RU2066811C1

RU2066811C1 - Spray-type desuperheater

Info

Publication number: RU2066811C1
Application number: RU93002337A
Authority: RU
Inventors: А.И. Сивцов
Original assignee: Производственное объединение "Красный котельщик"
Priority date: 1993-01-12
Filing date: 1993-01-12
Publication date: 1996-09-20

Abstract

FIELD: thermal engineering; steam generators of power units where steam temperature should be maintained at rated level. SUBSTANCE: desuperheater has steam piping, water supply header 3 provided with inner jacket and sprayer 4 at end, and bottom 6; the latter is of varying-section conical shape with inner channel whose wall is tightly joined with header 3 to form heat-transfer surface 11. Desuperheater is designed so that temperature difference at weld 10 is reduced to level at which thermal stress does not exceed permissible values. EFFECT: improved reliability of desuperheater. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к конструкциям впрыскивающих пароохладителей, используемых в парогенераторах энергетических блоков для поддержания на расчетном уровне температуры пара. The invention relates to the field of power engineering, in particular, to designs of injection desuperheaters used in steam generators of power units to maintain steam temperature at a design level.

Известен пароохладитель, содержащий паропровод, водоподводящую трубу и донышко (см. а.с. СССР N 208713, кл. F 22 G 5/12, 1968). Недостатком этого пароохладителя является наличие больших термических напряжений в сварочном шве, возникающих вследствие большой разницы температур между водоподводящей трубой, по которой пропускается холодная впрыскиваемая вода, и донышком, жестко соединенным с помощью сварки с этой водоподводящей трубой и омываемым изнутри паром с высокой температурой. В результате действия возникающих при этом термических напряжений сварочный шов растрескивается и водоподводящая труба отрывается от донышка, что приводит к аварийным остановам энергоблока. Known desuperheater containing a steam pipe, water pipe and bottom (see.with. USSR N 208713, class. F 22 G 5/12, 1968). The disadvantage of this desuperheater is the presence of large thermal stresses in the weld, which arise due to the large temperature difference between the water supply pipe, through which cold injected water is passed, and the bottom, which is rigidly connected by welding with this water supply pipe and high-temperature steam washed from the inside. As a result of the action of thermal stresses resulting from this, the weld seams crack and the water supply pipe comes off the bottom, which leads to emergency shutdowns of the power unit.

Известен впрыскивающий пароохладитель, содержащий паропровод, снабженный внутри защитной рубашкой, водоподводящий коллектор с цилиндрической форсункой на конце, расположенной в паропроводе и снабженный центральными и тангенциальными каналами для распыливания питательной воды (см. а.с. СССР N 364802, кл. F 22 G 5/12, 1968 г.). Недостатком этого пароохладителя является низкая эксплуатационная надежность из-за эрозионного разрушения посадочного гнезда, выпадания форсунки и вибрации водоподводящего коллектора. Known injection desuperheater containing a steam line provided with a protective jacket inside, a water supply manifold with a cylindrical nozzle at the end located in the steam pipe and equipped with central and tangential channels for spraying feed water (see A.S. USSR N 364802, class F 22 G 5 / 12, 1968). The disadvantage of this desuperheater is its low operational reliability due to erosion destruction of the seat socket, loss of the nozzle and vibration of the water supply manifold.

Предлагаеме изобретение повышает эксплуатационную надежность пароохладителя. The present invention improves the operational reliability of the desuperheater.

Известный впрыскивающий пароохладитель, содержащий паропровод, снабженный внутри защитной рубашкой, водоподводящий коллектор с форсункой впрыска на конце и донышко, отличается тем, что донышко выполнено конусообразным с переменным поперечным сечением, а его внутренний канал плотно соединен с водоподводящим коллектором и образует с ним теплообменную поверхность. A known injection desuperheater containing a steam line provided with a protective jacket inside, a water supply manifold with an injection nozzle at the end and a bottom, is characterized in that the bottom is conical with a variable cross section and its internal channel is tightly connected to the water supply manifold and forms a heat exchange surface with it.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый впрыскивающий пароохладитель отличается тем, что донышко выполнено конусообразным с переменным поперечным сечением, а его внутренний канал соединен с водоподводящим коллектором и образует с ним теплообменную поверхность. Comparative analysis with the prototype shows that the inventive desuperheater is characterized in that the bottom is conical with a variable cross section, and its inner channel is connected to the water supply manifold and forms a heat exchange surface with it.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию "новизна". Thus, the claimed device meets the criterion of "novelty."

При изучении других, известных технических решений в данной области техники, признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, не были выявлены и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "изобретательский уровень". Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено на:
фиг. 1 впрыскивающий пароохладитель (общий вид) фиг. 2 сечение А-А фиг. 1.In the study of other well-known technical solutions in this technical field, the features that distinguish the claimed solution from the prototype were not identified and therefore they provide the claimed technical solution with the criterion of "inventive step". The invention is illustrated in the drawing, which shows:
FIG. 1 injection desuperheater (general view) of FIG. 2 section AA of FIG. one.

Впрыскивающий пароохладитель содержит паропровод 1, выполненный из толстостенной трубы и снабженный внутри защитной рубашкой 2, водоподводящий коллектор 3 с форсункой впрыска 4 на конце, патрубок 5, к которому приварено конусообразное донышко 6. На защитной рубашке 2 закреплен сварной защитный козырек 7, предохраняющий водоподводящий коллектор 3 с форсункой 4 от динамического воздействия потока пара. Защитная рубашка 2 и направляющая втулка 8 закреплены в паропроводе 1 с помощью пластин 9, привариваемых к паропроводу 1, защитной рубашке 2 и направляющей втулке 8. Конусообразное донышко 6 выполнено с переменным поперечным сечением и внутренним каналом, верхняя часть донышка 6 сварена с водоподводящим коллектором 3 сварочным швом 10, а внутренний канал плотно соединен с водоподводящим коллектором 3 и образует с ним теплообменную поверхность 11. The injection desuperheater comprises a steam pipe 1 made of a thick-walled pipe and provided with a protective jacket 2 inside, a water supply manifold 3 with an injection nozzle 4 at the end, a pipe 5 to which a conical bottom 6 is welded. A welded protective visor 7 is mounted on the protective jacket 2, which protects the water supply manifold 3 with nozzle 4 from the dynamic effects of steam flow. The protective jacket 2 and the guide sleeve 8 are fixed in the steam line 1 by means of plates 9 welded to the steam pipe 1, the protective jacket 2 and the guide sleeve 8. The conical bottom 6 is made with a variable cross-section and an internal channel, the upper part of the bottom 6 is welded with a water supply manifold 3 welding seam 10, and the inner channel is tightly connected to the water supply manifold 3 and forms a heat exchange surface 11 with it.

Работает впрыскивающий пароохладитель следующим образом. Пар на поверхности нагрева парогенератора поступает по трубопроводу в пароохладитель, на входном конце которого установлено устройство впрыска воды с форсункой 4, через которую вода, в распыленном до мелкодисперсного состояния, впрыскивается в пар, что позволяет воздействовать на уровень его температуры и таким образом поддерживать его в пределах заданной. The injection desuperheater operates as follows. Steam on the heating surface of the steam generator enters the desuperheater through a pipe, at the inlet end of which there is a water injection device with a nozzle 4, through which water is sprayed to a finely dispersed state, which is injected into the steam, which allows it to affect its temperature level and thus maintain it in limits given.

В процессе работы пароохладителя водоподводящий коллектор 3, охлаждаемый впрыскиваемой водой, отбирает тепло от конусообразного донышка 6 через контактную теплообменную поверхность 11, в котором переменное сечение уменьшается к его вершине, что обеспечивает повышение термического сопротивления при передаче тепла от "горячего" корпуса к "холодному" водоподводящему коллектору 3. За счет взаимного теплообмена между конусообразным донышком 6 и коллектором 3 разность температур в месте сварочного шва 10, снижается до уровня, при котором термические напряжения не превышают допустимых величин. During the operation of the desuperheater, the water supply manifold 3, cooled by the injected water, draws heat from the conical bottom 6 through the contact heat exchange surface 11, in which the variable cross section decreases to its apex, which provides an increase in thermal resistance when heat is transferred from the “hot” case to the “cold” one to the water supplying manifold 3. Due to the mutual heat exchange between the conical bottom 6 and the collector 3, the temperature difference at the location of the weld 10 decreases to a level at which the thermal Voltage levels do not exceed permissible values.

Предлагаемая конструкция позволяет значительно повысить эксплуатационную надежность пароохладителя, т.к. исключает обрывы водоподводящего коллектора 3, за счет плотного его соединения с конусообразным донышком 6, обеспечивающим взаимный теплообмен между ними, что уменьшает температурный перепад и, следовательно, термические напряжения в сварочном шве, соединяющем их. The proposed design can significantly increase the operational reliability of the desuperheater, as eliminates breakage of the water supplying collector 3, due to its tight connection with a conical bottom 6, providing mutual heat exchange between them, which reduces the temperature difference and, therefore, thermal stresses in the weld connecting them.

Claims

An injection desuperheater containing a steam pipe provided inside with a protective jacket, a water supply manifold with an injection nozzle at the end and a bottom, characterized in that the bottom is conical with a variable cross section, and the wall of its internal channel is tightly connected to the water supply manifold and forms a heat exchange surface with it.