Способ защиты от эрозии-коррозии паропроводов передачи пара от ступени высокого давления и устройство для его осуществления

 

Использование: станции производства энергии и/или пара. Сущность изобретения: из пара с выходов ступени высокого давления турбины насыщенного пара отделяют путем центрифугирования большую часть воды, нагревают и/или полностью осушают первую фракцию частично осушенного пара, затем вводят ее в корпусы 34,36,38 ступеней низкого давления турбины, а дополнительную фракцию частично осушенного пара подают в подогреватели 22 А, 23 А. Обе паровые фракции подвергают осушке путем центрифугирования совместно, а дополнительную фракцию подвергают конечной сушке путем центрифугирования. 2 с. и 4 з.п.ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з F 01 К 3/26

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ

{21) 4742845/06 (22) 05.01.90 (46) 23.07.93. Ьюл. ЬЬ 27 (31) 8900110

{32) 06.01.89 (ЗЗ) FR (71) Стейн Эндюстри (FR) (72) Жак Маржолле и Борис Перрас (FR) (56) Авторское свидетельство СССР

М 699207, кл. F 01 К 7/22, 1979. (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОТ ЭРОЗИИ-КОРРОЗИИ ПАРОПРОВОДОВ ПЕРЕДАЧИ ПАРА 0Т СТУПЕНИ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

ТУРБИНЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯЯ

Изобретение относится к способу защиты от эрозии-коррозии паропроводов передачи пара от ступени высокого давления турбины насыщенного пара станции производства энергии и/или пара, с одной стороны, к корпусам ступени низкого давления, с другой стороны, к подогревателям установки теплообмена станции производства энергии и/или пара, по которому отделяют, путем центрифугирования, большую часть воды, содержащейся в выводах влажного пара ступени высокого давления, частично высушенную, таким образом первую фракцию пара подвергают перегреву и/или конечной сушке, затем вводят ее в корпусе ступени низкого давления турбины и подают частично высушенную, таким образом, дополнительную фракцию пара на подогреватели. Кроме того. оно относится к устройству осуществления этого способа.

Известно. что пар, поступающий от выводов ступени высокого давления турбины

5U 1830106 АЗ (57) Использование: станции производства энергии и/или пара. Сущность изобретения: из пара с выходов ступени высокого давления турбины насыщенного пара отделяют путем центрифугирования большую часть воды, нагревают и/или полностью осушают первую фракцию частично осушенного пара, затем вводят ее в корпусы 34, 36,38 ступеней низкого давления турбины, а дополнительную фракцию частично осушенного пара подают в подогреватели 22 А, 23 А.

Обе паровые фракции подвергают осушке путем центрифугирования совместно, а дополнительную фракцию подвергают конечной сушке путем центрифугирования. 2 с. и

4 з.п.ф-лы, 5 ил. насыщенного пара, является влажным (содержание воды около 10-20 ). Вследствие своей циркуляции с относительно высокой скоростью в паропроводах передачи либо на ступени низкого давления турбины, либо в подогревателях пара установки теплообмена станции, увлекаемые частицы воды вызывают довольно быструю эрозию-коррозию этих трубопроводов, Уже предлагалось уменьшить содержание воды в этом паре до достаточно небольшой величины, чтобы больше не вызывать значительной эрозии-коррозиитрубопроводов передачи. Для этой цели, можно использовать отделители центрифугирования с большой скоростью и с соосными трубчатыми элементами, подающие, в нижней части, обедненный водой осевой поток пара и очень обогащенный периферийный поток воды или пара, описанные, в частности, в европейских заявках EP-А-0002235, ЕР-А0005493 и в заявке Франции FR-А-2558741

1830106 на имя заявителя и Государственной электрической кампании Франции.

Таким образом, можно снизить влажность пара, поступающего в нижнюю часть трубопроводов, по меньшей мере, на 1 .

Ниже корпуса ступени низкого давления обеспечивают перегрев и/или более интенсивную сушку пара на входе ступени низкого давления паровой турбины с помощью подогревателей, содержащий трубчатые теплообменники с пучками труб, через которые проходит более горячий водяной пар под более высоким давлением, и/или отделители-подогреватели, вчастнасти, которые могут быть вертикальными, как это описано в европейской заявке А-0010261 на имя заявителя, или горизонтальными, как это описано в европейской заявке ЕР-А-0005225.

На фиг.1 изображено устройство защиты от эрозии-коррозии парапроводов передачи пара.

Корпус высокого давления 1 паровой турбины расширения размещается на том же валу 1А, что и корпуса низкого давления

34, 36. 38. Корпус высокого давления содержит два ряда выходов влажнога пара 2, 4, с одной стороны, 3, 5, с другой стороны. предназначенные для соединения корпусов низкого давления основными трубопроводами

20, с одной стороны, 21, с другой стороны.

Кроме того, выводы 6, с одной стороны, 7, с другой стороны, предназначены для питания подогревателей, соответственно. 22А и

23А установки теплообмена станции, обеспечивая. например, подогрев воды для питания станции производства энергии и/или пара. На выводных трубопроводах размещаются, соответственно, высокоскоростные центробежные атделители 8, 10, 12, с одной стороны, 9, 11, 13, с другой стороны.

В нижней. части от высокоскоростных центробежных отделителей трубопроводы 14 и

16, содной стороны,,15 и 17, с другой стороны, выходит в основные трубопроводы питания ступени низкого давления 20 и 21.

Трубопроводы 18 и 19 падают пар на подогреватели 22А и 23А. Основные трубопроводы 20 и 21 питают три корпуса низкого давления турбины. Они подразделяются на трубопроводы 22, 24, 26 с одной стороны, 23. 25, 27, с другой стороны, на которых размещаются отделители-подогреватели

28, 30, 32, с одной стороны, 29, 31, 33, с другой стороны, Различные потоки перегретого и/или высушенного пара выходят, в этом случае, в корпусе низкого давления 34, 36..38. Это устройства. позволяет, в значительной степени, исключить эрозию-каррозйю трубопроводов питания корпусов расширения под низким давлением и подогревателей, однако она требует установки, на каждом паропроводе. высокоскоростного отделителя. Следовательно, необходимое оборудование является довольно сложным и дорогостоящим.

Наиболее близкими техническими решениями к данной группе изобретений являются способы защиты от эрозии-коррозии паропровадов передачи пара от ступени вы10 сокого давления турбины и устройства для его осуществления по авторскому свидетельству hL 699207, кл. F 01 К7/22, опублик.

1979 г. Согласно данному способу пар, отводимый от ступени высокого давления турби15 ны, разделяют на фракции — первую и дополнительную, первую после частичной осушки перегревают и подают в ступени низкого давления турбины, а дополнительную подают в подогреватели. Для осущест20 аления данного способа устройство содержит отделители воды из влажного пара на выходах ступени высокого давления, параперегреватель для перегрева частично осушенного в отделителях пара, подаваемого в ступени низкого давления. Однако и эти технические решения при своей реализации требуют большого количества дорогостоящего оборудования.

Цель изобретения — предложение спо30 саба и устройства защиты от эрозии-коррозии трубопроводов вывода пара из ступени высокого давления турбины и трубопроводов соединения с корпусами ступени низкого давления и с подогревателями установки теплообмена станции, которые требуют более простого и менее дорогостоящего оборудования с обеспечением такай же эффективной осушки пара, извлекаемого из ступени высокого давления.

Способ согласно изобретению отличается тем, что совместно подвергают осушке путем центрифугиравания первую фракцию и дополнительную фракцию пара, а дополнительную фракцию, после осушки, совме45 стно подвергают конечной осушке путем центрифугирования. Согласно первому примеру, отбирают дополнительную паровую фракцию, предназначенную для подачи в подогреватели на выходы влажного пара, 50 извлекаемого из отделителей путем центрифугирования, обрабатывая весь влажный пар, поступающий от ступени высокого давления турбины, и, после ее отбора, эту дополнительную фракцию подвергают

55 конечной осушке путем центрифугирования, Согласно другому примеру, более преимущественному, отбирают эту же самую дополнительную паровую фракцию на выходах пара, извлекаемого из атделителей путем центрифугирования, обрабатывая весь

1830106

20

30

40

55 влажный пар, поступающийотступени высокого давления турбины, причем эта дополнительная паровая фракция высушивается, путем центрифугирования, перед ее отбором, Устройство, содержащее отделители путем центрифугирования большей части воды, содержащейся на выводах влажного пара из ступени высокого давления турбины насыщенного пара станции производства энергии и/или пара, трубопроводы подачи первой фракции пара, частично высушенного в таких отделителях путем центрифугирования к ступени низкого давления, подогреватели и/или отделители на трубопроводах введения пара, поступившего от этих трубопроводов подачи, в корпуса низкого давления, и трубопроводы подачи дополнительной фракции пара, частично высушенного в отделителях путем центрифугирования, в подогреватели установки теплообмена станции, отличается тем, что отделители путем центрифугирования пара, предназначенного для подачи на ступень низкого давления, группируются на группы по меньшей мере из двух трубопроводов выхода этого пара, а также соединяются с выводами пара, предназначенного для подачи в подогреватели, при этом трубопроводы подачи высушенного пара в подогреватели соединяются с .выходами этих отделителей путем центрифугирования. Согласно первому примеру, трубопроводы подачи пара в подогреватели соединяются с выходами пара, извлекаемого из отделителей путем центрифугирования, и снабжаются вспомогательными отделителями путем центрифугирования.

Согласно второму, предпочтительному примеру эти же самые трубопроводы подачи соединяются с выходами высушенного пара общих отделителей путем центрифугирования, питая также трубопроводы подачи пара, предназначенного для подачи в корпуса ступени низкого давления турбины, и не содержат вспомогательных отделителей путем центрифугирования. Таким образом, оборудование, необходимое для сушки пара, еще более сокращается. Ниже, в качестве примеров и со ссылкой на фигуры 2-5 прилагаемого чертежа. описываются устройства согласно двум вышеуказанным примерам выполнения изобретения.

На фиг.2 представлено устройство, согласно первому примеру, содержащее вспомогательные отделители путем центрифугирования на трубопроводах питания подогревателей паром. На фиг.3, в вертикальном разрезе, более детально представлены отделители путем центрифугирования устройства по фигуре 5 с их соединениями. На фиг.4 представлен разрез по плоскости, перпендикулярной плоскости по фигуре 3 по оси

1Ч-И. На фиг,5 представлено устройство согласно предпочтительному варианту, по которому трубопроводы питания подогревателей принимают пар, уже высушенный в основных, высокоскоростных отделителях, размещенных на трубопроводах питания корпусов низкого давления турбины.

На фиг.2 высокоскоростные центробежные отделители 40 и 41 соответственно принимают выделения из корпуса высокого давления 1 турбины, соответствующие трубопроводам вывода пара 2, 4 и 6, с одной стороны, 3, 5 и 7, с другой стороны. Влажный водяной пар извлекается в боковом направлении на этих отделителях и направляется, через трубопроводы 6, и 7, во вспомогательные высокоскоростные отделители 6А и 7А для осуществления осушки, затем из них, через трубопроводы 18 и 19, в подогреватели пара 22А и 23А.

Как и в устройстве, показанном на фиг.1, пар, высушенный в отделителях 40, 41. направляется через основные трубопроводы 20 и 21, в отделители-подогреватели

28, 30, 32, с одной стороны, 29, 31, 33, с другой стороны, затем в корпусе низкого давления 34, 36, 38 турбины.

На фиг.3 и 4, влажный пар Qp + Qs, поступающий от ступени высокого давления турбины, проходит на ступень отделения воды, находящуюся в цйлиндрическом резервуаре с горизонтальной осью 49, через элементы 50, 51, размещенные по его верхней образующей. По тем же осям, что и эти элементы, но по нижней образующей резервуара, размещаются элементы выхода сухого пара 52, 53.

На общих осях элементов 50, 52, с одной стороны, 51, 53, с другой стороны, в резервуаре размещаются две группы 40, 41 цилиндрических секций отделения путем центрифугирования, которые обрабатывают объем двух подлежащих осушке паровых схем.

Для обеспечения хорошей работы этих секций, отбирается определенное количество Qs влажного пара с водой, отделенной в секциях 40. 41 на уровне круглых-кромок 42, 43 труб секций 40, 41. Вода, отделенная в секциях 40, 41, стекает вниз внутри оболочки 45 к патрубку удаления 44 (фиг.4). Количество 0> влажного пара течет вверх внутри этой же самой оболочки 45 вокруг групп вспомогательных секций отделения путем центрифугирования, из которых на фигуре показана только одна группа 46, соединенная с группой основных секций отделения 41. 3атем, влажный пар проникает в эту группу

1830106 вспомогательных секций. Вода, отделенная в секциях 46, удаляется через трубопровод

47. Высушенный пар выходит через патрубок 48 для поступления в подогреватели пара, 5

Пар Оя, высушенный в основных группах секций отделения 40, 41, направляется, через выходные элементы 52, 53, к корпусу низкого давления турбины расширения.

Устройство, показанное на фиг.5. в ос- 10 новном, подобно устройству по фиг.2, поэ-тому общие элементы повторно не описываются. Однако, пар, питающий подогреватели пара 22А и 23А, посредством паровых схем 6 и 7, высушивается внутри 15 отделителей 40 и 41, идентичных вышеописанным отделителям, показанным на фиг.3 и 4, а не вспомогательных отделителях.

Следовательно, это устройство является еще более простым, так как оно содержит 20 только две группы секций отделения путем центрифугирования с большой скоростью для всех трубопроводов подачи пара, поступающего из ступени высокого давления турбины. 25

Формула изобретения

1, Способ защиты от эрозии-коррозии паропроводов передачи пара от ступени вы- 30 сокого давления турбины насыщенного пара станции производства энергии и/или пара, с одной стороны, к ступеням низкого давления, с другой стороны, к подогревателям установки теплообмена путем осушки 35 пара, перегрева частично осушенной первой фракции пара и последующей подачи дополнительной фракции в подогреватели, отличающийся тем, что, с целью упрощения и снижения затрат на оборудо- 40 вание, первую и дополнительную фракции подвергают осушке путем центрифугирования совместно, а дополнительную фракцию после осушки совместно подвергают конечной осушке центрифугированием.

2. Способ по п,1, отличающийся тем, что дополнительную фракцию отбирают от общего количества влажного пара после центрифугирования, а затем подвергают ее конечной осушке центрифугированием.

3. Способ по п1, о тл и ч а ю щи и с я тем, что дополнительную фракцию после конечной осушки отбирают вместе с первой фракцией, 4. Устройство защиты от эрозии-коррозии паропроводов передачи пара от ступени высокого давления турбины насыщенного пара станции производства энергии и/или пара, с одной стороны, к ступеням низкого давления, с другой стороны, к подогревателям установки теплообмена станции производства энергии и/или пара, содержащее отделители воды из влажного пара на выходах ступени высокого давления, соединенные трубопроводами подачи осушенного пара в ступени низкого давления, о т л и ч а ющ е е с я тем, что отделители воды выполнены в виде высокоскоростных отделителей и объединены в группы, получающие общий пэр с выходов ступени высокого давления и соединенные своими выходами, с одной стороны, с по крайней мере двумя паропроводами передачи пара к ступеням низкого давления, с другой стороны. другими паропроводами с подогревателями.

5. Устройство поп.4, отл и чаю щеес я тем, что.паропроводы подачи пара в подогреватели подсоединены к выходам влажного пара из отделителей и снабжены дополнительными отделителями путем центрифугирования.

6. Устройство по п.4, о т. л и ч а ю щ е ес я тем, что паропроводы подачи пара в подогреватели соединены с выходами высушенного парэ из отделителей.

1830106

1830106,5

183010б

Составитель 8. Троицкая

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Г. Кос

Редактор Т. Шагова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2491 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5