система откачки конденсата греющего пара из поверхностного подогревателя низкого давления паровой турбины

Формула изобретения

Система откачки конденсата греющего пара из поверхностного подогревателя низкого давления паровой турбины, включающая поверхностный подогреватель низкого давления с корпусом, с патрубками подвода пара и патрубками подвода и отвода воды, трубную доску с закрепленными в ней трубками поверхности теплообмена, зону сбора конденсата, штуцеры замера уровня воды, установленные на корпусе, сливной насос, снабженный регулирующим клапаном и соединенный трубопроводом с подогревателем низкого давления, отличающаяся тем, что подогреватель низкого давления снабжен перегородкой, отделяющей паровое пространство от зоны сбора конденсата греющего пара и устройствами слива конденсата и выравнивания давления, кроме того, штуцеры регулирования уровня установлены на корпусе под перегородкой, а штуцеры защиты турбины от повышения уровня - над перегородкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано при проектировании и модернизации систем откачки конденсата греющего пара из подогревателя низкого давления паровой турбины.

Известны системы откачки конденсата греющего пара, содержащие поверхностные подогреватели низкого давления паровой турбины, патрубки подвода и отвода пара и воды, трубные доски с закрепленными в них трубками поверхности теплообмена, штуцеры замера уровня воды, установленные на корпусе, отводящие трубопроводы с регулирующим клапаном (Тепловые и атомные электрические станции. Под общей редакцией В.А.Григорьева и В.М.Зорина. - М.: Энергоиздат, 1982 г., стр.315, 398, 399, 534).

Недостатком известных систем отвода конденсата является наличие значительной массы воды в аппарате и отвод конденсата в нижестоящий подогреватель, что снижает надежность вследствие возможного попадания влаги с обратным потоком пара при сбросе нагрузки и снижение экономичности на стационарных режимах работы.

Известна система отвода конденсата греющего пара, в которой конденсат греющего пара отводится в нижестоящий подогреватель через гидрозатвор. (Паротурбинные установки атомных электростанций. Под редакцией к.т.н. Ю.Ф.Косяка. - М.: Энергия, 1978 г., стр.276, 278).

Недостатком известного решения является снижение экономичности.

Известна система отвода конденсата греющего пара, включающая поверхностный подогреватель низкого давления с патрубками подвода и отвода воды и пара, трубную доску с закрепленными в ней трубками поверхности теплообмена, зону сбора конденсата, штуцеры замера уровня воды, установленные на корпусе, сливной насос, соединенный трубопроводом с подогревателем низкого давления. (Т.Х.Маргулова. Атомные электрические станции. М.: Высшая школа, 1978 г., стр.74, 80, 292, 293 - прототип).

Недостатком указанной схемы является сниженная надежность и экономичность. Снижение надежности вызвано наличием значительной массы нагретой воды в подогревателе низкого давления, возможным попаданием влаги, разгоном турбины с обратным потоком пара при сбросе нагрузки турбины до нуля, собственных нужд, холостого хода и др. при отказе обратного клапана, кавитационным срывом насоса и связанного с этим увеличением массы воды в аппарате, поломкой насоса.

Снижение экономичности вызвано снижением давления пара в корпусе подогревателя низкого давления на величину гидравлического сопротивления обратного клапана.

Заявляемое решение позволяет исключить кавитационный срыв насоса и его поломку, переполнение водой корпуса подогревателя низкого давления и отказаться от обратного клапана, повысить давление пара в подогревателе низкого давления и нагрев основного конденсата, т.е. повысить надежность и экономичность схемы на стационарных режимах работы турбины.

Предложена система откачки конденсата греющего пара из поверхностного подогревателя низкого давления, включающая поверхностный подогреватель низкого давления с патрубками подвода пара и патрубками подвода и отвода воды, трубную доску с закрепленными в ней трубками поверхности теплообмена, зону сбора конденсата, штуцеры замера уровня воды, установленные на корпусе, сливной насос, снабженный регулирующим клапаном и соединенный трубопроводом с подогревателем низкого давления, при этом подогреватель низкого давления снабжен перегородкой, отделяющей паровое пространство от зоны сбора конденсата греющего пара, и устройствами слива конденсата и выравнивания давления, кроме того, штуцеры регулирования уровня установлены на корпусе под перегородкой, а штуцеры защиты турбины от повышения уровня - над перегородкой.

Изобретение иллюстрируется чертежом.

Система включает корпус 1, водяную камеру 2 с патрубками подвода 3 и отвода воды 4, перфорированную трубную доску 5 с закрепленными в ней трубками теплообмена 6, патрубок подвода пара 7 с обратным клапаном 8, зону сбора конденсата 9, перегородку 10 с устройством слива конденсата 11 и устройством выравнивания давления 12, штуцеры регулирования уровня 13, штуцеры защиты турбины от повышения уровня 14, трубопровод 15, сливной насос 16, снабженный регулирующим клапаном 17 и соединенный трубопроводом 15 с подогревателем низкого давления. Штуцеры регулирования уровня 13 установлены на корпусе под перегородкой 10, а штуцеры защиты турбины от повышения уровня 14 - над перегородкой 10.

Система работает следующим образом. Основной конденсат через патрубок 3 поступает в водяную камеру 2, проходит через трубную доску 5, трубки поверхностного теплообмена 6 и через патрубок 4 выходит из подогревателя. Пар от отбора турбины через патрубок 7 поступает на трубки поверхностного теплообмена 6, конденсируется, отдавая тепло основному конденсату, сливается на перегородку 10 и через сливное устройство 11 поступает в зону сбора конденсата 9 и далее через регулирующий клапан 17 подается в тракт основного конденсата. Регулирующий клапан 17 поддерживает уровень воды в корпусе 1, датчики которого подключены к штуцерам 13, расположенным под перегородкой. При повышении уровня воды в корпусе 1 выше допустимого предусмотрена подача сигнала на защиту турбины от датчиков, присоединенных к штуцерам 14. Поддержание уровня воды в зоне сбора конденсата 9 обеспечивает необходимый подпор сверх давления насыщенных паров для насоса, обеспечивая при этом его надежную работу.

При сбросе нагрузки турбины до нуля, холостого хода и др. прокачка основного конденсата продолжается, а пар из турбины не поступает, что приводит к резкому снижению давления пара в паровом пространстве. Это приводит к вскипанию конденсата греющего пара в зоне 9 и образованию пара, который через устройство выравнивания давления 12 поступает на трубный пучок 6, конденсируется и сливается через устройство слива конденсата 11 в зону сброса конденсата 9. Наличие устройства выравнивания давления 12 ограничивает расход пара из зоны 9 в паровое пространство и уменьшает скорость снижения давления пара в зоне 9, обеспечивая требуемый подпор сверх давления насыщения паров для насоса и, тем самым, устойчивую его работу, исключая кавитационный срыв насоса и его поломку. Кроме того, устойчивая работа насоса обеспечивает откачку конденсата, исключает переполнение в корпусе и, следовательно, срабатывание защиты турбины.

Наличие перегородки дополнительно позволяет исключить обратный клапан на паропроводе и, тем самым, повысить давление пара в аппарате и нагрев основного конденсата, т.е. повысить экономичность на стационарных режимах работы.