RU2002992C1 - Дегазационна установка - Google Patents

Abstract

Использование: а энергетике на тепловых и атомных электростанци х преимущественно с блочными установками. Сущность изобретени : установка содержит последовательно размещенные по линии основного конденсата охладитель парогазовой смеси, последний регенеративный подогреватель паровой турбины, бэрботажную колонку с центробежным сепаратором и струйную колонку деаэратора Струйна  колонка и сепаратор сообщены с помощью трубопровода отвода выпара с охладителем парогазовой смеси. При этом перед подогревателем, барботажной колонкой и струйной колонкой размещены соответственно дроссель переменного сечени  вентиль и регул тор давлени . 1 з ф-лы, 1 ид

Description

t

.

Ч,

ы

о о

Ьй

ч©

S©

ы

о

к.

Изобретение относитс  к энергетике и может быть использовано на тепловых и атомных электростанци х, преимущественно с блочными паросиловыми установками дл  вывода растворенных в основном конденсате газов.

Известна дегазационна  установка, содержаща  струйный деаэратор и декарбо- низатор центробежного типа, размещенные в одном корпусе. При этом на входе и выходе из декарбонизатора имеютс  емкости. Емкость на выходе выполн ет функции промежуточной дырчатой тарелки и сепаратора паровод ной смеси.

Недостатком данного технического решени   вл етс  низкое качество дегазации. Это объ сн етс  тем, что верхн   часть колонки струйного деаэратора в основном вы- полн етрольподогревател 

смешивающегос  типа, при этом при движении греющего пара снизу вверх концентраци  газов в нем растет по следующим причинам: выход газов из деаэрируемого конденсата; концентраци  пара при подогреве конденсата.

При этом многократно сокращаетс  объем остающегос  после конденсации греющего пара и, как следствие, многократно увеличиваетс  в нем концентраци  газов. При высокой концентрации газов в паре и при наличии переохлажденного конденсата в стру х (последний подаетс  в колонку при температуре на 5-7°С ниже температуры кипени  в деаэраторе) выход газов из конденсата может прекратитьс , а может начатьс  и обратный процесс растворени  газов в конденсате. Эта возможность зависит от расхода выпара, выход щего из колонки , что регулируетс  вентилем, установленным на трубопроводе отвода выпара . Например, при полном закрытии этого вентил  колонка работает как подогреватель смешивающегос  типа а концентраци  газов на выходе конденсата из колонки равна концентрации газов в нем на входе. При этом в нижней части колонки происходит процесс деаэрации, в верхней части - процесс растворени  газов, а количество газов при деаэрации равно количеству газов при растворении.

Подобным же недостатком обладают охладители смешивающегос  или поверхностного типа, устанавливаемые дл  утилизации теплоты парогазовой смеси или дл  конденсации пара дл  поддержани  вакуума в деаэраторах перегретой воды.

Известна дегазационна  установка паротурбинной установки, содержаща  струйный деаэратор, размещенный на линии основного конденсата после последнего регенеративного подогревател  низкого давлени , а также сообщенный с деаэратором трубопроводом отвода выпара охладитель парогазовой смеси поверхностного типа,

при этом подогреватель и деаэратор сообщены с линией подвода греющего пара из отбора турбины, на которой перед деаэратором размещен регул тор давлени , а перед подогревателем-дроссель переменного се0 чени .

Цель изобретени  - повышение качества деаэрации за счет вынесени  из струйной колонки зоны подогрева конденсата и конденсации греющего пара в другие элементы

5 установки, подвода в струйный деаэратор несколько перегретого конденсата, подвода достаточного по услови м деаэрации количества вентил ционного (негреющего) пара в струйный деаэратор, неограничени  коли0 чества выпара услови ми потерь теплоты (охладитель парогазовой смеси не  вл етс  утилизатором теплоты).

Указанна  цель достигаетс  тем, что дегазационна  установка паротурбинной ус5 тановки, содержаща  струйный деаэратор, размещенный на линии основного конденсата после последнего регенеративного подогревател  низкого давлени , а также сообщенный с деаэратором трубопроводом

0 отвода выпара охладитель парогазовой смеси поверхностного типа, при этом подогреватель и деаэратор сообщены с линией подвода греющего пара из отбора турбины, на которой перед деаэратором размещен

5 регул тор давлени , а перед подогревателем - дроссель переменного сечени , дополнительно снабжена барботажной колонкой и сепаратором, последовательно размещенными на линии основного конден0 сата перед деаэратором, байпасом охлаждающей среды с дросселем переменного сечени , установленным на охладителе парогазовой смеси, размещенном на линии основного конденсата перед подогревате5 лем, при этом сепаратор сообщен с трубопроводом отвода выпара деаэратора, а барботажна  колонка - с линией подвода греющего (барботажного) пара, а также бар- ботажным устройством, размещенным в ох0 ладителе выпара подуровнем конденсата. Сущность изобретени  состоит в том, что на вход струйной колонки деаэратора подаетс  основной конденсат несколько перегретым и в основном дегазированным в

5 барботажной колонке. При этом деаэраци  в струйной колонке осуществл етс  в кип щих стру х (в верхней части - за счет перегрева основного конденсата, в нижней части - за счет перегрева вентил ционного пара). По всей высоте колонки деаэраци  происходит в среде пара, содержащего незначительную концентрацию газов. Это позвол ет обеспечить глубокую дегазацию всех содержащихс  в основном конденсате газов .

На чертеже показана предлагаема  установка .

Дегазационна  установка содержит охладитель 1 парогазовой смеси, размещенный на линии 2 основного конденсата, с установленным в нем под уровнем конденсата барботажным устройством 3. После охладител  на линии основного конденсата последовательно размещены последний регенеративный подогреватель 4 поверхностного или смешивающегос  типа, барботажна  колонка 5, соединенна  с ее сепаратором 6, струйна  колонка 7 деаэратора . Устройство 3, подогреватель 4 и колонка 5 и 7 сообщены с линией 8 подвода греющего пара из отбора турбины. Перед ними размещены соответственно вентиль 9, дроссель 10 переменного сечени , автоматически поддерживающий посто нную температуру основного конденсата перед барботажной колонкой (с недогревом до температуры кипени  примерно на 2°С), вентиль 11 и регул тор 12 давлени . Струйна  колонка 7 и сепаратор б сообщены с помощью трубопровода 13 отвода выпзрас охладителем 1. Охладитель 1 поверхностного типа снабжен байпасом 14 по линии основного конденсата с установленным на нем дросселем 15 переменного сечени , Дл  отвода парогазовой смеси и конденсата из охладител  предусмотрены трубопроводы 16 и 17 соответственно. В подогревателе 4 размещены сопла 18, установленные тангенциально по периферии цилиндрической камеры.

Барботажна  колонка 5 с ее центробежным сепаратором б представл ют собой р д последовательно размещенных цилиндрических камер 19, разделенных перегородками 20, имеющими центральные отверсти . В каждой камере колонки размещены сопла 21, установленные тангенциально по периферии дл  подвода пара. Струйна  колонка 7 содержит р д расположенных одна под другой дырчатых тарелок 22 и коллектор 23 подвода вентил ционного пара, поступающего через регул тор давлени .

Работает дегазационна  установка следующим образом.

Основной конденсат по линии 2 проходит через все основные элементы 1, 4, 5, 6 и 7, Пар по линии 8 поступает по всем потребител м 3, 4, 5 и 7. При этом пар через колонку 7 проходит транзитом, измен  

температуру, без конденсации. При этом в охладителе 1, сепараторе 6, струйной колонке 7, как в сообщающихс  сосудах, с помощью регул тора 12 давлени  поддерживаетс  одинаковое дл  всех посто нное давление, например 7 кгс/с (без учета парового сопротивлени  элементов .установки). Охладитель 1  вл етс  потребителем парогазовой смеси, поступающей из

0 сепаратора б и колонки 7. Расход парогазовой смеси определ етс  количеством поступающего на колонки 5 и 7 пара, требующегос  дл  глубокой дегазации основного конденсата. В результате конден5 сации на поверхности охладител  пара получаемый при этом конденсат может содержать повышенное количество газов. Дл  дегазации этого конденсата предусмотрено барботажное устройство 3. Этот конденсат

0 отводитс  по трубопроводу 17, например, в предыдущий подогреватель низкого давлени . Парогазова  смесь по трубопроводу 16 из охладител  может отводитьс  о атмосферу , конденсатор или основной эжектор па5 ровой турбины в качестве рабочего тела, либо в охладитель - утилизатор теплоты парогазовой смеси. Требующемус  по услови х глубокой дегазации основного конденсата расходу парогазовой смеси

0 удовлетвор ет соответствующее количество основного конденсата, поступающего в трубную систему охладител  и регулируемого с помощью дроссеп  15 за счег изменени  перепуска основного конденсата по

5 байпасу 14 мимо охладител . В последнем подогревателе 4 низкого давлени  смешивающегос  типа основной конденсат подогреваетс  паром, поступающим через сопло 18 (или р д сопл), установленное тангенци0 ально на периферии цилиндрической камеры . В образующемс  при этом вихре воды и пара можно достичь высоких значений теплопередачи , благодар  чему подогреватель получаетс  компактным, малогабаритным

5 при значительной тепловой мощности. Основой конденсат подогреваетс  на выходе из подогревател  до температуры кипени  минус 1-2°С. Это требование выполн етс  с помощью регул тора температуры. Под0 держание посто нства температуры необходимо дл  стабилизации режима барботировани  (следовательно, дл  стабилизации режима дегазации) в барботажной колонке 5. Поступающий затем в первую

5 цилиндрическую камеру 19 барботажной колонки основной конденсат сначала догрева- етс  до температуры кипени  паром, поступающим через сопло 21. При этом образуетс  вихрь, в центре которого возникает паровод на  смесь с увеличением ее

плотности и давлени  к периферии за счет центробежной силы. В вихре достигаетс  высока  турбулизаци  потока и, как следствие , эффективное перемешивание воды и пара и развитие значительной поверхности раздела фаз, что способствует диффузии газов в пар. На периферии вихр  температура воды достигает температуры кипени , соответствующей давлению, т.е.  вл етс  перегретой по отношению к температуре парогазовой смеси в центре вихр , где давление равно давлению в сепараторе 6. При переливании через перегородку 20 (как через порог) образуетс  выпар, что также позитивно вли ет на дегазацию. Количество камер 19 определ етс  требовани ми дегазации . Параллельный подвод барботажного пара в камеры и при этом параллельный отвод парогазовой смеси из камер через центральную часть вихрей обеспечивают эффективное выведение газов. В сепараторе 6 осуществл етс  разделение воды и парогазовой смеси, после чего парогазова  смесь отводитс  в охладитель 1, а основной конденсат получаетс  несколько перегретым , так как диффузи  молекул (переход из воды в пар) имеет конечную скорость и проистекает во времени, исливазтс  самотеком на верхнюю дырчатую тарелку 22 и далее, пройд  промежуточные тарелки в виде струй, покидает колонку. Навстречу стру м (точнее перекрестное движение) течет перегретый пар, количество которого определ етс  требовани ми дегазации. Суммарный расход пара через сопла 21 и регул тор 12 давлени  задаетс  положением дроссел 

15, например, автоматически по импульсу расхода конденсата, поступающего в подогреватель 4. Глубока  дегазаци  в предлагаемой установке достигаетс  тем, что в струйную колонку основной конденсат поступает из барботажной колонки в основном дегазированным; в стру х поддерживаетс  режим кипени  воды по всей высоте колонки: в верхней части - за счет некоторого перегрева воды, поступающей из сепаратора, в нижней части - за счет перегрева вентил ционного пара; в струйной колонке может быть обеспечена оптимальна , практически посто нна  по всей высоте колонки скорость вентил ционного

пара при незначительных концентраци х газов в нем; образование парогазовой смеси со значительными концентраци ми газов и ее охлаждение происходит в охладителе поверхностного типа, с помощью которого

и вывод тс  газы из контура; дл  устране- ни  обратного захвата газов конденсатом из парогазовой смеси в охладителе под уровень вводитс  барботажный пар.

(56) Расчет и проектирование термических деаэраторов РТМ 108.030 21-78. ЦКТИ; 1978, с 66, 78 и 79.

Claims (2)

1. ДЕГАЗАЦИОННАЯ УСТАНОВКА па- ротурбинной установки, содержаща  струйный деаэратор, размещенный на линии основного конденсата после последнего регенеративного подогревател  низкого давлени , а также сообщенный с деаэратором трубопроводом отвода выпарэ охладитель парогазовой смеси поверхностного типа, при этом подогреватель и деаэратор сообщены с линией подвода греющего пара из отбора турбины, на которой перед деаэратором размещен регул тор давлени , а перед подогревателем - дроссель переменного сечени , отличающа с  тем, что, с целью повышени  качества деаэра

ции, установка дополнительно снабжена барботажной колонкой и сепаратором, последовательно размещенными на линии основного конденсата перед деаэратором, байлсом охлаждающей среды с дросселем переменного сечени , установленным на охладителе парогазовой смеси, размещенном на линии основного конденсата перед подогревателем, при этом сепаратор сообщен с трубопроводом отвода выпара деаэратора , а барботажна  колонка - с линией отвода греющего пара.

2. Установка по п.1, отличающа с  тем, что она дополнительно снабжена барбо- тажным устройством, размещенным в охладителе выпара под уровнем конденсата.

2002992 Д1Л