Способ защиты от эрозии-коррозии паропроводов передачи пара от ступени высокого давления и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК F01K3/26 

Изобретение относится к способу защиты от эрозии-коррозии паропроводов передачи пара от ступени высокого давления турбины насыщенного пара станции производства энергии и/или пара, с одной стороны, к корпусам ступени низкого давления, с другой стороны, к подогревателям установки теплообмена станции производства энергии и/или пара, по которому отделяют, путем центрифугирования, большую часть воды, содержащейся в выводах влажного пара ступени высокого давления, частично высушенную, таким образом первую фракцию пара подвергают перегреву и/или конечной сушке, затем вводят ее в корпус ступени низкого давления турбины и подают частично высушенную, таким образом, дополнительную фракцию пара на подогреватели. Кроме того, оно относится к устройству осуществления этого способа.

Известно, что пар, поступающий от выводов ступени высокого давления турбины

насыщенного пара, является влажным (содержание воды около 10-20%). Вследствие своей циркуляции с относительно высокой Скоростью в паропроводах передачи либо на ступени низкого давления турбины, либо в подогревателях пара установки теплообмена станции, увлекаемые частицы воды вызывают довольно быструю эрозию-коррозию этих трубопроводов.

Уже предлагалось уменьшить содержание воды в этом паре до достаточно небольшой величины, чтобы больше не вызывать значительной эрозии-коррозии трубопроводов передачи. Для этой цели, можно использовать отделители центрифугирования с большой скоростью и с соосными трубчатыми элементами, подающие, в нижней части, обедненный водой осевой поток пара и очень обогащенный периферийный поток воды или пара, описанные, в частности, в европейских заявках ЕР-А-0002235. ЕР-А- 0005493 и в заявке Франции FR-A-2558741

ы о

о

ы

на имя заявителя и Государственной электрической компании Франции.

Таким образом, можно снизить влажность пара, поступающего в нижнюю часть трубопроводов, по меньшей мере, на 1%. Ниже корпуса ступени низкого давления обеспечивают перегрев и/или более интенсивную сушку пара на входе ступени низкого давления паровой турбины с помощью подогревателей, содержащий трубчатые теплообменники с пучками труб, через которые проходит более горячий водяной пар под более высоким давлением, и/или отделители-подогреватели, в частности, которые могут быть вертикальными, как это описано в европейской заявке А-0010261 на имя заявителя, или горизонтальными, как это описано в европейской заявке ЕР-А-0005225.

На фиг.1 изображено устройство защиты от эрозии-коррозии паропроводов передачи пара.

Корпус высокого давления 1 паровой турбины расширения размещается на том же валу 1 А, что и корпуса низкого давления 34, 36, 38. Корпус высокого давления содержит два ряда выходов влажного пара 2, 4, с одной стороны, 3,5, с другой стороны, предназначенные для соединения корпусов низкого давления основными трубопроводами 20. с одной стороны, 21, с другой стороны. Кроме того, выводы 6, с одной стороны, 7, с другой стороны, предназначены для питания подогревателей, соответственно. 22А и 23А установки теплообмена станции, обеспечивая, например, подогрев воды для питания станции производства энергии и/или пара. На выводных трубопроводах размещаются, соответственно, высокоскоростные центробежные отделители 8, 10, 12, с одной стороны, 9, 11, 13, с другой стороны. В нижней части от высокоскоростных центробежных отделителей трубопроводы 14 и 16, с одной стороны. 15 и 17, с другой стороны, выходит в основные трубопроводы питания ступени низкого давления 20 и 21. Трубопроводы 18 и 19 подают пар на подогреватели 22А и 23А. Основные трубопроводы 20 и 21 питают три корпуса низкого давления турбины. Они подразделяются на трубопроводы 22, 24, 26 с одной стороны, 23. 25, 27, с другой стороны, на которых размещаются отделители-подогреватели 28. 30, 32, с одной стороны, 29, 31, 33, с другой стороны. Различные потоки перегретого и/ипи высушенного пара выходят, в этом случае, в корпусе низкого давления 34, 36. 38. Это устройство позволяет, в значительной степени, исключить эрозию-коррозию трубопроводов питания корпусов расширения под низким давлением и подогревателей, однако оно требует установки, на каждом паропроводе, высокоскоростного отделителя. Следовательно, необходимое оборудование является довольно сложным

и дорогостоящим.

Наиболее близкими техническими решениями к данной группе изобретений являются способы защиты от эрозии-коррозии паропроводов передачи пара от ступени высокого давления турбины и устройство для его -осуществления по авторскому свидетельству № 699207, кл.F 01 К 7/22, опублик. 1979 г. Согласно данному способу пар, отводимый от ступени высокого давления турби5 ны, разделяют на фракции - первую и дополнительную, первую после частичной осушки перегревают и подают в ступени низкого давления турбины, а дополнительную подают в подогреватели. Для осущест0 вления данного способа устройство содержит отделители воды из влажного пара на выходах ступени высокого давления, пароперегреватель для перегрева частично осушенного в отделителях пара, подаваемо5 го в ступени низкого давления. Однако и эти технические решения при своей реализации требуют большого количества дорогостоящего оборудования.

Цель изобретения- предложение спо0 соба и устройства защиты от эрозии-коррозии трубопроводов вывода пара из ступени высокого давления турбины и трубопроводов соединения с корпусами ступени низкого давления и с подогревателями установки

5 теплообмена станции, которые требуют более простого и менее дорогостоящего оборудования с обеспечением такой же эффективной осушки пара, извлекаемого из ступени высокого давления.

0 Способ согласно изобретению отличается тем, что совместно подвергают осушке путем центрифугирования первую фракцию и дополнительную фракцию пара, а дополнительную фракцию, после осушки, совме5 стно подвергают конечной осушке путем центрифугирования. Согласно первому примеру, отбирают дополнительную паровую фракцию, предназначенную для подачи в подогреватели на выходы влажного пара,

0 извлекаемого из отделителей путем центрифугирования, обрабатывая весь влажный пар, поступающий от ступени высокого давления турбины, и, после ее отбора, эту дополнительную фракцию подвергают

5 конечной осушке путем центрифугирования. Согласно другому примеру, более преимущественному, отбирают эту же самую дополнительную паровую фракцию на выходах пара, извлекаемого из отделителей путем центрифугирования, обрабатывая весь

влажный пар, поступающий от ступени высокого давления турбины, причем эта дополнительная паровая фракция высушивается, путем центрифугирования, перед ее отбором,

Устройство, содержащее отделители путем центрифугирования большей части воды, содержащейся на выводах влажного пара из ступени высокого давления турбины насыщенного пара станции производства энергии и/или пара, трубопроводы подачи первой фракции пара, частично высушенного в таких отделителях путем центрифугиро- вания к ступени низкого давления, подогреватели и/или отделители на трубопроводах введения пара, поступившего от этих трубопроводов подачи, в корпуса низкого давления, и трубопроводы подачи дополнительной фракции пара, частично высушенного в отделителях путем центрифугирования, в подогреватели установки теплообмена станции, отличается тем. что отделители путем центрифугирования пара, предназначенного для подачи на ступень низкого давления, группируются на группы по меньшей мере из двух трубопроводов выхода этого пара, а также соединяются с выводами пара, предназначенного для подачи в подогреватели, при этом трубопроводы подачи высушенного пара в подогреватели соединяются с выходами этих отделителей путем центрифугирования. Согласно пе рвому примеру, трубопроводы подачи пара в подогреватели соединяются с выходами пара, извлекаемого из отделителей путем центрифугирования, и снабжаются вспомогательными отделителями путем центрифугирования. Согласно второму, предпочтительному примеру эти же самые трубопроводы подачи соединяются с выходами высушенного пара общих отделителей путем центрифугирования, питая также трубопроводы подачи пара, предназначенного для подачи в корпуса ступени низкого давления турбины, и не содержат вспомогательных отделителей путем центрифугирования. Таким образом, оборудование, необходимое для сушки пара, еще более сокращается. Ниже, в качестве примеров и со ссылкой на фигуры 2-5 прилагаемого чертежа, описываются устройства согласно двум вышеуказанным примерам выполнения изобретения.

На фиг.2 представлено устройство, согласно первому примеру, содержащее вспомогательные отделители путем центрифугирования на трубопроводах питания подогревателей паром. На фиг.З. в вертикальном разрезе, более детально представлены отделители путем центрифугирования устройства по фигуре 5 с их соединениями. На фиг.4

представлен разрез по плоскости, перпендикулярной плоскости по фигуре 3 по оси IV-IV. На фиг.5 представлено устройство согласно предпочтительному варианту, по которому трубопроводы питания подогревателей принимают пар, уже высушенный в основных, высокоскоростных отделителях, размещенных на трубопроводах питания корпусов низкого давления турбины.

0 На фиг.2 высокоскоростные центробежные отделители 40 и 41 соответственно принимают выделения из корпуса высокого давления 1 турбины, соответствующие трубопроводам вывода пара 2, 4 и 6, с одной

5 стороны, 3,5 и 7, с другой стороны. Влажный водяной пар извлекается в боковом направлении на этих отделителях и направляется, через трубопроводы 6, и 7, во вспомогательные высокоскоростные отделители 6А и 7А

0 для осуществления осушки, затем из них, через трубопроводы 18 и 19, в подогреватели пара 22А и 23А.

Как и в устройстве, показанном на фиг. 1, пар, высушенный в отделителях 40,

5 41, направляется через основные трубопроводы 20 и 21, в отделители-подогреватели 28, 30, 32. с одной стороны, 29, 31, 33, с другой стороны, затем в корпусе низкого давления 34, 36, 38 турбины.

0 На фиг.З и 4, влажный пар Qp + Qs, поступающий от ступени высокого давления турбины,проходит на ступень отделения воды, находящуюся в цилиндрическом резервуаре с горизонтальной осью 49, через

5 элементы 50, 51, размещенные по его верхней образующей. По тем же осям, что и эти элементы, но по нижней образующей резервуара, размещаются элементы выхода сухого пара 52, 53.

0 На общих осях элементов 50,52, с одной стороны, 51, 53, с другой стороны, в резервуаре размещаются две группы 40, 41 цилиндрических секций отделения путем центрифугирования, которые обрабатыва5 ют объем двух подлежащих осушке паровых схем.

Для обеспечения хорошей работы этих секций, отбирается определенное количество Qs влажного пара с водой, отделенной в

0 секциях 40.41 на уровне круглых кромок 42, 43 труб секций 40, 41. Вода, отделенная в секциях 40, 41, стекает вниз внутри оболочки 45 к патрубку удаления 44 (фиг.4). Количество Qs влажного пара течет вверх внутри

5 этой же самой оболочки 45 вокруг групп вспомогательных секций отделения путем центрифугирования, из которых на фигуре показана только одна группа 46, соединенная с группой основных секций отделения 41. Затем, влажный пар проникает в эту группу

вспомогательных секций. Вода, отделенная в секциях 46, удаляется через трубопровод 47. Высушенный пар выходит через патрубок 48 для поступления в подогреватели пара.

Пар Qp, высушенный в основных группах секций отделения 40, 41, направляется, через выходные элементы 52, 53, к корпусу низкого давления турбины расширения.

Устройство, показанное на фиг.5, в основном, подобно устройству по фиг.2, поэ-- тому общие элементы повторно не описываются. Однако, пар, питающий подогреватели пара 22А и 23А, посредством паровых схем б и 7, высушивается внутри отделителей 40 и 41, идентичных вышеописанным отделителям, показанным на фиг.З и 4, а не вспомогательных отделителях.

Следовательно, это устройство является еще более простым, так как оносодержит только две группы секций отделения путем центрифугирования с большой скоростью для всех трубопроводов подачи пара, поступающего из ступени высокого давления турбины.

Формула изобретения

1. Способ защиты от эрозии-коррозии паропроводов передачи пара от ступени высокого давления турбины насыщенного пара станции производства энергии и/или пара, с одной стороны, к ступеням низкого давления, с другой стороны, к подогревателям установки теплообмена путем осушки пара, перегрева частично осушенной первой фракции пара и последующей подачи дополнительной фракции в подогреватели, отличающийся тем, что, с целью упрощения и снижения затрат на оборудование, первую и дополнительную фракции подвергают осушке путем центрифугирования совместно, а дополнительную фракцию

после осушки совместно подвергают конечной осушке центрифугированием.

2.Способ поп.1,отличающийся тем, что дополнительную фракцию отбирают от общего количества влажного пара после центрифугирования, а затем подвергают ее конечной осушке центрифугированием.

3.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что дополнительную фракцию после конечной осушки отбирают вместе с первой фракцией.

4.Устройство защиты от эрозии-коррозии паропроводов передачи пара от ступени

высокого давления турбины насыщенного пара станции производства энергии и/или пара, с одной стороны, к ступеням низкого давления, с другой стороны, к подогревателям установки теплообмена станции производства энергии и/или пара, содержащее отделители воды из влажного пара на выходах ступени высокого давления, соединенные трубопроводами подачи осушенного пара в ступени низкого давления, отличающ е е с я тем, что отделители воды выполнены в виде высокоскоростных отделителей и объединены в группы, получающие общий пар с выходов ступени высокого давления и соединенные своими выходами, с одной

стороны, с по крайней мере двумя паропроводами передачи пара к ступеням низкого давления, с другой стороны, другими паропроводами с подогревателями.

5.Устройство по п.4, отличающее- е я тем, что паропроводы подачи пара в

подогреватели подсоединены к выходам влажного пара из отделителей и снабжены дополнительными отделителями путем центрифугирования.

6. Устройство по п.4, о т л и ч а ющ е е- с я тем, что паропроводы подачи пара в подогреватели соединены с выходами высушенного пара из отделителей.

29

1830106

Использование: станции производства энергии и/или пара. Сущность изобретения: из пара с выходов ступени высокого давления турбины насыщенного пара отделяют путем центрифугирования большую часть воды, нагревают и/или полностью осушают первую фракцию частично осушенного пара, затем вводят ее в корпусы 34,36,38 ступеней низкого давления турбины, а дополнительную фракцию частично осушенного пара подают в подогреватели 22 А, 23 А. Обе паровые фракции подвергают осушке путем центрифугирования совместно, а дополнительную фракцию подвергают конечной сушке путем центрифугирования. 2 с. и 4 з.п.ф-лы, 5 ил.

28 ЗДO

0

о

29

3133p5 27

123

.

Фиг.1

i

I20

-18

1A

40- У

г 21

Т

f.(..

48

фаз.3

49

Li

22A