CS265121B1

CS265121B1 - A method for drying a condensing heat exchanger connected to a steam turbine

Info

Publication number: CS265121B1
Application number: CS872354A
Authority: CS
Inventors: Oldrich Ing Csc Matal; Josef Ing Klinga
Original assignee: Matal Oldrich; Klinga Josef
Priority date: 1987-04-02
Filing date: 1987-04-02
Publication date: 1989-10-13
Also published as: CS235487A1

Abstract

Podstatou řešeni je, že při chladnutí z provozu odstavené turbíny se při její teplotě 30 až 120 °C vytvoří v mezitrubkovém prostoru prázdného kondenzačního výměníku vůči okolí podtlak a současně se otevřou víka průlezů na vstupní a výstupní komoře, uzavře se vstupní a výstupní potrubí chladicí vody a otevřou se vypouštěcí potrubí na vstupní a výstupní komoře kondenzačního výměníku, čímž vznikne proud vzduchu, který je nasáván ucpávkami, ohříván tělesem a rotorem parní turbíny a který předává teplo tělesu, trubkovnicím a trubkám kondenzačního výměníku a tak jej vně i uvnitř trubek vysouší.The essence of the solution is that when a turbine that has been shut down is cooled down, at a temperature of 30 to 120 °C, a negative pressure is created in the intertube space of the empty condensation exchanger relative to the surroundings, and at the same time the manhole covers on the inlet and outlet chambers are opened, the cooling water inlet and outlet pipes are closed, and the discharge pipes on the inlet and outlet chambers of the condensation exchanger are opened, thereby creating an air flow that is sucked in by the seals, heated by the steam turbine body and rotor, and which transfers heat to the body, tube sheets and tubes of the condensation exchanger, thus drying it both outside and inside the tubes.

Description

Vynález se týká způsobu vysušení kondenzačního výměníku tepla, napojeného na parní turbinu.The invention relates to a method for drying a condensing heat exchanger connected to a steam turbine.

U kondenzačních výměníků tepla napojených na parní turbínu je z různých důvodů (např. zjištování netěsností, konzervace) vyžadováno jejich vysušení při odstávkách z provozu.Condensation heat exchangers connected to a steam turbine require drying for various reasons (eg leak detection, conservation) during outages.

V některých případech jsou na vysušení kladeny dosti vysoké požadavky, zvláště v případech, kdy dokonalost vysušení výměníků má vliv na kvalitu prováděných následných operací. Taková situace nastává např. při hledání netěsných trubek v kondenzačních výměnících tepla, napojených za parní turbinu. Při nedokonalém vysušení zůstávájí zbytky pracovní látky, zpravidla vody, v okolí netěsných trubek, anebo přímo ve stěně porušené trubky. Podle velikosti netěsnosti pak tyto zbytky podstatně zhoršují možnosti vyhledávání netěsné trubky, nebot způsobují buá částečné nebo úplné ucpání netěsnosti, která se potom navenek neprojevuje a není identifikovatelná. Jedná-li se o kapilární netěsnosti velikého rozsahu, tzn. o netěsnosti, které však sumárně vytvářejí relativně velikou netěsnost a tudíž o veliké průniky pracovní látky stěnou teplosměnné trubky, což je pro provoz kondenzačního výměníku nepřípustné, pak při jeho nedokonalém vysušení během těsnostních testů v odstávce, mohou selhat i ty nejcitlivější metody, včetně heliové metody. Neúspěch při hledání netěsných trubek má původ většinou v ucpání netěsností kapilárními efekty pracovním médiem, anebo stékáním pracovního média do místa netěsnosti a tím jeho částečným nebo úplným ucpáním.In some cases, the drying requirements are quite high, especially in cases where the perfection of the heat exchangers affects the quality of subsequent operations. Such a situation occurs, for example, when searching for leaking pipes in condensing heat exchangers connected downstream of a steam turbine. In case of imperfect drying, residues of the working substance, usually water, remain in the vicinity of leaking pipes or directly in the wall of the damaged pipe. Depending on the size of the leak, these residues considerably impair the detection of the leak tube, since they cause either a partial or complete blockage of the leak, which then does not manifest itself and is not identifiable. In the case of large-scale capillary leaks, i. o Leaks which, however, create a relatively large leak and therefore large leakage of the working fluid through the wall of the heat exchange tube, which is unacceptable for the operation of the condensation heat exchanger, may fail even with the most sensitive methods, including the helium method. . The failure to locate leak tubes is mostly due to capillary effects clogging leaks with the working medium, or flowing the working medium to the leak site and thereby partially or completely clogging it.

Až doposud se kondenzační výměníky tepla napojené na parní turbinu připravovaly pro vyhledání netěsných trubek tak, že po jeho odstaveni z provozu a otevření vík průlezů se vysušovaly profukováním jednotlivých trubek tlakovým vzduchem o normální teplotě. To si však vyžaduje zvláště u ležatých výměníků spoustu času (2 až 4 pracovníci za jednu směnu) a nároku na personál, který musí pracovat ve ztížených a zdraví ohrožujících podmínkách. Přitom je nutné nejdříve vysušit vnitřky všech trubek, a pak zpravidla též i obě trubkovnice. V případě, že jednostlivé trubky jsou prohnuté, dochází ke stékání média do prohybů a jeho vyfukování je ještě zdlouhavější. Doba potřebná k vysušení celého výměníku se úměrně prodlužuje s počtem nainstalovaných trubek. Hadice s tlakovým vzduchem je nutné přemísEovat po jednotlivých trubkách ručně a opomenutí nebo nedůsledné profouknuti trubky může v konečném důsledku ovlivnit výsledky následných operací při hledáni netěsností. Kvalita vysušení je odvislá tudíž i od obsluhujícího personálu, který pracuje ve ztížených podmínkách, jako je vysoká hlučnost tlakového vzduchu, vlhké prostředí, omezený prostor atd. Navíc je třeba energie pro výrobu tlakového vzduchu.Until now, condensation heat exchangers connected to a steam turbine have been prepared to locate leak tubes so that after shutting down and opening the manhole lids, they are dried by blowing individual tubes with compressed air at normal temperature. However, this requires a lot of time, especially for horizontal heat exchangers (2 to 4 workers per shift) and the need for personnel who have to work in difficult and health-threatening conditions. In this case, it is necessary to dry the inside of all tubes first, and then usually both tube sheets. If the individual tubes are bent, the medium flows into the creases and blows even longer. The time required to dry the entire exchanger increases proportionally with the number of pipes installed. Compressed air hoses need to be moved by tube individually, and omission or inconsistent blowing of the tube can ultimately affect the results of subsequent leak detection operations. The quality of the drying process is therefore also dependent on the operating personnel working under severe conditions such as high pressure air noise, humid environment, limited space, etc. In addition, energy is required to produce compressed air.

Uvedené nevýhody známých způsobů vysušováni kondenzačních výměníků tepla, napojených na parní turbinu, odstraňuje způsob jejich vysušováni při odstávce dle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že při chladnutí z provozu odstavené parní turbíny se při její teplotě 30 až 120 °C vytvoří v mezitrubkovém prostoru prázdného kondenzačního výměníku vůči okolí podtlak a současně se otevřou vlka průlezů na vstupní a výstupní komoře, uzavře se vstupní a výstupní potrubí chladicí vody a otevřou se vypouštěcí potrubí na vstupní a výstupní komoře kondenzačního výměníku, čímž vznikne proud vzduchu, který je nasáván ucpávkami, ohříván tělesem a rotorem parní turbíny a který předává teplo tělesu, trubkovnicím a trubkám kondenzačního výměníku a tak jej vně i uvnitř trubek vysuší.These disadvantages of the known methods of drying condensation heat exchangers connected to a steam turbine eliminate the method of drying them during the shutdown according to the invention. It is based on the fact that during cooling of the shut down steam turbine at its temperature of 30 to 120 ° C, a vacuum is created in the inter-tube space of the empty condensation exchanger with respect to the surroundings and at the same time cooling water pipes and drain pipes open at the inlet and outlet chambers of the condensation exchanger, creating an air flow which is sucked in by the plugs, heated by the turbine body and rotor, and transfers heat to the body, tube and condenser coils and both inside and outside the pipes dried.

Alternativně se mezi vstupní a výstupní komorou vytvoří přes průlezy a trubky umělý tah vzduchu zintenzivňující vytvářeni vodní páry z vnitřku trubek a komor kondenzačního výměníku.Alternatively, an artificial air thrust is created between the inlet and outlet chambers through the manholes and the pipes to intensify the formation of water vapor from the inside of the pipes and chambers of the condensation exchanger.

Výhodou navrhovaného způsobu je kvalitní a naprosté vysušení kondenzačního výměníku v relativně krátké době. Další výhodou je, že obsluhující personál pracuje mimo vnitřní prostory výměníku. Neméně podstatnou výhodou je, že se využívá k vysoušeni jinak neužitečné teplo akumulované v kovu turbiny, turbina se rychleji, avšak vždy dovoleným trendem vychlazuje.The advantage of the proposed method is the high-quality and complete drying of the condensation exchanger in a relatively short time. Another advantage is that the operating personnel work outside the interior of the exchanger. No less important is that it is used to dry otherwise useless heat stored in the metal of the turbine, the turbine is quicker but always allowed by the allowed trend.

K vytvoření podtlaku v mezitrubkovém prostoru výměníku lze využít např. startovacích vývěv, které jsou vždy součástí výbavy zařízení, s nímž kondenzační výměník v technologickém \To create a vacuum in the inter-tube space of the exchanger, it is possible to use for example starting pumps, which are always part of the equipment with which the condensation exchanger in the technological \

schématu pracuje. Navíc umělým tahem vzduchu přes průlezy, trubky a komory se dosáhne zintensivnění vysoušení a tím i zkrácení k tomu potřebné doby.the scheme works. Moreover, by artificially drawing air through the manholes, pipes and chambers, drying is intensified and the time required for this is shortened.

Příklad aplikace způsobu vysušeni kondenzačního výměníku tepla podle vynálezu je patrný z přiloženého obr., kde je znázorněno zapojeni kondenzačního výměníku tepla s ležatým trubkovým svazkem za teplárenskou parní turbínou.An example of the application of the method of drying the condensation heat exchanger according to the invention is shown in the attached figure, where the connection of the condensation heat exchanger with the horizontal tube bundle behind the steam turbine is shown.

Dojde- li k porušení těsnosti trubek 2 kondenzačního výměníku, což se pozná např. podle chemického složení vody proudící uvnitř trubek a kondenzované vody v odvodu kondenzátu, musí být teplárna z provozu odstavena a přikročí se k hledání netěsných trubek. Míra úspěšnos ti rychlé a jednoznačné lokalizace netěsných trubek je však odvislá i od stavu výměníku, především zda je dokonale vysušen. K dosaženi tohoto cíle s minimálními vícenáklady se při chladnutí z provozu odstavené turbíny 13, která má střední teplotu kovu nižší než 120 °C vytvoří v mezitrubkovém prostoru 2 prázdného kondenzačního výměníku 1_ vůči okolí podtlak. Současně se otevřou víka průlezů 15 na vstupní 2 i výstupní 4 komoře, uzavřou se vstupní 2 a výstupní 6 potrubí chladicí vody a otevřou se vypouštěcí potrubí 19 na vstupní 2 ^a výstupní 2 komoře. Tak vznikne proud vzduchu, který je nasáván ucpávkami 14 a ohříván tělesem a rotorem 16 parní turbíny 13 a který proudí hrdlem 12 do mezitrubkového prostoru 2r kde předává teplo tělesu, trubkovnicím 10 a trubkám 2 kondenzačního výměníku 2 ^a tak ho vně i uvnitř trubek 2 vysuší.If the tightness of the condensation exchanger pipes 2 is broken, as identified by, for example, the chemical composition of the water flowing inside the pipes and the condensed water in the condensate drain, the heating plant must be shut down and the leaked pipes must be searched. However, the success rate of quick and unambiguous localization of leaking pipes is also dependent on the condition of the exchanger, especially whether it is completely dried. To achieve this with minimal additional costs, a vacuum of the condensation exchanger 7 is generated in the inter-tube space 2 of the empty condensation exchanger 7 when the turbine 13, which has a mean metal temperature below 120 ° C, is cooled. At the same time, the manhole covers 15 on the inlet 2 and outlet 4 chambers are opened, the inlet 2 and outlet 6 cooling water lines are closed, and the discharge line 19 on the inlet 2 ^and outlet 2 chambers is opened. This creates a flow of air which is sucked seals 14 and the heated body and the rotor 16 of the steam turbine 13 and flows spigot 12 into the inter-tube space 2r where it transfers heat body-tube 10 and the tubes 2 of a condensing heat exchanger 2 ^and thereby it inside and outside the tubes 2 dried .

Přitom parní potrubí, na obrázku nevyznačené, napojené na vstupní hrdlo 15 je uzavřeno a rotor 16 na nějž je napojen generátor 18 se může protáčet protáčecím zařízením 17, které je technologickou součástí celého turbogenerátoru. Podtlak v mezitrubkovém prostoru 2 ^semůže vytvářet vývěvou 21» která je zpravidla součástí technologického zařízení sestavy turbogenerátoru a kondenzačního výměníku 2· Zintenzivnění vysoušení se dosáhne tak, že mezi vstupní 2 ^a výstupní 4 komorou se vytvoří přes průlezy 2 ^a trubky 2 umělý tah, který zintenzivňuje(vynášení vodní páry z vnitřku trubek 2 a vstupní 2 ^a výstupní 2 komory kondenzačního výměníku 2· Toho se dosáhne např. provizorní instalaci ventilátoru na průlezech 2·The steam line, not shown in the figure, connected to the inlet throat 15 is closed and the rotor 16 to which the generator 18 is connected can be turned by a spinning device 17, which is a technological part of the entire turbine generator. The vacuum in the shell 2 ^can generate a vacuum pump 21 »which is usually a part of technological equipment assembly turbo-generator and the condensing heat exchanger 2 · Stepping drying is achieved in that between the inlet 2 ^{and the} outlet 4 the chamber is formed via a manhole 2 ^and the pipe 2 induced draft, which intensifies (removal of water vapor from the inside of pipes 2 and inlet 2 ^and outlet 2 of the condensation exchanger chamber 2 · This is achieved, for example, by the provisional installation of a fan on manholes 2 ·

Způsob vysoušeni kondenzačního výměníku tepla byl již v celém rozsahu vyzkoušen v podmínkách provozu teplárny a plně se osvědčil jako předpoklad úspěšného a jednoznačného vyhledáni netěsných trubek kondenzačního výměníku tepla při vynucené odstávce.The method of drying the condensation heat exchanger has already been fully tested under operating conditions of the heating plant and has fully proved to be a prerequisite for successful and unambiguous detection of leaking condensation heat exchanger tubes during a forced outage.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Method for drying a condensation heat exchanger connected to a steam turbine, characterized in that an empty condensation exchanger (1) is formed in the inter-tube space (9) with respect to the environment at a temperature of 30 to 120 ° C during cooling of the shut down turbine (13). vacuum and simultaneously open the manhole covers (5) on the inlet (3) and outlet (4) chambers, close the inlet (7) and outlet (6) cooling water pipes, and open the drain pipe (19) to the inlet (3) and an outlet (4) of the condensation exchanger chamber (1), thereby producing an air stream which is sucked in by the glands (14), heated by the body and rotor (16) of the steam turbine (13) and which transfers heat to the body, tube sheets (10) and tubes (2) ) of the condensation exchanger (1) and thus drying it outside and inside the pipes (2).

Method according to claim 1, characterized in that between the inlet (3) and the outlet (4) chamber an artificial air thrust is created through the manholes (5) and the pipes (2), intensifying the discharge of water vapor from the inside of the pipes (2). (3), outlet chamber (4) and condensation exchanger (1).