SU1768864A1

SU1768864A1 - Separator - steam superheater

Info

Publication number: SU1768864A1
Application number: SU904882826A
Authority: SU
Inventors: Oleg P Krektunov; Nadezhda I Ivashchenko; Elena V Shtukina; Aleksandr V Shchedrin
Original assignee: Proizv Ob I Proekt Energet Obo
Priority date: 1990-11-16
Filing date: 1990-11-16
Publication date: 1992-10-15

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к конструкциям сепаратора-пароперегревателя (СПП), предназначенного для обеспечения допу-’ стимой влажности в последних ступенях турбин, работающих на насыщенном и перегретом паре.The invention relates to a power system, in particular, to designs of a superheater separator (SPP) designed to provide acceptable humidity in the last stages of turbines operating on saturated and superheated steam.

В СПП осуществляется сепарация и перегрев пара, поступающего из ЦВД в ЦНД турбин. Влага сепарируется в сепараторе, перегрев пара осуществляется в пароперегревателе за счет тепла, выделяющегося при конденсации пара из отбора ЦВД турбины.In SPP, separation and overheating of steam coming from the HPP to the low-pressure turbine is carried out. Moisture is separated in the separator, overheating of the steam is carried out in the superheater due to the heat released during condensation of the steam from the selection of the turbine HPP.

Известна конструкция вертикального однокорпусного двухступенчатого СПП с верхним расположением сепаратора и нижним расположением пароперегревателя в общем вертикальном корпусе. Пароперегреватель каждой из ступеней представляет собой набор секционированных кассет, конденсат греющего пара которых отводится по горизонтальным трубопроводам к сливным камерам для отвода конденсата. Основным требованием к пароперегревателю является стабильность и надежность работы.A known design of a vertical single-case two-stage SPP with the upper arrangement of the separator and the lower arrangement of the superheater in a common vertical housing. The superheater of each stage is a set of sectioned cartridges, the condensate of the heating steam of which is discharged through horizontal pipelines to the drain chambers to drain the condensate. The main requirement for a superheater is stability and reliability.

Известна конструкция вертикального однокорпусного одноступенчатого СПП с нижним расположением сепаратора и верхним расположением пароперегревателя в общем корпусе, выбранная в качестве прототипа. В нижней части корпуса расположена входная камера для подвода нагреваемого пара, сверху аппарата - камера для отвода нагреваемого пара.A known design of a vertical single-case single-stage SPP with a lower arrangement of the separator and the upper arrangement of the superheater in a common housing, selected as a prototype. An inlet chamber for supplying heated steam is located in the lower part of the housing, and a chamber for removing heated steam is located on top of the apparatus.

Пароперегреватель состоит из отдельных кассет, представляющих собой пучки вертикальных труб с трубными досками на входе и выходе. Каждая кассета имеет шее-, тиграннуювертикальную оболочку. Кассеты разбиты на 4 равные группы, каждая из которых имеет расположенные на корпусе входную камеру для подвода греющего пара и сливную камеру для отвода конденсата.The superheater consists of individual cassettes, which are bundles of vertical pipes with pipe boards at the inlet and outlet. Each cassette has a neck-tigered vertical shell. Cassettes are divided into 4 equal groups, each of which has an inlet chamber for supplying heating steam and a drain chamber for condensate drainage located on the housing.

Недостатком известной конструкции являются невысокие стабильность и надежность работы, возникающие из-за появления автоколебаний уровня конденсата в нижней части отдельных кассет.A disadvantage of the known design is the low stability and reliability due to the appearance of self-oscillations of the condensate level in the lower part of individual cartridges.

Это приводит к захолаживанию конденсата и появлению термопульсаций в стенках труб кассет, что особенно опасно в районе нижней трубной доски, поскольку может привести к развальцовке труб. Поскольку каждая группа кассет имеет общий вход (камера подвода греющего пара) и выход (сливная камера), то перепад давлений во всех кассетах устанавливается одинаковым. Однако из-за неидентичности теплосъема по глубине аппарата в каждой кассете устанав ливается свой расход, отличный от соседнего. Возникающие при этом различные перепады давлений компенсируются подъемом столба жидкости в трубах с наименьшим расходом пара в случае наличия уровня конденсата в сливной камере. Когда уровня конденсата в сливной камере нет, то через наименее охлаждаемые кассеты часть пара пройдет транзитом и через сливную камеру попадает'в горизонтальную часть отводящих труб, препятствуя нормальному сливу конденсата.This leads to cooling of the condensate and the appearance of thermal pulsations in the walls of the tubes of the cassettes, which is especially dangerous in the region of the lower tube plate, since it can lead to tube expansion. Since each group of cassettes has a common input (heating steam supply chamber) and output (drain chamber), the pressure drop in all cassettes is set the same. However, due to the non-identical heat removal along the depth of the apparatus, each cartridge has its own flow rate that is different from the neighboring one. Various pressure drops resulting from this are compensated by raising the column of liquid in the pipes with the lowest steam flow rate if there is a level of condensate in the drain chamber. When there is no condensate level in the drain chamber, part of the steam passes through the least cooled cartridges and through the drain chamber it enters the horizontal part of the outlet pipes, preventing the condensate from draining normally.

Целью изобретения является повышение надежности СПП. Указанная цель достигается тем, что в СПП, состоящем из вертикального корпуса, расположенных в нем сепаратора и пароперегревателя, камер для подвода нагреваемого и греющего пара, сливных камер для отвода сепарата и конденсата, на патрубке подвода греющего пара в каждую камеру устанавливается эжектор, соединенный с паровым пространством сливной камеры и осуществляющий рециркуляцию части греющего пара с выхода из пароперегревателя на вход в него. Это увеличивает расходы пара в параллельно работающих кассетах настолько, что во всех трубах идет неполная конденсация поступившего в кассеты пара. Весь несконденсировавшийся в кассетах и прошедший через них транзитов пар вместо того, чтобы сбрасываться за пределы аппарата на регенерацию, возвращается посредством эжектора на вход и подмешивается в основной поток греющего пара. Сливная камера разделяется по высоте дырчатым листом, что способствует отделению пара от конденсата. Указанная система рециркуляции части греющего пара с выхода на вход пароперегревателя обеспечивает высокую надежность работы аппарата.The aim of the invention is to increase the reliability of NGN. This goal is achieved by the fact that in the SPP, which consists of a vertical housing, a separator and a superheater located in it, chambers for supplying heated and heating steam, drain chambers for removing the separator and condensate, an ejector connected to a heating steam supply pipe in each chamber is connected to the steam space of the drain chamber and recirculating part of the heating steam from the outlet of the superheater to the entrance to it. This increases the steam consumption in parallel working cartridges so that in all pipes there is incomplete condensation of the steam received in the cartridge. All steam that has not condensed in the cassettes and has passed through them instead of being dumped outside the apparatus for regeneration is returned via the ejector to the input and mixed into the main flow of heating steam. The drain chamber is divided in height by a perforated sheet, which contributes to the separation of steam from condensate. The specified recirculation system of a portion of the heating steam from the outlet to the input of the superheater provides high reliability of the apparatus.

Сепаратор-пароперегреватель содержит цилиндрический корпус 1 с патрубком подвода 2 и патрубком отвода 3 нагреваемого пара. В нижней части корпуса 1 размещен сепаратор, состоящий из сепарационного устройства 4, раздающей камеры 5 для подвода нагреваемого пара и сливного устройства 6 с патрубком 7 для отвода сепарата. В верхней части корпуса 1 над сепаратором располагается одноступенчатый пароперегреватель 8 с трубопроводами для подвода 9 греющего пара и отвода 10 пароводяной смеси. Камеры подвода 11 греющего пара с патрубком 12 и сливные камеры 13 со сливными патрубками 14 находятся на корпусе СПП.The superheater separator comprises a cylindrical body 1 with a supply pipe 2 and a discharge pipe 3 of the heated steam. In the lower part of the housing 1 there is a separator consisting of a separation device 4, a dispensing chamber 5 for supplying heated steam and a drain device 6 with a pipe 7 for removing the separator. In the upper part of the housing 1 above the separator is a single-stage superheater 8 with pipelines for supplying 9 heating steam and removal of 10 steam-water mixture. The inlet chambers 11 for heating steam with a nozzle 12 and drain chambers 13 with drain nozzles 14 are located on the housing of the SPP.

Отличительный особенностью предлагаемой конструкции является то, что на патрубке 12 установлен эжектор 15, соединенный трубопроводом 16 с паровым пространством 17 сливной камеры 13, разделенной по высоте дырчатым листом 18.A distinctive feature of the proposed design is that an ejector 15 is installed on the pipe 12, connected by a pipe 16 to the steam space 17 of the drain chamber 13, divided by the height of the hole sheet 18.

СПП работает следующим образом. Перегреваемый пар от ЦВД турбины подается через патрубок 2 и раздающую камеру 5 в сепарационные устройства 4, где сепарируется влага. Сепарат выводится из СПП через сливное устройство 6 и патрубок 7. Далее, проходя через межтрубное пространство пароперегревателя, пар перегревается и через патрубок 3 поступает в ЦНД турбины. Перегрев пара осуществляется за счет конденсации греющего пара в трубах пароперегревателя 8. Греющий пар, поступающий из отборов ЦВД турбины, подается в пароперегреватель через эжектор 15, камеру подвода греющего пара 11 и подводящие трубы 9. В трубах пароперегревателя 8 происходит частичная конденсация греющего пара, и пароводяная смесь из пароперегревателя через отводящие трубы 10 поступает в сливную камеру 13, где пар отделяется от конденсата и собирается в паровом пространстве 17 камеры над дырчатым листом 18 и далее через трубопровод 16 подается эжектором 15 на вход в пароперегреватель. Конденсат удаляется из сливной камеры 13 через патрубок 14.NGN works as follows. The superheated steam from the turbine CVP is fed through a pipe 2 and a dispensing chamber 5 to a separation device 4, where moisture is separated. The separator is removed from the SPP through the drain device 6 and the nozzle 7. Then, passing through the annulus of the superheater, the steam overheats and through the nozzle 3 enters the turbine low pressure cylinder. The steam is overheated by condensation of the heating steam in the pipes of the superheater 8. The heating steam coming from the turbine HPC taps is fed to the superheater through the ejector 15, the supply chamber of the heating steam 11 and the supply pipes 9. In the pipes of the superheater 8, partial condensation of the heating steam occurs, and the steam-water mixture from the superheater through the exhaust pipes 10 enters the drain chamber 13, where the steam is separated from the condensate and collected in the vapor space 17 of the chamber above the hole sheet 18 and then through the pipe 16 under ejector 15 at the entrance to the superheater. Condensate is removed from the drain chamber 13 through the pipe 14.

Рециркуляция части греющего пара с выхода на вход пароперегревателя эжектором, установленным на входе камеры подвода греющего пара, увеличивает расходы греющего пара в параллельно работающих кассетах, что приводит к предотвращению подтопления отдельных кассет и связанных с этим гидравлических ударов в них. Кроме того исключаютсязахолаживание конденсата греющего пара в сливных трубопроводах и обусловленные этим циклические изменения температур в районе нижних трубных досок кассет. Разделение по высоте сливной камеры для отвода конденсата дырчатым листом способствует разделению в ней рециркулируемого пара и конденсата.Recycling of part of the heating steam from the outlet to the inlet of the superheater with an ejector installed at the inlet of the heating steam supply chamber increases the consumption of heating steam in the cassettes operating in parallel, which leads to the prevention of flooding of individual cassettes and the associated hydraulic shocks to them. In addition, the cooling of condensate of heating steam in the drain pipelines and the resulting cyclic temperature changes in the region of the lower tube boards of the cartridges are excluded. The height separation of the drain chamber for draining the condensate with a perforated sheet helps to separate the recirculated steam and condensate in it.

Такое выполнение СПП обеспечивает стабильную работу пароперегревателя и значительно повышает надежность работы аппарата.This implementation of the SPP ensures the stable operation of the superheater and significantly increases the reliability of the apparatus.

Claims

Claim

A superheater separator comprising a housing provided with nozzles for supplying and discharging heated steam and chambers for supplying and discharging a heating medium, the latter of which have drain pipes located in the separator body, and a superheater connected by pipelines to the chambers for supplying and discharging the heater, characterized in that. that, in order to increase reliability and economy, it additionally contains hole sheets and ejectors, the first of which are installed in the chambers of the heating coolant and divide their cavities into water and steam volumes, and the second communicate the steam volumes with the corresponding supply chambers.