RU2623005C1

RU2623005C1 - Kochetov's condensing steam turbine power station

Info

Publication number: RU2623005C1
Application number: RU2016140655A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2016-10-17
Filing date: 2016-10-17
Publication date: 2017-06-21

Abstract

FIELD: power industry.

SUBSTANCE: condensing steam turbine power station, containing a boiler plant, a steam turbine plant and electrical devices that provide power to the consumer. The power plant also contains a cooling tower that is made with a circulating water supply system, this system has separate hydraulic circuits for the preparation and consumption of water for the cooling tower, and at the same time contains two tanks for collecting water with a water make up system used for evaporation. Also, each of the nozzles located in the upper part of the cooling tower unit comprises a cylindrical hollow body with a nozzle and a central core.

EFFECT: invention allows to increase the efficiency of the power plant operation, and also allows to achieve rational use of secondary energy resources.

2 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к тепловым электростанциям промышленных предприятий, где применяются башенные или вентиляторные градирни.The invention relates to a power system, in particular to thermal power plants of industrial enterprises, where tower or fan cooling towers are used.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому объекту является тепловая электростанция, содержащая:The closest in technical essence and the achieved result to the claimed object is a thermal power plant containing:

- энергетический котел, в который подводится питательная вода под большим давлением, топливо и атмосферный воздух для горения. В топке котла идет процесс горения - химическая энергия топлива превращается в тепловую и лучистую энергию. Питательная вода протекает по трубной системе, расположенной внутри котла. Сгорающее топливо является мощным источником теплоты, которая передается питательной воде. Последняя нагревается до температуры кипения и испаряется. Получаемый пар в этом же котле перегревается сверх температуры кипения. Этот пар с температурой 540°C и давлением 13÷24 МПа по одному или нескольким трубопроводам подается в паровую турбину;- An energy boiler, in which feed water is supplied under high pressure, fuel and atmospheric combustion air. The combustion process is going on in the boiler furnace - the chemical energy of the fuel is converted into thermal and radiant energy. Feed water flows through a pipe system located inside the boiler. Combustible fuel is a powerful source of heat that is transferred to feed water. The latter is heated to boiling point and evaporates. The resulting steam in the same boiler overheats above the boiling point. This steam with a temperature of 540 ° C and a pressure of 13 ÷ 24 MPa is fed through one or more pipelines to a steam turbine;

- турбоагрегат, состоящий из паровой турбины, электрогенератора и возбудителя. Паровая турбина, в которой пар расширяется до очень низкого давления (примерно в 20 раз меньше атмосферного), преобразует потенциальную энергию сжатого и нагретого до высокой температуры пара в кинетическую энергию вращения ротора турбины. Турбина приводит электрогенератор, преобразующий кинетическую энергию вращения ротора генератора в электрический ток. Электрогенератор состоит из статора, в электрических обмотках которого генерируется ток, и ротора, представляющего собой вращающийся электромагнит, питание которого осуществляется от возбудителя;- a turbine unit consisting of a steam turbine, an electric generator and a pathogen. A steam turbine, in which steam expands to a very low pressure (about 20 times less than atmospheric pressure), converts the potential energy of compressed and heated to high temperature steam into kinetic energy of rotation of the turbine rotor. The turbine drives an electric generator that converts the kinetic energy of rotation of the generator rotor into electric current. An electric generator consists of a stator, in the electric windings of which a current is generated, and a rotor, which is a rotating electromagnet, which is powered by a pathogen;

- конденсатор служит для конденсации пара, поступающего из турбины, и создания глубокого разрежения. Это позволяет очень существенно сократить затрату энергии на последующее сжатие образовавшейся воды и одновременно увеличить работоспособность пара, т.е. получить большую мощность от пара, выработанного котлом;- the condenser serves to condense the steam coming from the turbine and create a deep vacuum. This allows you to very significantly reduce the energy consumption for the subsequent compression of the formed water and at the same time increase the efficiency of the steam, i.e. get more power from the steam generated by the boiler;

- питательный насос для подачи питательной воды в котел и создания высокого давления перед турбиной (патент РФ №2418255, МПК F28C 1/00, прототип).- a feed pump for supplying feed water to the boiler and creating high pressure in front of the turbine (RF patent No. 2418255, IPC F28C 1/00, prototype).

Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая эффективность и недостаточно рациональное использование вторичных энергоресурсов, например в градирне, где охлаждение воды происходит с поверхности мелкофракционного капельного потока, и имеет место сравнительно малый диапазон гидравлических и тепловых нагрузок, при которых градирня может эффективно охлаждать циркуляционную воду.A disadvantage of the known device is the relatively low efficiency and insufficiently rational use of secondary energy resources, for example, in a cooling tower, where water is cooled from the surface of a small fraction droplet stream, and there is a relatively small range of hydraulic and thermal loads at which the cooling tower can effectively cool circulating water.

Технически достижимый результат - повышение эффективности работы электростанции и рациональное использование вторичных энергоресурсов.A technically achievable result is an increase in the efficiency of the power plant and the rational use of secondary energy resources.

Это достигается тем, что в конденсационной паротурбинной электростанции, содержащей котельную установку, производящую пар высоких параметров, паротурбинную установку, преобразующую теплоту пара в механическую энергию, и электрические устройства, обеспечивающие выработку электроэнергии потребителю, основным элементом котельной установки является газовый котел, газ для работы которого подается от газораспределительной станции к горелкам, расположенным в поде котла, а котел представляет собой П-образную конструкцию с газоходами прямоугольного сечения, причем левая часть является топкой, внутренняя часть которой свободна, и в которой происходит горение топлива, при этом к горелкам специальным дутьевым вентилятором непрерывно подается горячий воздух, нагреваемый в воздухоподогревателе, при этом часть дымовых газов, уходящих из котла, специальным вентилятором рециркуляции подается к основному воздуху и смешивается с ним, причем стены топки облицованы экранами, представляющими собой трубы, к которым подается питательная вода из экономайзера, а пространство за топкой котла заполнено трубами, внутри которых движется пар или вода, причем снаружи эти трубы омываются горячими дымовыми газами, постепенно остывающими при движении к дымовой трубе, при этом основной пароперегреватель состоит из потолочного 20, ширмового 21 и конвективного 22 элементов, а паровая турбина турбоагрегата состоит из нескольких отдельных турбин - цилиндров: цилиндра высокого давления, цилиндра среднего давления и одного или нескольких одинаковых цилиндров низкого давления, из которых пар поступает в конденсатор, представляющий собой теплообменник, по трубкам которого непрерывно протекает охлаждающая вода, подаваемая циркуляционным насосом из аванкамеры градирни, выполненной с системой оборотного водоснабжения, которая имеет раздельные гидравлические контуры приготовления и потребления воды для градирни и содержит два бака для сбора воды с системой подпитки воды, затрачиваемой на испарение, причем баки соединены между собой компенсационной трубой, обеспечивающей гидравлическую независимость контуров приготовления рабочей воды и ее потребления, при этом образующийся в конденсаторе конденсат конденсатным насосом подается через фильтр, гидроаккумулятор и группу регенеративных подогревателей низкого давления в деаэратор, из которого питательная вода питательным насосом, приводимым в действие электродвигателем или специальной паровой турбиной, подается в группу подогревателей высокого давления, а газообразные продукты сгорания топлива, отдав свою основную теплоту питательной воде, поступают на трубы экономайзера и в воздухоподогреватель, в которых они охлаждаются до температуры 140-160°C и направляются с помощью дымососа к дымовой трубе.This is achieved by the fact that in a condensing steam turbine power plant containing a boiler plant that produces high-quality steam, a steam turbine plant that converts the heat of steam into mechanical energy, and electrical devices that generate electricity to the consumer, the main element of the boiler plant is a gas boiler, the gas for which is supplied from the gas distribution station to the burners located in the bottom of the boiler, and the boiler is a U-shaped design with direct gas ducts coal section, the left part being a furnace, the inside of which is free, and in which the fuel is burning, while the hot air heated in the air heater is continuously supplied to the burners with a special blower fan, while some of the flue gases leaving the boiler are fed with a special recirculation fan is supplied to the main air and mixed with it, and the walls of the furnace are lined with screens, which are pipes to which feed water is supplied from the economizer, and the space behind the furnace the boiler is filled with pipes inside which steam or water moves, and outside these pipes are washed by hot flue gases, which gradually cool down when moving towards the chimney, while the main superheater consists of a ceiling 20, a screen 21 and a convective 22 elements, and the steam turbine of the turbine unit several separate turbines - cylinders: a high-pressure cylinder, a medium-pressure cylinder and one or more identical low-pressure cylinders, from which steam enters a condenser, which represents The first heat exchanger, the cooling water continuously flowing through its tubes, is supplied by a circulation pump from the cooling chamber’s inlet chamber, made with a reverse water supply system, which has separate hydraulic circuits for preparing and consuming water for the cooling tower and contains two water collection tanks with a water recharge system for evaporation moreover, the tanks are interconnected by a compensation pipe, providing hydraulic independence of the circuits for the preparation of working water and its consumption, while The condensate stored in the condenser is pumped through a filter, a hydraulic accumulator and a group of regenerative low-pressure heaters to a deaerator, from which feed water is supplied to a group of high-pressure heaters by a feed pump driven by an electric motor or a special steam turbine, and gaseous products of fuel combustion the main heat of the feed water is supplied to the economizer pipes and to the air heater, in which they are cooled to a temperature of 140-160 ° C and directs exhauster via the chimney.

На фиг. 1 представлена схема конденсационной паротурбинной электростанции (ТЭС), работающей на газе, на фиг. 2-6 - варианты оросительной системы градирни, на фиг. 7 - вариант комбинированной градирни.In FIG. 1 is a diagram of a gas condensing steam turbine power plant (TPP), FIG. 2-6 are variants of the cooling tower irrigation system, in FIG. 7 is a variant of a combined cooling tower.

Основными узлами конденсационной паротурбинной электростанции являются: котельная установка, производящая пар высоких параметров; турбинная или паротурбинная установка, преобразующая теплоту пара в механическую энергию вращения ротора турбоагрегата, и электрические устройства (электрогенератор, трансформатор и т.д.), обеспечивающие выработку электроэнергии потребителю, подаваемую посредством линий электропередач (ЛЭП).The main components of a condensing steam turbine power plant are: a boiler plant producing high-quality steam; a turbine or steam turbine installation that converts the heat of steam into the mechanical energy of rotation of the rotor of the turbine unit, and electrical devices (electric generator, transformer, etc.) that provide electricity to the consumer through the transmission lines (power lines).

Основным элементом котельной установки является газовый котел, газ для работы которого подается от газораспределительной станции 1, подключенной к магистральному газопроводу (на чертеже не показан). Давление газа в газораспределительной станции 1 снижается до нескольких атмосфер и газ подается к горелкам 2, расположенным в поде котла (в случае применения горелок подовых). Котел представляет собой, например (как вариант) П-образную конструкцию с газоходами прямоугольного сечения, причем левая часть является топкой. Внутренняя часть топки свободна, и в ней происходит горение топлива, в рассматриваемом случае - газа. К горелкам 2 специальным дутьевым вентилятором 28 непрерывно подается горячий воздух, нагреваемый в воздухоподогревателе 25, например вращающимся воздухоподогревателе, теплоаккумулирующая набивка которого на первой половине оборота обогревается уходящими дымовыми газами, а на второй половине оборота - нагревает поступающий из атмосферы воздух. Для повышения температуры воздуха используется рециркуляция: часть дымовых газов, уходящих из котла, специальным вентилятором рециркуляции 29 подается к основному воздуху и смешивается с ним. Горячий воздух смешивается с газом и через горелки 2 котла подается в его топку - камеру, в которой происходит горение топлива. При горении образуется факел, представляющий собой мощный источник лучистой энергии. Таким образом, при горении топлива его химическая энергия превращается в тепловую и лучистую энергию факела.The main element of the boiler installation is a gas boiler, the gas for operation of which is supplied from the gas distribution station 1 connected to the main gas pipeline (not shown in the drawing). The gas pressure in the gas distribution station 1 is reduced to several atmospheres and the gas is supplied to the burners 2 located in the bottom of the boiler (in the case of hearth burners). The boiler is, for example (as an option) a U-shaped design with rectangular ducts, with the left side being a firebox. The inner part of the furnace is free, and there is combustion of fuel, in this case gas. Hot air is continuously supplied to the burners 2 by a special blower fan 28, heated in an air heater 25, for example, a rotating air heater, the heat-accumulating packing of which in the first half of the revolution is heated by the flue gases, and in the second half of the revolution it heats the air coming from the atmosphere. To increase the air temperature, recirculation is used: part of the flue gases leaving the boiler is supplied to the main air by a special recirculation fan 29 and mixed with it. Hot air is mixed with gas and through the burners 2 of the boiler is fed into its furnace - the chamber in which the combustion of fuel occurs. When burning, a torch is formed, which is a powerful source of radiant energy. Thus, when a fuel burns, its chemical energy is converted into thermal and radiant energy of the torch.

Стены топки облицованы экранами 19, представляющими собой трубы, к которым подается питательная вода из экономайзера 24, при этом в экранах прямоточного котла питательная вода, проходя трубную систему котла, только один раз, нагревается и испаряется, превращаясь в сухой насыщенный пар. В рассматриваемой схеме могут быть использованы также барабанные котлы, в экранах которых осуществляется многократная циркуляция питательной воды, а отделение пара от котловой воды происходит в барабане.The walls of the furnace are lined with screens 19, which are pipes to which feed water is supplied from the economizer 24, while in the screens of the once-through boiler, feed water, passing through the boiler pipe system, heats and evaporates only once, turning into dry saturated steam. In this scheme, drum boilers can also be used, in the screens of which multiple circulation of feed water is carried out, and the steam is separated from the boiler water in the drum.

Пространство за топкой котла достаточно густо заполнено трубами, внутри которых движется пар или вода. Снаружи эти трубы омываются горячими дымовыми газами, постепенно остывающими при движении к дымовой трубе 26.The space behind the boiler furnace is quite densely filled with pipes, inside which steam or water moves. Outside, these pipes are washed by hot flue gases, which gradually cool when moving to the chimney 26.

Сухой насыщенный пар поступает в основной пароперегреватель, состоящий из потолочного 20, ширмового 21 и конвективного 22 элементов. В основном пароперегревателе повышается его температура и, следовательно, потенциальная энергия. Полученный на выходе из конвективного пароперегревателя пар высоких параметров покидает котел и поступает по паропроводу к паровому турбоагрегату.Dry saturated steam enters the main superheater, consisting of ceiling 20, screen 21 and convective 22 elements. Basically, a superheater increases its temperature and, therefore, potential energy. The steam of high parameters received at the exit of the convective superheater leaves the boiler and enters through the steam line to the steam turbine unit.

Мощная паровая турбина турбоагрегата состоит из нескольких отдельных турбин - цилиндров. К первому цилиндру - цилиндру высокого давления (ЦВД) 17 пар подводится прямо из котла, и поэтому он имеет высокие параметры (для турбин СКД - 23,5 МПа, 540°C, т.е. 240 ат/540°C). На выходе из ЦВД давление пара составляет 3÷3,5 МПа (30÷35 ат), а температура - 300÷340°C. Если бы пар продолжал расширяться в турбине дальше от этих параметров до давления в конденсаторе, то он стал бы настолько влажным, что длительная работа турбины была бы невозможной из-за эрозионного износа его деталей в последнем цилиндре. Поэтому из ЦВД относительно холодный пар возвращается обратно в котел в промежуточный пароперегреватель 23. В нем пар попадает снова под воздействие горячих газов котла, его температура повышается до исходной (540°C). Полученный пар направляется в цилиндр среднего давления (ЦСД) 16. После расширения в ЦСД до давления 0,2÷0,3 МПа (2÷3 ат) пар поступает в один или несколько одинаковых цилиндров низкого давления (ЦНД) 15.A powerful steam turbine of a turbine unit consists of several separate turbines - cylinders. To the first cylinder - the high-pressure cylinder (CVP) 17 pairs are supplied directly from the boiler, and therefore it has high parameters (for SKD turbines - 23.5 MPa, 540 ° C, i.e. 240 at / 540 ° C). At the outlet of the CVP, the vapor pressure is 3–3.5 MPa (30–35 atm), and the temperature is 300–340 ° C. If the steam continued to expand further in the turbine from these parameters to the pressure in the condenser, then it would become so wet that continuous operation of the turbine would be impossible due to erosive wear of its parts in the last cylinder. Therefore, relatively cold steam is returned from the CVP back to the boiler to the intermediate superheater 23. In it, the steam again falls under the influence of the hot gases of the boiler, its temperature rises to the initial temperature (540 ° C). The resulting steam is sent to the medium-pressure cylinder (DPS) 16. After expanding to the DPS to a pressure of 0.2 ÷ 0.3 MPa (2 ÷ 3 atm), the steam enters one or more identical low-pressure cylinders (LPC) 15.

Таким образом, расширяясь в турбине, пар вращает ее ротор, соединенный с ротором электрического генератора 14, в статорных обмотках 13 которого образуется электрический ток. Трансформатор повышает его напряжение для уменьшения потерь в линиях электропередачи, передает часть выработанной энергии на питание собственных нужд ТЭС, а остальную электроэнергию отпускает в энергосистему по ЛЭП.Thus, expanding in the turbine, the steam rotates its rotor connected to the rotor of the electric generator 14, in the stator windings 13 of which an electric current is generated. The transformer increases its voltage to reduce losses in power lines, transfers part of the generated energy to power the auxiliary needs of the TPP, and releases the rest of the electricity to the power system via power lines.

И котел, и турбина могут работать только при очень высоком качестве питательной воды и пара, допускающем лишь ничтожные примеси других веществ. Кроме того, расходы пара огромны (например, в энергоблоке 1200 МВт за одну секунду испаряется, проходит через турбину и конденсируется более 1 т воды). Поэтому нормальная работа энергоблока возможна только при создании замкнутого цикла циркуляции рабочего тела высокой чистоты.Both the boiler and the turbine can work only with a very high quality of feed water and steam, allowing only insignificant impurities of other substances. In addition, the steam consumption is huge (for example, in a 1200 MW power unit it evaporates in one second, passes through a turbine and condenses more than 1 ton of water). Therefore, the normal operation of the power unit is possible only when creating a closed cycle of circulation of a working fluid of high purity.

Пар, покидающий ЦНД турбины, поступает в конденсатор 12, представляющий собой теплообменник, по трубкам которого непрерывно протекает охлаждающая вода, подаваемая циркуляционным насосом 9 из аванкамеры 10 градирни 11 (а также возможна схема подачи из водохранилища или реки). Градирня 11 выполнена в виде железобетонной пустотелой вытяжной башни высотой до 150 м и выходным диаметром 40÷70 м, которая создает самотягу для воздуха, поступающего снизу через воздухо-направляющие щиты (на чертеже не показано). Внутри градирни 11 на высоте 10÷20 м устанавливают оросительное и разбрызгивающее устройства, при этом воздух, движущийся вверх, заставляет часть капель (примерно 1,5÷2%) испаряться, за счет чего охлаждается вода, поступающая из конденсатора 12 и нагретая в нем. Охлажденная вода собирается внизу в бассейне, и перетекает в аванкамеру 10, откуда циркуляционным насосом 9 она подается снова в конденсатор 12.The steam leaving the low-pressure cylinder of the turbine enters the condenser 12, which is a heat exchanger, the cooling water continuously flowing through its tubes supplied by the circulation pump 9 from the chamber 10 of the cooling tower 11 (as well as a supply circuit from a reservoir or river is possible). The cooling tower 11 is made in the form of a reinforced concrete hollow exhaust tower with a height of up to 150 m and an output diameter of 40 ÷ 70 m, which creates a self-pull for air coming from below through the air guide panels (not shown in the drawing). Inside the cooling tower 11, irrigation and spraying devices are installed at a height of 10 ÷ 20 m, while the air moving upward makes some of the droplets (about 1.5 ÷ 2%) evaporate, due to which the water coming from the condenser 12 is cooled and heated in it . Chilled water is collected at the bottom of the pool, and flows into the chamber 10, from where it is fed back to the condenser 12 by the circulation pump 9.

В рассматриваемой схеме применена система оборотного водоснабжения, которая имеет раздельные гидравлические контуры приготовления и потребления воды для градирни (возможен вариант с несколькими параллельно соединенными градирнями - на чертеже не показано). Система содержит два бака для сбора воды: бак 30 и бак 31 с системой подпитки 32 воды, затрачиваемой на испарение. Баки 30 и 31 (емкости) соединены между собой компенсационной трубой, обеспечивающей гидравлическую независимость контуров приготовления рабочей воды и ее потребления.In the scheme under consideration, a reverse water supply system is used, which has separate hydraulic circuits for preparing and consuming water for the cooling tower (a variant with several parallel connected cooling towers is possible - not shown in the drawing). The system contains two tanks for collecting water: a tank 30 and a tank 31 with a recharge system 32 of the water spent on evaporation. Tanks 30 and 31 (containers) are interconnected by a compensation pipe, which ensures hydraulic independence of the circuits for the preparation of working water and its consumption.

Бак 30 соединен с насосом 38, который подает горячую воду потребителю 35, который отбирает тепло этой воды либо посредством тепломассообменных аппаратов (на чертеже не показано), либо посредством аппаратов конвективного теплообмена, например в системах отопления жилых массивов. На участке между насосом 38 и потребителем 35 установлена система контроля гидравлического сопротивления системы, состоящая из манометра 36 и вентиля 37. После охлаждения воды в потребителе 35 она снова поступает через вентиль 34 по трубопроводу 33 во второй бак 31, из которого охлажденная вода насосом 39 через фильтр 40 и вентиль 41 подается по трубопроводу в водораспределительную и оросительного системы градирни 11. На участке между фильтром 40 и вентилем 41 установлена система контроля гидравлического сопротивления фильтра 40, состоящая из манометра 42 и вентиля 43. Наряду с оборотной, используют прямоточное водоснабжение, при котором охлаждающая вода поступает в конденсатор 12 прямо из реки и сбрасывается в нее ниже по течению (на чертеже не показано).The tank 30 is connected to a pump 38, which supplies hot water to a consumer 35, which removes the heat of this water either by means of heat and mass transfer devices (not shown in the drawing) or by means of convective heat exchange devices, for example, in heating systems of residential areas. In the area between the pump 38 and the consumer 35, a hydraulic resistance control system is installed, consisting of a pressure gauge 36 and a valve 37. After cooling the water in the consumer 35, it again enters through the valve 34 through the pipe 33 into the second tank 31, from which the cooled water by the pump 39 through filter 40 and valve 41 are piped to the water distribution and irrigation system of cooling tower 11. In the area between the filter 40 and valve 41, a hydraulic resistance control system for filter 40 is installed, consisting of a pressure gauge a 42 and valve 43. Along with the circulating water, direct-flow water supply is used, in which cooling water enters the condenser 12 directly from the river and is discharged into it downstream (not shown in the drawing).

Оросительная система градирни 11 (фиг. 2) представляет собой блок насадки градирни и содержит сложенные слоями параллельно друг другу трубчатые элементы 44 из термопластичного материала с решетчатой стенкой. По торцам 45 трубчатые элементы 44 сварены между собой, выполнены с треугольным поперечным сечением и между каждым слоем трубчатых элементов 44 поперек трубчатых элементов 44 вдоль каждого их торцов 45 проложена полоса 46 из термопластичного материала, сваренная с трубчатыми элементами 44 в местах их соприкосновения с полосой 46, причем в процессе сварки оплавляют торцевые участки трубчатых элементов 44 и проложенных между ними полос 46 и формируют в процессе оплавления монолитные торцевые стенки блока. Полости каждого из трубчатых элементов 44 и межтрубное пространство заполнено полыми полимерными шарами 47, причем диаметр шаров на 5-10% больше максимального размера ячейки решетчатой стенки трубчатых элементов.The irrigation system of the cooling tower 11 (Fig. 2) is a tower nozzle block and contains tubular elements 44 of thermoplastic material with a lattice wall folded in layers parallel to each other. At the ends 45, the tubular elements 44 are welded together, made with a triangular cross-section, and between each layer of the tubular elements 44 across the tubular elements 44 a strip 46 of thermoplastic material is laid along each of their ends 45, welded with the tubular elements 44 at the points of contact with the strip 46 moreover, during the welding process, the end sections of the tubular elements 44 and the strips 46 laid between them are melted and monolithic end walls of the block are formed during the reflow process. The cavities of each of the tubular elements 44 and the annular space are filled with hollow polymer balls 47, the diameter of the balls being 5-10% larger than the maximum cell size of the lattice wall of the tubular elements.

Кроме того, в блоке насадки в поперечном сечении все трубчатые элементы 44 могут иметь одинаковое поперечное сечение и могут быть выполнены в форме равностороннего или равнобедренного треугольника. Трубчатые элементы 44 в слоях могут быть уложены таким образом, что в поперечном сечении трубчатые элементы 44 расположены один под другим или трубчатые элементы 44 в слоях могут быть уложены таким образом, что в поперечном сечении в соседних слоях трубчатые элементы 44 одного слоя расположены между трубчатыми элементами 44 соседнего слоя.In addition, in the nozzle block in cross section, all tubular elements 44 can have the same cross section and can be made in the form of an equilateral or isosceles triangle. The tubular elements 44 in the layers can be stacked so that in the cross section the tubular elements 44 are located one below the other or the tubular elements 44 in the layers can be stacked so that in the cross section in the adjacent layers the tubular elements 44 of the same layer are located between the tubular elements 44 adjacent layers.

При использовании блока насадки в качестве оросителя воду, подлежащую охлаждению в градирне, разбрызгивают на ороситель, а затем она стекает по поверхности трубчатых элементов 44 и охлаждается встречным потоком воздуха, при этом в процессе эксплуатации жесткая конструкция блоков позволяет сохранять исходную конфигурацию собранного блока, что позволяет повысить эффективность процесса тепломассообмена в градирне.When using the nozzle block as an irrigator, the water to be cooled in the tower is sprayed onto the irrigator, and then it flows down the surface of the tubular elements 44 and is cooled by an oncoming air flow, while during operation, the rigid construction of the blocks allows you to maintain the original configuration of the assembled block, which allows to increase the efficiency of heat and mass transfer in the cooling tower.

При использовании блока насадки в качестве водоуловителя капли воды, которые уносятся вместе с воздушным потоком, при проходе несколько слоев трубчатых элементов 44 оседают на поверхности последних, собираются в большие капли и стекают обратно в бассейн градирни. Таким образом предотвращается потеря воды с капельным уносом.When using the nozzle block as a water trap, drops of water that are carried away with the air stream, when passing, several layers of tubular elements 44 settle on the surface of the latter, collect in large drops and flow back to the cooling tower pool. This prevents the loss of water with a drip.

Оросительная система градирни 11 (фиг. 3) может быть выполнена в виде модуля из слоев 48 полимерных ячеистых труб 49. Трубы ориентированы во всех слоях 48 параллельно друг другу и спаяны по торцам 50 модуля между собой в местах 51 соприкосновения. Полости каждой из труб и межтрубное пространство заполнено полыми полимерными шарами 52, причем диаметр шаров на 5÷10% больше максимального размера ячейки труб 49.The irrigation system of the cooling tower 11 (Fig. 3) can be made in the form of a module from the layers 48 of polymer cellular pipes 49. The pipes are oriented in all layers 48 parallel to each other and are soldered along the ends 50 of the module between them in places 51 of contact. The cavities of each of the pipes and the annular space are filled with hollow polymer balls 52, and the diameter of the balls is 5 ÷ 10% larger than the maximum pipe cell size 49.

При этом для увеличения жесткости конструкции трубы в смежных слоях могут быть размещены в шахматном порядке относительно друг друга.Moreover, to increase the rigidity of the pipe structure in adjacent layers can be staggered relative to each other.

Ячеистые полимерные трубы 49 получают методом экструзии, нарезают на секции, длина которых соответствует длине боковой стороны модуля, и укладывают в кондуктор, соблюдая необходимое направление укладки, т.е. располагая трубы 49 параллельно друг другу. После накопления в кондукторе необходимого количества труб 49 к их торцам подводят нагревательные элементы и сваривают их между собой в местах 51 соприкосновения. За счет этого по торцам 50 модуля оросителя образуются диафрагмы жесткости, позволяющие ему в процессе эксплуатации сохранить исходную оптимальную геометрию своих элементов. Дополнительную жесткость конструкции придает более плотная укладка труб в шахматном порядке в смежных слоях.Cellular polymer pipes 49 are obtained by extrusion, cut into sections, the length of which corresponds to the length of the side of the module, and laid in the conductor, observing the necessary laying direction, i.e. placing pipes 49 parallel to each other. After the accumulation in the conductor of the required number of pipes 49, heating elements are brought to their ends and welded to each other in places of contact 51. Due to this, stiffness diaphragms are formed at the ends 50 of the sprinkler module, allowing it to maintain the initial optimal geometry of its elements during operation. An additional rigidity of the structure is given by a denser stacking of pipes staggered in adjacent layers.

Трубы в модуле могут быть расположены наклонно (фиг. 4). Трубы могут быть выполнены извилистыми (фиг. 5). Трубы могут быть собраны из гофрированных листов (фиг. 6), которые сварены по краям гофр, причем структура каналов может быть как прямой, извилистой, наклонной, так и состоящей из комбинаций этих форм.Pipes in the module can be located obliquely (Fig. 4). The pipes can be made sinuous (Fig. 5). Pipes can be assembled from corrugated sheets (Fig. 6), which are welded along the edges of the corrugations, and the structure of the channels can be either straight, curved, inclined, or consisting of combinations of these shapes.

Пар, поступающий из турбины в межтрубное пространство конденсатора 12, конденсируется и стекает вниз; образующийся конденсат конденсатным насосом 6 подается через фильтр 5, гидроаккумулятор 4 и группу регенеративных подогревателей низкого давления (ПНД) 3 - в деаэратор 8. В ПНД температура конденсата повышается за счет теплоты конденсации пара, отбираемого из турбины. Это позволяет уменьшить расход топлива в котле и повысить экономичность электростанции. В деаэраторе 8 происходит деаэрация - удаление из конденсата растворенных в нем газов, нарушающих работу котла. Одновременно бак деаэратора представляет собой емкость для питательной воды котла.The steam coming from the turbine into the annulus of the condenser 12 condenses and flows down; the condensate formed by the condensate pump 6 is fed through the filter 5, the hydraulic accumulator 4 and the group of regenerative low pressure heaters (PND) 3 to the deaerator 8. In the PND, the temperature of the condensate rises due to the heat of condensation of the steam taken from the turbine. This allows you to reduce fuel consumption in the boiler and increase the efficiency of the power plant. In deaerator 8, deaeration takes place - removal from the condensate of gases dissolved in it, disrupting the operation of the boiler. At the same time, the deaerator tank is a container for boiler feed water.

Из деаэратора питательная вода питательным насосом 7, приводимым в действие электродвигателем или специальной паровой турбиной, подается в группу подогревателей высокого давления (ПВД) 18.From the deaerator, feed water is supplied to the group of high pressure heaters (LDPE) 18 by a feed pump 7 driven by an electric motor or a special steam turbine.

Регенеративный подогрев конденсата в ПНД 3 и ПВД 18 - это основной и очень выгодный способ повышения КПД ТЭС. Пар, который расширился в турбине от входа до трубопровода отбора, выработал определенную мощность, а поступив в регенеративный подогреватель, передал свое тепло конденсации питательной воде (а не охлаждающей как в прототипе), повысив ее температуру и тем самым сэкономив расход топлива в котле. Температура питательной воды котла за ПВД, т.е. перед поступлением в котел, составляет в зависимости от начальных параметров 240÷280°C. Таким образом замыкается технологический пароводяной цикл преобразования химической энергии топлива в механическую энергию вращения ротора турбоагрегата. Газообразные продукты сгорания топлива, отдав свою основную теплоту питательной воде, поступают на трубы экономайзера 24 и в воздухоподогреватель 25, в которых они охлаждаются до температуры 140÷160°C и направляются с помощью дымососа 27 к дымовой трубе 26.Regenerative condensate heating in HDPE 3 and LDPE 18 is the main and very beneficial way to increase the efficiency of thermal power plants. The steam, which expanded in the turbine from the inlet to the extraction pipe, generated a certain power, and when it entered the regenerative heater, it transferred its condensation heat to the feed water (rather than cooling water as in the prototype), increasing its temperature and thereby saving fuel consumption in the boiler. The boiler feed water temperature behind the LDPE, i.e. before entering the boiler, depending on the initial parameters is 240 ÷ 280 ° C. Thus, the technological steam-water cycle of the conversion of the chemical energy of the fuel into the mechanical energy of rotation of the rotor of the turbine unit is closed. Gaseous products of fuel combustion, having given their main heat to the feed water, enter the pipes of the economizer 24 and the air heater 25, in which they are cooled to a temperature of 140-160 ° C and sent using a smoke exhauster 27 to the chimney 26.

Комбинированная градирня (фиг. 7) с рациональной системой оборотного водоснабжения содержит корпус 51, в нижней части которого расположена водосборная ванна 52, выполненная по форме корпуса из водосборных щитов 53. Над ванной 52 установлено устройство для забора воздуха, выполненное в виде жалюзийных решеток 54, расположенных по периметру корпуса 51. В верхней части корпуса 51 градирни установлен корпус осевого вентилятора 64, выполненный из стеклопластика и включающий в себя конфузор 60, расположенный над каплеуловителем 59, соосно корпусу градирни, и жестко соединенный с ним. С конфузором 60 соосно соединены цилиндрическая часть 61, внутри которой размещено с зазором рабочее колесо 65 вентилятора 64, и диффузор 62, в котором закреплены, по крайней мере, три регулируемые растяжки 13 для установки вентилятора 64 со встроенным электродвигателем. В средней части корпуса 51 градирни расположена водораспределительная система 57 с коллекторами переменного сечения и закрепленными на них форсунками 58, разбрызгивающими воду над оросительным устройством 55, фиксируемым в корпусе посредством ребер жесткости 56.The combined cooling tower (Fig. 7) with a rational reverse water supply system includes a housing 51, in the lower part of which there is a catchment basin 52, made in the form of a housing from drainage panels 53. Above the bathtub 52 there is an air intake device made in the form of louvres 54 located along the perimeter of the casing 51. In the upper part of the casing 51 of the cooling tower, an axial fan casing 64 is made of fiberglass and includes a confuser 60 located above the drop catcher 59, coaxially to the casing of the cooling tower nor, and rigidly connected to it. A cylindrical part 61 is coaxially connected to the confuser 60, inside of which the impeller 65 of the fan 64 is placed with a gap, and a diffuser 62, in which at least three adjustable extensions 13 are mounted for mounting the fan 64 with an integrated electric motor. In the middle part of the cooling tower body 51, there is a water distribution system 57 with variable cross-section collectors and nozzles 58 mounted on them, spraying water over the irrigation device 55, fixed in the housing by means of stiffeners 56.

Конденсационная паротурбинная электростанция работает следующим образом.Condensation steam turbine power plant operates as follows.

В паровой турбинной установке (ПТУ) над рабочим телом совершается непрерывный цикл преобразования химической энергии сжигаемого топлива в электрическую энергию. Кроме перечисленных элементов, реальная ПТУ дополнительно содержит большое число насосов, теплообменников и других аппаратов, необходимых для повышения ее эффективности.In a steam turbine installation (PTU) above the working fluid, a continuous cycle of conversion of the chemical energy of the combusted fuel into electrical energy is performed. In addition to these elements, a real vocational school additionally contains a large number of pumps, heat exchangers and other devices necessary to increase its efficiency.

Газ для работы котла подается от газораспределительной станции 1, подключенной к магистральному газопроводу (на чертеже не показан). Давление газа в газораспределительной станции 1 снижается до нескольких атмосфер и газ подается к горелкам 2, расположенным в поде котла (в случае применения горелок подовых). Котел представляет собой, например (как вариант) П-образную конструкцию с газоходами прямоугольного сечения, причем левая часть является топкой. Внутренняя часть топки свободна, и в ней происходит горение топлива, в рассматриваемом случае - газа. К горелкам 2 специальным дутьевым вентилятором 28 непрерывно подается горячий воздух, нагреваемый в воздухоподогревателе 25, например вращающимся воздухоподогревателе, теплоаккумулирующая набивка которого на первой половине оборота обогревается уходящими дымовыми газами, а на второй половине оборота - нагревает поступающий из атмосферы воздух. Для повышения температуры воздуха используется рециркуляция: часть дымовых газов, уходящих из котла, специальным вентилятором рециркуляции 29 подается к основному воздуху и смешивается с ним. Горячий воздух смешивается с газом и через горелки 2 котла подается в его топку - камеру, в которой происходит горение топлива. При горении образуется факел, представляющий собой мощный источник лучистой энергии. Таким образом, при горении топлива его химическая энергия превращается в тепловую и лучистую энергию факела.Gas for the operation of the boiler is supplied from a gas distribution station 1 connected to a gas main (not shown in the drawing). The gas pressure in the gas distribution station 1 is reduced to several atmospheres and the gas is supplied to the burners 2 located in the bottom of the boiler (in the case of hearth burners). The boiler is, for example (as an option) a U-shaped design with rectangular ducts, with the left side being a firebox. The inner part of the furnace is free, and there is combustion of fuel, in this case gas. Hot air is continuously supplied to the burners 2 by a special blower fan 28, heated in an air heater 25, for example, a rotating air heater, the heat-accumulating packing of which in the first half of the revolution is heated by the flue gases, and in the second half of the revolution it heats the air coming from the atmosphere. To increase the air temperature, recirculation is used: part of the flue gases leaving the boiler is supplied to the main air by a special recirculation fan 29 and mixed with it. Hot air is mixed with gas and through the burners 2 of the boiler is fed into its furnace - the chamber in which the combustion of fuel occurs. When burning, a torch is formed, which is a powerful source of radiant energy. Thus, when a fuel burns, its chemical energy is converted into thermal and radiant energy of the torch.

Сухой насыщенный пар поступает в основной пароперегреватель, состоящий из потолочного 20, ширмового 21 и конвективного 22 элементов. В основном пароперегревателе повышается его температура и, следовательно, потенциальная энергия. Полученный на выходе из конвективного пароперегревателя пар высоких параметров покидает котел и поступает по паропроводу к паровому турбоагрегату, в котором, расширяясь в турбине, пар вращает ее ротор, соединенный с ротором электрического генератора 14, в статорных обмотках 13 которого образуется электрический ток. Трансформатор повышает его напряжение для уменьшения потерь в линиях электропередачи, передает часть выработанной энергии на питание собственных нужд ТЭС, а остальную электроэнергию отпускает в энергосистему по ЛЭП.Dry saturated steam enters the main superheater, consisting of ceiling 20, screen 21 and convective 22 elements. Basically, a superheater increases its temperature and, therefore, potential energy. The steam of high parameters received at the exit of the convective superheater leaves the boiler and flows through the steam line to the steam turbine, in which, expanding in the turbine, the steam rotates its rotor connected to the rotor of the electric generator 14, in which stator windings 13 an electric current is generated. The transformer increases its voltage to reduce losses in power lines, transfers part of the generated energy to power the auxiliary needs of the TPP, and releases the rest of the electricity to the power system via power lines.

Пар, покидающий ЦНД турбины, поступает в конденсатор 12, представляющий собой теплообменник, по трубкам которого непрерывно протекает охлаждающая вода, подаваемая циркуляционным насосом 9 из аванкамеры 10 градирни 11 (а также возможна схема подачи из водохранилища или реки). Градирня 11 выполнена с системой оборотного водоснабжения, которая имеет раздельные гидравлические контуры приготовления и потребления воды для градирни (возможен вариант с несколькими параллельно соединенными градирнями - на чертеже не показано). Наряду с оборотной, используют прямоточное водоснабжение, при котором охлаждающая вода поступает в конденсатор 12 прямо из реки и сбрасывается в нее ниже по течению (на чертеже не показано).The steam leaving the low-pressure cylinder of the turbine enters the condenser 12, which is a heat exchanger, the cooling water continuously flowing through its tubes supplied by the circulation pump 9 from the chamber 10 of the cooling tower 11 (as well as a supply circuit from a reservoir or river is possible). The cooling tower 11 is made with a reverse water supply system, which has separate hydraulic circuits for the preparation and consumption of water for the cooling tower (a variant with several cooling towers connected in parallel is not shown in the drawing). Along with the circulating water, direct-flow water supply is used, in which cooling water enters the condenser 12 directly from the river and is discharged into it downstream (not shown in the drawing).

Комбинированная градирня с рациональной системой оборотного водоснабжения работает следующим образом.Combined cooling tower with a rational system of reverse water supply works as follows.

Корпус вентилятора 64 обеспечивает тягу воздуха, который поступает в комбинированную градирню через жалюзийные решетки 54. Попадая в область, занятую оросительным устройством 55, воздушный поток выравнивает свое скоростное поле, и здесь происходит активный теплосъем. Далее воздух направляется через водораспределительную систему 57, снабженную разбрызгивающими форсунками 58, водоуловительное (каплеуловительное) устройство 59 и через корпус вентилятора выбрасывается в атмосферу. Через водораспределительную систему 53 осуществляется подача горячей циркуляционной воды, которая разбрызгивается форсунками 58 в поток поступающего снизу охлажденного в оросительном устройстве 55 воздуха. Здесь происходит охлаждение горячей циркуляционной воды, причем тем интенсивнее, чем больше напор воды на разбрызгивающие форсунки 58. Напор воды охлаждаемой перед разбрызгивающей форсункой 58 находится в диапазоне 0,2÷1,0 атм. Отсюда упомянутое выше ограничение высотной отметки размещения разбрызгивающих форсунок 58 заключается в обеспечении возможно большего напора охлаждаемой воды на них, чем создается активная область мелкофракционного капельного потока, т.е. они расположены на удалении от верха оросительного устройства на расстоянии (0,1÷1,0)⋅h, где h - высота оросительного устройства.The fan casing 64 provides traction of air that enters the combined cooling tower through the louvre grilles 54. Once in the area occupied by the irrigation device 55, the air flow equalizes its velocity field, and active heat removal takes place here. Further, air is directed through a water distribution system 57 provided with spray nozzles 58, a water trap (droplet trap) device 59 and is discharged through the fan casing into the atmosphere. Through the water distribution system 53, hot circulating water is supplied, which is sprayed by nozzles 58 into the stream of air cooled from below cooled in the irrigation device 55. Here, the cooling of the hot circulating water takes place, and the more intensively, the greater the pressure of the water on the spray nozzles 58. The pressure of the water cooled before the spray nozzle 58 is in the range 0.2 ÷ 1.0 atm. Hence, the aforementioned limitation of the elevation of the placement of the spray nozzles 58 is to provide as much pressure of the cooled water on them as possible, which creates an active region of the fine fraction droplet, i.e. they are located at a distance (0.1 ÷ 1.0) устройстваh from the top of the irrigation device, where h is the height of the irrigation device.

Система оборотного водоснабжения имеет раздельные гидравлические контуры приготовления и потребления воды для градирни (возможен вариант с несколькими параллельно соединенными градирнями - на чертеже не показано); она содержит два бака для сбора воды: бак 65 и бак 66 с системой подпитки 67 воды, затрачиваемой на испарение. Баки 65 и 66 (емкости) соединены между собой компенсационной трубой, обеспечивающей гидравлическую независимость контуров приготовления рабочей воды и ее потребления.The reverse water supply system has separate hydraulic circuits for preparing and consuming water for the cooling tower (a variant with several parallel connected cooling towers is possible - not shown in the drawing); it contains two tanks for collecting water: tank 65 and tank 66 with a recharge system 67 of the water spent on evaporation. Tanks 65 and 66 (containers) are interconnected by a compensation pipe that provides hydraulic independence of the circuits for the preparation of working water and its consumption.

Бак 65 соединен с насосом 70, который подает охлажденную в градирне воду потребителю 71. На участке между насосом 70 и потребителем 71 установлена система контроля гидравлического сопротивления системы, состоящая из манометра 72 и вентиля 73. После нагрева воды в потребителе 21 она снова поступает через вентиль 19 по трубопроводу 68 во второй бак 66, из которого нагретая вода насосом 74 через фильтр 75 и вентиль 78 подается по трубопроводу в водораспределительную систему 57 с форсунками 58, размещенными в верхней части оросительного устройства 55 градирни.The tank 65 is connected to a pump 70, which supplies the water cooled in the cooling tower to the consumer 71. In the area between the pump 70 and the consumer 71, a system of hydraulic resistance control is installed, consisting of a pressure gauge 72 and a valve 73. After heating the water in the consumer 21, it again enters through the valve 19 through a pipeline 68 to a second tank 66, from which heated water is pumped through a filter 75 and a valve 78 through a pipeline 75 to a water distribution system 57 with nozzles 58 located at the top of the cooling tower irrigation device 55.

Вода охлаждается встречным потоком воздуха, поступающего противотоком снизу и цикл тепломассообменного процесса повторяется. На участке между фильтром 75 и вентилем 28 установлена система контроля гидравлического сопротивления фильтра 75, состоящая из манометра 77 и вентиля 76.The water is cooled by a counter flow of air coming in counterflow from below and the cycle of the heat and mass transfer process is repeated. In the area between the filter 75 and the valve 28, a hydraulic resistance control system for the filter 75 is installed, consisting of a pressure gauge 77 and a valve 76.

Оросительная система градирни 11 работает следующим образом.The irrigation system of the tower 11 operates as follows.

Вода, разбрызгиваемая форсунками, поступает на ороситель и стекает тонкой пленкой без каплеобразования по его элементам. При этом происходит равномерный тепломассообмен по всему объему оросителя, а следовательно, повышается охлаждающая способность оросителя и снижается материалоемкость.Water sprayed by nozzles enters the sprinkler and flows off with a thin film without droplet formation along its elements. In this case, uniform heat and mass transfer occurs over the entire volume of the sprinkler, and therefore, the cooling ability of the sprinkler increases and the material consumption decreases.

Пар, поступающий из турбины в межтрубное пространство конденсатора 12, конденсируется и стекает вниз; образующийся конденсат конденсатным насосом 6 подается через фильтр 5, гидроаккумулятор 4 и группу регенеративных подогревателей низкого давления (ПНД) 3 - в деаэратор 8. В ПНД температура конденсата повышается за счет теплоты конденсации пара, отбираемого из турбины. Это позволяет уменьшить расход топлива в котле и повысить экономичность электростанции. В деаэраторе 8 происходит деаэрация - удаление из конденсата растворенных в нем газов, нарушающих работу котла. Одновременно бак деаэратора представляет собой емкость для питательной воды котла. Из деаэратора питательная вода питательным насосом 7, приводимым в действие электродвигателем или специальной паровой турбиной, подается в группу подогревателей высокого давления (ПВД) 18.The steam coming from the turbine into the annulus of the condenser 12 condenses and flows down; the condensate formed by the condensate pump 6 is fed through the filter 5, the hydraulic accumulator 4 and the group of regenerative low pressure heaters (PND) 3 to the deaerator 8. In the PND, the temperature of the condensate rises due to the heat of condensation of the steam taken from the turbine. This allows you to reduce fuel consumption in the boiler and increase the efficiency of the power plant. In deaerator 8, deaeration takes place - removal from the condensate of gases dissolved in it, disrupting the operation of the boiler. At the same time, the deaerator tank is a container for boiler feed water. From the deaerator, feed water is supplied to the group of high pressure heaters (LDPE) 18 by a feed pump 7 driven by an electric motor or a special steam turbine.

Газообразные продукты сгорания топлива, отдав свою основную теплоту питательной воде, поступают на трубы экономайзера 24 и в воздухоподогреватель 25, в которых они охлаждаются до температуры 140÷160°C и направляются с помощью дымососа 27 к дымовой трубе 26. Дымовая труба создает разрежение в топке и газоходах котла; кроме того, она рассеивает вредные продукты сгорания в верхних слоях атмосферы, не допуская их высокой концентрации в нижних слоях.The gaseous products of fuel combustion, having given their main heat to the feed water, go to the economizer pipes 24 and to the air heater 25, in which they are cooled to a temperature of 140-160 ° C and sent via a smoke exhauster 27 to the chimney 26. The chimney creates a vacuum in the furnace and boiler flues; in addition, it disperses harmful combustion products in the upper atmosphere, avoiding their high concentration in the lower layers.

Каждая из форсунок 58 (фиг. 8), размещенные в верхней части оросительного устройства 55 градирни, содержит цилиндрический полый корпус 79 с каналом 81 для подвода жидкости и соосную, жестко связанную с корпусом втулку 80 с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки 82, верхняя цилиндрическая ступень 84 которой соединена посредством резьбового соединения с, соосным с ней, центральным сердечником 85, имеющим центральное отверстие 87, и установленным с кольцевым зазором 88 относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки 82.Each of the nozzles 58 (Fig. 8) located in the upper part of the cooling tower irrigation device 55 contains a cylindrical hollow body 79 with a channel 81 for supplying liquid and a coaxial sleeve 80 rigidly connected to the body with a nozzle fixed in its lower part, made in the form a cylindrical two-stage sleeve 82, the upper cylindrical step 84 of which is connected by a threaded connection with, coaxial with it, a central core 85 having a Central hole 87 and installed with an annular gap 88 relative to the inner the surface of the cylindrical sleeve 82.

Кольцевой зазор 88 соединен, по крайней мере, с тремя радиальными каналами 83, выполненными в двухступенчатой втулке 82, соединяющими его с кольцевой полостью 86, образованной внутренней поверхностью втулки 80 и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени 84, причем кольцевая полость 86 связана с каналом 81 корпуса 79 для подвода жидкости.The annular gap 88 is connected with at least three radial channels 83, made in a two-stage sleeve 82, connecting it with an annular cavity 86 formed by the inner surface of the sleeve 80 and the outer surface of the upper cylindrical stage 84, and the annular cavity 86 is connected with the channel 81 of the housing 79 for fluid supply.

К центральному сердечнику 85, в его нижней части, жестко прикреплен распылитель, выполненный в виде усеченного конуса 89, соосного центральному отверстию 87 сердечника, и прикрепленного своим верхним основанием к основанию цилиндра центрального сердечника 85, а к нижнему основанию усеченного конуса 89, посредством, по крайней мере, трех спиц 91, прикреплен рассекатель 90, который выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора 88.To the central core 85, in its lower part, the atomizer is rigidly attached, made in the form of a truncated cone 89, coaxial to the central hole 87 of the core, and attached with its upper base to the base of the cylinder of the central core 85, and to the lower base of the truncated cone 89, by at least three spokes 91, a divider 90 is attached, which is made in the form of an end circular plate, the edges of which are bent towards the annular gap 88.

На внешней боковой поверхности усеченного конуса 89 имеются винтовые канавки (на чертеже не показано), которые способствуют более интенсивному распыливанию жидкости.On the outer side surface of the truncated cone 89 there are screw grooves (not shown in the drawing), which contribute to a more intensive atomization of the liquid.

В рассекателе 90, который прикреплен к нижнему основанию усеченного конуса 89, посредством, по крайней мере, трех спиц 91, и выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора 88, осесимметрично центральному отверстию 87 центрального сердечника 85, выполнено дроссельное отверстие 92.In the divider 90, which is attached to the lower base of the truncated cone 89, by means of at least three spokes 91, and made in the form of an end round plate, the edges of which are bent towards the annular gap 88, axisymmetrically to the Central hole 87 of the Central core 85, made throttle hole 92.

Возможен вариант, когда к втулке 80, жестко связанной с корпусом 79, в ее нижней части соосно прикреплен внешний диффузор 93, а к нижнему основанию усеченного конуса 89 распылителя, жестко прикрепленного к центральному сердечнику 85, в его нижней части, при этом на внешней боковой поверхности усеченного конуса 89 имеются винтовые канавки, соосно прикреплен внутренний перфорированный диффузор 94, таким образом, что выходные сечения внешнего 93 и внутреннего 94 диффузоров, лежат в одной плоскости.An option is possible when an external diffuser 93 is coaxially attached to the sleeve 80, rigidly connected to the housing 79, in its lower part, and to the lower base of the truncated cone 89 of the atomizer, rigidly attached to the central core 85, in its lower part, while on the outer side the surface of the truncated cone 89 has helical grooves, the inner perforated diffuser 94 is coaxially attached, so that the output sections of the external 93 and internal 94 of the diffusers lie in the same plane.

Работа форсунки осуществляется следующим образом.The nozzle is as follows.

Жидкость под давлением подается в полость корпуса форсунки 79 и затем поступает по двум направлениям: первое - в кольцевую полость 86 через радиальные каналы 83, затем в кольцевой зазор 88 между соплом и центральным сердечником 85. При давлениях на входе более 0,2 МПа жидкость разгоняется с образованием пленки жидкости, которая не отрывается от его внешней поверхности и приобретает вращательное движение на винтовой внешней поверхности усеченного конуса 89.Liquid under pressure is supplied to the cavity of the nozzle body 79 and then flows in two directions: first, into the annular cavity 86 through radial channels 83, then into the annular gap 88 between the nozzle and the central core 85. At inlet pressures of more than 0.2 MPa, the liquid accelerates with the formation of a film of liquid, which does not come off its outer surface and acquires rotational motion on the helical outer surface of the truncated cone 89.

Второе направление, по которому поступает жидкость - через канал 81 для подвода жидкости в полость центрального отверстия 87 центрального сердечника 85, а затем через полость усеченного конуса 89 поступает на рассекатель 90, который выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора 88, при этом происходит многократное дробление капельных потоков жидкости, истекающих по этим направлениям.The second direction in which the fluid enters is through the channel 81 for supplying fluid into the cavity of the central hole 87 of the central core 85, and then through the cavity of the truncated cone 89 enters the divider 90, which is made in the form of an end round plate, the edges of which are bent towards the annular gap 88, with multiple crushing of droplet fluid flows flowing in these directions.

Наличие газовых включений в жидкости дополнительно возмущает ее поверхность, что приводит к волнообразованию и объемному дроблению жидкостной пленки. Потери механической энергии при внешнем разгоне (по внешней конической поверхности) уменьшаются по сравнению с таким же разгоном в закрытом канале.The presence of gas inclusions in a liquid additionally perturbs its surface, which leads to wave formation and volumetric crushing of the liquid film. The loss of mechanical energy during external acceleration (on the external conical surface) is reduced compared with the same acceleration in a closed channel.

Claims

1. A condensation steam turbine power plant, comprising a boiler plant producing high-quality steam, a steam turbine plant that converts the heat of steam into mechanical energy, and electrical devices that generate electricity to the consumer, while the main element of the boiler plant is a gas boiler, the gas for which is supplied from the gas distribution station to the burners located in the bottom of the boiler, and the boiler is a U-shaped design with rectangular ducts and the left part is a furnace, the inner part of which is free and in which fuel is burned, while the hot air heated in the air heater is continuously supplied to the burners by a special blower fan, while part of the flue gases leaving the boiler is fed to a burner the main air and mixes with it, and the walls of the furnace are lined with screens, which are pipes to which feed water is supplied from the economizer, and the space behind the furnace of the boiler is filled pipes inside which steam or water moves, and outside these pipes are washed by hot flue gases, which gradually cool when moving to the chimney, while the main superheater consists of ceiling, screen and convective elements, and the steam turbine of the turbine unit consists of several separate turbines - cylinders : high-pressure cylinder, medium-pressure cylinder and one or more identical low-pressure cylinders, from which steam enters the condenser, which is a heat exchanger, at whose cooling water flows continuously from the cooling pump supplied by the circulation chamber of the cooling tower made with a reverse water supply system, which has separate hydraulic circuits for preparing and consuming water for the cooling tower and contains two tanks for collecting water with a water make-up feed system for evaporation, and the tanks are connected between each other with a compensation pipe that ensures hydraulic independence of the circuits for the preparation of working water and its consumption, while forming in the condensate The condensate is fed through a filter, a hydraulic accumulator and a group of regenerative low-pressure heaters to a deaerator, from which feed water is supplied to a group of high-pressure heaters by a feed pump driven by an electric motor or a special steam turbine, and the gaseous products of fuel combustion, giving up their main heat to the feed water, is fed to the economizer pipes and to the air heater, in which they are cooled to a temperature of 140 ÷ 160 ° C and sent using of the exhaust fan to the chimney, and the cooling tower irrigation system contains tubular elements made of thermoplastic material with a lattice wall folded in layers parallel to each other, and at the ends the tubular elements are welded together, the tubular elements are made with a triangular cross section and between each layer of tubular elements across the tubular elements along a strip of thermoplastic material is welded to each of their ends, welded with tubular elements in places of their contact with the strip, and during welding the end sections of the tubular elements and the strips laid between them are melted and monolithic end walls of the block are formed during the reflow process, the cavities of each of the tubular elements and the annulus being filled with hollow polymer balls, the diameter of the balls being 5 ÷ 10% larger than the maximum cell size of the lattice wall of the tubular elements , or made in the form of a module from layers of polymer cellular pipes, the pipes are cylindrical, placed in all layers parallel to each other and welded at the ends of the module between themselves at the points of contact, while the cavities of each of the pipes and the annular space are filled with hollow polymer balls, and the diameter of the balls is 5 ÷ 10% larger than the maximum size of the pipe cell, the cooling tower sprinkler is made in the form of a module from layers of polymer cellular pipes, and the pipes are located in the module obliquely, and the cavities of each of the pipes and the annular space are filled with hollow polymer balls, and the diameter of the balls is 5 ÷ 10% more than the maximum cell size of the pipes, the cooling tower is made with a rational system of circulating water supply, housing, in the lower part of which there is a drainage bathtub made in the form of a housing of water-saving boards, and an air intake device is installed over the bathtub, made in the form of louvres located around the perimeter of the housing, while an axial fan housing is installed in the upper part of the cooling tower made of fiberglass and including a confuser located above the droplet eliminator coaxially to the tower body and rigidly connected to it, with the cylindrical part being coaxially connected to the confuser, inside In which the impeller of the fan is placed with a gap, and a diffuser in which at least three adjustable extensions are mounted for installing a fan with an integrated electric motor, while in the middle part of the cooling tower housing there is a water distribution system with variable section collectors and nozzles fixed to them, spraying water over the irrigation device, fixed in the housing by means of stiffeners, and the water recycling system has separate hydraulic circuits for preparation and consumption of water, at the same time, at least two water collection tanks are located in the lower part of the cooling tower housing, which are interconnected by a compensation pipe, ensuring hydraulic independence of the working water preparation and its consumption circuits, while one tank is connected to the pump, which supplies the water cooled in the cooling tower to the consumer, which again enters through the valve through the pipeline to the second tank, from which the heated water is pumped through the filter and the valve through the pipeline to the manifold from the nozzle placed in the upper part of the tower tower, and in the area between the filter and the valve, a filter hydraulic resistance control system is installed, consisting of a manometer and a valve, characterized in that each of the nozzles located in the upper part of the cooling tower irrigation device contains a cylindrical hollow body with a nozzle and a central core, the housing is made with a channel for supplying liquid and contains a coaxial sleeve rigidly connected to it with a nozzle fixed in its lower part, made in the form of a cylindrical second two-stage sleeve, the upper cylindrical step of which is connected by a threaded connection with a central core coaxial with it, having a central hole and installed with an annular gap relative to the inner surface of the cylindrical sleeve, while the annular gap is connected to at least three radial channels made in a two-stage sleeve connecting it with an annular cavity formed by the inner surface of the sleeve and the outer surface of the upper cylindrical stage, moreover, the annular cavity is connected with the channel of the housing for supplying fluid to the central core, in its lower part, a spray gun is made rigidly, made in the form of a truncated cone, coaxial with the central hole of the core and attached with its upper base to the base of the cylinder of the central core, and to the lower base of the truncated a cone by means of at least three spokes a divider is attached, which is made in the form of an end round plate, the edges of which are bent towards the annular gap, and on the outer On the surface of the truncated cone there are screw grooves, in the divider, which is attached to the lower base of the truncated cone by means of at least three spokes and made in the form of an end circular plate, the edges of which are bent towards the annular gap, a throttle hole is made axisymmetrically to the central hole of the central core .

2. Condensation steam-turbine power plant according to claim 1, characterized in that an external diffuser is coaxially attached to the sleeve rigidly connected to the nozzle body of the cooling tower irrigation device, and to the lower base of the truncated cone of the atomizer, rigidly attached to the central core, in its lower part, while on the outer side surface of the truncated cone there are screw grooves, an internal perforated diffuser is coaxially attached, so that the output sections of the external and internal diffuser moat lie in one plane.