SU1719857A1

SU1719857A1 - Extraction turbine condenser

Info

Publication number: SU1719857A1
Application number: SU904795535A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Васильевич Василенко; Михаил Павлович Белоусов; Александр Петрович Лашицкий
Priority date: 1990-02-26
Filing date: 1990-02-26
Publication date: 1992-03-15

Abstract

Изобретение относитс к теплоэнергетике , может быть использовано в тепловых электростанци х и позвол ет повысить экономичность конденсатора и уменьшить концентрацию коррозионно-агрессивных газов в турбинном конденсате. Конденсатор теплофикационной турбины включает трубопроводы 3 и 14 подвода неконденсирую,- щихс газов теплообменных аппаратов 1, 2 и отсоса неконденсирующихс газов, основные трубный пучок и воздухоохладитель, встроенный трубный пучок, последний из которых выполнен из установленных по высоте секций 5 с внутренним каналом 6, над которым размещен воздухоохладитель 8 с собирающим коллектором 13, и перегородки 9. Конденсатор снабжен дополнительной перегородкой 10, герметично раздел ющей воздухоохладитель 8 встроенного трубного пучка на две секции, с одной (секци 11) из которых сообщены трубопроводы 3 подвода неконденсирующихс газов теплообменных аппаратов, а секции 5 и внутренний канал 6 встроенного трубного пучка выполнены с увеличивающимис по высоте поверхност ми охлаждени и поперечным сечением соответственно . Неконденсирующиес газы теплообменных аппаратов 1,2 подвод тс в секцию 11. а из нее отвод тс к эжектору, т.е. движутс по самосто тельному тракту, не смешива сь с паром. Паровоздушна смесь из секций 5 по внутреннему, каналу 6 направл етс в другую секцию воздухоохладител и отводитс из нее. 1 ил. ёThe invention relates to a power system, can be used in thermal power plants and improves the efficiency of a condenser and reduces the concentration of corrosive gases in a turbine condensate. The condenser of the cogeneration turbine includes pipelines 3 and 14 for supplying non-condensing, heat-exchanging gases 1, 2 and suction of non-condensing gases, the main tube bundle and air cooler, the built-in tube bundle, the last of which is made of sections 5 installed in height with an internal channel 6, above air cooler 8 with a collecting manifold 13, and partitions 9 is placed. The condenser is provided with an additional partition 10, hermetically separating the air cooler 8 of the built-in tube bundle for The sections with one (section 11) of which pipelines 3 supply non-condensable gases of heat exchangers are connected, and sections 5 and the internal channel 6 of the embedded tube bundle are made with increasing cooling surfaces and cross sections, respectively. The non-condensible gases of heat exchangers 1.2 are fed to section 11. And from there they are diverted to the ejector, i.e. moving along an independent path, not mixing with steam. The vapor-air mixture from sections 5 along the internal channel 6 is directed to another section of the air-cooler and is discharged from it. 1 il. yo

Description

Изобретение относитс к теплоэнергетике , к системам отсоса неконденсирующихс газов из цикла энергоустановок и может быть использовано на тепловых электростанци х .The invention relates to a power system, to suction systems for non-condensing gases from a cycle of power plants and can be used in thermal power plants.

Известны системы отсоса неконденсирующихс газов из теплообменных аппаратов энергоустановки в конденсатор.There are known suction systems for non-condensing gases from heat exchangers of a power plant to a condenser.

Недостатком известной системы вл етс направление отсасываемых неконденсирующихс газов в головку конденсатора,A disadvantage of the known system is the direction of the sucked non-condensing gases into the condenser head,

т.е. над трубным пучком, что приводит к смещению газов с основным потоком пара. При этом наличие в паровом объеме конденсатора дополнительного количества неконденсирующихс газов существенно ухудшает процесс теплообмена, т.е. уменьшает тепловую эффективность конденсатора. Кроме того, контактиру в паровом объеме конденсатора с весьма развитой поверхностью капель конденсирующейс из пара жидкой фазы, коррозионно-агрессивные газы активно раствор ютс в последней, тем саюthose. above the tube bundle, which leads to the displacement of gases with the main flow of steam. At the same time, the presence in the vapor volume of the condenser of an additional amount of non-condensing gases significantly impairs the heat exchange process, i.e. reduces the thermal efficiency of the condenser. In addition, when in contact with the vapor volume of a condenser with a highly developed surface of droplets of a liquid phase condensing from a vapor, corrosive gases actively dissolve in the latter, thus

0000

елate

VJVj

мым вновь возвраща сь в цикл и интенсифициру коррозию оборудовани .We again return to the cycle and intensify the corrosion of the equipment.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности вл етс система отсоса неконденсирующихс газов из тепло- обменных аппаратов в конденсатор, реализованна на теплофикационных блоках Т-100-130 ПО ТМЛ. Система включает конденсатор со встроенным теплофикационным трубным пучком, предназначенным дл подогрева добавочной воды теплосети, и его воздухоохладителем, подогреватели тракта регенерации (ПВД, ПНД), сетевые подогреватели (ПСГ) и трубопроводы отсоса неконденсирующихс газов, каскадно соедин ющие теплообменные аппараты между собой и с конденсатором. Конденсатор в основном (до 90% времени в году) эксплуатируетс в теплофикационном режиме, при котором работает только встроенный трубный пучок, а основной трубный пучок и лини отсоса из него неконденсирующихс газов к эжектору отключены. В этом случае подвод неконденсирующихс газов из теплообменных аппаратов в конденсатор осуществл етс из ПСГ в головку конденсатора , а из ПНД - в нижнюю часть конденсатора. Отсос (эжектором) неконденсирующихс газов из встроенного трубного пучка осуществл етс из его воздухоохладител , расположенного в верхней части конденсатора над встроенным трубным пучком .Closest to the invention by its technical essence is a system for suctioning non-condensable gases from heat exchangers to a condenser, implemented on T-100-130 PO TML heat-generating units. The system includes a condenser with an integrated heat pipe bundle designed to heat the additional water of the heating system and its air cooler, regeneration path heaters (LDPE, HDPE), network heaters (PSG) and suction pipelines of non-condensable gases, cascading heat exchangers between themselves and with the condenser . The condenser is mainly (up to 90% of the time in a year) operated in a heat-extraction mode, in which only the built-in tube bundle operates, and the main tube bundle and the suction lines from it of non-condensing gases to the ejector are turned off. In this case, non-condensable gases are supplied from heat exchangers to the condenser from the HSG to the condenser head, and from the PND to the bottom of the condenser. The suction (ejector) of non-condensable gases from the integrated tube bundle is carried out from its air cooler located in the upper part of the condenser above the integrated tube bundle.

Недостатком системы вл етс направление отсасываемых из ПСГ неконденсирующихс газов в головку конденсатора, что приводит к смешению поступающих газов с основным потоком пэра и вытекающими отрицательными последстви ми, а также то, что неконденсирующиес газы из теплообменных аппаратов тракта регенерации (через ПНД-1) направл ютс в нижнюю часть конденсатора. Эти газы, также смешивающиес с основным потоком пара, не могут попадать к воздухоохладителю (расположенному, в верхней части конденсатора ) и удал тьс из конденсатора, поскольку они снос тс основным потоком пара, поступающего из турбины, вниз конденсатора , а затем с турбинным конденсатором вновь возвращаютс в цикл энергоустановки.The disadvantage of the system is the direction of non-condensing gases aspirated from PSG into the condenser head, which leads to the mixing of the incoming gases with the main peer flow and the resulting negative consequences, as well as the fact that non-condensable gases from the regeneration path heat exchangers (through the PND-1) are sent in the bottom of the capacitor. These gases, which also mix with the main steam flow, cannot reach the air cooler (located in the upper part of the condenser) and be removed from the condenser, as they are carried away by the main stream of steam coming from the turbine, down the condenser, and then with the turbine condenser. return to power cycle.

Кроме того в воздухоохладителе осуществл етс не только доохлаждение парогазовой смеси, отсасываемой из встроенного трубного пучка, но также и конденсаци основного пара, так как воздухоохладитель не закрыт с боков перегородками. А поскольку воздухоохладитель расположен в верхней части конденсатора, в которой парциальноеIn addition, in the air cooler, not only is the after-cooling of the vapor-gas mixture sucked out of the embedded tube bundle, but also the condensation of the main steam, since the air cooler is not closed from the sides by partitions. And since the air cooler is located at the top of the condenser, in which the partial

давление неконденсирующихс (в основном паре) весьма низкое, а давление ос- новного пара максимально, то через воздухоохладитель отсасываетс преимущественно основной пар. Этот процесс преп тствует , кроме того, нормальному отсосу неконденсирующихс газов к воздухоохладителю из секций встроенного трубного пучка (по предусмотренному в них внутреннемуthe pressure of non-condensing (mostly steam) is very low, and the pressure of the main steam is maximum, then mainly the main steam is sucked through the air cooler. This process interferes, in addition, with the normal suction of non-condensing gases to the air cooler from the sections of the built-in tube bundle (according to the internal

0 вертикальному каналу).0 vertical channel).

Поверхности охлаждени каждой из трех секций встроенного трубного пучка одинаковы. Соответственно количество неконденсирующихс газов, движущихс поThe cooling surfaces of each of the three sections of the integrated tube bundle are the same. Accordingly, the amount of non-condensable gases moving along

5 внутреннему каналу вверх к воздухоохладителю , возрастает в вышерасположенных секци х в два или .три раза. Сечение же внутреннего канала посто нно, что преп тствует эффективному отсосу неконденсиру0 ющихс газов по каналу.5 upward to the air cooler, increases in the upstream sections by a factor of two or three. The cross section of the internal channel is constant, which prevents the effective suction of non-condensable gases through the channel.

Таким образом, в целом система отсоса неконденсирующихс газов из конденсатора работает неэффективно, неконденсирующиес газы накапливаютс в цикле, чтоThus, in general, the system for suctioning non-condensable gases from a condenser does not work efficiently, non-condensable gases accumulate in a cycle, which

5 приводит к ухудшению теплообмена в конденсаторе и теплообменных аппаратах, уве- личению интенсивности коррозии оборудовани .5 leads to deterioration of heat exchange in the condenser and heat exchangers, increasing the intensity of corrosion of the equipment.

Целью изобретени вл етс повыше0 ние тепловой эффективности конденсатораThe aim of the invention is to increase the thermal efficiency of the capacitor.

и уменьшение концентрации коррозионноагрессивных газов в турбинном конденсате.and reducing the concentration of corrosive gases in the turbine condensate.

Цель достигаетс тем, что конденсаторThe goal is achieved by the fact that the capacitor

теплофикационной турбины, содержащийcogeneration turbine containing

5 трубопроводы подвода неконденсирующихс газов теплообменных аппаратов и отсоса неконденсирующихс газов, основные трубный пучок и воздухоохладитель, встроенный трубный пучок, последний из кото0 рых выполнен из установленных по высоте секций с внутренним каналом, над которым размещен воздухоохладитель с собирающим коллектором, и перегородки, конденсатор снабжен дополнительной5 pipelines for supplying non-condensable gases of heat exchangers and suction of non-condensing gases, main tube bundle and air cooler, integrated tube bundle, the latter of which is made of height-mounted sections with an internal channel, above which is placed an air cooler with a collecting manifold, and partitions, the condenser is provided with an additional

5 перегородкой, герметично раздел ющей воздухоохладитель встроенного трубного пучка на две секции, с одной из которых сообщены трубопроводы подвода неконденсирующихс газов теплообменных аппа0 ратов, а секции и внутренний канал встроенного трубного пучка выполнены с увеличивающимис по высоте поверхност ми охлаждени и поперечным сечением соответственно .5 by a partition, hermetically separating the air cooler of the embedded tube bundle into two sections, one of which has pipelines supplying non-condensable gases of heat exchangers, and the sections and the inner channel of the embedded tube bundle are provided with increasing height cooling surfaces and a cross section, respectively.

5 Благодар тому, что неконденсирующиес газы не поступают непосредственно в паровой объем конденсатора и не смешиваютс с основным потоком пара, а также потоком , проход щим через воздухоохладитель, т.е. движутс по отдельному тракту, повышаетс теплова эффективность конденсатора и снижаетс концентраци онно-агрессивных газов в капл х сконденсированной влаги и турбинном конденсате .5 Because non-condensable gases do not flow directly into the vapor volume of the condenser and do not mix with the main steam flow, as well as the flow through the air cooler, i.e. moving along a separate path, increasing the heat efficiency of the condenser and reducing the concentration of aggressive gases in condensed moisture droplets and turbine condensate.

Выполнение секций встроенного трубного пучка с увеличивающейс по высоте поверхностью охлаждени , т.е. расположение максимума поверхности встроенного трубного пучка вблизи его воздухоохладите- л (с направлением в воздухоохладитель и верхнюю часть встроенного трубного пучка наиболее холодного потока охлаждающей воды); выполнение внутреннего вертикального канала в секци х встроенного трубного пучка с увеличивающимс по высоте сечением; закрытие воздухоохладител с боков перегородками обеспечивают конденсацию большей части пара непосредственно вблизи воздухоохладител и эффективный отвод к воздухоохладителю неконденсирующихс газов, образующихс при конденсации пара во встроенном трубном пучке, что существенно интенсифицирует процесс теплообмена в конденсаторе, а также уменьшает загр знение турбинного конденсата корро- зионно-агрессивными газами.The implementation of sections of the embedded tube bundle with an increasing height of the cooling surface, i.e. location of the maximum surface of the embedded tube bundle near its air cooler (with direction to the cooler and the upper part of the embedded tube bundle of the coldest cooling water flow); making an inner vertical channel in sections of the embedded tube bundle with a section increasing in height; closing the air cooler from the sides with partitions ensures the condensation of most of the steam directly near the air cooler and efficient removal of non-condensing gases to the air cooler, formed during steam condensation in the embedded tube bundle, which significantly intensifies the process of heat exchange in the condenser, and also reduces the contamination of the turbine condensate to corrosion, and it also protects the heat exchange in the condenser, as well as reduces the contamination of the turbine condensate and corrosion, and the fragmentation of the heat exchange in the condenser, as well as reduces the contamination of the turbine condensate to corrosion, and also reduces the amount of heat exchange in the condenser, as well as reduces the contamination of the turbine condensate to corrosion, and the fragmentation of the heat exchange in the condenser, as well as reduces the contamination of the turbine condensate to corrosion, and the fragmentation of the heat exchange in the condenser, as well as reduces the contamination of the turbine condensate to corrosion, and also reduces the amount of heat exchange in the condenser, as well as reduces the contamination of the turbine condensate to corrosion, and the fragmentation of the heat exchange in the condenser, as well as reduces the contamination of the turbine condensate to corrosion, and zo- gases.

Изобретение по сн етс чертежом.The invention is illustrated in the drawing.

Установка включает теплообменные аппараты 1, соединенные трубопроводами 2 и 3 отсоса неконденсирующихс газов между собой и с конденсатором 4. В конденсаторе предусмотрены: встроенный трубный пучок , содержащий основные секции 5 с внутренним каналом 6 и перегородками 7 и воздухоохладитель 8 с перегородками 9. Выделенную в воздухоохладителе герметичной перегородкой 10 секцию 11, коллектор 12 дл подвода неконденсирующихс газов из теплообменных аппаратов, собира- ющий коллектор 13 и трубопровод 14 дл отвода неконденсирующихс газов от воздухоохладител к эжектору. При этом секции 5 выполнены с увеличивающейс по высоте поверхностью охлаждени , а канал 6 - с увеличивающимс по высоте сечением.The installation includes heat exchangers 1, connected by pipelines 2 and 3 of suction of non-condensing gases between themselves and with the condenser 4. The condenser includes: an integrated tube bundle containing the main sections 5 with the internal channel 6 and partitions 7 and the air cooler 8 with partitions 9. Dedicated in the air cooler pressurized partition 10, section 11, collector 12 for supplying non-condensable gases from heat exchangers, collecting collector 13 and pipeline 14 for removing non-condensable gases from air cooler to the ejector. The sections 5 are made with a cooling surface increasing in height, and the channel 6 with a cross section increasing in height.

Установка работает следующим образом .The installation works as follows.

Неконденсирующиес газы из подогревателей 1 по трубопроводам 2 и 3 поступают в конденсатор 4 и далее через коллектор 12 подвод тс в выделенную секцию 11 воздухоохладител , из которой через собирающийс коллектор 13 по трубопроводу 14Non-condensable gases from heaters 1 through pipelines 2 and 3 enter condenser 4 and then through manifold 12 are supplied to dedicated section 11 of an air cooler, from which through collecting manifold 13 through conduit 14

отвод тс к эжектору. Таким образом, подводимые из теплообменных аппаратов к конденсатору неконденсирующиес газы движутс по самосто тельному тракту и на всех его участках не смешиваютс в паром.retracted to the ejector. Thus, the non-condensable gases supplied from the heat exchangers to the condenser move along an independent path and are not mixed into steam in all its parts.

Паровоздушна смесь из основных секций 5 встроенного трубного пучка по внутреннему каналу б направл етс к воздухоохладителю 8 и далее через собирающий коллектор 13 по трубопроводу 14 отводитс к эжектору.The steam-air mixture from the main sections 5 of the embedded tube bundle is directed along the internal channel b to the air-cooler 8 and then through the collecting manifold 13 through the pipeline 14 to the ejector.

Технико-экономический эффект от использовани изобретени определ етс по- вышением тепловой эффективности конденсатора вследствие исключени смешени с паром подводимых неконденсирующихс газов, а также вследствие организации интенсивного теплообмена во встроенном пучке конденсатора. Кроме того , отсутствие контакта с паром неконденсирующихс коррозионно-агрессивных газов и эффективный отсос из конденсатора газов , образующихс во встроенном трубном пучке, существенно уменьшают загр знение агрессивными газами турбинного конденсата и коррозию оборудовани тракта энергоблока, трубных систем подогревателей и конденсатора.The technical and economic effect of using the invention is determined by an increase in the thermal efficiency of the condenser due to the elimination of mixing of non-condensable gases with steam, as well as due to the organization of intensive heat exchange in the built-in capacitor beam. In addition, the absence of contact with non-condensable corrosive gases with steam and effective suction of condensate gases generated in the embedded tube bundle significantly reduce the pollution of turbine condensate with aggressive gases and corrosion of the equipment of the power unit, pipe systems of preheaters and a condenser.

Claims

Claims of a cogeneration turbine condenser containing pipelines for supplying non-condensable gases of heat exchangers and suction of non-condensing gases, main tube bundle and air cooler, built-in tube bundle, the latter of which is made of height-mounted sections with an internal channel above which is located an air cooler with a collecting manifold, and baffles, characterized in that, in order to increase efficiency and reduce the concentration of corrosive gases in condensation those, the condenser is provided with an additional partition, hermetically separating the air cooler of the built-in tube bundle into two sections, one of which has pipelines for supplying non-condensable gases of heat exchangers, and the sections and the internal channel of the built-in tube bundle are made with increasing in height cooling surfaces and cross-section, respectively.

1 I

t