Парогазовая установка Советский патент 1980 года по МПК F01K21/04 

1

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к парогазовым установкам контактного типа, работающим на смеси продуктов сгорания и водяного пара.

Известны парогазовые установки контактного типа, содержащие турбину, соединенную с источником продуктов сгорания и пароводяным контуром, и установленный в выхлопном тракте турбины котел-утилизатор, соединененный со входным патрубком турбины и генерирующий насыщенный водяной пар 1.

Недостатком этой установки является занос проточной части турбины солевыми примесями, захватываемыми влажным паром из котла-утилизатора.

Известны также парогазовые установки, содержащие турбину, соединенную с источником продуктов сгорания и пароводяным контуром и установленный в выхлопном тракте турбины теплообменник, включенный в пароводяной контур между насосом и расширителем-сепаратором 2.

Эта установка наиболее близка к настоящему изобретению по конструктивным и функциональным признакам. Не недостаток

заключается в отложении солеи на внутренних стенках пароперегревателя, что повыщает стоимость эксплуатации установки из-за необходи.мости периодических остановок для очистки пароперегревателя.

Целью изобретения является повыщение эксплуатационной экономичности установки. Цель достигается тем, что в предлагаемой установке поверхность нагрева теплообменника со стороны пароводяного контура разделена на отдельные секции с входными и выходными коллекторами, последовательно с которыми установлены запорные органы, а коллекторы соединены с турбиной и паровым пространством расщирителя-сепаратора дополнительными трубопроводами с запорной арматурой.

На чертеже представлена схема парогазовой установки.

Установка содержит газопаровую турбину 1, соединенную трубопроводом 2 с источНИКОМ продуктов сгорания (на чертеже не показан) и установленный в выхлопном тракте 3 турбины теплообменник 4, который входит в пароводяной контур установки последовательно с обессоливающей системой 5, насосом 6 и расширителем-сепаратором 7. Часть поверхности нагрева теплообменника со стороны пароводяного контура разделена на отдельные греющие секции 8 с входными и выходными коллекторами 9, последовательно с которыми в пароводяном контуре установлены запорные органы, например задвижки 10. Коллекторы 9 соединены допол нительными трубопроводами 11 с паровым пространством расширителя-сепаратора 7, а трубопроводами 12 - с газопаровой турбиной 1. На трубопроводах установлена запорная арматура, например задвижки 13. Водяное пространство расширителя-сепаратора 7 соединено линией 14 рециркуляции со всасываюш,ей стороной насоса 6, а также с трактом 15 продувочной воды.

При работе установки в большей части секций 8 теплообменника 4 задвижки 10 открыты, а задвижки 13 закрыты, в других секциях запорные органы находятся в обратном положении. Вода из обессоливающей установки 5 прокачивается насосом 6 через секции 8 с открытыми задвижками 10, частично испаряется в них и направляется в расширитель-сепаратор 7, где разделяется па насыщенный пар и воду. Вода по линии 14 рециркулирует на всас насоса 6, а пар по трубопроводам 11 поступает в секции 8 с открытыми задв.ижками 3, перегревается и поступает по трубопроводам 12 во входной патрубок турбины 1, где смешивается с продуктами сгорания, поступающими по трубопроводу 2.

Таким образом, в каждый момент времени часть греющих секций 8 теплообменника 4 работают как испаритель (кипятильник), а другая часть - как пароперегреватель. ПоCJie накопления в пароперегревательпых секциях солевых отложений их переводят в испарительный режим путем закрывания задвижек 10, а перегрев пара осуществляют в других секциях, ранее служивших испарителем. Так как солевые отложения состоят, в основном, из хорошо растворимых натриевых солей, образующихся в обессоливающей установке 5, циркулирующая вода эффективно вымывает отложения из испарительных секций и выносит в расщиритель-сепаратор 7, откуда соли удаляются в тракт 15

продувочной воды.

Наличие коммутируемых греющих секций в теплообменнике 4 позволяет обеспечить непрерывное питание газопаровой турбины перегретым обессоленным паром без остановок для промывки поверхностей нагрева, а также улучщить использование тепла отработавшего рабочего тела турбины путем оптимального распределения тепловой нагрузки между испарительной и перегрёвательной частями теплообменника на переменных режимах, что приводит к повышению эксплуатационной экономичности установки.

Формула изобретения

Парогазовая установка, содержащая турбину, соединенную с источником продуктов сгорания и пароводяным контуром, и установленный в выхлопном тракте турбины теплообменник, включенный в пароводяной контур между насосом и расщирителем-сепаратором, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной экономичности, поверхность нагрева теплообменника со стороны пароводяного контура разделена на отдельные секции с входными и выходными

коллекторами, последовательно с которыми установлены запорные органы, а коллекторы соединены с турбиной и паровым пространством расширителя-сепаратора дополнительными трубопроводами с запорной арматурой.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1. Зысин В. А. Комбинированные парогазовые установки и циклы.. М-Л., «Госэнергоиздат, 1962, с. 88, рис. 3-10.

2. Патент Англии № 1108825, кл. F 1 G, опублик. 1967.

Продукты сгорание