Дегазационная установка

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых и атомных электростанциях, преимущественно с блочными паросиловыми установками для вывода растворенных в основном конденсате газов.Известна дегазационная установка, содержащая струйный деаэратор и декарбонизатор центробежного типа, размещенные в одном корпусе. При этом на входе и выходе из декарбонизатора имеются емкости, Емкость на выходе выполняет функции промежуточной дырчатой тарелки и сепаратора пароводяной смеси,Недостатком данного технического решения является низкое качество дегазации. Это объясняется тем, что верхняя часть колонки струйного деаэратора в основном выполняет роль подогревателя смешивающегося типа, при этом придвижении греющего пара снизу вверх концентрация газов в нем растет по следующим причинам; выход газов иэ деаэрируемого конденсата; концентрация пара при подогреве конденсата.При этом многократно сокращается объем остающегося после конденсации греющего пара и, как следствие, многократно увеличивается в нем концентрация газов, При высокой концентрации газов в паре и при наличии переохлажденного конденсата в струях последний подается в колонку при температуре на 5-7 С ниже температуры кипения в деээраторе) выход газов из конденсата может прекратиться, а может начаться и обратный процесс растворения газов в конденсате. Эта возможность зависит от расхода выпара, выходящего из колонки, что регулируется вентилем, установленным на трубопроводе отвода выпара. Например, при полном закрытии этого вентиля колонка работает как подогреватель смешивающегося типа а концентрация газов на выходе конденсата иэ колонки равна концентрации газов в нем на входе. При этом в нижней части колонки происходит процесс деаэрации, в верхней части - процесс растворения газов, а количество газов при деаэрации равно количеству газов при растворении,Подобным же недостатком обладают охладители смешивающегося или поверхностного типа. устанавливаемые для утилизации теплоты парогазовой смеси или для конденсации пара для поддержания вакуума в деаэраторах перегретой воды.Известна дегазэционная установка паротурбинной установки, содержащая струйный деаэратор, размещенный на линии основного конденсата после последнего регенеративного подогревателя низкого давления, а также сообщенный с деаэраторомтрубопроводом отвода выпара охладительпарогазовой смеси поверхностного типа,5 при этом подогреватель и деаэратор сообщены с линией подвода греющего пара изотборатурбины, на которой переддеаэратором размещен регулятор давления, а передподогревателем -дроссель переменного се"0 чения.Цель изобретения - повышение качества деаэрации за счет вынесения из струйнойколонки зоны подогрева конденсата и конденсации греющего пара в другие элементы15 установки, подвода в струйный деаэраторнесколько перегретого конденсата, подводадостаточного по условиям деаэрации коли-.чества вентиляционного (негреющего) парав струйный деаэрэтор, неограничения коли 20 чества выпара условиями потерь теплоты(охладитель парогазовой смеси не являетсяутилизатором теплоты),Указанная цель достигается тем, чтодегаэационная установка паротурбинной ус 25 тановки, содержащая струйный деаэратор,размещенный на линии основного конденсата после последнего регенеративного по-.догревателя низкого давления, а также. сообщенный с деаэратором трубопроводомЗО отвода выпара охладитель парогазовой смеси поверхностного типа, при этом подогреватель и деаэратор сообщены с линиейподвода греющего пара из отбора турбины,на которой перед деаэратором размещен35 регулятор давления, а перед подогревателем - дроссель переменного сечения, дополнительно снабжена барботажнойколонкой и сепаратором, последовательноразмещенными на линии основного конден 40 сэта перед деаэратором, байпасом охлаждающей среды с дросселем переменногосечения, установленным на охладителе парогазовой смеси, размещенном на линииосновного конденсата перед подогревате 45 лем, при этом сепаратор сообщен с трубопроводом отвода выпара деаэратора, абарботажная колонка - с линией подводагреющего(барботажного) пара, а также барботэжным устройством, размещенным в ох 50 ладителе выпэра под уровнем конденсата,Сущность изобретения состоит в том,что на вход струйной колонки деаэратораподается основной конденсат несколько перегретым и в основном дегазированным в55 барботажной колонке. При этом деаэрэцияв струйной колонке осуществляется в кипящих струях (в верхней части - за счет перегрева основного конденсата, в нижней части- зэсчет перегрева вентиляционного пара).По всей высоте колонки деаэрация происхо 2002992дит в среде пара, содержащего незначительную концентрацию газов, Это позволяет обеспечить глубокую дегазацию всех содержащихся в основном конденсате газов.На чертеже показана предлагаемая установка.Дегаэационная установка содержит охладитель 1 парогазовой смеси, размещенный на линии 2 основного конденсата, с установленным в нем под уровнем конденсата барботажным устройством 3, После охладителя на линии основного конденсата последовательно размещены последний регенеративный подогреватель 4 поверхностного или смешивающегося типа, бэрботажная колонка 5, соединенная с ее сепаратором б, струйная колонка 7 деаэратора. Устройство 3, подогреватель 4 и колонка 5 и 7 сообщены с линией 8 подвода греющего пара из отбора турбины, Перед ними размещены соответственно вентиль 9, дроссель 10 переменного сечения, автоматически поддерживающий постоянную температуру основного конденсата перед . барботэкной колонкой (с недогревом до температуры кипения примерно нэ 2 С), вентиль 11 и регулятор 12 давления. Струйная колонка 7 и сепаратор б сообщены с помощью трубопровода 13 отвода выпара с охладителем 1, Охладитель 1 поверхностного типа снабжен байпасом 14 по линии основного конденсата с установленным на нем дросселем 15 переменного сечения, Для отвода парогазовой смеси и конденсата из охладителя предусмотрены трубопроводы 1 б и 17 соответственно, В подогревателе 4 размещены сопла 18, установленные тангенциально по периферии цилиндрической камеры.Барботажная колонка 5 с ее центробежнь 1 м сепаратором б представляют собой ряд последовательно размещенных цилиндрических камер 19, разделенных перегородками 20, имеющими центральные отверстия.В каждой камере колонки размещены сопла 21, установленные тангенциально по периферии для подвода пара. Струйная колонка 7 содержит ряд расположенных одна под другой дырчатых тарелок 22 и коллектор 23 подвода вентиляционного пара, поступающего через регулятор давления. Работает дегазационная установка следующим образом.Основной конденсат по линии 2 проходит через все основные элементы 1, 4, 5, б и 7, Пар по линии 8 поступает по всем потребителям 3, 4, 5 и 7. При этом пар через колонку 7 проходит транзитом, изменяятемпературу, без конденсации, При этом в охладителе 1, сепараторе б, струйной колонке 7, как в сообщающихся сосудах, с помощью регулятора 12 давления поддерживается одинаковое для всех постоянное давление, например 7 кгс/с (без учета парового сопротивления элементов установки), Охлэдитель 1 является потребителем парогазовой смеси, поступающей из сепаратора б и колонки 7, Расход парогазовой смеси определяется количеством поступающего на колонки 5 и 7 пара,10 требующегося для глубокой дегазации основного конденсата. В результате конден 15 сации на поверхности охладителя пара получаемый при этом конденсат может содержать повышенное количество газов. Для дегазации этого конденсата предусмотрено барботажное устройство 3. Этот конденсат отводится по трубопроводу 17, например, в 20 предыдущий подогреватель низкого давления, Парогазовая смесь по трубопроводу 1 б из охладителя может отводиться в атмосфелибо в охладитель - утилизатор теплоты парогазовой смеси, Требующемуся по условиях глубокой дегаздции основного конденсата расходу парогазовой смеси 30 удовлетворяет соответствующее количество основного конденсата, поступающего в трубную систему охлддителя и регулируемого с помощью дросселя 15 зэ счет изменения перепуска основного конденсата по байпасу 14 мимо охладителя. В последнем подогревателе 4 низкого давления смешивающегося типа основной конденсат подогревается паром, поступающим через сопло 18 (или ряд сопл), установленное тднгенциально на периферии цилиндрической камеры, В образующемся при этом вихре воды и пара можно достичь высоких значений теп 35 40 лопередачи, благодаря чему подогреватель получается компактны л, малогабаритным при значительной тепловой мощности. Основой конденсат подогревается на выходе из подогревателя до температуры кипения минус 1 - 2 С. Это требование выполняется с помощью регулятора температуры, Под 50 55 держание постоянства температуры необходимо для стабилизации режима бдрботирования (следовательно, для стабилизации режима дегазэции) в бдрботджной колонке 5. Поступающий затем в первую цилиндрическую камеру 19 барботажной колонки основнои конденсат сначала догревдется до температуры кипения паром, поступающим через сопло 21. При этом образуется вихрь, в центре которого возникает пдроводяная смесь с увеличение ее ру, конденсатор или основной эжектор пд 25 ровой турбины в качестве рабочего тела,2002992 гретый пар, количество которого определяется требованиями дегазации. Суммарный расход пара через сопла 21 и регулятор 12 давления задается положением дросселя плотности и давления к периферии за счет центробежной силы. В вихре достигается высокая турбулизация потока и, как следствие, эффективное перемешивание воды и пара и развитие значительной поверхности 15, например, автоматически по импульсу расхода конденсата, поступающего в подораздела фаз, что способствует диффузии газов в пар. На периферии вихря температура воды достигает температуры кипения, соответствующей давлению, т,е. является перегреватель 4. Глубокая дегазация в предлагаемой установке достигается тем, что в струйную колонку основной конденсат поступает из барботажной колонки в основном дегазированным; в струях поддерживается режим кипения воды по асей высоте колонки: в верхней части - за счет некоторого перегрева воды, поступаю 10.гретой по отношению к температуре парогазовой смеси в центре вихря, где давление равно давлению в сепараторе 6. При переливании через перегородку 20 (как через порог) образуется выпар, что также позитивно влияет на дегазацию. Количество щей из сепаратора, в нижней части - за счет перегрева вентиляционного пара; в струйной колонке может быть обеспечена оптимальная, практически постоянная по всей камер 19 определяется требованиями дегазации. Параллельный подвод барботажного пара в камеры и при этом параллельный отвод парогазовой смеси из камер через высоте колонки скорость вентиляционного пара при незначительных концентрациях центральную часть вихрей обеспечивают 20эффективное выведение газов. В сепараторе 6 осуществляется разделение воды и парогазовой смеси, после чего парогазоваясмесь отводится в охладитель 1, а основнойконденсат получается несколько перегре газов в нем; образование парогазовой смеси со значительными концентрациями газов и ее охлаждение происходит в охладителе поверхностного типа, с помощью которого и выводятся газы из контура;для устранетым, так как диффузия молекул (переход из воды в пар) имеет конечную скорость и проистекаетт во времени, и сливается самотеком на верхнюю дырчатую тарелку 22 и далее,фния обратного захвата газов конденсатом из парогазовой смеси в охладителе под уро-.вень вводится барботажный пар.(56) Расчет и проектирование термическихдеазраторов РТУ 108,030 21-78. ЦКТИ;1978, с.66, 78 и 79. пройдя промежуточные тарелки в виде 30струй, покидает колонку, Навстречу струям(точнее перекрестное движение) течет переФормула из.обретений З 5 ции, установка дополнительно снабженад ГдЗдциО Й дя УСГдНОВКд а баРботажной колонкой и сепаРатоРом, по-,. следовательно размещенными на линииротурбинной установки, содержащаяосновного конденсата перед деаэратором,струйный деаэратор, размещенный на либайпсом охлаждающей среды с дросселемнии основного конденсата после последне 40 переменного сечения, установленным наго регенеративного подогревателя низкогоохладителе парогазовой смеси, размещен. ном на линии основного конденсата передром трубопроводом отвода выпара охлади- е и и ом с и а ообподогревателем, при этом сепаратор сообтель парогазовой смеси поверхностногощен с трубопроводом отвода выпара деаэтипа, при этом подогреватель и деаэраторсообщены с линией подвода греющего па 45 ратора, а барботажная колонка -с линиейра из Отбора турбины на которой перед 0 Од ре щеотвода греющего пара.2. Установка по п.1, отличающаяся тем,деаэратором размещен регулятор давлечто она дополнительно снабжена барбония, а перед подогревателем - дроссельтажным устройством, размещенным в охпеременного сечения, отличающаяся тем,ладителе выпара под уровнем конденсата.что, с целью повышения качества деаэра-,2002992 оста витель А.Осокинехред М.Моргентал Коррек М.Петрова Редактор Т,Горяче 6 Зака Тираж Подписн НПО "Поиск" Роспатента 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5