RU9641U1 - Система охлаждения конденсатора паротурбинных установок - Google Patents

Abstract

1. Система охлаждения конденсатора паротурбинных установок, содержащая смешивающий конденсатор, соединенный с выходом паропровода, и подключенную к контуру охлаждающей воды сухую градирню, вентилятор, насос, включенный в контур циркуляции, отличающаяся тем, что сухая градирня выполнена в виде пучка вертикально и коаксиально-радиально расположенных труб, ограниченного сверху трехъярусным коллектором, а снизу - кольцевым коллектором, в среднем ярусе трехъярусного коллектора расположены эжекторы-конденсаторы смешивающего конденсатора, активные сопла которых сообщены с коллектором верхнего яруса, диффузоры сообщены с полостью нижнего яруса коллектора, а вентилятор расположен по оси радиального пучка труб.2. Система по п.1, отличающаяся тем, что эжекторы-конденсаторы расположены равномерно по кольцу в один или несколько рядов.3. Система по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что средний ярус трехъярусного коллектора снабжен дополнительным коллектором, расположенным в его верхней части, снабженным, в свою очередь, распыливающими соплами, обращенными вниз.4. Система по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что эжекторы-конденсаторы снабжены дополнительными конфузорами.

Description

СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ КОИДЕИСАТОРА ПАРОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК

Предлагаемая полезная модель относится к воздухоохлаждаемым конденсационным установкам наровых турбин, может быть применена на ТЭЦ, а также предприятиях нефтехимической и газовой промышленности.

Известна система конденсации, содержащая воздухоохлаждаемые трубные пучки конденсационных труб, вертикально расположенные между двумя кольцеобразными решётками, и вентилятор, установленный по оси аппарата А.С. СССР № 162170 , опубл. 16.04.1964 г..

Наиболее близкой является воздушно-конденсационная установка, содержашая смешиваюший конденсатор, воздушный водоохладитель (охладительная градирня), подключённый к контуру охлаждаюшей воды смешиваюшего конденсатора патент СССР № 1755716, опубл. 19.12.1992 г., прототип.

Недостатком известной воздушно-конденсационной системы является низкая интенсивность процесса теплопередачи и большое аэродинамическое сопротивление, поэтому её поверхности теплообмена имеют повышенные габариты и связанные с ними повышенные эксплуатационные затраты.

Технической задачей, решаемой полезной моделью, является повышение энергетической эффективности и компактности воздушноконденсационной установки.

МПК F 28 в 1 /06

конденсатор, соединённый с выходом паронровода и нодключённую к контуру охлаждающей воды сухую градирню, вентилятор, расноложенный по её вертикальной оси, насос, включённый в контур циркуляции, согласно полезной модели градирня выполнена в виде пучка вертикально и коаксиально расположенных труб, ограниченного сверху трёхъярусным коллектором, а снизу кольцевым коллектором, в среднем ярусе трёхъярусного коллектора расположены эжекторы-конденсаторы, активные сопла которых сообщены с коллектором верхнего яруса, а диффузоры сообщены с полостью нижнего яруса коллектора, а вентилятор расположен по оси пучка труб.

Кроме того, эжекторы - конденсаторы могут быть расположены равномерно по кольцу в один или несколько рядов.

Кроме того, средний ярус трёхъярусного коллектора снабжен дополнительным коллектором, расположенным в его верхней части, снабжённым в свою очередь, распыливающими соплами, обращёнными вниз, а эжекторыконденсаторы снабжены дополнительными конфузорами.

Предлагаемая система охлаждения конденсатора паротурбинных установок представлена на рисунках ( фиг. 1-3 ). На фиг. 1 - общий вид предлагаемой системы охлаждения конденсатора паротурбинных установок; на фиг 2 - трёхъярусный коллектор; на фиг.З - радиально - расходящийся трубный пучок в разрезе.

Система охлаждения состоит из градирни (фиг.1), содержащей вертикальный кольцевой трубный пучок 1, расположенный между кольцевыми коллекторами 2 и 3.

Пространство верхнего трёхъярусного коллектора 3 разделено на три яруса - верхний 4, средний 5, и нижний 6. В полости среднего яруса 5 кольцевого коллектора расположены струйные эжекторы - конденсаторы 7 (смешивающий конденсатор), диффузоры 8 которых, соединены с нижним ярусом 6 кольцевого коллектора 3. В каждом коллекторе 2 иЗ и ярусе 4,5,6 подсоединены патрубки 9,10,11,12.

Средний ярус трёхъярусного коллектора 5 может содержать дополнительный коллектор 13 с соплами 17 и эжекторы - конденсаторы 7 могут быть снабжены дополнительными конфузорами 14 (фиг 2).

Радиально - расходящийся кольцевой трубный пучок (фиг.З) содержит вертикальные трубы 15, продольные ряды которых направлены по радиусам коаксиальных окружностей и вентилятор 16, установленный по оси кольцевого пучка.

Воздушно - конденсационная установка работает следующим образом.

Отработавший пар паровой турбины подают через патрубок 10 в средний ярус 5 кольцевого коллектора, где расположены эжекторы - конденсаторы 7, далее он распределяется по коллектору и конденсируется на холодных струях. В диффузорах эжекторов происходит полная конденсация пара и поток конденсата вместе с захваченными неконденсирующимися газами (воздухом) попадает в нижний ярус трёхъярусного коллектора 6, откуда под напором струй распределяется по трубам кольцевого трубного пучка 1. Через патрубок 11 часть горячего потока конденсата отбирается на вход системы энергетической установки.

Охлаждённый конденсат собирается в кольцевом коллекторе 2 и через патрубок 12 поступает на вход циркуляционного насоса, подаётся в верхний ярус 4 трёхъярусного коллектора 3, распределяется по соплам эжекторов - конденсаторов и струями подаётся в паровое пространство коллектора среднего яруса 5. Цикл повторяется.

В летний период при высокой температуре охлаждающего воздуха эжекторы - конденсаторы не способны обеспечить необходимую производительность по конденсату (пару). В этом случае включаются в работу разбрызгивающие устройства, расположенные в дополнительном коллекторе 13, который подсоединён к верхнему ярусу 4 трёхъярусного коллектора. При подаче воды в виде тонкой водяной плёнки (веерная струя) поверхность конденсации увеличивается и производительность конденсатора возрастает. Дополнительный поток конденсата собирается в нижней части парового коллектора. По достижении уровня конденсата соответствующего высоте входа конфузоров 14, эжекторы - конденсаторы будут дополнительно всасывать конденсат, обеспечивая саморегулирование уровня.

При срвнении с прототипом, предложенное устройство позволяет получить следующие результаты:

1.Сочленение в единую конструкцию воздущного водоохладителя (сухой градирни) и смещивающего конденсатора повысит компактность установки за счёт рационального использования объёма. Использование нескольких кольцевых установок вместо одной щатровой конструкции позволяет экономить площадь Земли, уменьшает «парусность, повышает сейсмостойкость всей конструкции.

2.Увеличить удельные тепловые и массовые нагрузки на элементы устройства за счёт активного тепло-и массобмена, связанного с турбулизацией потока эжекторами и распыливающими струями.

З.За счёт перепада давлений между паровым объёмом и коллектором горячего конденсата получить дополнительную термодинамическую эффективность (повышается энергия низкопотенциального тепла).

4.Увеличение энергетической эффективности воздущного водоохладителя за счёт организации диффузорного течения в радиально - расходящемся кольцевом трубном пучке с пониженным аэродинамическим сопротивлением.

Claims (4)

1. Система охлаждения конденсатора паротурбинных установок, содержащая смешивающий конденсатор, соединенный с выходом паропровода, и подключенную к контуру охлаждающей воды сухую градирню, вентилятор, насос, включенный в контур циркуляции, отличающаяся тем, что сухая градирня выполнена в виде пучка вертикально и коаксиально-радиально расположенных труб, ограниченного сверху трехъярусным коллектором, а снизу - кольцевым коллектором, в среднем ярусе трехъярусного коллектора расположены эжекторы-конденсаторы смешивающего конденсатора, активные сопла которых сообщены с коллектором верхнего яруса, диффузоры сообщены с полостью нижнего яруса коллектора, а вентилятор расположен по оси радиального пучка труб.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что эжекторы-конденсаторы расположены равномерно по кольцу в один или несколько рядов.

3. Система по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что средний ярус трехъярусного коллектора снабжен дополнительным коллектором, расположенным в его верхней части, снабженным, в свою очередь, распыливающими соплами, обращенными вниз.

4. Система по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что эжекторы-конденсаторы снабжены дополнительными конфузорами.