SU1633230A2

SU1633230A2 - Boiler air supply system

Info

Publication number: SU1633230A2
Application number: SU894677638A
Authority: SU
Inventors: Александр Борисович Архиреев; Вячеслав Иванович Голованов; Олег Владимирович Князев; Александр Афанасьевич Левенков
Original assignee: Предприятие П/Я А-3600
Priority date: 1989-04-11
Filing date: 1989-04-11
Publication date: 1991-03-07

Abstract

Изобретение относитс к теплоэнергетике и может быть использовано в транспортных силовых установках. Цель изобретени повышение эксплуатационной надежности путем предотвращени обледенени компрессора . Отработавший в турбине 2 пар поступает в воздухоподогреватель (ВП) 6 и подогревает воздух (В) перед компрессором (К) 4. В св зи с тем. что скорость В в ВП 6 и воэдухоприемном устройстве К 4 меньше, чем в эжекторе (Э) 7, в последнем раньше создаютс услови дл льдообразовани . При по влении льда в Э 7 возрастает давление , что фиксируетс датчиком 23. по сигналу которого регул тор 22 по магистрали (М) 13 перепускает часть В из М 13 К 4 в М 5 К 4 через сопло 14 Э 7. что преп тствует льдообразованию и повышает надежность. 1 ил. kjHW.cam Ё 0 (л Ы ю Сл о юThe invention relates to a power system and can be used in transport power plants. The purpose of the invention is improving operational reliability by preventing compressor icing. The steam that has worked in the turbine 2 enters the air preheater (VP) 6 and heats the air (B) before the compressor (K) 4. In connection with this. that the speed B in VP 6 and air collector K 4 is less than in ejector (E) 7, in the latter, conditions for ice formation were created earlier. When ice appears in the E 7, the pressure increases, which is detected by the sensor 23. By a signal from which the regulator 22 via the line (M) 13 bypasses part B from M 13 K 4 to M 5 K 4 through the nozzle 14 O 7. and increases reliability. 1 il. kjHW.cam Y 0 (l S yu SL o yu

Description

Изобретение относитс к теплоэнергетике , может быть использовано в транспор- тныхсиловыхустановках,The invention relates to a power system, can be used in transport power plants,

преимущественно судовых, и вл етс усовершенствованием известной системы по авт. св. Ne 1210008.mainly ship, and is an improvement of the known system by author. St. Ne 1210008.

Цель изобретени - повышение эксплуатационной надежности путем предотвращени обледенени компрессора.The purpose of the invention is to increase operational reliability by preventing compressor icing.

На чертеже изображена схема установки , в которой использована предлагаема система подачи воздуха в котел.The drawing shows a diagram of the installation, which uses the proposed system of air supply to the boiler.

Установка содержит высоконапорный котел 1, установленные на одном валу паровую турбину 2, газовую турбину 3 и компрессор 4, во входной магистрали 5 которого размещены последовательно воздухоподогреватель б и эжектор 7. Воздухоподогреватель б по греющей стороне подключен к выхлопному патрубку 8 паровой турбины 2, а трубопроводом 9 - к конденсатной системе установки (не показана). Газова турбина 3 установлена в выхлопном тракте 10 котла 1. Байпасна лини 11с регулирующим органом 12 соедин ет входную магистраль 5 с выходной магистралью 13 компрессора 4. Эжектор 7 снабжен активным соплом 14. Трубопровод 15 с регулирующим органом 16 служит дл подвода пара к турбине 2, причем регулирующие органы 12 и 16 св заны между собой кинематически и подключены к регул тору 17, соединенному с датчиком 18 расхода воздуха в котел 1. Кроме того, регул тор 17 соединен с датчиком 19 нагрузки котла 1, т.е. регул тор 17 вл етс программным по нагрузке котла 1. Система содержит также дополнительную байпасную линию 20 с регулирующим органом 21, соедин ющую выходную магистраль 13 компрессора 4 с соплом 14 эжектора 7. Регулирующий орган 21 св зан линией управлени с регул тором 22 давлени , соединенным с датчиком 23 давлени , подключенным к эжектору 7.The installation includes a high-pressure boiler 1 installed on the same shaft of the steam turbine 2, the gas turbine 3 and the compressor 4, in the inlet 5 of which the air heater b and the ejector 7 are placed in series. The air heater b is connected to the exhaust pipe 8 of the steam turbine 2 and the pipeline 9 - to the condensate installation system (not shown). A gas turbine 3 is installed in the exhaust path 10 of boiler 1. A bypass line 11c with a regulating body 12 connects an input line 5 to an output line 13 of a compressor 4. The ejector 7 is equipped with an active nozzle 14. A pipe 15 with a regulating body 16 serves to supply steam to the turbine 2, The regulators 12 and 16 are interconnected kinematically and connected to the controller 17 connected to the air flow sensor 18 in the boiler 1. In addition, the controller 17 is connected to the sensor 19 to the load of the boiler 1, i.e. The controller 17 is software based on the load of the boiler 1. The system also contains an additional bypass line 20 with a regulator 21 that connects the output line 13 of the compressor 4 to the nozzle 14 of the ejector 7. The regulator 21 is connected to the control line with a pressure regulator 22 connected with a pressure sensor 23 connected to the ejector 7.

Подачу воздуха в котел осуществл ют следующим образом.The air is supplied to the boiler as follows.

Производительность компрессора 4, приводимого во вращение газовой турбиной 3, использующей энергию отход щих по тракту 10 от котла 1 газов, устанавливают регул тором 17 по сигналу от датчика 18 расхода воздуха в котел 1, сравнивающего измеренное значение расхода воздуха с заданным дл данной нагрузки котла 1 значением , и сигнал на перестройку программы регул тора 17 поступает к последнему от датчика 19 нагрузки котла 1. При расходе воздуха больше заданного значени (вследствие избыточной мощности газовой турби- ны 3 на режимах полных и среднихThe capacity of the compressor 4 driven by the gas turbine 3 using the energy of the gases leaving the path 10 from the boiler 1 is set by the controller 17 according to a signal from the sensor 18 of the air flow into the boiler 1 comparing the measured value of the air flow to the given load of the boiler 1 value, and the signal for the reorganization of the program of the regulator 17 comes to the last from the sensor 19 of the load of the boiler 1. When the air flow is greater than a given value (due to the excess power of the gas turbine 3 in the full and medium modes

нагрузок) регул тор 17 расхода воздуха открывает клапан и перепускает часть нагретого при сжатии в компрессоре 4 воздуха из его выходной магистрали 13 по байпаснойloads) air flow controller 17 opens the valve and bypasses part of the air heated by compression in compressor 4 from its output line 13 through the bypass

линии 11 во входную магистраль 5. За счет этого увеличиваетс расход, степень сжати и температура воздуха, проход щего через компрессор 4, а следовательно, и мощность, необходима дл его привода. В результатеlines 11 to the input line 5. This increases the flow rate, the degree of compression and the temperature of the air passing through the compressor 4, and hence the power required to drive it. As a result

0 достигаетс баланс мощностей компрессора 4 и газовой турбины 3, повышаетс температура воздуха перед компрессором 4, что способствует защите его воздухоприем- ного устройства от обледенени . Темпера5 тура воздуха, поступающего в топку котла 1, также повышаетс , а следовательно, повышаетс КПД котла 1. На режимах снижени нагрузок, когда мощность газовой турбины 3 меньше мощности, потребной дл приво0 да компрессора 4, и измеренное значение расхода воздуха меньше заданного значени , регул тор 17 закрывает орган 12 и открывает кинематически св занный с ним орган 16, измен тем самым расход пара0, a balance between the powers of the compressor 4 and the gas turbine 3 is reached, the temperature of the air in front of the compressor 4 rises, which helps protect its air intake device from icing. The temperature of the air entering the furnace 1 of the boiler 1 also increases, and consequently, the efficiency of the boiler 1 increases. In load reduction modes, when the power of the gas turbine 3 is less than the power required for the drive of compressor 4 and the measured air flow rate is less than the specified value, the controller 17 closes the body 12 and opens the body 16 kinematically associated with it, thereby changing the steam consumption

5 через трубопровод 15 на турбину 2, а следовательно , и производительность компрессора 4. При этом отработавший в турбине 2 пар поступает по патрубку 8 в воздухоподогреватель 6 и повышает температуру воздуха5 through the pipeline 15 to the turbine 2, and consequently, the performance of the compressor 4. At the same time, the steam that has worked in the turbine 2 goes through the pipe 8 to the air heater 6 and raises the air temperature

0 перед компрессором 4, что способствует защите его воздухоприемного устройства от обледенени . Кроме того, повышаетс температура воздуха, поступающего в топку котла 1, а значит, и КПД последнего. Конден5 сат отработавшего пара из воздухоподогревател 6 по трубопроводу 9 отвод т в конденсатную систему установки.0 in front of compressor 4, which helps protect its air intake device from icing. In addition, the temperature of the air entering the furnace 1 of the boiler 1, and hence the efficiency of the latter, increases. Condented gas from the air preheater 6 through line 9 is diverted to the condensate system of the installation.

В св зи с тем, что скорость воздуха в воздухоподогревателе 6 и воздухоприем0 ном устройстве компрессора 4 меньше, чем в горле эжектора 7, в последнем (на всех нагрузках) раньше создаютс услови льдообразовани (из-за падени с увеличением скорости воздуха его температуры и увели5 чени относительной влажности). При по влении льда в горле эжектора 7 возрастает давление воздуха, фиксируемое датчиком 23, по сигналу которого регул тор 22 открывает орган 21 на магистрали 20 и перепуска0 ет часть воздуха из выходной магистрали 13 компрессора 4 в его входную магистраль 5 через сопло 14 эжектора 7. Регул тор 17 дл восстановлени заданного расхода воздуха в котел 1 по сигналу от датчика 18 закрываетDue to the fact that the air velocity in the air heater 6 and the air intake device of the compressor 4 is lower than in the throat of the ejector 7, in the latter (at all loads) conditions for ice formation are created (due to the decrease in air velocity with increasing air temperature and relative humidity). When ice appears in the throat of the ejector 7, air pressure increases, detected by sensor 23, by a signal from which regulator 22 opens organ 21 on line 20 and bypasses part of the air from outlet line 13 of compressor 4 to its input line 5 through nozzle 14 of ejector 7. A regulator 17 for restoring a predetermined air flow to boiler 1 by a signal from sensor 18 closes

5 орган 12 (если он был открыт) и открывает (или увеличивает открытие) орган 16, подава (увеличива ) тем самым расход пара на турбину 2 и, следовательно, увеличива производительность компрессора 4. При этом отработавший в турбине 2 пар поступает по5, the organ 12 (if it was opened) and opens (or increases the opening) the organ 16, supplying (increasing) the steam flow rate to the turbine 2 and, consequently, increasing the productivity of the compressor 4. At the same time, the steam that has worked in the turbine 2 goes through

патрубку 8 в воздухоподогреватель 6 и повышает температуру воздуха перед компрессором 4, что предотвращает обледенение его воздухоприемного устройства . Кроме того, повышаетс температура воздуха, поступающего в топку котла, а значит , и его КПД.pipe 8 in the air heater 6 and increases the temperature of the air in front of the compressor 4, which prevents icing of its air intake device. In addition, the temperature of the air entering the boiler furnace, and hence its efficiency, increases.

Техническое преимущество системы заключаетс в том, что она обеспечивает надежность работы компрессора А, предотвраща обледенение его воздухоприемного устройства на всех режимах работы при отрицательных температурах атмосферного воздуха. При этом система позвол ет повысить температуру воздуха перед компрессором 4 с упреждением - до начала льдообразовани на его воздухопри- емном устройстве, так как в горле эжектора 7 раньше создаютс услови льдообразоваОThe technical advantage of the system is that it ensures the reliability of operation of compressor A, preventing its air intake device from icing up in all modes of operation at negative atmospheric temperatures. In this case, the system allows an increase in the air temperature before the compressor 4 with a lead time - before the start of ice formation on its air intake device, since in the throat of the ejector 7 earlier

5five

00

ни из-за падени при увеличении скорости воздуха его температуры и увеличени относительной влажности.neither due to a fall with an increase in the air speed of its temperature and an increase in relative humidity.

Claims

Claims of the invention Air supply system to the boiler according to the author. St. No. 1210008. characterized in that, in order to increase operational reliability by preventing compressor icing, it is equipped with an additional bypass line with a regulator and its control line with a pressure sensor, as well as an ejector incorporating the active nozzle, which is installed in the inlet line after the air heater, at that, an additional bypass of the line is connected at one end to the active nozzle of the ejector and the other to the output line, and said pressure sensor is connected to the ejector.