Сепаратор-пароперегреватель Советский патент 1992 года по МПК F22B37/26 

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к конструкциям сепаратора-пароперегревателя (СПП), предназначенного для обеспечения допустимой влажности в последних ступенях турбин, работающих на насыщенном и перегретом паре.

В СПП осуществляется сепарация и перегрев пара, поступающего из ЦВД в ЦНД турбин. Влага сепарируется в сепараторе, перегрев пара осуществляется в пароперегревателе за счет тепла, выделяющегося при конденсации пара из отбора ЦВД турбины.

Известна конструкция вертикального однокорпусного двухступенчатого СПП с верхним расположением сепаратора и нижним расположением пароперегревателя в общем вертикальном корпусе. Пароперегреватель каждой из ступеней представляет собой набор секционированных кассет, конденсат греющего пара которых отводится по горизонтальным трубопроводам к сливным камерам для отвода конденсата. Основным требованием к пароперегревателю является стабильность и надежность работы.

Известна конструкция вертикального однокорпусного одноступенчатого СПП с нижним расположением сепаратора и верхним расположением пароперегревателя в общем корпусе, выбранная в качестве прототипа. В нижней части корпуса расположена входная камера для подвода нагреваемого пара, сверху аппарата - камера для отвода нагреваемого пара.

Пароперегреватель состоит из отдельных кассет, представляющих собой пучки вертикальных труб с трубными досками на входе и выходе. Каждая кассета имеет шестигранную вертикальную оболочку. Кассеты разбиты на 4 равные группы, каждая из которых имеет расположенные на корпусе входную камеру для подвода греющего пара и сливную камеру для отвода конденсата.

Недостатком известной конструкции являются невысокие стабильность и надежность работы, возникающие из-за появления автоколебаний уровня конденсата в нижней части отдельных кассет.

Это приводит к захолаживанию конденсата и появлению термопульсаций в стенках труб кассет, что особенно опасно в районе нижней трубной доски, поскольку может привести к развальцовке труб. Поскольку каждая группа кассет имеет общий вход (камера подвода греющего пара) и выход (сливная камера), то перепад давлений во всех кассетах устанавливается одинаковым. Однако из-за неидентичности теплосъема по глубине аппарата в каждой кассете устанавливается свой расход, отличный от соседнего. Возникающие при этом различные перепады давлений компенсируются подъемом столба жидкости в трубах с наименьшим

расходом пара в случае наличия уровня конденсата в сливной камере. Когда уровня конденсата в сливной камере нет, то через наименее охлаждаемые кассеты часть пара пройдет транзитом и через сливную камеру

0 попадает в горизонтальную часть отводящих труб, препятствуя нормальному сливу конденсата.

Целью изобретения является повышение надежности СПП. Указанная цель до5 стигается тем, что в СПП, состоящем из вертикального корпуса, расположенных в нем сепаратора и пароперегревателя, камер для подвода нагреваемого и греющего пара, сливных камер для отвода сепарата и

0 конденсата, на патрубке подвода греющего пара в каждую камеру устанавливается эжектор, соединенный с паровым пространством сливной к,меры и осуществляющий рециркуляцию части греющего пара с выхо5 да из пароперегревателя на вход в него. Это увеличивает расходы пара в параллельно работающих кассетах настолько, что во всех трубах идет неполная конденсация поступившего в кассеты пара. Весь несконденси0 ровавшийся в кассетах и прошедший через них транзитов пар вместо того, чтобы сбрасываться за пределы аппарата на регенерацию, возвращается посредством эжектора на вход и подмешивается в основной поток

5 греющего пара. Сливная камера разделяется по высоте дырчатым листом, что способствует отделению пара от конденсата. Указанная система рециркуляции части греющего пара с выхода на вход пароперегре0 вателя обеспечивает высокую надежность работы аппарата.

Сепаратор-пароперегреватель содержит цилиндрический корпус 1 с патрубком подвода 2 и патрубком отвода 3 нагреваемо5 го пара, В нижней части корпуса 1 размещен сепаратор, состоящий из сепарационного устройства 4, раздающей камеры 5 для подвода нагреваемого пара и сливного устройства 6 с патрубком 7 для

0 отвода сепарата. В верхней части корпуса 1 над сепаратором располагается одноступенчатый пароперегреватель 8 с трубопроводами для подвода 9 греющего пара и отвода 10 пароводяной смеси. Камеры под5 вода 11 греющего пара с патрубком 12 и сливные камеры 13 со сливными патрубками 14 находятся на корпусе СПП.

Отличительный особенностью предлагаемой конструкции является то, что на пат- рубке 12 установлен эжектор 15,

соединенный трубопроводом 16с паровым пространством 17 сливной камеры 13, разделенной по высоте дырчатым листом 18.

СПП работает следующим образом. Перегреваемый пар от ЦВД турбины подается через патрубок 2 и раздающую камеру 5 в сепарационные устройства 4, где сепарируется влага. Сепарат выводится из СПП через сливное уст ройство 6 и патрубок 7. Далее, проходя через межтрубное пространство пароперегревателя, пар перегревается и через патрубок 3 поступает в ЦНД турбины. Перегрев пара осуществляется за счет конденсации греющего пара в трубах пароперегревателя 8. Греющий пар, поступающий из отборов ЦВД турбины, подается в пароперегреватель через эжектор 15, камеру подвода греющего пара 11 и подводящие трубы 9. В трубах пароперегревателя 8 происходит частичная конденсация греющего пара, и пароводяная смесь из пароперегревателя через отводящие трубы 10 поступает в сливную камеру 13, где пар отделяется от конденсата и собирается в паровом пространстве 17 камеры над дырчатым листом 18 и далее через трубопровод 16 подается эжектором 15 на вход в пароперегреватель. Конденсат удаляется из сливной камеры 13 через патрубок 14.

Рециркуляция части греющего пара с выхода на вход пароперегревателя эжектором, установленным на входе камеры подвода греющего пара, увеличивает расходы греющего пара в параллельно работающих

кассетах, что приводит к предотвращению подтопления отдельных кассет и связанных с этим гидравлических ударов в них. Кроме того исключаютсязахолаживание конденсата греющего пара в сливных трубопроводах и обусловленные этим циклические изменения температур в районе нижних трубных досок кассет. Разделение по высоте сливной камеры для отвода конденсата дырчатым листом способствует разделению в ней рециркулируемого пара и конденсата.

Такое выполнение СПП обеспечивает стабильную работу пароперегревателя и значительно повышает надежность работы

аппарата.

Формула изобретения Сепаратор-пароперегреватель, содержащий корпус, снабженный патрубками

подвода и отвода нагреваемого пара и камерами подвода и отвода греющего теплоносителя, последние из которых имеют сливные трубопроводы, размещенные в корпусе сепаратор, и соединенный трубопроводами с камерами подвода и отвода пароперегреватель, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности, он дополнительно содержит дырчатые листы и эжекторы, первые из которых установлены в камерах отвода греющего тепло носителя и раз дел я ют их полости на водяные и паровые объемы, а вторые сообщают паровые обьемы с соответствующими камерами подвода.

Использование: теплоэнергетика, а именно в конструкциях, промежуточных сепараторов-пароперегревателей, установленных между ступенями турбин. Сущность изобретения: на входе в камеру 11 подвода греющего пара устанавливается эжектор 15, соединенный трубопроводом 16с паровым объемом камеры 13 отвода, которая разделяется, в свою очередь, по высоте дырчатым листом 18. что способствует отделению греющего пара от конденсата. Рециркуляция части греющего пара с выхода на вход пароперегревателя 8 увеличивает расход греющего пара в параллельно работающих кассетах, что приводит к предотвращению подтопления отдельных кассет и связанных с этим гидравлических ударов в них. 1 ил. (Л с VI ON 00 00 О 4