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). Главным структурным элементом устройства, использующего этот метод, является многоступенчатая испарительная установка, состоящая из шести корпусов поверхностных испарителей, в первую ступень которой поступает пар, генерируемый котлом-утилизатором.
Недостатком данного метода является то, что имеет место значительная потеря тепловой экономичности из-за отбора пара котла-утилизатора на испарительную установку.
Известно, 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. 1 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.
Известна также многоступенчатая испарительная установка (патент №2116559), которая содержит ступени испарения, последовательно соединенные трубопроводами вторичного пара. Выход всех греющих секций ступеней испарения, кроме первой, присоединен к трубопроводу вторичного пара последней ступени установки, а по воде - к деаэратору паротурбинной установки.
Недостатком данного технического решения является необходимость отбора пара, генерируемого котлом-утилизатором, на первую ступень многоступенчатой испарительной установки, вследствие чего имеет место значительная потеря тепловой экономичности.
Наиболее близким прототипом предлагаемого технического решения является испарительная установка парогазового блока утилизационного типа (патент на полезную модель №33425),которая содержит испаритель, трубопроводы питательной воды и дистиллята и 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.
Недостатком прототипа является необходимость конструктивного изменения используемого подогревателя котла утилизатора, а также усложнение технологической схемы испарительной установки из-за необходимости более глубокой очистки питательной воды с целью организации необходимого водно-химического режима в контуре испарительной установки и соответствия качества циркулирующей воды требованиям, предъявляемым к рабочей среде, подаваемой в поверхности нагрева котла-утилизатора.
Технический результат, получаемый при использовании предлагаемой полезной модели, состоит в уменьшении потерь тепловой экономичности, связанных с водоподготовкой, вплоть до полного их исключения путем использования тепла уходящих газов.
Решение поставленной технической задачи достигается тем, что известная испарительная установка парогазового блока утилизационного типа с котлом утилизатором, содержащая испаритель, трубопроводы питательной воды, дистиллята и первый насос, согласно полезной модели, снабжена расширителем, вход которого через первый насос, а также трехходовой и регулирующий клапаны соединен с выходом газового подогревателя конденсата котла-утилизатора, выход расширителя по пару соединен с испарителем, а его выход по конденсату - с всасывающим патрубком второго насоса, напорный патрубок которого соединен с входом газового подогревателя конденсата.
На рисунке представлена структурная схема предлагаемого технического решения.
Предлагаемая установка содержит котел-утилизатор 1, газовый подогреватель конденсата котла-утилизатора 2, первый насос 3 и второй насос 7, трехходовой клапан 4, регулирующий клапан 5, расширитель основного конденсата 6, испаритель 8, трубопровод питательной воды 9, трубопровод дистиллята 10.
Установка работает следующим образом. Циркуляционный поток основного конденсата, нагретого в газовом подогревателе 2 котла-утилизатора 1, или его часть через первый насос 3, трехходовой 4 и регулирующий 5 клапаны направляется в расширитель 6, где из него образуется пар, поступающий в испаритель 8. В испарителе 8 при конденсации этого пара, из питательной воды испарительной установки получают вторичный пар. Полученный пар конденсируется на трубках, охлаждаемых основным конденсатом турбины, и образует поток добавочной воды (дистиллята). После испарителя 8 основной конденсат смешивается с конденсатом расширителя 6 и подается в газовый подогреватель конденсата 2 котла-утилизатора 1. При работе контура экономичность котла-утилизатора остается неизменной в силу того, что тепло циркуляционного потока основного конденсата возвращается в паротурбинный термодинамический цикл с потоком конденсата расширителя 6, а также при конденсации вторичного пара в испарителе 8 за счет его охлаждения основным конденсатом. Для осуществления данного технического решения конструктивного изменения котла-утилизатора не требуется.