Система предотвращения загрязнения конденсатора паровой турбины

(54Н ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Всесоюз ый теплотехнический научноисследовательский институт им, Ф,ЭДзержинского и Пооизводственное обьединение атомного турбостроения "харьковский турбинный завод" им С.М,К 1 лрова (7 Ц) Г,И,Ефимочкин, С,Г,Шипилев, В.И.Муравьев, В.А.Сивак, Г.Н.Асланян, В.М.черненко и А,Д.Павленко(58) Авторское свидетельство СССР Ь 1 Ц 85307, кл. Г 28 0 1/1 Ц, 1985.) СИСТЕМА ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ЗАГРЯЗ- ЕНИЯ КОН,ГЕНСАТОРАПАРОВОЙ ТУ БИНЫ Предлагаемое изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использован 0 для предотвращения загрязнения конденсатооов паровых турбин. Загрязненля осаждаются в конденсаторных трубках и забивают их входные участки в трубных досках, что является причиной повышения гидравлического сопротивления конденсатора, снижения в нем вакуума и в конечном счете ухудшения экономичности и надежности работы паротурбинных установок. Фильтры охлаждающей воды конденсаторов, располо:кенные на береговой насосной, не обеспечивают ее эффективную очистку, Это связано с частичным пропуском через них загрязнений, а также тем. что в протяже.н,ых напорных циркуляционных водоводах между этими фильтрами и конденсато";огл очень часто рээви зются колонии рэзлчых сидоь моллюс.оц, П-.этому в настоящее вр.мя вс ч,;ц и рьбсгают к устаног,ке,о юлина-ьного фильтра охлаж(57) Система предотвращения загрязнения конденсатора паровой турбины, Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для предотвращения загрязнения конденсаторов паровых турбин, Фильтр в виде перфорированного конуса, размещенный в напорном водоводе конденсатора, направлен основанием конуса навстречу потоку охлаждающей воды. Внутри конуса встроены плоские радиальные перегородки, разделяющие его внутренний обьем на отсеки, каждый из которих на входд снабжен сектсрной заслонкой, а на выходе - автономной линией удаления загрязнений, 1 Э.п.ф-лы, ц ил. дающей воды непосредственно перед конденсатором турбины, В случае применения для очистки конденсаторных трубок пористых резиновых шариков фильтр перед конденсаторам является обязательным элементом даннойшариковой очистки. Эти фильтры работают в специфических условиях повышенных расходов охлаждающей воды (например, на турблне мощностью 300 МВт расход воды на один фильтр составляет около 18 тыс.м /ч), разнообразныхззагрязнений (камни, куски льда и дерева, ракушки, рыбы, листья, длинные водоросли и проч.), значительных скоростей воды (цм/с) и при отсутствии специально предусмотренного места для размещения фильтра. Кроме того, при эксплуатации возможны залпозые поступления с охлаждающей водой больших количеств шуги, листьев, ркуцлх, способных в считанные секунды полностью эабить отверстия в фильтрую.цвай поверхности. Это пр.,цедет к10 20 резкому снижению расхода поступающей в конденсатор охлаждающей воды и как следствие - аварийному отключению турбины, что недопустимо. В связи с этим подобнье фильтры должны иметь надежную систему очистки фильтрующсй поверхности. Известна также система предотвраще. ния загрязнения конденсатора 11 содержащая расположенный в водоводе Охлаждающей воды конденсатора фильтр в виде перфорированного конуса с механизмом для его очистки в процессе работы,выполненным в виде насоса и двух систем сопл, первая из которыл установлена перед вершиной конуса тангенцлально аси водо- вода, а вторая с вращающимися соплами -внутри конуса, перпендикуляано его боковой поверхности,недостатком этой системы (прототипа) кроме значительной длины и высокого гидтрем ал ьн их ситуаций (листопада. шторма, ледохода), при которых возможно нерасчетнае паступлеие листьев, нитяных водорослей, цуги и прочнэ входе в отсеки установлены секторные заслонки с радиальнай осью поворота, которые обеспечивают поочередное отмывание отсеков обратным хсдом воды,При такой схеме удаления загрязнений отпадает необходимость в применении как у прототипа сложной системы отмывки флльтрующей поверхностл силовой водой, истекающей под напором из сопл, что требует установку специального насоса, вращающегося коллектора с радиальными трубами подвода воды к соплам, электрического или гидравлического двигателя, обеспечивающега зто вращение, фильтра для отмывки силовой воды во избежание засорения сопл, атакже тангенциально разме равлического сопротивления фильтра является сложный и неэкономичный способ отмывки. Опыт эксплуатацил показал, чта система отмывки с напорными соплами не надежна в работе.Целью предполагаемого изобретения является повышение экономичности и надежности работы, а также уменьшение металлоемкости Поставленная цель достигается тем, что в системе предатвращения загрязнения конденсатора паровой турбины, содержащей размещенную в напарном водоводе фильтрующуо поверхность в фсрме перфорированного конуса, устройство для ее очистки в паацессе работы и линию для удаления загрязнений, согласно изобретению фильтрующая поверхность направлена основанием конуп 1са навстречу патоку, а нутрл конуса остро ены плоские радиальные перегородки,разделяющие его внутренний объем на отсеки, каждый из которых на входе воды снабжен секторной заслонкой с радиальной осью поворота. а на выходе - патрубком, соединенным автономной линлей для удаления загрязнений со сливным вадоводам конденсатора. Угол конусости фильтрующей поверхности целесообразно выполнять в пределах от 15 до 35.Прицинно-следственная связь между перечисленными отличительными признаками и целью заключается в там, что разделенном на отсеки плоскими радиальными перегородками конусе, направленном основанием навстречу потоку, создаются условия для эффективостл удаления движуцсгася в патоке схла .(даОще ;Оды МуСОРа ЧСРСЗ РЧСПСЛО.РЬ,"о КОЯЦС ОТСд ка патрубок и автонс; ьчую ливо в сл,зна, циркуляционный водовод, На случай эксщенных сопл для закрутки потока.Очевидно, чта отказ от перечисленных элементов, некоторые из которых часто выходят из строя, повышаот надежность работысистемы. Экономичность ее повышаетсявследствие исключения затрат на работу дополнительного насоса, снижения гидравлического сопротивления и других факторов.Выпагненле фильтра с углом конусности в30 рекомендуемых пределах от 15 до 350 посравнению с углом 8-12, как у ранее приме нявшихся отечественных фильтров (см.аналог), приводит к уменьшению его длины иметаллоемкости и соответствующему35 уменьшенио капитальных затрат. Все указанные мероприятия способствуют достиженлю поставленных целей,На фиг.1 схематично изображен в боковом разрезе конденсатор паровой турбины,40 оборудованный предлагаемой системойпредотвращения загрязнения; на фиг.2 -вид по стрелке А на входное сечение конического фильтра,Конденсатор 1 с трубками 2, трубной45 доской 3, напорным 4 и сливным 5 водоводами снабжен размещенным непосредственно перед ним в напорном водоводефильтрам, имеющим коническую фильтрующую пазерхность б с отверстиями 7 и осно 50 ванием 8, иапгавленным навстречу патокуводы, Внутри конуса встроень 1 радиальныеперегородки 9, разделяющие его внутренний Обьем на отсеки 10 с заслонками 11,имеютми привод 12 и радиальную ась по 55 ворота 13, на входе и патрубками 14, соединеными с линиями 15 для удалениязагрязнен 1 й на выходе. Пористые шарики16 рсдназ;чаны для очистки кондгнсатсрнцх трубок, сетка" 17 - для и ула-,:ливаня, насос 18 - для поддержаних5 10 15 20 м. вод,ст 55 циркуляции по замкнутому контуру, Может быть применен водоструйый эжектор 19 с трубопроводом ра дочей воды 20, устанавливаемый нд байпдсдх линий 15. предназначен для дополнительного снижения давления о отсеке 10 при низком напоре воды о оодоооде 4.Система работает следующим образом, Охлджддющд, вода поступает о конденсатор 1 по напорному водоооду 4 и отводится по слионому 5, П(;и прохождеии ее через отверстие 7 находящиеся о ней загрязнения сепарируются на Фильтрующел поверхности б и сносятся движущимся вдоль этой поверхности потоком к пдтрубкдм 14, через который они г(опддзют в линии 15 и далее в водовод 5 после шар. (коулдвлидзю(цей сетки 17 по ходу потока. Однако некоторые виды загрязнения (Особенно при увеличении концентрации мусора в воде задерживаются на внутреннсй поверхности конуса, что приводит к постепенному засорению отверстий 7 и росту перепада дзвления на фильтрующей повеохности. Когда величина этого перепзда достигнет предельно-допустимого значения, дается сигнал нз поочереднь(й поворот на 90 заслонок 11, осуществляемый с помощью привода 12. При этом происходит очистка фильтру(ощей поверхности каждого отсека 10 обратным ходом воды с удалением загрязнений чеоез те же линии 15, В случае необходимости одновременно с поворотом заслонки 11 одного из отсеков 10 включается водоструйный эжектор на соответствующей данному отсеку линии 15. После удаления загрязне-. ний и уменьшения сопротивления фильтра до расчетного значения заслонки ставятся в исходное голожение вдоль по направлению. потока, при котором их влияние на гидоавлическое сопротивление фильтра минимально.Исследования, проведенные на гидравлическом стенде в ВТИ показали (акт испытаний прилагается), что удаление загрязнений с фильтрующей поверхности путем создания обратного потока через отверстия при закрытой заслонке гораздо эффективнее, чем сбивдние ззгрязнений ндпооными струям: с ее "члстсй стороны как у днагога и прототипа, При движении заслонки прижзд(ые к поверхности частицы мусор испытыоггот знзкопеременные воздействия потока; способствующие их Отрыву От поверхности и сносу в лини:О для уддлсния ззгрязне. 1 й.14 сслэоовзия показали так;.ы, (то с увеличо",",ел( (глд между ободующей и высотой конуса (угла ко:(усности кони геского фильтра) от 15 до 30 отношение суммарной площади отоерстий к площади сечения тру. бои роводд резко уменьшается, а коэффици. ент сопротивления независимо от направленля потока изменяется незначительно (на 10-12 ),С увеличением угла а и соответственным уменьшением длины фильтра возрастает и эффективность воздействия вихревых потоков на отрыв загрязнений от поверхности и ее отмывку, Кроме того, фильтр с углом с=25-30 имеет значительно меньшуо металлоемкость, по сравнению с аналогом и прототипом, которые выполнялись с а=10- 12, С уменьшением угла ауменьшается также суммарная площадь Отверстий Фильтрующей поверхности, от которой в прямой пропорциональности загисит площадь сечения лй 1(ии для удаления загрязнений. Последняя, в свою очередь, при данном перепаде давлений между водоводами определяет расход охлаждающей воды, байпасирующей конденсатор, влияющий на экономичность системы. Перепад между водоводами определяется гидравлическим со 25 противлением конденсатора и при номинальных условиях составляет около 4 Таким образом, реализация данногопредложения позволяет отказаться от ис 30 псльзования отмывки фильтрующей поверхности соой одй с омощю сложного и ненадежно работающего вращающегося коллектора с напорными соглдми, снабжен ного электрическим или гидравлическим приводом, уплотнениями,напорным насосом, фильтром силовой воды и проч. Вместо всех этих элементов при расположении конуса Основанием наастречу потоку установлены поворотные заслонки, при .закрытии которых в течение нескольких секунд происходит гарантированная"отмывка флльтруащей поверхности обоатным ходом воды, после чего заслонка приводится в исходное положение. Надежность поворотного механизма заслонок несравненно выше, чем системы гидоавлической отмывки, а затраты, связанные с байпасиоованием незначительного расхода воды (3-4,) через ликии для удаления загрязнений помимо кондесаторд мсньше, чем на гидроотмывку, использование которой приводит также и к повышению суммарного гидравлического сопротивления фильтра.Достоинством данной системы является Ое простора и способность к сдл(оочению фиды,"у;з:.,-.:й позор.,(Ости о процессе работы. Вочсние в действие поворотных заслонок пр".додгзетсй только в экстремдль"1791092 7 6 Фиг. ГСоставитель Г, ЕфимочкинТехред ЮМоргентал Ко ректор 3. Салка Реда кт горо Заказ 146 ВНИИТираж113%5 Уг " тета по лл,l:м сударе венно езда;,:яьский комбинат "Пате,г", г. У:;г 10 о, ул.Гага сных ситуэциях при чрезмерном повьнлении содержания загрязнений охлаждающей воды обычно происходящем в периоды паводка, листопадэ, сильного ветра и проч. Система ливена вращающихся деталей, дополнительных насосов фильгров, что гарантирует ее надежность, Она внедряется на энергоблоках большой мощности изготавливаемых на "Харьковско;л турбинном заводе" им,С,М,Кирова (ПО "Турбоатом").Эормулэ изобретения 1, Система предотвращения загоязнения конденсатора паровой турбины, содержащая разблещенный в напорном водоводе охлаждающей воды фильтр, выполненный в виде перфорированного конуса, устройство для его очистки в процессе работы и линию для удаления загрязнений, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения экономичности и надежности, основание перфориро ванного конуса направлено навстречупотоку охлаждающей воды внутренний объем конуса снабжен плоскими радиальными перегородками, разделяющими его на отсеки, каждый из которых на входе потока ох лаждающей воды имеет секторную заслонкус оадиальной осью поворотэ, а на выходе - патрубок, сообщенный со сливным водоводом конденсатора.2. Система по п.1 о т л и ч а ю щ а я с я 15 тем, что, с целью снижения металлоемкости,угол раскрытия конуса составляет 15-35,Ю г Подписноеи;обретениям:л с,.;р -.ям пи ГЕНТ ССС . Рлчшскзч наб-./5