лотков 12 и 13 на перегородку 4. С перегородки воды сливается в отсек сбора через прямоугольное сужающееся сопло 7. Греющий пар поступает в подогрева- тель через патрубок 8. Затем он конденсируется на струях воды, стекающей через отверстия в перфорированных лотках 12 и 13. Часть пара вместе с неконденсирующимися газами отводится из подогревателя через патрубок 9. Нагретая вода, сливающаяся в отсек сбора, попадает в приемный канал 20 барботажногр устройства 19. Из подогревателя нагретая вода отводится через патрубок 17. В случае переполнения подогревателя вода сливается через патрубок аварийного перелива 16, расположенный в приемном коробе 15 аварийного перелива, При этом слой нагретой воды на- ходится под сепарирующим листом 14. Во время сброса нагрузки турбины вода, нагре- тая до температуры насыщения, вскипает. При этом сепарирующий лист расположен таким образом, чтобы поток пароводя.ной смеси, выбрасываемой из отсека сброса через сопло 7, направлялся к периферии по- догревателя. Этот поток пароводяной смеси пересекает каскад струй воды, стекающий с перфорированного лотка 13 и создающий дополнительный сепарирующий эффект. Таким образом, в предлагаемой конструк- ции подогревателя исключен забпос пароводяной смеси в патрубок подвода греющего пара во время сброса нагрузки турбины, что обеспечено сепарирующим эффектом, создаваемым сепарирующим ли-

стом 14 и струями воды, сливающейся с перфорированного лотка 13. Расположение приемного канала 20 барботажного устройства 19с зазором относительно сопла 7 исключает возможность выдавливания части воды и отсека сбора в отсек нагрева за счет разности давлений во время сброса нагрузки турбины. Это снижает количество пароводяной смеси, которая может быть выброшена из отсека сбора в отсек нагрева, и в конечном итоге уменьшает влажность обратного потока пара в турбину. Формула изобретения Смешивающий подогреватель системы регенерации паровой турбины, содержащий расположенные в корпусе отсеки нагрева и сбора воды, разделенные перегородкой со сливным отверстием, водораспределительное устройство и устройство аварийного перелива, расположенное в отсеке сбора воды барботажное устройство . с приемным каналом, а также патрубки подвода греющей среды, нагреваемой воды, отвода неконденсирующихся газов и нагретой воды, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности, подогреватель снабжен сепарирующим листом, установленным над перегородкой, последняя выполнена в виде короба с наклонными стенками, сливное отверстие выполнено - в виде суживающегося сопла прямоугольного сечения и размещено над барботажным устройством, а его приемный, канал размещен под сливным отверстием и имеет прямоугольное сечение.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в системах регенерации паровых турбин. Цель изобретения - повышение надежности и экономичности. Подогреватель содержит расположенные в корпусе 1 отсеки 2, 3 нагрева и сбора воды, разделенные перегородкой 4 со сливным отверстием, водораспределительное устройство 11 и устройство аварийного перелива, расположенное в отсеке 3 сбора воды барботажное устройство 19 с приемным каналом 20, а также патрубки подвода греющей среды, нагреваемой воды, отвода неконденсирующихся газов и нагретой воды. Подогреватель снабжен сепарирующим листом 14, установленным над перегородкой 4, последняя выполнена в виде короба с наклонными стенками, сливное отверстие выполнено в виде суживающегося сопла 7 прямоугольного сечения и размещено над барботажным устройством 19, а его приемный канал размещен под сливным отверстием и имеет прямоугольное сечение. 2 ил.

1& л

ij. 17 J

фи

физ. 1

А

Редактор М.Васильева Техред М.Моргентал

Заказ 758ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

12

19

20

фиг. 2

Корректор М.Максимишинец