Устройство для отвода конденсата греющего пара теплофикационной турбины

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована в металлургической и химической промышленности в системах регенерации турбоустановки с поверхностными, смешивающими и сетевыми подогревателями.
Известно устройство для отвода конденсата греющего пара с подогревателями системы регенерации турбоустановки, последовательно соединенными по нагреваемой среде, и сетевыми подогревателями, последовательно соединенными по сетевой воде и по пару параллельно с отборами турбины. U-образный трубопровод ствода конденсата греющего пара подогревателя системы регенерации турбоустановки, на котором установлены регулирующие клапаны, соединяет подогреватель с большим давлением и подогреватель с меньшим давлением. Трубопровод отвода конденсата греющего пара сетевых подогревателей, на котором установлены регулирующие клапаны и сливные насосы, соединяет сетевые подогреватели с трубопроводом нагреваемой среды регенеративных подогревателей. [Тепловые и атомные электрические станции. Справочник. Москва ЭНЕРГОИЗДАТ, 1982, стр 314.].
Недостатками данного устройства для отвода конденсата греющего пара являются сниженная надежность работы за счет наличия регулирующих клапанов, датчиков, электроприводов и кабельных связей, что усложняет схему, увеличивает собственные нужды станции и время межремонтного обслуживания.
Известно устройство для отвода конденсата греющего пара с подогревателями системы регенерации турбоустановки, последовательно соединенными по нагреваемой среде, и сетевыми подогревателями, последовательно соединенными по сетевой воде и по пару параллельно с отборами турбины. Подогреватели системы регенерации и расширитель соединены посредством U-образных трубопроводов отвода конденсата греющего пара, на которых установлены регулирующие клапаны и гидрозатворы. Расширитель соединен по водяной стороне с конденсатосборником сетевого подогревателя, а по паровой стороне - с трубопроводом подвода пара в сетевой подогреватель. Трубопровод отвода конденсата греющего пара сетевых подогревателей, на котором установлены регулирующие клапаны и насосы слива, соединяет сетевые подогреватели с трубопроводом нагреваемой среды регенеративных подогревателей. [А.Т. Мутовин. Совершенствование турбинного оборудования тепловых электростанций, Сократ, 2010, стр. 61].
По совокупности признаков это известное техническое решение является наиболее близким к заявляемому и принято за прототип.
Недостатками устройства, принятого за прототип, являются сниженная надежность работы, за счет подвода конденсата греющего пара через гидрозатворы из подогревателей с разными давлениями в один расширитель. При резких изменениях нагрузки появляется возможность срыва гидрозатворов, что может привести к проскоку пара в подогреватель и разгону турбины. Также наличие регулирующих клапанов, датчиков, электроприводов и кабельных связей усложняют схему, увеличивают собственные нужды станции и время межремонтного обслуживания.
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, тождественными 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 совокупность существенных отличительных признаков по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату, изложенную в нижеприведенной формуле полезной модели.
Заявляемое техническое решение позволяет осуществить безарматурный отвод конденсата греющего пара подогревателей системы регенерации, что упрощает схему и позволяет на всех режимах работы обеспечить слив конденсата греющего пара без уровня воды в подогревателях, а также исключает возможность проскока пара в подогревателях и выноса влаги в проточную часть при резких изменениях режима работы, что приводит к повышению надежности всей турбоустановки.
Предложено устройство для отвода конденсата греющего пара теплофикационной турбины, включающее подогреватели системы регенерации, последовательно соединенные трубопроводами между собой по нагреваемой среде, параллельно - по пару с отборами турбины, и сетевые подогреватели с конденсатосборниками, последовательно соединенные трубопроводами между собой по сетевой воде, параллельно - по пару с отборами турбины, при этом третий подогреватель системы регенерации соединен по конденсату греющего пара со вторым подогревателем системы регенерации трубопроводом, а трубопроводы отвода конденсата греющего пара второго и первого подогревателей системы регенерации соединены с конденсатосборниками сетевых подогревателей, включенных по пару по одному отбору турбоустановки, кроме того, на трубопроводах конденсата греющего пара из подогревателей системы регенерации в конденсатосборники сетевых подогревателей установлены обратные клапаны, а конденсатосборники сетевых подогревателей соединены между собой через дроссельное устройство.
Изобретение иллюстрируется чертежом.
Устройство включает регенеративные подогреватели 1, 2, 3 с трубопроводами подвода пара 4. По нагреваемой среде подогреватели 1, 2, 3 последовательно соединены между собой трубопроводами 5. Сетевые подогреватели 6, 7 параллельно соединены по пару трубопроводами 4. По сетевой воде сетевые подогреватели 6, 7 соединены последовательно между собой трубопроводами 8. Подогреватель 3 соединен с подогревателем 2 по конденсату греющего пара трубопроводом 9. Подогреватели 2 и 1 соединены с конденсатосборниками сетевых подогревателей 10, 11 по конденсату греющего пара трубопроводами 12, 13. Конденсатосборник 10 сетевого подогревателя 7 соединен с конденсатосборником 11 сетевого подогревателя 6 трубопроводом 14, на котором установлено дроссельное устройство 15. Конденсатосборник 11 сетевого подогревателя 6 соединен с трубопроводом нагреваемой среды 5 посредством трубопровода 16. На трубопроводе 16 установлены сливные насосы 17. На трубопроводах 12 и 13 на входе в конденсатосборники сетевых подогревателей 10 и 11 установлены обратные клапаны 18 и 19.
Устройство для отвода конденсата греющего пара теплофикационной турбины работает следующим образом. Вода по линии 5 поступает в подогреватель 1 и далее в подогреватель 2 и 3. Греющий пар через трубопроводы 4 поступает в подогреватели 1, 2 и 3, где конденсируется на трубках теплообмена. Конденсат греющего пара в подогревателе 3 стекает вниз и отводится через трубопровод 9 в подогреватель 2. Конденсат греющего пара в подогревателях 2 и 1 отводится через трубопроводы 12, 13 и обратные клапаны 18, 19 в конденсатосборники сетевых подогревателей 10 и 11, что позволяет дополнительно использовать тепло конденсата греющего пара и исключает возможность проскока пара в подогреватель и влияние образовавшегося пара на разгон турбины при резких изменениях режима работы. Сетевая вода по линии 8 поступает в сетевые подогреватели 6 и 7. Греющий пар поступает через трубопроводы 4, конденсируется и стекает вниз в конденсатосборники 10 и 11. Конденсат греющего пара из конденсатосборника сетевого подогревателя 10 отводится через трубопровод 14 в конденсатосборник сетевого подогревателя 11. На трубопроводе 14 установлено дроссельное устройство 15. Конденсат греющего пара из конденсатосборника сетевого подогревателя 11 откачивается сливными насосами 17 по трубопроводу 16 в трубопровод нагреваемой среды 5.