КОНТУР ВОДЯНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ОБМОТКИ СТАТОРА ЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОРА ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована для охлаждения обмотки статора электрогенератора паровой турбины на тепловых и атомных электростанциях.
Известен контур водяного охлаждения обмотки статора генератора паровой турбины атомной электрической станции (патент РФ на полезную модель №119158,МПК G21C 1/00, 2012 г.), принятый за прототип, состоящий из циркуляционного бака, насоса, теплообменника и фильтра, соединенных трубопроводами, циркуляционный бак контура охлаждения соединен с выходом фильтров очистки конденсата турбины на входе конденсатора конденсатных аппаратов, верхняя часть циркуляционного бака подключена к линиям подвода чистого азота и удаления смеси кислорода, водорода, азота.
Недостатком такого контура водяного охлаждения является отсутствие возможности регулирования нормируемой величины pH, установленной циркуляром Ц10/85(Э) (Об организации водно-химического режима системы охлаждения обмоток статоров турбо- и гидрогенераторов/М. СПО ОРГРЭС. 1985 г.) для подобных систем охлаждения статоров электрогенераторов в энергетике на уровне 8,5±0,5.
Технический результат заявляемой полезной модели состоит в повышении точности и устойчивости регулирования pH циркуляционной воды в нормируемых пределах согласно Ц10/85(Э).
Технический результат достигается тем, что контур водяного охлаждения обмотки статора электрогенератора паровой турбины, состоящий из циркуляционного бака, насоса, теплообменника и фильтра, соединенных трубопроводами, снабжен линией рециркуляции с выхода фильтра на всас насоса содержащей последовательно соединенные запорный кран, дозировочный бачек щелочи и регулировочный кран, подключенный к системе автоматического регулирования, соединенной с датчиком электропроводности циркуляционной воды, при этом дозировочный бачек оснащен краном для отвода воздуха и краном для опорожнения и заполнения раствором щелочи.
На чертеже приведен контур водяного охлаждения обмотки статора электрогенератора паровой турбины.
Контур водяного охлаждения обмотки статора электрогенератора паровой турбины работает следующим образом. Вода из циркуляционного бака 1 насосом 2 прокачивается через теплообменник 3, где охлаждается, и через фильтр 4 подается на охлаждение обмоток статора электрогенератора 5 и возвращается в циркуляционный бак 1. С напорной линии после фильтра 4 трубопроводом малого диаметра с запорным краном 6 вода, расходом не более 0,005% от расхода циркуляционной воды, подается на дозировочный бачок 7, объемом 0,1-0,2 м3, загруженный раствором щелочи 1-2%-ой концентрации. Откуда вода вытесняет малое количество щелочи через открытый регулировочный кран 8 на всас насоса 2. Запорный кран 6 открыт в рабочем режиме и закрыт в режиме перегрузки дозировочного бачка 7 щелочью. В режиме перезагрузки дозировочного бачка 7 через кран 11 отводят воздух, кран 12 используют для слива из дозировочного бачка 7воды и заполнения его раствором щелочи. Регулировочный кран 8 открывается и закрывается автоматически по команде системы автоматического регулирования 10. Поступающая в циркуляционную воду щелочь повышает величину pH и удельную электропроводность, которая измеряется датчиком 9 электропроводности циркуляционной воды, сигнал от которого с заданной дискретностью поступает в систему автоматического регулирования 10, где формируется сигнал на открытие или закрытие регулировочного крана 8.
Взаимосвязь величины pH и удельной электропроводности циркуляционной воды определяется из следующего.
;
при t=25°C  или
конд
NaOH
Удельная электропроводность χ складывается из удельных электропроводпостей конденсата χ и щелочи χ
конд
NaOH
χ=χ+χ.
Согласно уравнению электропроводности
или в нашем случае:
конд
NaOH
NaOH
1000(χ-χ)=λ·C,
NaOH
-1
2
-1
где λ - эквивалентная электропроводность NaOH, при 25°C в предельно разбавленном водном растворе, равная 248,4 Ом·см·экв.
Тогда при t=25°C, получим
конд
NaOH
1000(χ-χ)=248,4-C.
3
Так как, , моль/дм, то получим:
.
Тогда,  и
И, обратно, .
Здесь, χ измерена в См/см, концентрация ионов водорода - в моль/дм. Согласно циркуляра Ц10/85(Э) (Об организации водно-химического режима системы охлаждения обмоток статоров турбо- и гидрогенераторов / М. СПО ОРГРЭС.1985) величина pH циркуляционной воды системы охлаждения обмоток статора электрогенератора нормируется в пределах 8,0-9,0(8,5±0,5). Тогда, нижний предел нормируемой величины pH определяется выражением:
н
конд
-7
χ=2,48·10+χ
или при измерении удельной электропроводности в мкСм/см
н
конд
χ=0,248+χ.
Верхний предел нормируемой величины pH определяется выражением:
в
конд
χ=2,48+χ, мкСм/см.
н
в
При измеренных значениях χ циркуляционной воды ниже или равных χ система автоматического регулирования 10 дает команду на открытие регулировочного крана 8, при значениях χ равных или больших χ - на закрытие регулировочного крана 8. Частота открытия-закрытия регулировочного крана 8 зависит от концентраций NaOH в дозировочном бачке 7 и пропускной способности регулировочного крана 8. По мере вытеснения щелочи из дозировочного бачка 7 водой происходит разбавление щелочи и периоды открытия регулировочного крана 8 увеличиваются, а отсутствие увеличения электропроводности циркуляционной воды при открытом регулировочного крана 8 свидетельствует об отсутствии щелочи и необходимости перезарядки дозировочного бачка 7 раствором щелочи, для чего используются краны 11 и 12 при закрытых запорном кране 6 и регулировочном кране 8.
Таким образом, применение заявляемой полезной модели обеспечивает повышение точности и устойчивости регулирования pH циркуляционной воды в нормируемых пределах согласно Ц10/85(Э).