Впрыскивающий пароохладитель выхлопной части паровой турбины

(54) (57) 1. ВПРЫСКИВАЮЩИЙ ПАРООХЛА ДИТЕЛЬ ВЫХЛОПНОЙ ЧАСТИ ПАРОВОЙ ТУР БИНЫ, содержащий установленный в сбросном паропроводе конденсатора смеситель, в конйузорной части которого размещено водоподающее устройство, разделенное перегородкой на две подключенные к трубопроводам подвода жидкости камеры с впрыскивающими отверстиями в стенках, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности С 5/12, Р 01 П 25/30 путем улучшения качества распыла, водоподающее устройство выполнено в виде центрального поперечного ребра, а камеры расположены последовательно одна за другой по ходу пара, причем впрыскивающие отверстия первой из них расположены симметрично относительно продольной оси ребра по обе стороны его входной кромки и имеют оси, образующие с осью ребра углы, уменьшающиеся по ходу пара.2. Пароохладитель по п.1, о т л и ч а ю щи й с я тем, что впрыскивающие отверстия первой по ходу пара камеры выполнены в виде сопл.3. Пароохладитель по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что впрыскивающие отверстия второй по ходу пара камеры выполнены в виде щелей, расположенных вблизи кромки ребра.4, Пароохладитель по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что вторая по ходу пара камера сообщена с нижней частью конденсатора.Изобретение относится к энергети -ке и может быть использована дляохлаждения выхлопных частей паровыхтурбин на пусковых и малорасходныхрежимах,Цель изобретения - повышение надежности пароохладителя путем повышения качества распила и эффективности увлажнения сбрасываемого в выхлопную часть турбины пара.На фиг.1 изображена схема предлагаемого пароохладителя, поперечныйразрез; на фиг.2 - разрез Л-Л нафиг. 1, на фиг,З - водоподающее устройство в виде центрального поперечного ребра; на фиг,4 - вариант выполнения отверстия в ребре в видесопла (узел 1 на фиг.З), на фиг,5схема формирования капельных потоков,Впрыскивающий пароохладитель,установлен в сбросном паропроваде 1,соединяющем через паросбросное устройство (ПСбу) котел с выхлопнойчастью турбины (не показаны). Вводпароохладителя в паровое пространство выхлопной части турбины выполнен с учетом вращения ротора черезбоковую стенку между выхлопным патрубком и трубным пучком конденсатора (не показано), Впрыскивающийпароохладитель включает в себя смеситель с тремя последовательно расположенными па ходу пара частями2-4, соответственно конфузорнуюсуженную, цилиндрическую и диффузорную и водоподводящее устройство ввиде центрального поперечного ребра 5 удабообтекаемой формы, расположенного в конфузарнай части 2 смесителя. Ребро 5 разделено перегородкой 6 на две камеры 7 и 8, расположенные последовательно по ходу параи сообщенные через трубопроводы 9и 10 подвода жидкости с регулирую щим 11 и запорным 12 органами, атакже через общий запорный орган 13 с источником охлаждающей жидкости(с конденсатным или бустерным насосом энергоблока), Нижний участоквторой камеры 8 сообщен дренажнымтрубопроводом 14 через запорный орган 15 с паровым пространством нижней части конденсатора (не показан). Ъ цилиндрической стенке первойкамеры 7 выполнены впрыскивающиеотверстия 16-18, Во второй камере8, стенки которой образуют выходнуюкромку ребра, выполнены отверстия 5 10 15 20 25 30 35 10 45 55 в форме щелей 19, расположенные также симметрична с обеих сторон ребра5 в непосредственной близости отего выходной кромки, Участок ребра5, занятый впрыскивающими отверстиями или щелями, ограничен козырьками 20 установленными на ребре 5параллельно поверхности конфузорнойчасти 2, Отверстия 16-18 могут бытьвыполнены в виде сопл 21 (фиг,4),Отверстия 16-18 камеры 7 расположены симметрично относительно продольной оси ребра 5 по обе стороны еговходной кромки и имеют оси, образующие с ней углы 16 Ы ) 0 шуменьшающиеся по ходу пара, те, си,М;8 (фигЗ), на которой вместе сотверстием 16, расположенным в центре ребра 5, условно нанесены отверстия 17 и 18 периферийных участковребра 5. Расположение отверстий 1618 с уменьшающимися па ходу парауглами между осями этих отверстийи осью ребра 5 позволяет обеспечитьравномерное заполнение объема пароохладителя капельной влагой(фиг,5), это объясняется тем, чтаизменение угла впрыска позволяетдостичь различной проникающей способности, истекающих из отверстийструй при одинаковом диаметре (диаметр одного выбирается минимальнымиз условий устранения опасностизасорения струй), Экспериментальноустановлено, что наибольшая глубинапроникновения струй достигается присугле впрыска 130 . С уменьшениемугла впрыска проникающая способность струи уменьшается. Таким образом, в центральной части ребра,как наиболее удаленной от стенок пароохладителя, отверстие 16 выполнено под наибольшим углом впрыска,Па мере приближения к периферииребра 5 углы отверстий 17 и 18 в камере 7 уменьшаются,Впрыскивающий пароохладитель работает следующим образом.На пусковых режимах, а также режимах холостого хода и малых нагрузок сбрасываемый от котла черезПСбу и расширитель пар падают посбросному паропроводу 1 Во впрыскивающий пароохладитель, При этомзапорный орган 15 и общий запорныйорган 13 открыты, а запорный орган12 закрыт, Конденсат па трубопроводу 9 через регулирующий орган 11подают в первую камеру 7, а оттудачерез впрыскивающие отверстия1 б- в конФузорную часть 2. Проникая в высокоскоростное ядро разогнанного в конФуэорной части 2пара, струи жидкости дробятся иувлажняют его,Выбрасываемая из пароохладителяохлаждающая пароводяная струя подхватывается обратными течениями и,перемещаясь в выхлопной патрубок,реализует теплосьем.В режимах с малыми расходами конденсата капельные Факелы струй навыходе из впрыскивающих отверстий16-18 частично отжимаются паровымпотоком к стенкам ребра 5 и образуют на них пленочное или ручьевоетечение. Зто пристенное течениеограниченное по длине ребра козырьками 20, перемещается к щелям 19и под действием положительного перепада давления на них отводитсявнутрь второй камеры 8, а оттудапо трубопроводу 14 через запорныйорган 15 дренируются в нижнюю частьконденсатора. Таким образом, исключается возникновение укрупненнойкромочной влаги эа ребрами 5, чтообеспечивает на выходе пароохладителя существование только однородной мелкодисперсной структурыкапельных струй, сФормированнойвысокоскоростным паровым потоком.При изменении параметров сбрасываемого от ПСбу пара, обусловленном 1211508режимом работы котла, оптимальнуютемпературу. выхлопной части турбиныподдерживают системой регулирования,которая, воздействуя на регулирующий орган 11 (клапан), обеспечиваетнеобходимый расход конденсата в первую камеру 7.По мере нагружения блока сброспара через ПСбу в конденсатор умень 1 О шается и одновременно с закрытиемпарового клапана ПСбу закрываютобщий запорный орган 13 (задвижку),прекращая подвод охлаждающей жидкости, и запорный орган 15 на,дренажном15 трубопроводе 14, Регулирующий орган11 и эапорный орган 12 устанавливают в положение полного открытия.В таком состоянии, готовом для аварийного сброса нагрузки блоком, сис 2 О тема пребывает в течение всего вре"мени, пока блок включен в энергосистему,При аварийном сбросе нагрузки,когда срабатывает паровой клапанПСбу и расход пара через сброснойпаропровод 1 существенно превышаетэту же величину при пусковых режимах и режимах холостого хода, система защиты открывает общий запорныйЗОорган 13, и конденсат подают одновременно в обе камеры 7 и 8, что обеспечивает надежное охлаждение цилиндра низкого давления на допустимомуровне,