RU112941U1 - Конденсационный турбоагрегат - Google Patents

Конденсационный турбоагрегат Download PDF

Info

Publication number
RU112941U1
RU112941U1 RU2011142089/06U RU2011142089U RU112941U1 RU 112941 U1 RU112941 U1 RU 112941U1 RU 2011142089/06 U RU2011142089/06 U RU 2011142089/06U RU 2011142089 U RU2011142089 U RU 2011142089U RU 112941 U1 RU112941 U1 RU 112941U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
turbine
steam
condensation
condenser
control unit
Prior art date
Application number
RU2011142089/06U
Other languages
English (en)
Inventor
Борис Викторович Катаев
Илья Борисович Катаев
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Научно-Технический Центр Электроэнергетики" (Оао "Нтц Электроэнергетики")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество "Научно-Технический Центр Электроэнергетики" (Оао "Нтц Электроэнергетики") filed Critical Открытое Акционерное Общество "Научно-Технический Центр Электроэнергетики" (Оао "Нтц Электроэнергетики")
Priority to RU2011142089/06U priority Critical patent/RU112941U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU112941U1 publication Critical patent/RU112941U1/ru

Links

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

1. Конденсационный турбоагрегат, содержащий паровую турбину, сообщенную с конденсатором через выхлопной патрубок, в котором последовательно установлены коронирующий ионизатор и термоэлектрический охладитель, подключенные к регулируемым источникам питания. ! 2. Турбоагрегат по п.1, в котором регулируемые источники питания снабжены входами, связанными с блоком управления, выполненным с возможностью поддержания выходных электрических параметров источников питания в соответствии с требуемыми технологическими параметрами, датчики которых подключены к входу блока управления.

Description

Полезная модель может быть использовано на тепловых электростанциях с мощными конденсационными турбинами.
Уровень техники
В турбинах конденсационного типа отработанный пар через выхлопной патрубок турбины поступает в конденсатор. В конденсаторе пар охлаждается до состояния водного конденсата теплообменными трубками, в которые подается охлаждающая вода, например, из градирни. Водный конденсат стекает в сборник конденсата, откуда через подогреватели подается насосами обратно в котлоагрегат. В результате в конденсаторе образуется вакуум, уровень которого определяется интенсивностью процесса конденсации и непосредственно влияет на мощность, развиваемую турбоагрегатом. При недостаточном уровне вакуума повышенное давление в конденсаторе запирает паровоздушный поток в выхлопном патрубке и мощность, развиваемая турбоагрегатом, падает.
Известны конденсационные паровые турбоагрегаты, содержащие паровую турбину с конденсатором, в котором для ускорения конденсации установлены ионизирующие электроды, создающие коронный разряд между ними и поверхностью теплообменных трубок [авт. свид. SU 1677483, пат.RU 2056607]. Известно также выбранное в качестве прототипа «Устройство для интенсификации конденсации и улучшения течения пара внутри выхлопного патрубка паровой турбины и конденсатора паровой турбины», в котором коронирующий ионизатор установлен в выхлопном патрубке турбины перед конденсатором [пат. RU 2185517].
Известные решения направлены на интенсификацию конденсации отбираемого пара за счет его ионизации и, тем самым, на повышение текущей мощности турбоагрегата.
Однако, практика эксплуатации конденсационных турбин на электростанциях показывает, что ускорение конденсации за счет ионизации отбираемого из турбины пара эффективно лишь при поступлении в конденсатор увеличенного количества охлаждающей воды с низкой температурой. На электростанциях, где возможности длительно эксплуатируемого охладительного оборудования (градирен, прудов и т.п.) полностью использованы, это является препятствием для интенсивной конденсации пара в напряженных базовых (стационарных) режимах работы турбоагрегата и, в особенности, в режиме форсирования мощности, осуществляемом путем воздействия на регулятор подачи пара в турбину. Последнее связано с инерционностью перехода на новые уровни производительности как парогенератора (котлоагрегата), так и насосов, подающих в конденсатор охлаждающую воду. Резкое повышение выхлопа пара из турбины в конденсатор, сопровождающее режим форсирования мощности, усугубляет этот недостаток.
Кроме того, для ускоренного образования конденсата за счет ионизации требуется, чтобы пар на выхлопе турбины имел достаточно высокую влажность. Однако, выполнение этого требования сопровождается понижением КПД турбины и повышением эрозивного износа ее элементов (лопаток цилиндра низкого давления). Поэтому на крупных энергоблоках используются турбины с промперегревом пара, обеспечивающие пониженную влажность пара в турбине и, соответственно, на ее выхлопе, что ограничивает область эффективного применения известных устройств с ионизаторами, включая прототип.
Таким образом, общий недостаток известных устройств - низкая эффективность конденсации отработанного пара в условиях ограничений на величину расхода и температуру охлаждающей воды, действующих на эксплуатируемых энергообъектах.
Раскрытие существа полезной модели
Технический результат полезной модели - повышение эффективности турбоагрегата за счет уменьшения зависимости процесса конденсации от расхода и температуры охлаждающей воды, поступающей в конденсатор.
Предметом полезной модели является турбоагрегат, содержащий конденсационную паровую турбину, сообщенную через выхлопной патрубок с конденсатором, при этом в выхлопном патрубке последовательно. установлены коронирующий ионизатор и термоэлектрический охладитель, подключенные к регулируемым источникам питания.
Это позволяет получить указанный выше технический результат.
Развитие полезной модели предусматривает, что регулируемые источники питания снабжены входами, связанными с блоком управления, выполненным с возможностью поддержания выходных электрических параметров источников питания в соответствии с требуемыми технологическими параметрами, датчики которых подключены к входу блока управления.
Регулирование выходных электрических параметров источников питания в соответствии с требуемыми технологическими параметрами позволяет оптимизировать процесс конденсации отработанного пара для дополнительного повышения эффективности турбоагрегата. Краткое описание чертежей
На фиг.1 схематически представлено заявляемое устройство с учетом его развития. Фиг.2 иллюстрирует процесс конденсации отработанного пара в заявляемом устройстве.
Осуществление полезной модели с учетом ее развития
На фиг.1 показана конденсационная паровая турбина 1, сообщенная через выхлопной патрубок 2 с конденсатором 3. В выхлопном патрубке 2 последовательно установлены коронирующий ионизатор 4 и термоэлектрический охладитель 5. Ионизатор 4 и охладитель 5 подключены к регулируемым источникам питания 6 и 7 соответственно, которые снабжены входами, связанными с блоком управления 8. Блок 8 выполнен с возможностью поддержания выходных электрических параметров высоковольтного источника 6 и низковольтного источника 7 в соответствии с требуемыми технологическими параметрами, датчики которых подключены к входу 9 блока 8.
Кроме того, на фиг.1 показаны котел 10, турбинный регулятор 11, котельный регулятор 12, сборник 13 конденсата генератор 14, вращаемый турбиной 1, шины 15 генераторного напряжения, от которых питается источник 6.
Фиг.2 иллюстрирует совместную работу ионизатора 4 и охладителя 5. На ней дополнительно показаны камера 16, ограждающая высоковольтный ионизатор 4, и входящие в состав охладителя 5: пластина 17, термопреобразующие панели 18 и радиатор 19, обдуваемый вентилятором 20. Там же показаны составляющие паровоздушной смеси: микрокапли 21, ионы 22 и капли 23.
Устройство работает следующим образом.
Сигнал форсировки мощности, поступающий (например, от оператора) на турбинный регулятор 11 и котельный регулятор 12, одновременно подается на блок 8 управления. По сигналу блока 8 включаются источники 6 и 7. Включение источника 6 приводит к тому, что между электродами ионизатора 4 возникает устойчивый коронный разряд, ионизирующий пар, поступающий из турбины 1. Ток разряда регулируется управляющими воздействиями блока 8 в требуемом диапазоне. После включения источника 7 и подачи питания на термоэлектрический охладитель 5 температура его охлаждаемой пластины 17 снижается, достигает заданного уровня и затем поддерживается за счет управляющих воздействий на источник 7 от блока 8.
На фиг.2 показано, что поток паровоздушной смеси проходит ионизатор 4 и после выхода из него содержит в своем составе большое количество микрокапель 21 и ионы 22. После попадания на пластину 17 охладителя 5 микрокапли 21 собираются в капли 23, стекающие вниз. Несконденсированная часть парового потока в виде смеси пара и микрокапель попадает на теплообменную поверхность основного конденсатора 3, охлаждаемого проточной водой. Конденсат собирается в сборнике 13 конденсата и откачивается конденсатными насосами.
При ионизации парового потока коронным разрядом увеличивается количество центров конденсации - заряженных ионов 22, которых практически нет в обычном влажном паре из очищенной и обессоленной воды. Ионы 22 гидроксония (H3O)+ и гидроксила (OH)- являются ядрами, вокруг которых объединяются молекулы воды. Если зародыш микрокапли возникает без ядра, он оказывается неустойчивым, и молекулы, образовавшие комплекс, тут же разлетаются снова. Роль ядра конденсации заключается в том, что оно вследствие своей гигроскопичности увеличивает устойчивость образовавшегося зародыша микрокапли.
Таким образом, в выхлопном патрубке 2 турбины 1 образуются микрокапли 21, представляющие новое состояние водяного пара - густой туман. Радиус микрокапель 21 составляет 10-12 микрометров при плотности 500-800 капелек в 1 см3. Микрокапли 21, в свою очередь, также являются центрами конденсации. Попадая на поверхность пластины 17 охладителя 5, микрокапли 21 тумана интенсивно объединяются в капли 23, которые стекают в сборник 13 конденсата.
Охладитель 5 представляет собой набор панелей 18, собранных из каскадных термоэлектрических преобразователей с заданной холодопроизводительностью, которые нагреваемой стороной установлены на радиатор 19. Отводу тепла от радиатора 19 способствует вентилятор 20. На охлаждаемую поверхность панелей 18 устанавливается пластина 17, на которую направляется поток ионизированного пара. Температура охлаждаемой пластины 17 поддерживается в заданном диапазоне путем регулирования источника 7.
В блок управления 8 поступают с соответствующих датчиков информация о технологических параметрах: мощности генератора 13, расходу и давлению острого пара перед турбиной 1, давлению в конденсаторе 3, расходу и температуре пара на выхлопе из турбины 1, температуре на входе и выходе и расходу охлаждающей воды в конденсаторе 3. Эта информация обрабатываются в блоке 8 для формирования им сигналов управления и регулирования, выдаваемых на блоки питания 6 и 7.
Повышенная интенсивность конденсации отработанного пара в предлагаемом устройстве обеспечивается за счет уменьшения пути прохождения микрокапель 21, что исключает их самораспад. Интенсивная конденсация ускоряет снижение давления и достижение требуемого уровня вакуума в выхлопном патрубке 2, что компенсирует запаздывание восстановления вакуума в конденсаторе 3.
Турбоагрегат может постоянно работать в режиме интенсивной конденсации отработанного пара или использовать этот режим только для форсированного набора мощности. В последнем случае после перехода котла 10 на новый уровень паропроизводительности и восстановления давления пара перед турбиной 1 управляющий сигнал снимается с регуляторов 11 и 12, а затем, после достижения расчетного значения уровня вакуума в конденсаторе 3, блок 8 снимает сигнал включения с блоков 6 и 7 питания.

Claims (2)

1. Конденсационный турбоагрегат, содержащий паровую турбину, сообщенную с конденсатором через выхлопной патрубок, в котором последовательно установлены коронирующий ионизатор и термоэлектрический охладитель, подключенные к регулируемым источникам питания.
2. Турбоагрегат по п.1, в котором регулируемые источники питания снабжены входами, связанными с блоком управления, выполненным с возможностью поддержания выходных электрических параметров источников питания в соответствии с требуемыми технологическими параметрами, датчики которых подключены к входу блока управления.
Figure 00000001
RU2011142089/06U 2011-10-18 2011-10-18 Конденсационный турбоагрегат RU112941U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011142089/06U RU112941U1 (ru) 2011-10-18 2011-10-18 Конденсационный турбоагрегат

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011142089/06U RU112941U1 (ru) 2011-10-18 2011-10-18 Конденсационный турбоагрегат

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU112941U1 true RU112941U1 (ru) 2012-01-27

Family

ID=45786734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011142089/06U RU112941U1 (ru) 2011-10-18 2011-10-18 Конденсационный турбоагрегат

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU112941U1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2406841C2 (ru) Система и способ для повышения выходной мощности газотурбинного двигателя
WO2021082456A1 (zh) 空气冷却系统、风力发电机组及其冷却方法
CN209101418U (zh) 一种自供能式空调外机辅助散热装置
JP2010281559A (ja) ターボ機械に入る空気流を調和するためのシステム
CN110542170A (zh) 一种产生离子气流的送风装置及其方法
CH702602A2 (de) Gasturbinenleistungssteigerungssystem mit Einlassluftkühlung.
CN201827970U (zh) 一种带有加热除尘除菌功能的净化装置
RU112941U1 (ru) Конденсационный турбоагрегат
CN109708439B (zh) 一种离子风复合膜全热换热器的干燥系统
RU2476689C1 (ru) Турбоагрегат с ускоренной конденсацией отработанного пара
JP2001214757A (ja) ガスタービン設備
RU2500964C2 (ru) Вентиляторная градирня
US10890113B2 (en) System, apparatuses, and methods for improving the operation of a turbine by using electrostatic precipitation
CN106050708A (zh) 一种多功能电风扇
CN211801635U (zh) 利用空间电荷注入的静电驱动消除有色烟羽装置
CN104180707B (zh) 冷却塔高效节能回收装置
RU2662009C1 (ru) Газотурбинный газоперекачивающий агрегат компрессорной станции магистрального газопровода
CN207945714U (zh) 汽轮发电机组综合余热利用系统
SU485282A1 (ru) Устройство дл кондиционировани воздуха
CN104990065A (zh) 汽轮机发电机组中的锅炉给水循环除氧系统
KR100751532B1 (ko) 개수로의 순환수 및 방출수를 이용한 발전장치
Patil et al. ESP Tuning to Reduce Auxiliary Power Consumption and Preserve Environment
CN211261161U (zh) 一种产生离子气流的送风装置
RU205379U1 (ru) Электрический озонатор воздуха
KR200434856Y1 (ko) 개수로의 순환수 및 방출수를 이용한 발전장치