RU9259U1

RU9259U1 - TURBO INSTALLATION STEAM-GAS MIXTURE SYSTEM

Info

Publication number: RU9259U1
Application number: RU98112064/20U
Authority: RU
Inventors: Е.И. Эфрос; А.Г. Шемпелев; Б.Е. Смирнов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Инновационное предприятие "ЭНЕРГОЭФФЕКТ"
Priority date: 1998-06-22
Filing date: 1998-06-22
Publication date: 1999-02-16

Abstract

1. Система удаления парогазовой смеси турбоустановки, содержащая трубопроводы отсоса парогазовой смеси из регенеративных подогревателей, бойлерной установки и промежуточных камер уплотнений турбины, подключенные к второй ступени основного эжектора через охладитель, а также соединенный трубопроводами отсоса парогазовой смеси с этим эжектором конденсатор, отличающаяся тем, что на всех трубопроводах отсоса парогазовой смеси перед подключением к эжектору установлены устройства для конденсации пара из парогазовой смеси.2. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройства для конденсации пара из парогазовой смеси подключены по охлаждающей среде к источнику воды с наиболее низким температурным потенциалом.3. Система по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что устройство для конденсации пара из парогазовой смеси выполнены в виде теплообменников типа "труба в трубе" с кольцевыми охладителями.1. A system for removing a gas-vapor mixture of a turbine installation, comprising pipelines for suctioning a gas-vapor mixture from regenerative heaters, a boiler unit and intermediate chambers of turbine seals, connected to the second stage of the main ejector through a cooler, and also a condenser connected to the suction pipes of the gas mixture with this ejector, characterized in that Before connecting the vapor-gas mixture to all pipelines, devices for condensing steam from the gas-vapor mixture are installed before connecting to the ejector. 2. The system according to claim 1, characterized in that the devices for condensing steam from the vapor-gas mixture are connected via a cooling medium to a water source with the lowest temperature potential. The system according to claims 1 and 2, characterized in that the device for condensing steam from the vapor-gas mixture is made in the form of pipe-in-pipe heat exchangers with ring coolers.

Description

Система удаления парогазовой смеси турбоустановкиTurbine system gas-vapor mixture removal system

Полезная модель относится к теплоэнергетике и может быть использована при проектировании и реконструкции систем удаления парогазовой смеси турбоустановок, в частности теплофикационных установок с регулируемыми отборами пара (типа Т и ПТ).The utility model relates to a power system and can be used in the design and reconstruction of systems for removing a gas-vapor mixture of turbine units, in particular heating plants with adjustable steam extraction (type T and PT).

Известны системы удалеиия парогазовой смеси (ТТГС) турбоустановки, содержащие трубопроводы отсоса из регенеративных подогревателей, бойлерной установки и промежуточных камер уплотнений турбины, а также соединенный с рабочим эжектором турбоустановки конденсатор 1.Known systems for the removal of the vapor-gas mixture (TTGS) turbine units containing suction pipelines from regenerative heaters, a boiler unit and the intermediate chambers of the turbine seals, as well as a condenser 1 connected to the working ejector of the turbine unit.

К недостаткам известной системы, препятствующим получению технического эффекта заявляемой полезной модели, относится ухудшенный режим работы конденсатора, связанный с поступлением в него высокотемпературных потоков, содержащих значительное количество воздуха. Вследствие этого происходит дополнительное выделение тепла, снижается вакуум в конденсаторе, повышается содержание растворимых газов в основном конденсате.The disadvantages of the known system that impede the technical effect of the claimed utility model include the degraded mode of operation of the capacitor associated with the arrival of high-temperature flows containing a significant amount of air. As a result of this, additional heat is generated, the vacuum in the condenser decreases, and the content of soluble gases in the main condensate increases.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемой полезной модели по совокупности признаков является система удаления ПГС турбоустановки, содержащая трубопроводы отсоса ПГС из регенеративных подогревателей, бойлерной установки и промежуточных камер уплотнений подключенные ко второй ступени рабочего эжектора через охладитель, а также соединенный трубопроводами отсоса ПГС с этим эжектором конденсатор 2.The closest device of the same purpose to the claimed utility model in terms of features is a turbine plant ASG removal system containing ASG exhaust pipes from regenerative heaters, a boiler unit and intermediate seal chambers connected to the second stage of the working ejector through a cooler, and also connected with ASG suction pipelines with this ejector capacitor 2.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известной системы удаления ПГС турбоустановки, относится то, что нри работе в теплофикационном режиме с закрытой регулирующей диафрагмой части низкого давления (ЧПД) в эжектор поступает ПГС с больщим содержанием пара, что приводит к повыщению давления всасывания эжектора. В этих условиях на входе в эжектор создается вакуум ниже, чем вакуум создаваемый собственно конденсатором, и, в результате, происходит «искусственное увеличение давления в конденсаторе из-за накопивщегося вследствие присосов воздуха.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the well-known ASG removal system of a turbine installation include the fact that when operating in the heating mode with a closed regulating diaphragm of a low pressure part (NPS), an ASG with a high vapor content enters the ejector, which leads to an increase in pressure suction ejector. Under these conditions, a vacuum is created at the inlet of the ejector lower than the vacuum created by the capacitor itself, and, as a result, there is an “artificial increase in pressure in the condenser due to air accumulated due to suction.

Кроме того, в условиях малых пропусков пара в конденсатор последние ступени ЧНД не вырабатывают электрическую энергию, а находятся в вентиляционном режиме, то есть затрачивают мощность. Эти затраты мощности тем выше, чем выше давление в конденсаторе.In addition, in conditions of small passes of steam into the condenser, the last stages of the NPV do not generate electric energy, but are in the ventilation mode, that is, they consume power. These power costs are higher, the higher the pressure in the capacitor.

саторе предусмотрен подогрев техпологической воды в основных или встроенных пучках, указанный технический эффект приводит к дополнительным затратам тепла для получения заданной температуры нагреваемой воды.Sator provides heating of process water in the main or built-in beams, the specified technical effect leads to additional heat costs to obtain a given temperature of the heated water.

Повышенные парциальные давления воздуха в конденсаторе на этих режимах способствуют насыщению конденсата агрессивными газами (кислород, углекислота), что приводит к повышенной коррозии тракта от конденсатора до деаэратора, выносу продуктов коррозии на тенлообменные поверхности котлов.The increased partial air pressures in the condenser in these modes contribute to the saturation of the condensate with aggressive gases (oxygen, carbon dioxide), which leads to increased corrosion of the path from the condenser to the deaerator, and the removal of corrosion products on the boiler exchange surfaces.

Известно также, что количество и температура ПГС, поступаюш,ей во вторую ступень эжектора, суш,ественно зависит от режима работы турбоустановки и состояния концевых уплотнений цилиндров турбины. По мере износа концевых уплотнений в межремонтный период количество пара, подаваемого с ПГС во вторую ступень эжектора возрастает, что может вызвать перегрузку второй ступени эжектора, эжектора в целом и ухудшение вакуума в конденсаторе.It is also known that the quantity and temperature of ASG supplied to it in the second stage of the ejector, sushi, depends on the operating mode of the turbine unit and the state of the end seals of the turbine cylinders. As the end seals wear out during the overhaul period, the amount of steam supplied from the ASG to the second stage of the ejector increases, which can cause overloading of the second stage of the ejector, the ejector as a whole, and the vacuum in the condenser deteriorates.

Вышеперечисленные отрицательные технические эффекты приводят к снижению экономичности и надежности турбоустановки, в частности системы удаления ПГС на теплофикационных режимах работы.The above-mentioned negative technical effects lead to a decrease in the cost-effectiveness and reliability of a turbine installation, in particular, an ASG removal system in heating operation modes.

Суш,ность заявляемой полезной модели заключается в следуюш,ем. Предлагаемая система удаления парогазовой смеси турбоустановки решает задачу повышения экономичности и надежности путем практически полной конденсации пара из состава парогазовой смеси перед подачей ее в эжектор, что обеспечивает более полный отсос воздуха при более низком давлении всасывания эжектора, углубление вакуума в конденсаторе, снижение затрат мощности на вентиляцию последних ступеней турбины, улучшение теплообмена в конденсаторе (уменьшение затрат тепла на нагрев технологической воды в нучках конденсатора), улучшение деаэрирующей способности конденсатора.The dryness of the claimed utility model is as follows. The proposed system for removing the vapor-gas mixture of a turbine unit solves the problem of increasing efficiency and reliability by almost completely condensing the steam from the composition of the gas-vapor mixture before feeding it into the ejector, which provides a more complete suction of air at a lower suction pressure of the ejector, deepening the vacuum in the condenser, reducing the cost of ventilation power the last stages of the turbine, improving the heat transfer in the condenser (reducing the cost of heat for heating the process water in the condenser’s feet), improving eriating ability of the capacitor.

Указанные технические эффекты при осуществлении заявляемой полезной модели достигаются тем, что в известной системе удаления парогазовой смеси турбоустановки, содержащей трубопроводы отсоса парогазовой смеси из регенеративных подогревателей, бойлерной установки и промежуточных камер уплотнений турбины, подключенные ко второй ступени основного эжектора через охладитель, а также соединенный трубопроводами отсоса парогазовой смеси с этим эжектором конденсатор, на всех линиях отсоса парогазовой смеси перед подключением к эжектору установлены устройства для конденсации пара из парогазовой смеси.The indicated technical effects during the implementation of the claimed utility model are achieved by the fact that in the known system for removing a gas-vapor mixture of a turbine installation containing pipelines for suctioning a gas-vapor mixture from regenerative heaters, a boiler installation and intermediate chambers of turbine seals, connected to the second stage of the main ejector through a cooler, and also connected by pipelines exhaust gas-vapor mixture with this ejector is a condenser, on all lines of exhaust gas-vapor mixture before connecting to the ejector devices for condensation of steam from a gas-vapor mixture are installed.

Устройства для конденсации пара из парогазовой смеси могут быть подсоединены по охлаждающей среде к источнику воды с наиболее низким температурным потенциалом и выполнены в виде теплообменников типа «труба в трубе с кольцевыми охладителями.Devices for condensing steam from a gas-vapor mixture can be connected via a cooling medium to a water source with the lowest temperature potential and made in the form of pipe-in-pipe heat exchangers with ring coolers.

Наличие устройств для конденсации нара из ПГС обеспечивает максимально нолное удаление нара из отсасываемой ПГС, который ночти нолностью конденсируется в этих устройствах. В этих условиях характеристика эжектора приближается к характеристике эжектора, работающего на всасывание сухого воздуха, то есть давление всасывания эжектора понижается. На входе в первую и вторую ступень эжектора создается вакуум близкий к минимально возможному при данных нрисосах воздуха. Соответственно на минимально возможном уровне устанавливается давление в конденсаторе и охладителе. Уменьшение давления в конденсаторе приводит к уменьшению потерь мощности на вентиляцию в последних ступенях турбины. Уменьшаются затраты тепла на нагрев технологической воды за счет интенсификации процессов теплообмена.The presence of devices for condensation of bunkers from ASG provides maximum zero removal of bunkers from the aspirated ASG, which almost completely condenses in these devices. Under these conditions, the characteristic of the ejector approaches the characteristic of the ejector working to suck in dry air, that is, the suction pressure of the ejector decreases. At the entrance to the first and second stage of the ejector, a vacuum is created close to the minimum possible with these nrisos air. Accordingly, the pressure in the condenser and cooler is set at the lowest possible level. A decrease in pressure in the condenser leads to a decrease in the power loss for ventilation in the last stages of the turbine. Heat costs for heating process water are reduced due to the intensification of heat transfer processes.

Более полный отсос воздуха эжектором обеспечивает углубление вакуума в конденсаторе, улучшение его деаэрирующей способности. Кроме того, введение устройств для конденсации пара из НГС, обеспечивающих снижение давления всасывания эжектора, дает запас по производительности эжекторов, обуславливающий устойчивую работу системы отсоса ПГС при значительно больших присосах в вакуумную систему, чем допускаемые присосы в известных системах.A more complete suction of air by the ejector provides a deepening of the vacuum in the condenser, improving its deaerating ability. In addition, the introduction of devices for condensation of steam from NGS, providing a decrease in the suction pressure of the ejector, provides a margin for the performance of the ejectors, which determines the stable operation of the ASG suction system with significantly larger suction cups in the vacuum system than allowable suction cups in known systems.

Таким образом, заявляемая полезная модель обеспечивает повышение экономичности и надежности системы удаления ПГС турбоустановки.Thus, the claimed utility model provides an increase in the efficiency and reliability of the turbine plant ASG removal system.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором нредставлена схема заявляемой системы удаления ПГС.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, which presents a diagram of the inventive ASG removal system.

Система удаления ПГС содержит трубопроводы отсоса 1, 2, 3 из регенеративных подогревателей высокого давления (ПВД) 4 и низкого давления (ПНД) 5, соединенных последовательно трубопроводом 6, из бойлерной установки 7 и из промежуточных камер уплотнений турбины (не показаны), сообщенных через охладитель 8 трубопроводом 9 через устройство конденсации пара 10 со второй ступенью основного эжектора 11. Конденсатор 12 подключен к эжектору 11 трубопроводами отсоса 13, 14 через устройства конденсации пара 15 и 16 и трубопровод 17. Устройства для конденсации пара 10, 15 и 16 выполнены в виде теплообменников типа «труба в трубе с кольцевыми охладителями и по охлаждающей среде подключены трубопроводом 18 к источнику воды 19 с наиболее низким температурным потенциалом (из имеющихся на ТЭЦ). Теплообменник 10 по дренажу сообщен с конденсатором 12 через гидрозатвор 20.The ASG removal system contains suction pipelines 1, 2, 3 from regenerative heaters of high pressure (LDP) 4 and low pressure (PND) 5, connected in series by a pipe 6, from a boiler unit 7 and from intermediate chambers of turbine seals (not shown) communicated through cooler 8 by pipeline 9 through a steam condensation device 10 with a second stage of the main ejector 11. The condenser 12 is connected to the ejector 11 by suction pipelines 13, 14 through steam condensation devices 15 and 16 and pipe 17. Devices for steam condensation 1 0, 15 and 16 are made in the form of pipe-in-pipe heat exchangers with ring coolers and are connected via a pipe 18 to a water source 19 with the lowest temperature potential (from those available at the CHPP) through a cooling medium. The drainage heat exchanger 10 is in communication with the condenser 12 through a water trap 20.

Система отсоса ПГС работает следующим образом.The exhaust system ASG works as follows.

ПГС из ПВД 4 поступает по трубопроводу 6 в ПНД 5, и затем по трубопроводу отсоса 1 - в охладитель 8. Одновременно в охладитель 8 по трубопроводам 2 и 3 поступает ПГС из бойлерной установки 7 и промежуточных камер уплотнений турбины. В охладителе 8 основная масса пара из поступившей ПГС конденсируется, а газ и оставшееся небольшое количество пара по трубопроводу 9 поступают в устройство для конденсации пара 10,The ASG from the LDPE 4 enters through the pipeline 6 to the HDPE 5, and then through the suction pipe 1 to the cooler 8. At the same time, the ASG from the boiler 8 through pipelines 2 and 3 comes from the boiler unit 7 and the intermediate turbine seal chambers. In cooler 8, the bulk of the steam from the supplied ASG is condensed, and the gas and the remaining small amount of steam are supplied via line 9 to the device for condensing steam 10,

охлаждаемое водой, подаваемой по трубопроводу 18 из источника 19. Поступивший в устройство 10 пар практически полностью конденсируется, а охлажденный воздух с незначительным содержанием пара по трубопроводуcooled by the water supplied through the pipe 18 from the source 19. The steam received in the device 10 is almost completely condensed, and the cooled air with a slight vapor content through the pipe

9поступает во вторую ступень эжектора 11. Образовавшийся в устройстве9 enters the second stage of the ejector 11. Formed in the device

10конденсат отводится в конденсатор 12 через гидрозатвор 20. Одновременно ПГС из конденсатора 12 по трубопроводам 13 и 14 поступает соответственно в устройства конденсации пара 15 и 16, охлаждаемые водой, подаваемой из источника 19 по трубопроводу 18. Вследствие низкой температуры охлаждающей воды в устройствах 15 и 16 пар из отсасываемой ПГС практически полностью конденсируется, а охлажденный воздух с незначительным содержанием пара по трубопроводу 17 отсасывается через первую ступень эжектора.10, the condensate is discharged to the condenser 12 through a water trap 20. At the same time, the ASG from the condenser 12 through pipelines 13 and 14 enters the steam condensation devices 15 and 16, respectively, cooled by the water supplied from the source 19 through the pipe 18. Due to the low temperature of the cooling water in the devices 15 and 16 the steam from the exhaust gas-vapor mixture is almost completely condensed, and the cooled air with an insignificant vapor content through the pipe 17 is sucked out through the first stage of the ejector.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о том, что заявленная полезная модель при ее осуществлении предназначена для использования в теплоэнергетике, в частности в турбоустановках работающих по теплофикационному режиму, и способна обеспечить максимально полную конденсацию пара из ПГС, поступающей в эжектор, что значительно повышает ее экономичность и надежность.Thus, the above information indicates that the claimed utility model for its implementation is intended for use in the power industry, in particular in turbine plants operating in the heating mode, and is able to provide the most complete condensation of steam from the ASG entering the ejector, which significantly increases its efficiency and reliability.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки на полезную модельSources of information taken into account when drawing up an application for a utility model

1.Бененсон Е.И., Иоффе Л.С. Теплофикационные паровые турбины. М., «Энергия, 1976, с.9, рис.4.1.1.Benenson E.I., Ioffe L.S. Heating steam turbines. M., “Energy, 1976, p. 9, fig. 4.1.

2.Авторское свидетельство СССР № 620642, М.кл.2 F01 К 13/00, 1978, Бюллетень № 31.2. USSR Author's Certificate No. 620642, M.cl.2 F01 K 13/00, 1978, Bulletin No. 31.

Claims

1. A system for removing a gas-vapor mixture of a turbine installation, comprising pipelines for suctioning a gas-vapor mixture from regenerative heaters, a boiler unit and intermediate chambers of turbine seals, connected to the second stage of the main ejector through a cooler, and also a condenser connected to the suction pipes of the gas mixture with this ejector, characterized in that On all pipelines for suctioning a gas-vapor mixture, devices for condensing steam from a gas-vapor mixture are installed before connecting to the ejector.

2. The system according to claim 1, characterized in that the device for condensing steam from the vapor-gas mixture is connected via a cooling medium to a water source with the lowest temperature potential.

3. The system according to claims 1 and 2, characterized in that the device for condensing steam from the vapor-gas mixture is made in the form of pipe-to-pipe heat exchangers with ring coolers.