Конденсатор паровой турбины Советский патент 1982 года по МПК F28B1/02 F01D25/30 

(54) КОНДЕНСАТОР ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано в конструкциях конденсаторов современных турбоагрегатов, предназначенных для работы на элек- тростанциях с переменным гра(иком нагрузки.

При работе турбин в режиме с малым расходом пара.возникает задача обеспечения приемлемого теплового состояния выхлопных элементов турбины, подверженных перегреву вентилируемым паром.

Известны конденсаторы паровой турбины со встроенным подогревателем низкого давления, расположенным в переходномпатрубке над трубным пучком, и системой охлаждения выхлопных элементов турбины, содержащей тракт охлаждения, соединенный с линией рециркуляции конденсата. Наличие системы охлаждения; соединенной с линией рециркуляции, обеспечивает на режимах с малым расходом пара требуемую температуру выхлопных элементов, а также нормальный уровень конденсата 4 конденсаторе 1.

Однако на рабочие лопатки последних ступеней попадает большое количество влаги из системы охлаждения,

подсасываемой обратными токами н результате наличия насосного э)екта, что приводит к разрушению лопаток.

Целью изобретения явля-ется повышение надежности работы рабочих лопаток последних ступеней турбины при малом расходе пара.

Для достижения указанной цели тракт охлаждения выполнен в виде

10 двух коллекторов, параллельно подключенных к линии рециркуляции, расположенных в переходном патрубке по разные стороны относительно вертикальной оси трубного пучка, причем

15 один - под подогревателем, а второй - над трубным пучком на расстоянии, равном 0,5-2 диаметра коллектора.

Оба коллектора имеют в стенках

20 отверстия с соплами, ориентированными в сторону боковых стенок конденсатора.

На чертеже схематически представлен конденсатор паровой турбины.

25

Конденсатор 1 паровой турбины И со встроенным подогревателем 3 низкого давления,расположенным в переходном патрубке 4 над трубным пучком 5 и системой охлаждения выхлопных

30 элементов 6 турбины 2, содержит тракт 7 охлаждения, соединенный с ли нией 8 рециркуляции конденсата. Тракт охлаждения выполнен в виде двух параллельно подключенных к линии 8 рециркуляции конденсата коллекторов 9 и 10, расположенных в переходном патрубке 4 по разные стороны от вертикальной оси 11 трубного пучка, причем один коллектор 9 помещен под подогревателем 3, а второй коллектор 10 .- над трубным пучком 5 на расстоянии 0, диаметра коллектора от верхнего ряда трубок пучка. Выбранный диапазон обоснован тем, что при более близком к верхнему ряду трубок расположении коллектора есть опасность разрушения трубок попадающим на них конденсатом, а повыт шение коллектора 10 приводит к попа-т Данию капель конденсата на последнюю ступень турбины 2. Параллельными отводами 12 коллекторы 9 и 10 соединены с линией 8 рециркуляции конденсата. На одном из отводов 12,-соединяющем коллектор 9 с линией 8 рециркуляции, установлен запорный- орган 13, на втором - из отводов 12 запо ный орган 14, а на общем подводящем трубопроводе 15 - задвижка 16. Коллекторы 9 и 10 имеют в стенках отверстия с соплами соответственно 17 и 18, ориентированными в сторону боковых стенок 19 и 20 конденсатора 1. При кратковременной работе в режиме с малым расходом пара открывают задвижку 16 и запорный орган 13 и конденсат из линии 8 рециркуляции по-дают к коллектору Э. Этот коллектор включен постоянно для обеспечения нормального уровня конденсата в конденсаторе 1, что необходимо для обеспечения безаварийной работы вспо могательного оборудоваиип (эжекторов и насосов), При кратковременной работе паровой турбины 2 в режиме с малым расходом пара выхлопные элементы б не успевают прогреваться и поэтому не нуждаются в обильном охлаждении. На этих ре) один колле тор 9 обеспечивает как необходимый уровень конденсата, так и достаточную степень охлаждения выхлопных эле ментов б, а его расположение под встроенным подогревателем 3 и ориентация сопел 17 в сторону боковой стенки 19 конденсатора 1 исключает опасность попадания влаги в проточную часть турбины 2. При длительной-работе паровой турбины 2 в режиме с малым расходом пара (моторныйрежим, сниженные наг рузки) выхлопные элементы турбины интенсивно прогреваются вентилируемым паром. В этот период открывают запорный орган 14 и конденсат из линии 8 рециркуляции поступает в кол- . лектор 0, сопла 8 которого ориен1тированы в направлении боковой стенки 20 конденсатора 1 и количество конденсата, поступающего для охлаждения, увеличивается. Низкое в сравнении с известными конструкциями конденсаторов расположение коллекторов обеспечивает минимально возможное по условиям охлаждения выхлопных элементов попадание влаги на выходные кромки рабочих лопаток 21 последних ступеней турбины в результате удлинения траектории движения капель от коллектора к лопаткам. В процессе движения по удлиненной траектории капли конденсата испаряются и попадают в проточную часть уже в виде насыщенного пара. С увеличением длины пробега капель не только повышается их испаряемость и снижается количество влаги, но и увеличивается эффективность охлаждения выхлопных элементов вследствие отбора тепла на испарение. Таким образом, устройство обеспечивает приемле1 4ое тепловое состояние паровой турбины и повышение надежности работы рабочих лопаток в результа-г те уменьшения их эрозионного износа. - . Вследствие увеличения ресурса работы рабочих лопаток снижается время простои оборудования в ремонте. Формула изобретения 1.Конденсатор паровой турбины со встроенным подогревателем низкого давления, расположенным в переходном патрубке над трубным пучком, и системой охлаждения ТЕЛХЛОПНЬЗХ элементов ТУРБИНЫ, содержащей тракт охлаждения, соединенный с линией рециркуляции конденсата, отличающийс я тем, что, с целью повышения надежности работы рабочих лопаток последних ступеней турбины при малом раходе пара, тракт охлаждения выполнен в виде двух коллекторов, параллельно подключенных к линии рециркуляции, расположенных в переходном патрубке по разные стороны относительно , вертикальной оси трубного пучка, причем один - под подогревателем, а второй - над трубным пучком на расстоянии, равном 0,5-2 диаметра коллектора, от верхнего ряда трубок пучка. 2.Конденсатор по п.1, о т л н чающийся тем, что оба коллектора имеют в стенках отверстия с соплами, ориентированными в сторону боковых стенок конденсатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Повышение маневренности паровых турбин типа К-100-90. НИИИнформтяжмаш № 3-73-16, М., 1973, с. 5.

.