Энергетическая установка Советский патент 1980 года по МПК F01K13/00 

1

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в энергетических установках с системой рециркуляции среды и гидроприводом рециркуляционного насоса.

Из основного авт. св. № 540050 известна энергетическая установка, содержащая парогенератор, снабженный системой рециркуляции, включающей рециркуляционный насос с приводной гидротурбиной, которая на входе подключена к напорной линии питательного насоса, а на выходе - к деаэратору 1.

Недостатком такой установки является высокая температура среды перед рециркуляционным насосом, что приводит к снижению его производительности, а это, в свою очередь, ухудшает теплогидравлический режим парогенератора. В режиме пуска вследствие пониженного растопочного расхода среды, поступающей из испарительной поверхности, обеспечивается недостаточная производительность парогенератора.

Цель изобретения - повыщение производительности рециркуляционного насоса и парогенератора.

Поставленная цель достигается тем, что установка снабжена встроенным сепаратором и теплообменником, первый из которых соединен с линией отвода воды от гидротурбины трубопроводом, а второй установлен на последнем и подключен к трубопроводу рециркуляции до рециркуляционного насоса.

На чертеже изображена принципиальная схема энергетической установки.

Она содержит парогенератор, включающий экономайзерную 1 и испарительную 2

10 поверхности нагрева, между которыми установлен рециркуляционный насос 3 с приводной гидротурбиной 4, которая своим входом соединена трубопроводом 5 с напорной линией питательного насоса 6, а выходом соединена с трубопроводом 7, на котором

15 установлен дополнительный регулирующий клапан 8, с деаэратором 9, а на линии 10 отвода воды от гидротурбины 4 установлены регулирующий клапан 11 и теплообменник 12, подключенный к трубопроводу 13 рециркуляции с подводящим в встроенный сепа ратор 14 среду трубопроводом 15 за клапаном 16. Линия 10 отвода воды после теплообменника 12 дополнительно соединена трубопроводом 17 с трубопроводом 7.

Парогенератор включает также перегревательную поверхность 18 с встроенной задвижкой 18, на байпасе которой установлен встроенный сенаратор 14, соединенный с испарительной поверхностью 2 трубопроводом 15, с перегревагельной поверхностью 18 трубопроводом 20, а трубопроводом 21 с растопочным расширителем 22. Деаэратор 9 соединен паропроводом 23 с отбором турбины 24 и коллектором собственных нужд 25, к которому подключен трубопровод 26 подвода пара от постороннего источника (пусковой котельной).

Работа энергетической установки осуществляется следующим образом.

В деаэратор 9 по паропроводу 23 подается пар из трубопровода 26 от постороннего источника и парогенератор заполняется деаэрированной водой до встроенной задвижки 19. В экономайзерной 1 и испарительной 2 поверхностях устанавливается прямоточный растопочный расход воды и клананом 16 в указанных поверхностях повышается давление выше критического, включается в работу рециркуляционный насос 3 путем подачи питательной воды по трубопроводу 5 в гидротурбину 4 с последующим отводом воды по трубопроводу 7 в деаэратор 9. Задвижки на линии 10 и трубопроводе 17 при этом закрыты, а клапан 8 полностью открыт. Растопочный расход воды из испарительной поверхности 2 по трубопроводу 15 отводится в встроенный сепаратор 14 и при закрытом клапане на трубопроводе 20 отводится по трубопроводу 21 в растопочный расширитель 22. Разжигается топка парогенератора и температура среды на выходе исгшрительной поверхности 2 постепенно повышается, в результате чего, после дросселирования в клапане 16, в трубопроводе 15 образуется пароводяная смесь, которая в встроенном сепараторе 14 разделяется на пар и воду. При достижении заданной температуры среды на выходе из

.-.V

испарительной поверхности 2 встроенный селаратор 14 открытием клапана на трубопроводе 20, подключают к перегревательной поверхности 18, в результате чего пар из встроенного сепаратора 14 отводится в перегревательную поверхность 18, а вода по трубопроводу 21 - в растопочный расширитель 22. Для повышения паропроизводительности парогенератора открывают задвижку на линии 10 и клапаном 11 поддерживают заданное значение перепада температур перед этим клапаном и на выходе из испарительной поверхности 2. Таким образом, часть питательной воды после гидротурбины 4 нагревается в теплообменнике 12 до температуры, близкой к температуре воды перед клапаном 16, что обеспечивает после дросселирования на клапане 11 образование пароводяной смеси, которая, поступая по трубопроводу 15 в встроенный сепаратор 14, обеспечивает повышение расхода пара в перегревательную поверхность 18 по трубопроводу 20, следовательно повышается паропроизводительность парогенератора.

В результате нагрева воды из линии 10 в теплообменнике 12, температура среды в трубопроводе 13 за теплообменником 12 снижается и, соответственно, снижается температура среды перед рециркуляционным насосом 3, чем достигается - повышение производительности рециркуляционного насоса.

Перед переводом парогенератора на прямоточный режим (открытие задвижки 19), задвижка на линии Ш закрывается и открывается задвижка на трубопроводе 17. При этом подачу воды в линию 10, а следовательно, и в теплообменник 12, регулируют клапаном 8, в соответствии с требованием величины температуры перед рециркуляционным насосом 3. Вследствие подогрева воды в теплообменнике 12, температура воды в трубопроводе 7 повышается, что обусловливает снижение расхода пара из паропровода

23на деаэратор 9.

При снижении нагрузки турбины до величины, когда давление в отборе турбины

24становится недостаточным для питания деаэратора 9, в последнем начинает снижаться давление. При снижении давления в деаэраторе 9 до определенного предела клапан 8 прикрывается, что обеспечивает увеличение потока воды по линии 10, теплообменнику 12 и трубопроводу 17, при соответствуюшем снижении величины необогреваемого потока через клапан 8. При этом температура воды в трубопроводе 7 повышается до величины (т.е. выше температуры насыщения давления в деаэраторе), исключающей снижение давления в деаэраторе 9. Вследствие отсутствия снижения давления в деаэраторе 9, исключается необходимость в подаче в последний пара от постороннего источника.

Таким образом, благодаря дополнительному соединению линии отвода воды от гидротурбины в деаэратор со встроенным сепаратором и установке на соединительном трубопроводе теплообменника, подключенного к трубопроводу рециркуляции до рециркуляционного насоса, во встроенный сепаратор поступает дополнительное количество подогретой в теплообменнике воды, из которой выделяется соответствующее количество пара. При этом, вследствие отдачи тепла в теплообменнике, температура среды за теплообменником, а, следовательно, и перед насосом рециркуляции, снижается, что обеспечивает повышение производительности рециркуляционного насоса и парогенератора. Кроме того, благодаря соединению трубопровода отвода воды от гидротурбины в сепаратор после теплообменника с линией отвода воды от гидротурбины в деаэратор, обеспечивается подача в деаэратор перегретой в теплообменнике воды, что исключает необходимость подачи в деаэратор пара от постороннего источника.

Формула изобретения

Энергетическая установка по авт. св. № 540050, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности рециркуляционного насоса и парогенератора, установка снабжена встроенным сепаратором и

теплообменником, первый из которых соединен с линией отвода воды от гидротурбины трубопроводом, а второй установлен на последнем и подключен к трубопроводу рециркуляции до рециркуляционного насоса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 540050, кл. F 01 К 13/00, 1974.