Впрыскивающий пароохладитель выхлопной части паровой турбины

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (21) 3713595/24-06 (22) 21.03.84 (46) 15.02.86. Бюл. М- 6 (72) П.В.Храбров, В.А.Хаимов, В.А.Пахомов, А.-В.И.Иякас и В.И.Гайдис (53) 621.181,187(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

523244, кл. F 22 С 5/12, 1973.

Авторское свидетельство СССР

N - 1096445, кл. F 22 G 5/12, 1983. (54) (57) 1. ВПРЫСКИВАЮЩИЙ ПАРООХЛАДИТЕЛЬ ВЫХЛОПНОЙ ЧАСТИ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ, содержащий установленный в сбросном паропроводе конденсатора смеситель, в конйузорной части которого размещено водоподающее устройство, разделенное перегородкой на две подключенные к трубопроводам подвода жидкости камеры с впрыскивающими отверстиями в стенках, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности ав 4. F 2 2 G 5 / 1 2, F 0 1 D 25 /30 путем улучшения качества распыла, водоподающее устройство выполнено в виде центрального поперечного ребра, а камеры расположены последовательно одна за другой по ходу пара, причем впрыскивающие отверстия первой из них расположены симметрично относительно продольной оси ребра по обе стороны его входной кромки и имеют оси, образующие с осью ребра углы, уменьшающиеся по ходу пара.

2. Пароохладитель по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что впрыскива. ющие отверстия первой по ходу пара камеры выполнены в виде сопл.

3. Пароохладитель по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что впрыскивающие отверстия второй по ходу пара камеры выполнены в виде щелей, расположенных вблизи кромки ребра.

4. Пароохладитель по п.1, о т л и- ч а ю шийся тем, что вторая по ходу пара камера сообщена с нижней частью конденсатора.

1211508 2

Изобретение относится к эяергети— ке и может быть использована для охлаждения выхлопных частей паровых турбин на пусковых и малорасходных режимах, Цель изобретения — повышение надежности пароохладителя путем повышения качества распила и эффективности увлажнения сбрасываемого в выхлопную часть турбины пара.

На фиг.1 изображена схема предлагаемого пароохладителя, поперечный разрез; на фиг.2 — разрез Л-Л на фиг ° 1, на фиг.3 — водоподающее устройство в виде центрального поперечного ребра; на фиг.4 — вариант выполнения отверстия в ребре в виде сопла (узел 1 на фиг.3), на фиг,5 схема формирования капельных потоков.

Впрыскивающий пароохладитель, установлен в сбросном паропроваде 1, соединяющем через паросбросное устройство (ПСбу) котел с выхлопной частью турбины (не показаны). Ввод пароохладителя в паровое пространство выхлопной части турбины выполнен с учетом вращения ротора через боковую стенку между выхлопным патрубком и трубным пучком конденсатора (не показано), Впрыскивающий пароохладитель включает в себя смеситель с тремя последовательно расположенными па ходу пара частями

2-4, соответственно конфузорную„ суженную, цилиндрическую и диффузорную и водоподводящее устройство в виде центрального поперечного реора 5 удабообтекаемой формы, расположенного в конфузарнай части 2 смесителя. Ребро 5 разделено перегородкой 6 8, расположенные последовательно по ходу пара и сообщенные через трубопроводы 9 и 10 подвода жидкости с регулирую=щим 11 и запорным 12 органами, а также через общий запорный орган 13с источником охлаждающей жидкости (с конденсатным или бустерным насосом.энергоблока). Нижний участок второй камеры 8 сообщен дренажным трубопроводом 14 через запорный орган 15 с паровым пространством нижней части конденсатора (не показан), Ъ цилиндрической стенке первой камеры 7 выполнены впрыскивающие отверстия 16-18. Во второй камере

8, стенки которой образуют выходную кромку ребра, выполнены стверстия

>r0

55 в форме щелей 19, расположенные также симметрична с обеих сторон ребра

5 в непосредственной близости от его выходной кромки, Участок ребра

5, занятый впрыскивающими отверстиями или щелями, ограничен козырьками 20, установленными на ребре 5 параллельно поверхности конфузорной части 2. Отверстия 16-18 могут быть выполнены в виде сопл 21 (фиг.4), Отверстия 16-18 камеры 7 расположены симметрично относительно продольной оси ребра 5 по обе стороны его входной кромки и имеют оси, образуюшие с ней Углы Ф,, Ып, Ыш, Уменьшающиеся по ходу пара, т ° е. х > м, >

> H, 8 (фиг..3), на которой вместе с отверстием 16, расположенным в центре ребра 5, условно нанесены отверстия 17 и 18 периферийных участков ребра 5. Расположение отверстий 1618 с уменьшающимися па ходу пара углами между осями этих отверстий и осью ребра 5 позволяет обеспечить равномерное заполнение объема пароохладителя капельной влагой (фиг.5), это объясняется тем, чта изменение угла впрыска позволяет достичь различной проникающей способности, истекающих из отверстий струй при одинаковом диаметре (диаметр одного выбирается минимальным из условий устранения опасности засорения струй). Экспериментально установлено, что наибольшая глубина проникновения струй достигается при с угле впрыска 130 . С уменьшением угла впрыска проникающая способность струи уменьшается. Таким образом, в центральной части ребра, как наиболее удаленной от стенок пароохладителя, отверстие 16 выполнено под наибольшим углом впрыска, Па мере приближения к периферии ребра 5 углы отверстий 17 и 18 в камере 7 уменьшаются.

Впрыскивающий пароохладитель работает следующим образом.

На пусковых режимах, а также режимах холостого хода и мальг нагрузок сбрасываемый от котла через

ПСбу и расширитель пар падают по сбросному паропроводу 1 во впрыскивающий пароохладитель. При этом запорный орган 15 и общий запорный орган 13 открыты, а запорный орган

12 закрыт, Конденсат па трубопроводу 9 через регулирующий орган 11 подают в первую камеру 7, а оттуда через впрыскивающие отверстия

16-18 — в конфузорную часть 2. Проникая в высокоскоростное ядро разогнанного в конфуэорной части 2 пара, струи жидкости дробятся и увлажняют его.

Выбрасываемая из пароохладителя охлаждающая пароводяная струя подхватывается обратными течениями и, перемещаясь в выхлопной патрубок, реализует теплосьем.

В режимах с малыми расходами конденсата капельные факелы струй на выходе из впрыскивающих отверстий

16-18 частично отжимаются паровым потоком к стенкам ребра 5 и образуют на них пленочное или ручьевое течение. Зто пристенное течение

У ограниченное по длине ребра козырьками 20, перемещается к щелям 19 и под действием положительного перепада давления на них отводится внутрь второй камеры 8, а оттуда по трубопроводу 14 через запорный орган 15 дренируются в нижнюю часть конденсатора. Таким образом, исключается возникновение укрупненной кромочной влаги эа ребрами 5, что обеспечивает на выходе пароохладителя существование только однородной мелкодисперсной структуры капельных струй, сформированной высокоскоростным паровым потоком.

При изменении параметров сбрасываемого от ПСбу пара, обусловленном

1211508 режимом работы котла, оптимальную температуру. выхлопной части турбины поддерживают системой регулирования, которая, воздействуя на регулирующий орган 11 (клапан), обеспечивает необходимый расход конденсата в первую камеру 7.

По мере нагружения блока сброс пара через ПСбу в конденсатор умень10 шается и одновременно с закрытием парового клапана ПСбу закрывают общий запорный орган 13 (задвижку), прекращая подвод охлаждающей жидкости, и запорный орган 15 на.дренажном . трубопроводе 14. Регулирующий орган

11 и эапорный орган 12 устанавливают в положение полного открытия.

В таком состоянии, готовом для аварийного сброса нагрузки блоком, cucZp тема пребывает в течение всего времени, пока блок включен в энергосистему.

При аварийном сбросе нагрузки, когда срабатывает паровой клапан

ПСбу и расход пара через сбросной паропровод 1 существенно превышает эту же величину при пусковых режимах и режимах холостого хода, система защиты открывает общий запорный

30 орган 13, и конденсат подают одновре менно в обе камеры 7 и 8, что обеспечивает надежное охлаждение цилиндра низкого давления на допустимом уровне.

121 1508 фью. I

ВНИИПО и аз 627/42 Тираж 399 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4