SU1112171A1 - Вспрыскивающий пароохладитель выхлопной части паровой турбины - Google Patents

Abstract

1. ВПРЫСКИВАЩИЙ ПАРООХПАДИТЕЛЬ ВЫХЛОПНОЙ ЧАСТИ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ , содержащий установленную в паропроводе смесительную камеру в виде трубы Вентури, между конфузорным, цилиндpичecким i и диффузорным участками которой и внутренней стенкой паропровода об-разована кольцева  каотличающийс  тем. мера. что, с целью повышени  эффективности увлажнени  сбрасываемого пара и охлаждени  выхлопной части, кольцева  камера сообщена со смесительной отверсти ми или щел ми, выполненными в диффузорном участке. с S (Л IS5

Description

2. Пароохлалитг,11ь по и. 1, от л ич а ю щ и и с   тем, что он снабжен плоскими или криволинРЙИЕ Ми лопатками, установленными в кольцевой камере. 5 .Пароох-падитель по пп. 1 и 2,о т-. личающийс   тем, что он снаб1112 71 жен JUJnojiHHTfjibHMMii лоплтками, угтажтвленпьгмп нл ПХОДР KojibneHc-iii камеры, и дренируемой сбсчрнп) камсрфн, прикрепленно ) к наружноГ CTCMIKC. паропровода и сообщенной с кольцевой камерой.

I

Изобретение относитс  к энергетике и может быть использовано в паротурбинных установках дл  увлажнени  сбрасываемого в конденсатор пара.

Известно охлаждающее устройство выхлопной части, использующее увлажнение сбрасываемого на малорасходных и пусковых режимах пара от котла через паросбросное устройство, представл ющее собой трубу с паровыми насадками на ее боковых поверхност х и вод ными соплами, расположенными соосно с паровыми насадками 111.

Недостатками этой конструкции  вл ютс  насьщение обратных потоков пара эрозионноопасной влагой и неравномерное охлаждение выхлопных частей ввиду несогласованности направлени  паровод ных охлаждающ -1х струй устройства и вращени  рабочих колес.

Известен впрыскивающий пароохладитель , содержавши смесительную камеру типа сопла Вентури с трубопроводами подвода охлаждающей жидкости .

Недостатком такого пароохладител  в режимах с малыми расходами охлаждающей жидкости, а следовательно, и низкой проникающей в паровое  дро способностью струй конденсата  вл етс  наличие в паровом потоке большого количества крупной влаги.

Известен также впрыскивающий пароохладитель , содержащий установленную в паропроводе смесительную камеру в виде трубы Вентури, между конфузорным , цилиндрическими и диффузорным участками которой и внутренней стенкой паропровода образована кольцева  камера f3j.

Недостатками известного пароохладител   вл ютс  во-первых, неудовлетворительна  работа узлов подвода жидкости, допускаюп1их при малых скорост х впрыска конденсата по вление в паровом пространстве выхлопных патрубков эрозионноопасной влаги и неравномерное увлажнение всей массы сбрасываемого пара, во-вторьк, вр)1сокие скорости влажнопаровой струи на выходе из устройства, затрудн ющие согласование 3T(3V струи с обратными течени м и равномерное охлажде1ше вьклопных частей.

Цель изобретени  - повыщение эффективности увлажнени  сбрасываемого пара и охлаждени  выхлопршй части.

Указанна  цель достигаетс  тем, что р)впрыскивающем пароохладителе выхлопной части паровой турбины, содержащем установленную в паропроводе смесительную камеру в виде трубы Вентури, между конфузорным, цилиндрическими и диффузорным участками которой и внутренней стенкой паропровода образована кольцева  камера, последн   сообщена со смесительной камерой отверсти ми или щел ми, выполненными li диффузориом участке.

При этом пароохладитель снабжен плоскими или криволинейными лопатками , установленHbi;-jn в кольцевой камере , и дополнительными лопатками, установленными на входе кольцевой камеры, и дренируемой сборной камерой , прикрепленной к нар 7кной стенке паропровода и сообщенной с кольцевой камерой.

На фиг.1 показано расположение пароохладител  в выхлопной части паровой турбины, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, на фиг.З - пароохладитель , продольный разрез, на фиг-.4 узел выполнени  вьгходного участка диффузорной части смесительной камеры , на .5 - сечение Б-Б на фиг. а с плоскими лопатками, на фиг.6 - то же, с криволинейными лспатками.

Впрыскивающий пароохладитель 1 установлен непосредственно в сбросном паропроводе 2, сое.дии ющом через J tiapric.npi-ic luie устройство (ИС.ПУ) котел (nf шжлчпны) с. иыу.))й частью 3 турбоустлпопки. Ввод ппроохлацител  в гьчропое прсктр нство выхлопной части 1 n lгIoл исН с учетом вращени  ротора 4 через боковую стенку 5 псрехолного патрубк 6 межлу выхлопным патрубком 7 и трубным пучком 8 конденсатора 9. В парог1ровод( 2 установлена смесительна  камера 10 в виде трубы Веитури между конфузорным, цилиндри ческими и диффузсрным участками 11-14 которой и внутре гней стенкой 15 пароггровода 2 образована кольцева  камера 16, котора  сообщена со смесительной камерой 10 отверсти ми или щел ми 17, выполненными в диффузорном участке 14. В кольцевой камере 16 размещен вод ной коллектор 18, подключенный к трубопроводу 19 подвода конденсата и сообщенный отверсти ми 20 впрыска со смесительной камерой 10. Пароохладитель снабжен отклон ю1ЦИМИ каналами 21, имеющими плоские или криволи {ейные лопатки (стенки) 22 и 23, установленные в кольцевой камере 16 (в стенке 24 диффузорного участка 14). Пароохладитель снабжен дополнительными лопатками 25, устан ленными на входе кольцевой камеры 1 между цилиндрическим участком 12 и внутренней стенкой 15 паропровода 12. К наружной стенке 26 паропровод 2 прикреплена дренируема  сборна  камера 27, сообщенна  отверсти ми ил . щел ми 28 с кольцевой камерой 16 и снабженна  дренажной линией 29. В кольцевой камере 16 за отверсти ми или щел ми 28 по ходу пара установлен козырек 30. Проходное сечение цилиндрическог участка 13 выбираетс  таким, чтобы во всем диапазоне эксплуатационных режимов в его выходном сечении уста навливалась максимальна  - критичес ка  скорость пара, что предопредел ет интенсивность процессов дроблени  и перемешивани . Е-сли необходима раздача увлажFieHHoio пара по всему пространству выхлопной части 3, то в стенке 24 целесообразно :- ыполнение круглых отверстий 17 с такимт диаметром и количеством, чтоо1.1 суммарна  площадь их .u,i.;ia .)пре; ГЛ ю це1( по всем тракте мрохпклени  отклон ющего потока нара 71 IT лоп(чнитсльных -чоггаток 25 до стенки 24 ди(11фузорного участка 14. Па :1Оохладитсль работает следующим образом. 1а пусковых режимах, а также режимах холостого хода и мапых расходов сбрасываемый от котла через ПСВУ пар поступает по паропроводу 2 в пароохладитель 1. Одновременно конденсат по трубопроводу 19 подаетс  в вод ной коллектор 18, а оттуда через отверсти  20 впрыска - в цилиндрический участок 13. Проника  в высокоскоростное  дро разогнанного в конфузорном участке 11 пара, струи жидкости дроб тс  и увлажн ют его, R диффузорном участке 14 форм сруетс  течение высокоскоростной турбулентной струи с увлажненным  дром и с отрывными эффектами у ее периферии . Часть сбрасываемого пара, движуща с  в периферийной зоне паропровода 2, поступает на дополнит-ельные лопатки 25 и приобретает в нем вращательное движение. Если в сбросном паропроводе 2 в результате конденсации при прогреве или неудовдетворительной работы пароохладител  1 по вл етс  конденсат, то, оказавшись на выходе из дополнительных лопаток 25 в поле це нтробежных сил, он интенсивно сепарируетс  на внутрсннюю стенку 15 паропровода 2, перемещаетс  через отверсти  или 1г1ели 28 в сборную камеру 27 и далее по дренажной линии 29 отводитс  в дренаж . Козырек 30 ограничивает движение отсепарированного сло  жидкости и предотвращает попадание ее в отверсти  17 или в отклон ющие каналы 21. Осуи1енный таким образом пар поступает в отверсти  17 или в отклон ющие каналы 21 и воздействует на структурные и динамические характеристики струи влажного пара. При малых расходах конденсата, когда проникающа  способность струй жидкости низка, на стенке цилиндрического участка 13 по вл етс  пленочное течение, которое в периферийно области свободной паровой струи формирует капли больпгих размеров , опасных в эрозионном отноиггнии . ПопадЧа  в область возг1ействи  отклон ющих паровых струй, истекающих из отперстий 17, эти капли по.чверглютс  вторичному дроблегшю.

51

что .ucT к снижению эрозионной опасности охлаждающего потока н улучшению ргп х плктепистик с точки  рени  последующего теплообмена.

15торп  функци , нар ду с дроблением , отклон ющих CTpyvi заключаетс  в целенаправленном изменении динамических характеристик охлаждающей струи: гашении ее скорости дл  равномерной раздачи по всему пространст ву выхлопной части 3 или придани  необходимого направлени .

При равномерном распределении отверстий 17 по окружности диффузорног участка 14 отклон ющие струи будут оказывать тормоз щее действие на поток влажного пара и усиливать процессы перемешивани  в нем. Заторможенный охлаждающий поток будет легко подхватыватьс  обратными течени ьга и перемещатьс  к лопаткам ротора 4 и в верхнюю часть выхлопных, патрубков 7.

Размещение отклон ющих каналов 21 с криволинейными лопатками (стенками ) 23 по всей окружности диг)х})узорного участка 14 создает за ним мощное центробежное поле, способствующее интенсивному перемещиванию и равномерному (по окружности) топможению- охлаждающего потока.

16

Организаци  отклон ющего потока позвол ет создать хорошо переметанную плоскую направленную струю охаждающего пара в соответствующую область парового пространства выхлопНой части. Необходимый угол отклонени  охлаждающего потока может быть остигнут за счет наклона стенки 24 диффузорного участка 14, но в большей степени - выбором количества , длины и игарины отклон ющих каналов21.

Таким образом, важным преимуществом предлагаемого пароохладител   вл етс  то, что он позвол ет изменить направление потока влажного пара с мелкой структурой капель, что невозможно сделать, например, воздействием твердой поверхности, так как на последней происходила бы сепараци  мелкой влаги и последующее ее укрупнение до опасных размеров. Кроме этого, использование такого пароохладител  позвол ет повысить надежность турбоустановки за счет снижени  эрозионных повреждений выходных кромок рабочих лопаток последних ступеней и улучшени  условий охлаждени  выхлопных частей.

E T T 7 --:H1 ) / / / /

W S

/7

29

Claims (3)

1. ВПРЫСКИВАЮЩИЙ ПАРООХЛАДИТЕЛЬ ВЫХЛОПНОЙ ЧАСТИ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ, содержащий установленную в паро проводе смесительную камеру в виде трубы Вентури, между конфузорным, цилиндрическими и диффузорным участками которой и внутренней стенкой паропровода о&разована кольцевая камера, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности увлажнения сбрасываемого пара и охлаждения выхлопной части, кольцевая камера сообщена со смесительной отверстиями или щелями, выполненными в диффузорном участке.

i

Фиг 1 >

2. Пароохладитель по п.1, от л ич а ю щ и й с я тем, что он снабжен плоскими или криволинейными лопатками, установленными в кольцевой камере.

3 . Пароохладитель по пп. 1 и 2,о т-„ личающийс я тем, что он снаб жен дополнительными лопатками, установленными на входе кольцевой камеры, и дренируемой сборной камерг,>й, прикрепленной к наружной стенке паропровода и сообщенной с кольцевой камерой.