Устройство для аварийного перелива воды из подогревателя Советский патент 1978 года по МПК F28B9/08 F22D1/32 

1

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к защитным устройствам от переполнения пароводяных подогревателей, имеющих гидрозатвор, заглубленный в грунт.

Известно устройство для аварийного .перелива конденсата из смешивающего подогревателя низкого давления в конденсатор, содержащее заглубленный в грунт гидрозатБОр типа труба в трубе, внутренняя труба которого соединена с переливной воронкой смешивающего подогревателя, а наружная труба - с конденсатором 1.

Недостаток этого устройства заключается в наличии теплообмена через стенку внутренней трубы между заполняющим ее паром и водой, за полняющей кольцевое inpocTpancTBO между наружной -и внутренней трубами. В резу.яьтате происходит нагрев и выкипание воды. При этом для предотвращеиия срыва гидрозатвора требуется увеличение его высоты н подпитка холодной водой. Однако и эти мероприятия в ряде случаев не обеспечивают достаточной устойчивости гидрозатвора, кроме того, в данном устройстве затруднена возможность присоединения дополнительной трубы в точку гидрозатвора для его заполнения холодной водой после срабатывания аварийного перелива. Для заполнения гидрозатвора в этом случае требуется прекращение иодачн пара в подогреватель или снижение нагрузки турбины.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является другое известное устройство для аварийного перелива воды из подогревателя в конденсатор наровой турбины с «онденсатным насосом, содержащее соединенный с источником сжатого воздуха гидрозатвор в виде соосно установленных труб, одна из которых соединена с подогревателем, а другая - с конденсатором 2.

Соединение с источником сжатого воздуха, в частности с атмосферой, осуществлено трубкой с вентилем, сообщенной с трубой гидрозатвора, соединенной с подогревателем.

Основной недостаток такого устройства заключается в том, что воздух из атмосферы непрерывно поступает в смешивающий подогреватель. При этом ухудшается теплообмен в подогревателе, происходит заражение воды кислородом и углекислым газом, а также перегружаются средства отсоса воздуха из вакуумной системы паротурбинной установки. Недостатком устройства является также затрудненность заполнения гидрозатвора холодной водой после срабатывания аварийного перелива.

Для заполнения гидрозатвора требуется либо снижение нагрузки турбины, либо прекращение нодачи пара в нодогреватель, либо повторное перенолнение аппарата с последующей подачей в гидрозатвор холодного конденсата с большим расходом.

Цель изобретения - повыщение надежности устройства.

Это достиг.а.ется тем, что внутренняя труба гидрозатвора заключена в открытый с нижнего торца кожух, подключенный в верхней части к напориой стороне насоса, а гидрозатвор соединен с источником сжатого воздуха через кожух.

На чертеже схематично изображено устройство для аварийного перелива воды.

Опо содерЛ ит гидрозатвор, внутренняя труба 1 которого соединена с переливной воронкой 2 смешивающего подогревателя 3, наружная труба 4 - с конденсатором 5, который в свою очередь связан через конденсатный насос 6 и регулятор 7 уровня с подогревателем 3. Внутренняя труба 1 гидрозатвора заключена в открытый с нижнего торца кожух 8, в результате чего между, ними образуется кольцевой зазор 9. Верхняя часть кожуха 8 подключена через запорный вентиль 10 к напорной стороне насоса 6, а через запорный вентиль 11 - к источнику сжатого воздуха. Между кожухом 8 и наружной трубой 4 имеется кольцевое пространство 12, сообщенное в нижней части гидрозатвора с кольцевым зазором 9 и впутренней полостью трубы 1.

Устройство работает следующим образом.

В нормальных условиях смешивающего подогревателя 3 нагреваемый в нем турбинный конденсат в устройство для аварийного перелива не поступает. При этом кольцевое пространство 12 заполнено холодной водой, внутренняя труба 1 заполнена водой до уровня, соответствующего разности давлений в .подогревателе 3 и конденсаторе 5.

В кольцевом зазоре 9 при помощи источника сжатого воздуха поддерживают уровень воды ниже, чем уровень во внутренней трубе 1. Воздущная прослойка в кольцевом зазоре 9 препятствует теплообмену между паром во внутренней трубе 1 и холодной водой в .кольцевом пространстве 12. В аварийной ситуации при нарушении откачки воды из подогревателя 3 уровень воды в нем возрастает до переливной воронки 2, после чего вода сливается в конденсатор 5. С восстановлением иормальной откачки воды из подогревателя 3 поступление ее в конденсатор 5 прекращается.

Однако устройство оказывается заполненным выкипающей горячей водой, что вызывает срыв гидрозатвора и прорыв пара из подогревателей 3 в конденсатор 5. Восстановление гидрозатвора производят кратковременным открытием запорного вентиля 11. При этом холодная вода через кольцевой зазор 9 поступает в нижнюю часть гидрозатвора и заполняет его до нормального состояния.

Благодаря наличию заполненного воздухом кольцевого зазора 9, образованной внутренней трубой 1 и открытым снизу кожухом 8, гидрозатвор обладает устойчивостью в эксплуатационных режимах работы энергоблока. Восстановление гидрозатвора осуществляется во много раз быстрее (за 1 -1,5 мин) на любой нагрузке энергоблока в результате возможности подачи холодной воды от насоса по кольцевому зазору 9 в нижнюю точку гидрозатвора. Кроме того, уменьшены потери тепла и топлива, исключено заражеиие нагреваемой воды кислородом и углекислым газом воздуха, т. е. повышены надежность и экономнчность работы энергоблока.

Формула изобретения

Устройство для аварийного перелива воды из подогревателя в конденсатор паровой турбины с конденсатным насосом, содержащее соединенный с источником сжатого воздуха гидрозатвор в виде соосно установленных труб, одна из которых соединена с подогревателем, а другая - с конденсатором, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, внутренняя труба гндрозатвора заключена в открытый с нижнего торца кожух, подключенный в верхней части к напорной стороне насоса, а гидрозатвор соединен с источником сжатого воздуха через кожух. Источники информации,

нрпнятые во внимание при экспертизе

1.Ермолов В. Ф. и др. Опыт применения смешивающих ПНД на турбинах мощностью 300 Мвт. Теплоэнергетика, 1976, № 3, с. 147.

2.Авторское свидетельство СССР № 590571, кл. F 28В 9/08, 1974.