СИСТЕМА РЕГЕНЕРАЦИИ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована в металлургической и химической промышленности в системах регенерации с поверхностными, смешивающими и сетевыми подогревателями.
Известна система регенерации с поверхностными и смешивающими подогревателями, последовательно соединенными по основному конденсату, и сетевыми подогревателями, последовательно соединенными по сетевой воде и по пару параллельно с отборами турбины. На линии слива конденсата греющего пара из аппаратов установлены регулирующие клапаны. [Теплообменное оборудование паротурбинных установок. Отраслевой каталог. Часть I, 20-89-09, стр 10.].
Недостатками данной системы являются наличие регулирующих клапанов, датчиков, электроприводов и кабельных связей, что снижает надежность и экономичность.
Известна система регенерации, включающая поверхностные и смешивающие, сетевые подогреватели, последовательно соединенные по нагреваемой среде и параллельно по пару с отборами турбины. На линии слива конденсата греющего пара установлено сопло. [А.Т. Мутовин. Совершенствование турбинного оборудования тепловых электростанций, Сократ, 2010, стр. 62]
Недостатком данной системы является то, что сопло, установленное на трубопроводе слива конденсата греющего пара, имеет ограниченный срок службы из-за эрозионного износа, вибрации трубопровода вследствие наличия поворотов при движении двухфазной среды в трубе, что снижает надежность и эффективность системы регенерации. На переменных режимах появляется уровень воды в подогревателе с большим давлением.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, а также выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной полезной модели позволил установить, что заявитель не обнаружил технического решения, характеризующегося признаками, торжественными или эквивалентными предлагаемым. При этом предлагаемое техническое решение не вытекает явным для специалиста образом из известного уровня техники и определенного заявителем.
Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого технического решения по совокупности признаков, позволило выявить в заявленной системе совокупность существенных отличительных признаков по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату, изложенную в нижеприведенной формуле полезной модели.
Заявляемое техническое решение позволяет ограничить обратный поток пара в турбину за счет исключения уровня в подогревателях на всех режимах, уменьшить габариты подогревателя, исключить эрозионный износ и вибрацию трубопровода, увеличить межремонтный период эксплуатации и срок службы оборудования системы регенерации.
Предложена система регенерации паровой турбины, включающая подогреватели, последовательно соединенные по нагреваемой среде и конденсату греющего пара и параллельно по пару с отборами турбины. Отвод конденсата греющего пара состоит из отводящего и подводящего патрубков. На отводящем патрубке конденсата греющего пара из подогревателя с большим давлением установлено выходное устройство, выполненное, например, в виде сопла Вентури, усеченного конуса, сопла прямоугольного сечения и др., а на подводящем патрубке в нижней его части установлено дроссельное устройство, соединенное с подогревателем с меньшим давлением через входное устройство, выполненное, например, в виде колена, отбойной крышки, перфорированной трубы и др.
Изобретение иллюстрируется чертежом.
Система регенерации включает подогреватели 1, 2 с патрубками подвода пара 3. В качестве подогревателей в данной системе регенерации могут быть использованы поверхностные, смешивающие и сетевые подогреватели. По нагреваемой среде подогреватели последовательно соединены между собой трубопроводами 4. Отвод конденсата греющего пара из подогревателя 1 соединен с подогревателем 2 U-образным трубопроводом 5, состоящим из отводящего патрубка 6, на входе которого установлено выходное устройство 7, и подводящего патрубка 8. Выходное устройство выполнено, например, в виде сопла Вентури, усеченного конуса, сопла прямоугольного сечения и др. На патрубке подвода конденсата пара 8 из подогревателя 1 с большим давлением установлено входное устройство 9, а в нижней части подводящего патрубка 8 трубопровода 5 установлено дроссельное саморегулирующее устройство 10. Входное устройство 9 выполнено, например, в виде колена, отбойной крышки, перфорированной трубы и др.
Схема регенерации паровой турбины работает следующим образом. Вода по линии 4 поступает в подогреватель 1 и далее в подогреватель 2. Греющий пар через трубопроводы 3 поступает в подогреватели 1 и 2, где конденсируется на трубках теплообмена. Конденсат греющего пара в подогревателе 1 стекает вниз в зону охлаждения конденсата и через выходное устройство 7, установленное в отводящем патрубке 6, отводится через трубопровод 5, дроссельное саморегулирующее устройство 10 и входное устройство 9, установленное в патрубке подвода 8 и поступает в подогреватель 2 с меньшим давлением.
Выходное устройство 7, установленное на отводящем патрубке 6, позволяет обеспечить слив конденсата греющего пара без уровня воды в подогревателе 1 на всех режимах работы. При резких изменениях режима работы это выходное устройство ограничивает обратный поток, образовавшийся при вскипании воды в отводящем трубопроводе 5, что исключает влияние образовавшегося пара на разгон турбины и исключает вынос влаги в проточную часть, что повышает надежность и экономичность турбоустановки.
Установка дроссельного саморегулирующего устройства 10 в нижней части подводящего патрубка 8 позволяет обеспечить течение среды, исключающее вибрацию и эрозионный износ в подводящем патрубке 8. Скорость среды в дроссельном саморегулирующем устройстве выбрана меньше пороговой, что исключает эрозионный износ и обеспечивает постоянство характеристики.
Входное устройство 9, установленное на подводящем патрубке 8, исключает прямое попадание среды на трубки поверхности теплообмена подогревателя 2 с меньшим давлением и обеспечивает их надежную работу.