RU2137035C1 - Steam turbine plant feed water preheating system - Google Patents

Steam turbine plant feed water preheating system Download PDF

Info

Publication number
RU2137035C1
RU2137035C1 RU97109126A RU97109126A RU2137035C1 RU 2137035 C1 RU2137035 C1 RU 2137035C1 RU 97109126 A RU97109126 A RU 97109126A RU 97109126 A RU97109126 A RU 97109126A RU 2137035 C1 RU2137035 C1 RU 2137035C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steam
feed water
laval nozzle
diffuser
stage
Prior art date
Application number
RU97109126A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97109126A (en
Inventor
Юрий Павлович Павленко
Михаил Павлович Ревун
Original Assignee
Запорожская Государственная Инженерная Академия
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 Запорожская Государственная Инженерная Академия filed Critical Запорожская Государственная Инженерная Академия
Publication of RU97109126A publication Critical patent/RU97109126A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2137035C1 publication Critical patent/RU2137035C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

FIELD: thermal and nuclear power plants. SUBSTANCE: system includes high-and low-pressure preheaters and additional double-stage preheater. First stage of double-stage preheater is made in form of compressor whose suction branch pipe is connected with one of last stages of turbine and cooling elements are connected to feed water supply pipe line before low-pressure preheater; second stage includes pump and jet apparatus arranged in series in way of motion of feed water; pump is connected to fed water pipe line after last high-pressure preheater; working nozzle of jet apparatus is made in form of Laval nozzle; outlet hole of Laval nozzle diffuser is located in prechamber mounted additionally before mixing chamber of jet apparatus; prechamber is connected by means of pipe line with system discharging steam from turbine for compression; mixing chamber is connected with compressed steam pipe line. Angle of opening of Laval nozzle diffuser is equal to 4-5 deg; length of diffuser is determined by ratio of areas of outlet hole section and neck which is equal to 4-5; swirling device fitted before Laval nozzle neck provides for obtaining lesser angle of opening of liquid jet by 1 to 2 deg as compared with angle of opening on Laval nozzle. EFFECT: increased degree of using heat of phase transition of waste steam for preheating feed water. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к энергетической промышленности и может быть применено на тепловых и атомных электростанциях. The invention relates to the energy industry and can be applied in thermal and nuclear power plants.

Известна система подогрева питательной воды паротурбинных установок, включающая каскад основанных на использовании энтальпии пара подогревателей на участке между концентратором и деаэратором, так называемые подогреватели низкого давления, и еще один аналогичный каскад на участке высокого давления воды - подогреватели высокого давления [Резников М.И., Липов Ю.П. Паровые котлы тепловых электростанций. М. "Энергоиздат", 1981 - 240 с.]. A well-known feed water heating system for steam turbine plants, including a cascade of heaters based on the enthalpy of steam in the section between the concentrator and deaerator, the so-called low-pressure heaters, and another similar cascade in the high-pressure water section are high-pressure heaters [Reznikov MI, Lipov Yu.P. Steam boilers of thermal power plants. M. "Energy Publishing", 1981 - 240 p.].

Ее недостатком являются значительные потери энтальпии отработавшего пара паротурбиновой установки, достигающие десятков процентов от тепла, генерируемого в парогенераторе. Потери определяются прежде всего тем, что основная часть тепла фазового перехода отработавшего пара не используется - она теряется в конденсаторах турбин. При энтальпии пара, подаваемого в турбину /когда его давление 24 МПа и температура 570oC (3410 кДж/кг, энтальпия пара, поступающего в конденсатор, т. е. практически выбрасываемая в окружающую среду и не используемая для полезных целей, составляет 2555 - 2575 кДж/кг.Its disadvantage is a significant loss in the enthalpy of the exhaust steam of a steam turbine plant, reaching tens of percent of the heat generated in the steam generator. Losses are determined primarily by the fact that the bulk of the heat of the phase transition of the spent steam is not used - it is lost in the turbine condensers. When the enthalpy of steam supplied to the turbine / when its pressure is 24 MPa and a temperature of 570 o C (3410 kJ / kg, the enthalpy of steam entering the condenser, i.e. practically released into the environment and not used for useful purposes, is 2555 - 2575 kJ / kg.

Наиболее близкой по совокупности признаков к заявляемой является система подогрева паротурбинных установок [авт.свидетельство СССР N 1291786, F 22 D 1832, 1985 г. ]. При этой системе в подогревателях тепло пара используется более полно, чем в широко применяемых системах. Однако основной недостаток - высокие потери с энтальпией отработавшего пара - практически остается. Closest to the claimed combination of features is the heating system for steam turbine plants [USSR autoscience certificate N 1291786, F 22 D 1832, 1985]. With this system, heat is used more fully in heaters than in widely used systems. However, the main drawback - high losses with the enthalpy of exhaust steam - practically remains.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения степени использования тепла фазового перехода отработавшего пара для подогрева питательной воды. The present invention solves the problem of increasing the degree of utilization of the heat of the phase transition of the spent steam to heat the feed water.

Для решения поставленной задачи система подогрева питательной воды паротурбинной установки, включающая подогреватели низкого и высокого давления, согласно изобретению дополнительно содержит двухступенчатый подогреватель, первая ступень которого выполнена в виде компрессора, и всасывающий патрубок его соединен паропроводом с одной из последних ступеней турбин, а элементы охлаждения подключены к трубопроводу питательной воды перед нагревателями низкого давления, вторая ступень содержит последовательно размещенные по ходу движения питательной воды насос и струйный аппарат, насос подключен к трубопроводу питательной воды за последним подогревателем высокого давления, причем рабочее сопло струйного аппарата выполнено в виде сопла Лаваля и выходное отверстие диффузора сопла Лаваля размещено в форкамере, дополнительно установленной перед смесительной камерой струйного аппарата, при этом форкамера соединена трубопроводом с системой отвода пара из турбины на сжатие, а смесительная камера соединена с трубопроводом сжатого пара. To solve this problem, the feed water heating system of a steam turbine installation, including low and high pressure heaters, according to the invention further comprises a two-stage heater, the first stage of which is made in the form of a compressor, and its suction pipe is connected by a steam line to one of the last stages of the turbines, and the cooling elements are connected to the feed water pipe in front of the low pressure heaters, the second stage contains sequentially placed along the direction of travel the feed water pump and the jet apparatus, the pump is connected to the feed water pipeline behind the last high-pressure heater, the working nozzle of the jet apparatus is made in the form of a Laval nozzle and the outlet of the diffuser of the Laval nozzle is placed in the prechamber, additionally installed in front of the mixing chamber of the jet apparatus, while the forechamber connected by a pipeline to a system for removing steam from a turbine for compression, and a mixing chamber is connected to a pipeline of compressed steam.

Сопло Лаваля может быть выполнено с углом раскрытия диффузора 4 - 5o и длиной диффузора, определяемой соотношением площадей сечения выходного отверстия и горловины, равным 4 - 5, при этом перед горловиной сопла Лаваля дополнительно установлено закручивающее устройство, соответствующее углу раскрытия факела жидкости, на 1 - 2o меньшему, чем угол раскрытия диффузора сопла Лаваля.The Laval nozzle can be made with an opening angle of the diffuser 4 - 5 o and the length of the diffuser, determined by the ratio of the cross-sectional areas of the outlet and the neck equal to 4 - 5, while in front of the neck of the Laval nozzle an additional twisting device corresponding to the opening angle of the liquid flare is installed, by 1 - 2 o less than the opening angle of the diffuser of the Laval nozzle.

Вводимый в систему дополнительный двухступенчатый подогреватель обеспечивает возврат в систему части уже отработавшего пара. При этом энтальпия возвращаемого пара используется для подогрева питательной воды. An additional two-stage heater introduced into the system ensures the return to the system of a part of already exhausted steam. In this case, the enthalpy of the returned steam is used to heat the feed water.

Первая ступень - компрессор - прежде всего подготавливает пар ко второй ступени обработки в агрегате "насос - струйный аппарат", где пар компримируется, подогревая при этом питательную воду на последней ступени подогревателей высокого давления. The first stage - the compressor - first of all prepares the steam for the second stage of processing in the "pump - jet apparatus" unit, where the steam is compressed, while heating the feed water at the last stage of the high pressure heaters.

Компрессор, кроме подготовки пара к компримированию во 2-й ступени используется также и для подогрева питательной воды - на 1-й ступени подогревателей низкого давления. Это обеспечивается за счет использования питательной воды для охлаждения элементов компрессора. The compressor, in addition to preparing steam for compression in the 2nd stage, is also used to heat feed water - on the 1st stage of low pressure heaters. This is achieved through the use of feed water to cool the compressor elements.

Особенности конструкции сопла Лаваля, касающиеся угла раскрытия его диффузорной части и длины этого диффузора, обеспечивают наибольшую эффективность трансформации энтальпии высокотемпературной жидкости в кинетическую энергию струи распыливаемой воды на выходе из сопла и, следовательно, максимальную эжектирующую способность рабочего потока - смеси пара и распыленной жидкости. The design features of the Laval nozzle regarding the opening angle of its diffuser part and the length of this diffuser provide the greatest efficiency in the transformation of the enthalpy of a high-temperature liquid into the kinetic energy of a spray of water at the outlet of the nozzle and, therefore, the maximum ejective ability of the working stream - a mixture of steam and atomized liquid.

На фиг. 1 изображена схема реализации предлагаемой системы подогрева питательной воды; на фиг. 2 - сопло Лаваля, использованное в системе. In FIG. 1 shows a diagram of an implementation of the proposed feed water heating system; in FIG. 2 - Laval nozzle used in the system.

Предлагаемая система, так же как и известные системы, включает парогенератор с пароперегревателем и последовательно включенные турбину 2, конденсатор 3, подогреватели низкого давления 4, деаэратор 5, водоподготовительную установку 6, подогреватели высокого давления 7. Система содержит дополнительный двухступенчатый подогреватель. В качестве первой ступени подогрева используется компрессор 8 для сжатия пара, отбираемого из турбины и практически отработавшего в ней. При этом энтальпия пара, отбираемого из турбины и поступающего в компрессор, не теряется - она используется для подогрева питательной воды во 2-ой ступени подогрева. Реализуемый же в 1-ом каскаде подогревателей низкого давления подогрев питательной воды в компрессоре осуществляется за счет использования ее для охлаждения компрессора. Вторая ступень - агрегат "насос-струйный аппарат"- используется на последней ступени подогревателей высокого давления. Насос 9 применен с целью передачи питательной воде дополнительной энергии, необходимой для компримирования струйным аппаратам пара, поступающего из компрессора. В качестве рабочего элемента используется сопло Лаваля 10, в которое подается высокотемпературная питательная вода. Выходное отверстие диффузора сопла Лаваля подключено к форкамере 11, соединяемой с трубопроводом отвода отработавшего пара из турбины. The proposed system, like well-known systems, includes a steam generator with a superheater and series-connected turbine 2, condenser 3, low pressure heaters 4, deaerator 5, water treatment plant 6, high pressure heaters 7. The system contains an additional two-stage heater. As the first stage of heating, a compressor 8 is used to compress the steam taken from the turbine and practically spent in it. In this case, the enthalpy of steam taken from the turbine and entering the compressor is not lost - it is used to heat the feed water in the 2nd heating stage. Realized in the 1st cascade of low pressure heaters, the heating of feed water in the compressor is carried out by using it to cool the compressor. The second stage - the unit "pump-jet apparatus" - is used at the last stage of high-pressure heaters. The pump 9 is used to transfer to the feed water additional energy necessary for compressing the steam coming from the compressor to the jet apparatus. As a working element, a Laval nozzle 10 is used, into which high-temperature feed water is supplied. The outlet of the diffuser of the Laval nozzle is connected to the prechamber 11 connected to the exhaust pipe from the turbine.

Компримируемым, конденсирующимся в струйном аппарате паром вода подогревается. With compressed steam condensing in the jet apparatus, the water is heated.

Таких агрегатов "насос-струйный аппарат", используемых в качестве подогревателей высокого давления, может быть несколько. На фиг. 1 показан еще один дополнительный агрегат. There can be several such "pump-jet apparatus" units used as high-pressure heaters. In FIG. 1 shows another additional unit.

Система работает следующим образом. The system operates as follows.

Практически отработавший в турбине пар при давлении, например, близком к 0,1 МПа, отводится минуя конденсатор 3 в компрессор 8. В компрессоре пар сжимается до давления, приблизительно равного 3 - 4 МПа. Для охлаждения компрессора используется питательная вода - конденсат, поступающий из конденсатора. При этом конденсат нагревается, чем реализуется 1-я ступень нагрева питательной воды. Затем вода поступает в существующие подогреватели низкого давления и т.д. The steam that has almost exhausted in the turbine at a pressure, for example, close to 0.1 MPa, is discharged bypassing the condenser 3 into compressor 8. In the compressor, the steam is compressed to a pressure of approximately 3-4 MPa. To cool the compressor, feed water is used - condensate from the condenser. In this case, the condensate is heated, which is the first stage of heating of feed water. Water then flows into existing low pressure heaters, etc.

Угол раскрытия диффузора сопла Лаваля 10 должен находиться в пределах 4 - 5o. При угле меньше 4o часть уже диспергированной жидкости коагулирует в диффузорной части сопла и не обеспечивается требуемая энергопередача от жидкости к эжектируемому пару. При угле раскрытия диффузора больше 5o ухудшаются условия для преобразования энтальпии жидкости в кинетическую энергию парожидкостного потока, т. е. ухудшается показатели работ сопла Лаваля и в целом струйного аппарата.The opening angle of the diffuser nozzle Laval 10 should be in the range of 4 - 5 o . When the angle is less than 4 o part of the already dispersed liquid coagulates in the diffuser part of the nozzle and does not provide the required energy transfer from the liquid to the ejected pair. When the opening angle of the diffuser is more than 5 o, the conditions for converting the enthalpy of the liquid into the kinetic energy of the vapor-liquid flow deteriorate, i.e., the performance of the Laval nozzle and the inkjet apparatus as a whole deteriorate.

Перед конфузором сопла Лаваля устанавливается закручивающее устройство 13 с геометрической характеристикой A, находящейся в пределах 0,01 - 0,02. Эта геометрическая характеристика соответствует углу раскрытия факела жидкости за счет центробежных сил, на 1 - 2o меньшему, чем угол раскрытия диффузора 16 и в целом - факела.Before the confuser of the Laval nozzle, a twisting device 13 with a geometric characteristic A, which is in the range of 0.01 - 0.02, is installed. This geometric characteristic corresponds to the angle of the opening of the fluid torch due to centrifugal forces, 1 - 2 o less than the opening angle of the diffuser 16 and the torch as a whole.

Наиболее неблагоприятные условия для рассеивания высокотемпературной жидкости создаются в осевой части факела, где поток плотнее, капельки жидкости более крупные. Закручивающее устройство предназначено для рассеивания плотной нераспыленной части факела за счет придания потоку центробежных сил. Если геометрическая характеристика A будет меньше 0,01, ухудшаются условия парообразования в осевой части факела, за счет чего жидкость в этой части плохо диспергируется и ухудшается требуемая энергопередача. Если геометрическая характеристика A больше 0,02, то крупные капли, при которых не обеспечивается необходимое взаимодействие сред, поясняются в периферийной части факела. The most unfavorable conditions for dispersion of high-temperature liquid are created in the axial part of the torch, where the flow is denser, liquid droplets are larger. The swirling device is designed to disperse the dense non-sprayed part of the torch by imparting centrifugal forces to the flow. If the geometric characteristic A is less than 0.01, the conditions of vaporization in the axial part of the flame are worsened, due to which the liquid in this part is poorly dispersed and the required energy transfer is deteriorated. If the geometric characteristic A is greater than 0.02, then large droplets, at which the necessary interaction of the media is not ensured, are explained in the peripheral part of the torch.

Длина диффузора сопла Лаваля определяется из соотношения диаметров - выходного сечения диффузора и горловины. Это отношение должно быть в пределах 4 - 5. Если оно меньше 4, то угол раскрытия факела изменится на выходе из сопла. При этом уменьшится скорость факела. Меньшее количество жидкости перейдет в пар в диффузорной части и за счет этого снизится скорость потока на выходе из сопла. Наиболее высокое преобразование энтальпии жидкости в скорость движения парожидкостного потока обеспечивается при величине этого отношения от 4 до 6...6,5. Однако при значениях от 5 до 6-6,5 оно не прирастает, остается стабильным и при максимальных значениях вызывает лишь необходимость увеличения габаритов сопла Лаваля и в целом всей установки. Поэтому наибольшее отношение диаметров выходного сечения диффузора и горловины должно быть равно 5. The length of the diffuser of the Laval nozzle is determined from the ratio of diameters - the output section of the diffuser and the neck. This ratio should be between 4 - 5. If it is less than 4, then the angle of the torch opening will change at the exit of the nozzle. This will decrease the speed of the torch. A smaller amount of liquid will pass into the vapor in the diffuser part and thereby reduce the flow rate at the exit of the nozzle. The highest conversion of the enthalpy of the liquid into the velocity of the vapor-liquid flow is achieved with a value of this ratio from 4 to 6 ... 6.5. However, at values from 5 to 6-6.5 it does not increase, remains stable and at maximum values it only causes the need to increase the dimensions of the Laval nozzle and the whole installation. Therefore, the largest ratio of the diameters of the outlet cross section of the diffuser and the neck should be equal to 5.

Компримирование пара до давления питательной воды, подаваемой в парогенератор и поступающей к агрегату "насос-струйный аппарат", обеспечивается за счет частичного испарения воды, диспергирования ее и сообщения распыленной жидкости высоких скоростей движения в диффузорной части сопла Лаваля, у выходного сечения которого т.е. в форкамере, за счет соединения последней с трубопроводом отвода отработавшего пара из турбины обеспечивается пониженное давление пара. Поступающий в смесительную камеру 12 высокоскоростной поток эжектирует пар, подаваемый из компрессора. Компримируемый, конденсирующийся пар нагревает питательную воду. Steam is compressed to the pressure of the feed water supplied to the steam generator and supplied to the pump-jet apparatus, due to partial evaporation of water, dispersion of it and communication of the sprayed liquid at high speeds in the diffuser part of the Laval nozzle, at the outlet section of which . in the prechamber, by connecting the latter to the exhaust pipe from the turbine, a reduced vapor pressure is provided. The high-speed stream entering the mixing chamber 12 ejects the steam supplied from the compressor. Compressed, condensing steam heats the feed water.

Предлагаемый двухступенчатый подогреватель может быть реализован на ТЭС, парогенераторы которой эксплуатируются при давлении пара 24 МПа и температуре питательной воды 200oC.The proposed two-stage heater can be implemented at thermal power plants, the steam generators of which are operated at a steam pressure of 24 MPa and a feed water temperature of 200 o C.

Компрессоров, с помощью которых можно бы было сжать отработавший в турбинах пар до давления 24 МПа /даже предполагая возможную последовательную установку их/ и после этого использовать этот пар вторично, например, для подогрева питательной воды после существующих подогревателей высокого давления, промышленностью не выпускается. Поэтому была применена двухступенчатая система подогрева. Compressors with which it would be possible to compress the steam spent in the turbines to a pressure of 24 MPa / even assuming a possible sequential installation of them / and then use this steam again, for example, to heat feed water after existing high-pressure heaters, is not produced by the industry. Therefore, a two-stage heating system was applied.

Пар при давлении ≈0,1 МПа, отбираемый из турбины, направляется в компрессор, по своим параметрам подобный, например, компрессору К 1290-121-1 К 890-122-1. Пар в компрессоре сжимается до давления ≈3,5 МПа. Тепло охлаждающей воды не теряется: оно используется для подогрева питательной воды перед подогревателями низкого давления. Это обеспечивается использованием питательной воды для охлаждения компрессора. Steam at a pressure of ≈0.1 MPa, taken from the turbine, is sent to the compressor, similar in its parameters to, for example, compressor K 1290-121-1 K 890-122-1. The vapor in the compressor is compressed to a pressure of ≈3.5 MPa. The heat of the cooling water is not lost: it is used to heat the feed water in front of the low pressure heaters. This is ensured by using feed water to cool the compressor.

Пар при давлении ≈3,5 МПа /чем выше это давление, тем выше показали работы 2-й ступени подогревателя и в целом всей системы подогрева /направляется на 2-ю ступень подогревателя. Steam at a pressure of ≈3.5 MPa / the higher this pressure, the higher the work of the 2nd stage of the heater and the whole heating system as a whole / is directed to the 2nd stage of the heater.

Питательная вода подается в сопло Лаваля. Т.к. форкамера соединена с трубопроводом отвода пара из турбины, в этой камере поддерживается давление ≈0,1 МПа. Следовательно, противодавление на выходе парожидкостной смеси из сопла Лаваля 0,1 МПа. Скорость выхода парожидкостной смеси из сопла V2 м/с определяется в соответствии с зависимостью

Figure 00000002

где V1 - скорость движения жидкости в горловине сопла Лаваля, м/с;
i1 и i2 - энтальпия жидкости в горловине и на выходе из диффузора сопла, Дж/кг;
ηc - КПД сопла.Feed water is supplied to the Laval nozzle. Because the prechamber is connected to the steam exhaust pipe from the turbine; pressure ≈0.1 MPa is maintained in this chamber. Therefore, the back pressure at the outlet of the vapor-liquid mixture from the Laval nozzle is 0.1 MPa. The exit velocity of the vapor-liquid mixture from the nozzle V 2 m / s is determined in accordance with the dependence
Figure 00000002

where V 1 is the fluid velocity in the neck of the Laval nozzle, m / s;
i 1 and i 2 - enthalpy of liquid in the neck and at the exit of the nozzle diffuser, J / kg;
η c - nozzle efficiency.

Для определения ηc - была проведена серия экспериментов в лабораторных и промышленных условиях. Температура жидкости изменялась от 167 до 191oC. Жидкость распыливалась в среду, давление в которой было близким к атмосферному. Обработка полученных данных с использованием ЭВМ показала, что КПД сопла Лаваля /в %/ с коэффициентов корреляции 0,92 изменяется в соответствии с зависимостью*:

Figure 00000003

где t - температура воды, oC.To determine η c - a series of experiments was conducted in laboratory and industrial conditions. The temperature of the liquid ranged from 167 to 191 o C. the Liquid was sprayed into the medium, the pressure in which was close to atmospheric. Processing of the obtained data using a computer showed that the efficiency of the Laval nozzle / in% / s correlation coefficients 0.92 changes in accordance with the dependence * :
Figure 00000003

where t is the temperature of the water, o C.

Для указанных выше условий ТЭС и ηc = 0,18, V2 = 508 м/с. Для достижения такой скорости истечения жидкости, без использования ее тепла, потребовалось бы давление ≈133 МПа.For the above TPP conditions and η c = 0.18, V 2 = 508 m / s. To achieve such a rate of fluid outflow, without using its heat, a pressure of ≈133 MPa would be required.

Для струйного аппарата справедливо энергетическое соотношение
Pв•Vв•ηaпп = ΔPп•Vп,
где Pв и Vв - избыточное давление и расход воды;
ηaпп - КПД смешения сред в аппарате; ηaпп = =0,25;
ΔPп и Vп - перепад давлений и расход пара.
For the inkjet apparatus, the energy ratio
P in • V in • η app = ΔP p • V p ,
where P in and V in - overpressure and water flow;
η app - the efficiency of mixing media in the apparatus; η app = 0.25;
ΔP p and V p - pressure drop and steam consumption.

Для расхода пара, равного 1 м3/с: /133 - 24/ • Vв •0,25 = /24 - 3,5/•1, Vв≈0,753 м3 воды на 1 м3 пара.For a steam flow rate equal to 1 m 3 / s: / 133 - 24 / • V in • 0.25 = / 24 - 3.5 / • 1, V in ≈0.753 m 3 of water per 1 m 3 of steam.

* Полученные значения КПД не полностью отражают возможности использования тепла жидкости для обеспечения высоких скоростей истечения ее из сопл. Эти результаты соответствуют углу раскрытия диффузорной части 8o. Более полное использование тепла жидкости для обеспечения высоких скоростей истечения ее из сопла достигается при меньших углах раскрытия диффузора. * The obtained values of the efficiency do not fully reflect the possibility of using heat of the liquid to ensure high velocities of its outflow from nozzles. These results correspond to the opening angle of the diffuser part 8 o . A more complete use of the heat of the liquid to ensure high velocities of its outflow from the nozzle is achieved at lower opening angles of the diffuser.

При указанном соотношении расходов жидкости и пара обеспечивается нагрев жидкости на величину около 10o /может использоваться еще ступень - или ступени - нагрева/.With the specified ratio of the flow rates of liquid and steam, the heating of the liquid by a value of about 10 o / can be used another stage - or stage - heating /.

В расчете на 100 кг/с отбираемого и компримируемого пара энергозатраты составят: на 1-й ступени - около 80 МВт; на 2-й ступени 50 МВт. Общие затраты 130 МВт. Based on 100 kg / s of the selected and compressed steam, the energy consumption will be: at the 1st stage - about 80 MW; at the 2nd stage of 50 MW. Total costs 130 MW.

Количество вносимого в систему тепла с паром 265 МВт. Кроме того, 50 - 60 МВт передается системе на 1-й ступени подогрева при охлаждении компрессора. The amount of heat introduced into the system with steam is 265 MW. In addition, 50-60 MW is transferred to the system at the 1st stage of heating during compressor cooling.

Таким образом с каждым килограммом ежесекундно отбираемого пара в систему вносится 1,85 - 1,95 МВт /за вычетом затрат на компримирование/. Thus, with each kilogram of steam taken every second, 1.85 - 1.95 MW / less the cost of compression / is added to the system.

Для АЭС одна ступень нагрева, как следует из вышеприведенного расчета, обеспечит повышение температуры питательной воды приблизительно на 65oC.For nuclear power plants, one heating stage, as follows from the above calculation, will provide an increase in feed water temperature by approximately 65 o C.

Мощностью, которую необходимо расходовать на компримирование пара в струйном аппарате, а также частью механической энергии, теряемой в этом аппарате /она затрачивается на нагрев жидкости/, определяется мощность насоса, размещаемого перед струйным аппаратом. The power that must be used to compress the steam in the jet apparatus, as well as part of the mechanical energy lost in this apparatus / it is spent on heating the liquid /, determines the power of the pump placed in front of the jet apparatus.

Claims (2)

1. Система подогрева питательной воды паротурбинной установки, включающая подогреватели низкого и высокого давления, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит двухступенчатый подогреватель, первая ступень которого выполнена в виде компрессора, и всасывающий патрубок его соединен паропроводом с одной из последних ступеней турбины, а элементы охлаждения подключены к трубопроводу питательной воды перед нагревателями низкого давления, вторая ступень содержит последовательно размещенные по ходу движения питательной воды насос и струйный аппарат, насос подключен к трубопроводу питательной воды за последним подогревателем высокого давления, причем рабочее сопло струйного аппарата выполнено в виде сопла Лаваля и выходное отверстие диффузора сопла Лаваля размещено в форкамере, дополнительно установленной перед смесительной камерой струйного аппарата, при этом форкамера соединена трубопроводом с системой отвода пара из турбины на сжатие, а смесительная камера соединена с трубопроводом сжатого пара. 1. The feed water heating system of the steam turbine installation, including low and high pressure heaters, characterized in that it further comprises a two-stage heater, the first stage of which is made in the form of a compressor, and its suction pipe is connected by a steam line to one of the last stages of the turbine, and the cooling elements connected to the feed water pipe in front of the low pressure heaters, the second stage contains a pump and successively placed along the feed water and the blasting apparatus, the pump is connected to the feed water pipe behind the last high-pressure heater, the working nozzle of the jet apparatus being made in the form of a Laval nozzle and the outlet of the diffuser of the Laval nozzle is placed in a prechamber additionally installed in front of the mixing chamber of the jet apparatus, while the prechamber is connected by a pipeline to the system steam is removed from the turbine for compression, and the mixing chamber is connected to the compressed steam pipeline. 2. Система подогрева по п.1, отличающаяся тем, что сопло Лаваля выполнено с углом раскрытия диффузора 4-5° и длиной диффузора, определяемой соотношением площадей сечения выходного отверстия и горловины, равным 4-5, при этом перед горловиной сопла Лаваля дополнительно установлено закручивающее устройство, соответствующее углу раскрытия факела жидкости на 1-2° меньшему, чем угол раскрытия диффузора сопла Лаваля. 2. The heating system according to claim 1, characterized in that the Laval nozzle is made with an opening angle of the diffuser 4-5 ° and the length of the diffuser, determined by the ratio of the cross-sectional areas of the outlet and the neck equal to 4-5, while in front of the neck of the Laval nozzle a twisting device corresponding to the opening angle of the fluid plume 1-2 ° smaller than the opening angle of the diffuser of the Laval nozzle.
RU97109126A 1996-05-28 1997-05-27 Steam turbine plant feed water preheating system RU2137035C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA96052092A UA19578A (en) 1996-05-28 1996-05-28 System for heating feed water of steam turbine plant
UA96052092 1996-05-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97109126A RU97109126A (en) 1999-05-20
RU2137035C1 true RU2137035C1 (en) 1999-09-10

Family

ID=21689130

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97109126A RU2137035C1 (en) 1996-05-28 1997-05-27 Steam turbine plant feed water preheating system

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2137035C1 (en)
UA (1) UA19578A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT501529A1 (en) * 2005-03-11 2006-09-15 Nagel Siegfried HIGH-PRESSURE STEAM JET PUMP WITH THERMAL STEAM EXHAUST IN LAVAL THREAD
RU2487298C1 (en) * 2011-12-22 2013-07-10 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций" (ОАО "ВНИИАЭС") Jet apparatus for steam generator pgv-1000
RU2679770C1 (en) * 2018-04-10 2019-02-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Thermal-chemical generator

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT501529A1 (en) * 2005-03-11 2006-09-15 Nagel Siegfried HIGH-PRESSURE STEAM JET PUMP WITH THERMAL STEAM EXHAUST IN LAVAL THREAD
RU2487298C1 (en) * 2011-12-22 2013-07-10 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций" (ОАО "ВНИИАЭС") Jet apparatus for steam generator pgv-1000
RU2679770C1 (en) * 2018-04-10 2019-02-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Thermal-chemical generator

Also Published As

Publication number Publication date
UA19578A (en) 1997-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4949544A (en) Series intercooler
US4463567A (en) Power production with two-phase expansion through vapor dome
US5531073A (en) Rankine cycle power plant utilizing organic working fluid
US6269626B1 (en) Regenerative fuel heating system
CN106661875B (en) Transonic two-phase reaction turbine
US4479354A (en) Limited expansion vapor cycle
CA1140888A (en) Energy conversion method and system
US4420373A (en) Energy conversion method and system
US20100269503A1 (en) Method and device for converting thermal energy of a low temperature heat source to mechanical energy
EP2662536A2 (en) Gas Turbine Compressor Water Wash System
US5165239A (en) Water augmented indirectly-fired gas turbine systems and method
US4239603A (en) Fuel-efficient generation of ejecting steam
US20120159923A1 (en) System and method for using gas turbine intercooler heat in a bottoming steam cycle
WO2009123668A1 (en) Radial counterflow steam stripper
CN114575951B (en) Organic Rankine two-stage flash evaporation circulating system with gas-liquid injector
RU2137035C1 (en) Steam turbine plant feed water preheating system
US5794447A (en) Rankine cycle boiler feed via hydrokinetic amplifier
RU2411368C2 (en) Operating method of power plant with gas turbine unit
CN105484810A (en) Waste steam mechanical compressing and reusing device and method
NZ248146A (en) Rankine cycle power plant with two turbine stages; second turbine stage of higher efficiency than first
RU2174615C2 (en) Gas-steam plant operation method
RU2076929C1 (en) Peak power generation process and combined-cycle plant for its implementation
CA2479985A1 (en) Enhanced energy conversion system from a fluid heat stream
UA63118A (en) System of feeding water and steam circulation of a steam-turbine unit
US11898469B2 (en) Reaction turbine operating on condensing vapors