ВОЗДУШНЫЙ КОНДЕНСАТОР С РЕГУЛЯТОРОМ ПАРАМЕТРОВ ПАРА

Полезная модель относится к оборудованию, применяемому в энергетике, на заводах по сжиганию твердых коммунальных отходов, нефтяной, газовой и химической промышленности. Воздушный конденсатор с регулятором параметров пара предназначен для конденсации отработанного пара с возможностью регулирования давления и температуры среды в конденсаторе посредством перепуска пара от парового котла в обвод турбины. Регулирование параметров пара может использоваться как для обеспечения эксплуатационных режимов, так и при пусках энергоблока из холодного состояния, а также при аварийных остановах турбоагрегатов.
Из существующего уровня техники известна система запуска воздушного конденсатора ABC GI при отрицательных температурах воздуха, которая состоит из паропровода подвода пара, подогревателя воздуха, теплообменных аппаратов, вентилятора, обечайки, металлоконструкций основания воздушного конденсатора, жалюзи, тепловой пушки, газоходов, устройства удаления паровоздушной смеси (RU 121562 U1 опубликовано 27.10.2012 г.).
Недостатками данного технического решения являются:
- необходимость продувки через внутреннюю часть теплообменных аппаратов горячего воздуха, что требует установки дополнительных трубопроводов и арматуры;
- применение для продувки воздуха дополнительных вентиляторов, используемых только в период пуска.
Из существующего уровня техники известны воздушные конденсаторы для паровых турбин средней и большой мощности, в которых пар с выхлопа турбины подводится конденсатору трубопроводом большого диаметра и распределяется по нескольким эшелонам, состоящим из теплообменных модулей, с общим паровым коллектором, трубопроводов отвода конденсата, вентиляторных установок, устройств вакуумирования. (О.О. Мильман, В.А. Федоров «Воздушно-конденсационные установки» Москва, изд. МЭИ, 2002 г. с. 32-40). Низкая плотность пара диктует необходимость применения трубопровода большого диаметра от выхлопа турбины до воздушного конденсатора. Например, при расходе пара 250-300 т/ч и давлении пара в конденсаторе 8-12 кПа, диаметр указанного трубопровода составит 4 м., а диаметры паровых коллекторов эшелонов конденсатора 1,2-2 м.
Применение воздушного конденсатора в регионах с холодным климатом на таких объектах, как заводы по сжиганию твердых коммунальных отходов, требующих непрерывной работы парового котла, приводит к необходимости установки затворов как для перекрытия трубопровода от турбины, так и для перекрытия трубопроводов на коллекторы парораспределения воздушного конденсатора (перекрытие трубопроводов необходимо для последовательного заполнения паром коллекторов конденсатора при пусках в условиях отрицательных температур воздуха).
Недостатками указанных технических решений являются: • необходимость применения для перекрытия потока отработанного пара от турбины затворов диаметром в несколько метров в дополнение к затворам на паропроводах от коллектора пара до эшелонов воздушного конденсатора. Задачей, для решения которой предназначена заявляемая полезная модель, является увеличение надежности паротурбинных энергоблоков с воздушными конденсаторами.
Данная задача решается за счет того, что воздушный конденсатор с регулятором параметров пара включает коллектор парораспределения, запорный клапан мятого пара, приваренный к упомянутому коллектору
парораспределения со стороны подачи пара от турбины, закрепленный фланцевым соединением на входном участке коллектора парораспределения дроссельно-увлажнительный блок, представляющий из себя конический корпус, в котором последовательно установлены приваренные к корпусу дроссельные решетки, а к верхней узкой части которого приварен корпус камеры смешения, регулирующий клапан острого пара, присоединенный фланцевым соединением к корпусу камеры смешения с одной стороны и к трубопроводу подачи острого пара от котла, с другой стороны, запорный клапан острого пара, установленный посредством фланцевых соединений на упомянутом выше трубопроводе подачи острого пара от котла, регулирующий клапан питательной воды, присоединенный фланцевыми соединениями к корпусу камеры смешения с одной стороны и к трубопроводу подачи питательной воды от котла с другой стороны, запорный клапан питательной воды, установленный посредством фланцевых соединений на упомянутом выше трубопроводе питательной воды, присоединенные посредством приварки трубных досок к упомянутому выше коллектору парораспределения теплообменные модули, установленные на опорных металлоконструкциях, включающие пучки оребренных труб и конденсатосборники с приваренными к ним трубопроводами отвода конденсата, вентиляторы для побуждения движения охлаждающего воздуха, омывающего наружные поверхности теплообменных модулей.
Запорный клапан мятого пара может быть присоединен к коллектору парораспределения фланцевым соединением.
Регулирующий клапан острого пара может быть присоединен к корпусу камеры смешения с одной стороны и к трубопроводу подачи острого пара от котла с другой сварными соединениями.
Запорный клапан острого пара может быть закреплен на трубопроводе подачи острого пара от котла сварными соединениями.
Регулирующий клапан питательной воды может быть присоединен к корпусу камеры смешения с одной стороны и к трубопроводу подачи питательной воды от котла с другой стороны сварными соединениями.
Запорный клапан питательной воды может быть закреплен на трубопроводе подачи питательной воды от котла сварными соединениями
Техническими результатами, обеспечиваемыми приведенной совокупностью признаков, являются: возможность при пусках из холодного состояния последовательного прогрева нескольких воздушных конденсаторов, работающих в составе энергоблока, возможность частичного или полного перепуска пара в обвод турбоагрегата с надежным отсечением турбины по пару и возможностью длительной работы парового котла на воздушные конденсаторы, исключение из схемы дорогостоящего затвора большого диаметра на выхлопе турбины.
Сущность полезной модели поясняется чертежами (Фигура 1, Фигура 2), на которых изображен воздушный конденсатор с регулятором параметров пара.
Воздушный конденсатор с регулятором параметров пара включает коллектор парораспределения 1, запорный клапан мятого пара 2, приваренный к упомянутому коллектору парораспределения 1 со стороны подачи пара от турбины, закрепленный фланцевым соединением на входном участке коллектора парораспределения дроссельно-увлажнительный блок 3, представляющий из себя конический корпус 4, в котором последовательно установлены приваренные к корпусу дроссельные решетки 5, а к верхней узкой части которого приварен корпус камеры смешения 6, регулирующий клапан острого пара 7, присоединенный фланцевым соединением к корпусу камеры смешения 6 с одной стороны и к трубопроводу подачи острого пара от котла 8, с другой стороны, запорный клапан острого пара 9, установленный посредством фланцевых соединений на упомянутом выше трубопроводе подачи острого пара от котла 8, регулирующий клапан питательной воды 10, присоединенный фланцевыми соединениями к корпусу камеры смешения 6 с одной стороны и к трубопроводу подачи питательной воды от котла 11 с другой стороны, запорный клапан питательной воды 12, установленный посредством фланцевых соединений на упомянутом выше трубопроводе питательной воды 11, присоединенные посредством приварки трубных досок к упомянутому выше коллектору парораспределения 1 теплообменные модули 13, установленные на опорных металлоконструкциях 14, включающие пучки оребренных труб 15 и конденсатосборники 16 с приваренными к ним трубопроводами отвода конденсата 17, вентиляторы 18 для побуждения движения охлаждающего воздуха, омывающего наружные поверхности теплообменных модулей.
Воздушный конденсатор с регулятором параметров пара работает следующим образом.
При пуске энергоблока из холодного состояния включают устройства вакуумирования воздушного конденсатора, при этом клапаны 2, 7, 9, 10, 11, 12 находятся в закрытом положении. При растопке парового котла открывается клапан 9, а клапан 7 включается в режим регулирования давления в коллекторе 1. Одновременно открывается клапан питательной воды 12, а клапан 10 включается в режим регулирования температуры в коллекторе 1. Острый пар от котла поступает в камеру 6 дроссельно-увлажнительного блока 3, где охлаждается за счет испарения питательной воды. Далее пар проходит дроссельные решетки 5, теряя давление. При отрицательных температурах атмосферного воздуха вышеуказанная процедура пуска повторяется последовательно для каждого воздушного конденсатора, входящего в состав энергоблока, причем подача пара в следующий конденсатор начинается после того, как давление в задействованных конденсаторах поднимется до 1 бар. (абс).
По мере растопки котла и увеличения паропроизводительности для поддержания в коллекторах 1 требуемого уровня давления пара включаются вентиляторы 18 воздушного конденсатора.
При выходе парового котла на номинальный режим начинается подача пара на турбину, при этом открываются клапаны мятого пара 2, а клапаны 7 и 10 прикрываются. После прогрева турбины и установления требуемого уровня противодавления, увеличивается подача пара в турбоагрегат и начинается набор электрической мощности, при этом клапаны 7 и 10 переключаются в режим поддержания уровня давлений в трубопроводах 8 и 11, обеспечивающих расход пара через дроссельно-увлажнительный блок 3 на уровне 1…3% от номинального расхода мятого пара на конденсатор.
При выходе энергоблока на номинальный режим дроссельно-увлажнительный блок 3 продолжает непрерывно работать на малых расходах пара, обеспечивая горячее состояние трубопроводов и арматуры острого пара и питательной воды, что позволяет при аварийном останове турбины быстро принять весь поток пара при закрытии запорных клапанов 2.