Конденсатор теплофикационной турбины Советский патент 1992 года по МПК F28B1/02 

Изобретение относится к теплоэнергетике, к системам отсоса неконденсирующихся газов из цикла энергоустановок и может быть использовано на тепловых электростанциях.

Известны системы отсоса неконденсирующихся газов из теплообменных аппаратов энергоустановки в конденсатор.

Недостатком известной системы является направление отсасываемых неконденсирующихся газов в головку конденсатора,

т.е. над трубным пучком, что приводит к смещению газов с основным потоком пара. При этом наличие в паровом объеме конденсатора дополнительного количества неконденсирующихся газов существенно ухудшает процесс теплообмена, т.е. уменьшает тепловую эффективность конденсатора. Кроме того, контактируя в паровом объеме конденсатора с весьма развитой поверхностью капель конденсирующейся из пара жидкой фазы, коррозионно-агрессивные газы активно растворяются в последней, тем саю

00

ел

VJ

мым вновь возвращаясь в цикл и интенсифицируя коррозию оборудования.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является система отсоса неконденсирующихся газов из тепло- обменных аппаратов в конденсатор, реализованная на теплофикационных блоках Т-100-130 ПО ТМЛ. Система включает конденсатор со встроенным теплофикационным трубным пучком, предназначенным для подогрева добавочной воды теплосети, и его воздухоохладителем, подогреватели тракта регенерации (ПВД, ПНД), сетевые подогреватели (ПСГ) и трубопроводы отсоса неконденсирующихся газов, каскадно соединяющие теплообменные аппараты между собой и с конденсатором. Конденсатор в основном (до 90% времени в году) эксплуатируется в теплофикационном режиме, при котором работает только встроенный трубный пучок, а основной трубный пучок и линия отсоса из него неконденсирующихся газов к эжектору отключены. В этом случае подвод неконденсирующихся газов из теплообменных аппаратов в конденсатор осуществляется из ПСГ в головку конденсатора, а из ПНД - в нижнюю часть конденсатора. Отсос (эжектором) неконденсирующихся газов из встроенного трубного пучка осуществляется из его воздухоохладителя, расположенного в верхней части конденсатора над встроенным трубным пучком.

Недостатком системы является направление отсасываемых из ПСГ неконденсирующихся газов в головку конденсатора, что приводит к смешению поступающих газов с основным потоком пэра и вытекающими отрицательными последствиями, а также то, что неконденсирующиеся газы из теплообменных аппаратов тракта регенерации (через ПНД-1) направляются в нижнюю часть конденсатора. Эти газы, также смешивающиеся с основным потоком пара, не могут попадать к воздухоохладителю (расположенному, в верхней части конденсатора ) и удаляться из конденсатора, поскольку они сносятся основным потоком пара, поступающего из турбины, вниз конденсатора, а затем с турбинным конденсатором вновь возвращаются в цикл энергоустановки.

Кроме того в воздухоохладителе осуществляется не только доохлаждение парогазовой смеси, отсасываемой из встроенного трубного пучка, но также и конденсация основного пара, так как воздухоохладитель не закрыт с боков перегородками. А поскольку воздухоохладитель расположен в верхней части конденсатора, в которой парциальное

давление неконденсирующихся (в основном паре) весьма низкое, а давление ос- новного пара максимально, то через воздухоохладитель отсасывается преимущественно основной пар. Этот процесс препятствует, кроме того, нормальному отсосу неконденсирующихся газов к воздухоохладителю из секций встроенного трубного пучка (по предусмотренному в них внутреннему

0 вертикальному каналу).

Поверхности охлаждения каждой из трех секций встроенного трубного пучка одинаковы. Соответственно количество неконденсирующихся газов, движущихся по

5 внутреннему каналу вверх к воздухоохладителю, возрастает в вышерасположенных секциях в два или .три раза. Сечение же внутреннего канала постоянно, что препятствует эффективному отсосу неконденсиру0 ющихся газов по каналу.

Таким образом, в целом система отсоса неконденсирующихся газов из конденсатора работает неэффективно, неконденсирующиеся газы накапливаются в цикле, что

5 приводит к ухудшению теплообмена в конденсаторе и теплообменных аппаратах, уве- личению интенсивности коррозии оборудования.

Целью изобретения является повыше0 ние тепловой эффективности конденсатора

и уменьшение концентрации коррозионноагрессивных газов в турбинном конденсате.

Цель достигается тем, что конденсатор

теплофикационной турбины, содержащий

5 трубопроводы подвода неконденсирующихся газов теплообменных аппаратов и отсоса неконденсирующихся газов, основные трубный пучок и воздухоохладитель, встроенный трубный пучок, последний из кото0 рых выполнен из установленных по высоте секций с внутренним каналом, над которым размещен воздухоохладитель с собирающим коллектором, и перегородки, конденсатор снабжен дополнительной

5 перегородкой, герметично разделяющей воздухоохладитель встроенного трубного пучка на две секции, с одной из которых сообщены трубопроводы подвода неконденсирующихся газов теплообменных аппа0 ратов, а секции и внутренний канал встроенного трубного пучка выполнены с увеличивающимися по высоте поверхностями охлаждения и поперечным сечением соответственно.

5 Благодаря тому, что неконденсирующиеся газы не поступают непосредственно в паровой объем конденсатора и не смешиваются с основным потоком пара, а также потоком, проходящим через воздухоохладитель, т.е. движутся по отдельному тракту, повышается тепловая эффективность конденсатора и снижается концентрация онно-агрессивных газов в каплях сконденсированной влаги и турбинном конденсате.

Выполнение секций встроенного трубного пучка с увеличивающейся по высоте поверхностью охлаждения, т.е. расположение максимума поверхности встроенного трубного пучка вблизи его воздухоохладите- ля (с направлением в воздухоохладитель и верхнюю часть встроенного трубного пучка наиболее холодного потока охлаждающей воды); выполнение внутреннего вертикального канала в секциях встроенного трубного пучка с увеличивающимся по высоте сечением; закрытие воздухоохладителя с боков перегородками обеспечивают конденсацию большей части пара непосредственно вблизи воздухоохладителя и эффективный отвод к воздухоохладителю неконденсирующихся газов, образующихся при конденсации пара во встроенном трубном пучке, что существенно интенсифицирует процесс теплообмена в конденсаторе, а также уменьшает загрязнение турбинного конденсата корро- зионно-агрессивными газами.

Изобретение поясняется чертежом.

Установка включает теплообменные аппараты 1, соединенные трубопроводами 2 и 3 отсоса неконденсирующихся газов между собой и с конденсатором 4. В конденсаторе предусмотрены: встроенный трубный пучок, содержащий основные секции 5 с внутренним каналом 6 и перегородками 7 и воздухоохладитель 8 с перегородками 9. Выделенную в воздухоохладителе герметичной перегородкой 10 секцию 11, коллектор 12 для подвода неконденсирующихся газов из теплообменных аппаратов, собира- ющий коллектор 13 и трубопровод 14 для отвода неконденсирующихся газов от воздухоохладителя к эжектору. При этом секции 5 выполнены с увеличивающейся по высоте поверхностью охлаждения, а канал 6 - с увеличивающимся по высоте сечением.

Установка работает следующим образом.

Неконденсирующиеся газы из подогревателей 1 по трубопроводам 2 и 3 поступают в конденсатор 4 и далее через коллектор 12 подводятся в выделенную секцию 11 воздухоохладителя, из которой через собирающийся коллектор 13 по трубопроводу 14

отводятся к эжектору. Таким образом, подводимые из теплообменных аппаратов к конденсатору неконденсирующиеся газы движутся по самостоятельному тракту и на всех его участках не смешиваются в паром.

Паровоздушная смесь из основных секций 5 встроенного трубного пучка по внутреннему каналу б направляется к воздухоохладителю 8 и далее через собирающий коллектор 13 по трубопроводу 14 отводится к эжектору.

Технико-экономический эффект от использования изобретения определяется по- вышением тепловой эффективности конденсатора вследствие исключения смешения с паром подводимых неконденсирующихся газов, а также вследствие организации интенсивного теплообмена во встроенном пучке конденсатора. Кроме того, отсутствие контакта с паром неконденсирующихся коррозионно-агрессивных газов и эффективный отсос из конденсатора газов, образующихся во встроенном трубном пучке, существенно уменьшают загрязнение агрессивными газами турбинного конденсата и коррозию оборудования тракта энергоблока, трубных систем подогревателей и конденсатора.

Формула изобретения Конденсатор теплофикационной турбины, содержащий трубопроводы подвода неконденсирующихся газов теплообменных аппаратов и отсоса неконденсирующихся газов, основные трубный пучок и воздухоохладитель, встроенный трубный пучок, последний из которых выполнен из установленных по высоте секций с внутренним каналом, над которым размещен воздухоохладитель с собирающим коллектором, и перегородки, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности и уменьшения концентрации коррозионно-агрессивных газов в конденсате, конденсатор снабжен дополнительной перегородкой, герметично разделяющей воздухоохладитель встроенного трубного пучка на две секции, с одной из которых сообщены трубопроводы подвода неконденсирующихся газов теплообменных аппаратов, а секции и внутренний канал встроенного трубного пучка выполнены с увеличивающимися по высоте поверхностями охлаждения и поперечным сечением, соответственно.

1 I

t

Изобретение относится к теплоэнергетике, может быть использовано в тепловых электростанциях и позволяет повысить экономичность конденсатора и уменьшить концентрацию коррозионно-агрессивных газов в турбинном конденсате. Конденсатор теплофикационной турбины включает трубопроводы 3 и 14 подвода неконденсирую,- щихся газов теплообменных аппаратов 1, 2 и отсоса неконденсирующихся газов, основные трубный пучок и воздухоохладитель, встроенный трубный пучок, последний из которых выполнен из установленных по высоте секций 5 с внутренним каналом 6, над которым размещен воздухоохладитель 8 с собирающим коллектором 13, и перегородки 9. Конденсатор снабжен дополнительной перегородкой 10, герметично разделяющей воздухоохладитель 8 встроенного трубного пучка на две секции, с одной (секция 11) из которых сообщены трубопроводы 3 подвода неконденсирующихся газов теплообменных аппаратов, а секции 5 и внутренний канал 6 встроенного трубного пучка выполнены с увеличивающимися по высоте поверхностями охлаждения и поперечным сечением соответственно. Неконденсирующиеся газы теплообменных аппаратов 1,2 подводятся в секцию 11. а из нее отводятся к эжектору, т.е. движутся по самостоятельному тракту, не смешиваясь с паром. Паровоздушная смесь из секций 5 по внутреннему, каналу 6 направляется в другую секцию воздухоохладителя и отводится из нее. 1 ил. ё