ИСПАРИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ПАРОГАЗОВОГО БЛОКА УТИЛИЗАЦИОННОГО ТИПА

Испарительные установки используются в энергетике на парогазовых электростанциях для производства добавочной воды в котлотурбинный цикл парогазовой установки.
В промышленности применяют термический метод водоподготовки (Северо-Западная ТЭЦ г.Санкт-Петербурга). Его главным структурным элементом является многоступенчатая испарительная установка, состоящая из шести корпусов поверхностных испарителей.
Недостатком данного метода является то, что имеет место значительная потеря тепловой экономичности из-за отбора пара, генерируемого котлом-утилизатором, на первую ступень многоступенчатой испарительной установки.
Известно также, что для производства добавочной воды можно использовать испарительную установку, состоящую из головного подогревателя, испарителя мгновенного вскипания и циркуляционного насоса, соединенных последовательно трубопроводами [Международная научно-практическая конференция. Экология энергетики 2000. Материалы конференции. 18-20 октября 2000 г. Москва, Россия. / М.:Изд-во МЭИ. 2000 / Петин B.C., Салашенко О.Г. / Термообессоливание на испарителях мгновенного вскипания. С.167-169].
Недостатком является то, что на головной подогреватель испарителя мгновенного вскипания требуется отбор пара, генерируемого котлом-утилизатором, что опять же приводит к потере тепловой экономичности.
Одним из прототипов полезной модели является многоступенчатая испарительная установка (патент №2116559, опубл. 27.07.1998), которая содержит ступени испарения, последовательно соединенные трубопроводами
вторичного пара. Выход всех греющих секций ступеней испарения, кроме первой, присоединен ко входу в расширитель дистиллята, выход из которого по пару подключен к трубопроводу вторичного пара последней ступени установки, а по воде - к деаэратору паротурбинной установки.
Недостатками этой установки является то, что данное техническое решение требует отбор пара, генерируемого котлом-утилизатором, на первую ступень многоступенчатой испарительной установки, вследствие чего имеет место значительная потеря тепловой экономичности.
Наиболее близким прототипом служит испарительная установка парогазового блока утилизационного типа (патент на полезную модель №33425, опубл. 20.10.2003 г.), которая содержит испаритель, трубопроводы питательной воды и дистиллята, насос. Всасывающий патрубок насоса подсоединен к выходу испарителя, патрубок нагнетания насоса соединен с входом одного из подогревателей котла-утилизатора, выход этого подогревателя соединен с входом испарителя.
Недостатками прототипа является зависимость производительности испарительной установки от режима работы котла-утилизатора парогазового блока, а также высокое солесодержание воды, проходящей через трубки поверхности нагрева котла-утилизатора, что снижает надежность работы котла-утилизатора.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, состоит в создании условий, при которых становится возможным регулирование производительности испарительной установки, а также в обеспечении надежного водно-химического режима котла-утилизатора.
Поставленная техническая задача решается тем, известная испарительная установка парогазового блока утилизационного типа с котлом-утилизатором, содержащая испаритель, трубопроводы питательной воды и дистиллята, насос, всасывающий патрубок насоса подсоединен к выходу испарителя, согласно полезной модели, снабжена головным подогревателем испарителя, первый вход головного подогревателя испарителя
соединен с патрубком нагнетания насоса, второй вход головного подогревателя испарителя соединен с выходом одного из подогревателей котла-утилизатора, первый выход головного подогревателя испарителя соединен с входом испарителя, второй выход головного подогревателя испарителя соединен с входом одного из подогревателей котла-утилизатора.
Предлагаемая установка содержит котел-утилизатор 1 с подогревателями котла-утилизатора 2, испаритель 3, первый вход 4 которого подключен к головному подогревателю испарителя 5, первый выход 6 испарителя подсоединен к патрубку всаса насоса 7, а второй выход 8 испарителя подключен ко входу 9 одного из подогревателей котла-утилизатора 2, к испарителю 3 также подключен трубопровод питательной воды 10 и трубопровод дистиллята 11, первый вход 12 головного подогревателя испарителя 5 подключен к патрубку нагнетания насоса 7, а второй вход 13 головного подогревателя испарителя 5 подсоединен к выходу 14 одного из подогревателей котла-утилизатора 2, второй выход 15 головного подогревателя испарителя 5 подключен ко входу 9 одного из подогревателей котла-утилизатора 2.
Установка работает следующим образом. В подогревателе котла-утилизатора 2 нагревается основной конденсат. Часть его поступает на вход 13 головного подогревателя испарителя 5, в котором нагревается циркуляционная вода испарителя. Последняя поступает на вход 4 испарителя 3, в котором при дросселировании из нее получают пар. Неиспарившаяся часть выводится из испарителя 3 по трубопроводу б и насосом 7 снова подается на вход 12 головного подогревателя испарителя 5 для подогрева. Выделившийся пар конденсируется на трубках, охлаждаемых рабочей средой парогазовой установки (возможно основным конденсатом турбины), и образует поток добавочной воды (дистиллята), отводимый трубопроводом 11. Через выход 8 испарителя 3 рабочая среда поступает на вход 9 подогревателя котла-утилизатора 2. При работе контура экономичность котла-утилизатора остается неизменной в силу того, что в испарителе
3 тепло подогревателя котла-утилизатора 2 возвращается в паротурбинный термодинамический цикл рабочей среде. За счет изменения расхода рабочей среды, проходящей через головной подогреватель испарителя 5, становится возможным регулирование производительности испарителя 3 по дистилляту. Кроме того, при таких условиях вода с высоким солесодержанием не подается в подогреватель котла-утилизатора 2, что обеспечивает надежный режим работы поверхности нагрева без образования накипи.
В качестве головного подогревателя испарителя может быть использован любой из известных кожухотрубчатых подогревателей, например, типа ТКГ или ПП, изготавливаемых отечественными производителями.