RU123461U1 - STEAM TURBINE HIGH PRESSURE REGENERATION SYSTEM (OPTIONS) - Google Patents

Abstract

1. Система регенерации высокого давления паровой турбины, включающая один или несколько камерных подогревателей с патрубками подвода и отвода воды и трубной доской, с нижней водяной камерой, снабженной дренажными патрубками, при этом первый из подогревателей соединен с впускным быстродействующим защитным клапаном с байпасной линией, а последний - с обратным быстродействующим защитным клапаном, отличающаяся тем, что на байпасной линии впускного быстродействующего защитного клапана установлено дроссельное устройство.2. Система регенерации высокого давления паровой турбины, включающая один или несколько камерных подогревателей с патрубками подвода и отвода воды и трубной доской, с нижней водяной камерой, снабженной дренажными патрубками, при этом первый из подогревателей соединен с входной основной защитной задвижкой с байпасной линией, а последний - с выходной основной защитной задвижкой, отличающаяся тем, что на байпасной линии входной основной защитной задвижки установлено дроссельное устройство.1. A high-pressure regeneration system of a steam turbine, including one or more chamber heaters with water inlet and outlet pipes and a tube plate, with a lower water chamber equipped with drain pipes, while the first of the heaters is connected to an inlet fast-acting safety valve with a bypass line, and the latter - with a non-return high-speed safety valve, characterized in that a throttle device is installed on the bypass line of the inlet high-speed safety valve. 2. A high-pressure regeneration system of a steam turbine, including one or more chamber heaters with water inlet and outlet pipes and a tube plate, with a lower water chamber equipped with drainage pipes, while the first of the heaters is connected to the inlet main safety valve with a bypass line, and the last one is with an output main safety valve, characterized in that a throttle device is installed on the bypass line of the input main safety valve.

Description

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в системах регенерации высокого давления паровых турбин на атомных, тепловых электростанциях, а также в системах, где используются подогреватели высокого давления (далее по тексту - ПВД).The utility model relates to the field of power engineering and can be used in high pressure regeneration systems of steam turbines at nuclear and thermal power plants, as well as in systems where high pressure heaters are used (hereinafter referred to as LDPE).

Известна система регенерации высокого давления паровой турбины, включающая один или несколько подогревателей высокого давления камерного типа с нижним расположением водяной камеры, снабженных дренажными штуцерами (труды ЦКТИ, №288, 2002 г., стр.26, 43, 99, 101).A known system of high pressure regeneration of a steam turbine, including one or more chamber-type high pressure heaters with a lower location of the water chamber, equipped with drainage fittings (works CKTI, No. 288, 2002, p. 26, 43, 99, 101).

Недостатком данной системы является отсутствие системы прогрева толстостенных элементов конструкции, вследствие чего возникают значительные напряжения в толстостенных элементах подогревателя, как при пуске ПВД из холодного состояния, так и после ремонта на работающей турбоустановке. Причиной этого является большая разница температуры между подводимым теплоносителем и металлом, что снижает ресурс подогревателя.The disadvantage of this system is the lack of a heating system for thick-walled structural elements, which results in significant stresses in the thick-walled elements of the heater, both when starting the LDPE from a cold state, and after repair at a working turbine. The reason for this is the large temperature difference between the supplied coolant and the metal, which reduces the resource of the heater.

Известна система регенерации высокого давления паровой турбины, включающая два или три подогревателя высокого давления спирально-коллекторного типа, соединенных по питательной воде с впускным и обратным клапанами и снабженных в верхней части трубной системы штуцерами с вентилем для отвода воздуха при заполнении трубной системы водой. (Отраслевой каталог «Теплообменное оборудование паротурбинных установок», Москва, 1989 г., часть 2, 20-89-09).A known system for high pressure regeneration of a steam turbine, comprising two or three spiral-type high-pressure heaters, connected via feed water to the inlet and non-return valves and equipped with fittings with a valve in the upper part of the pipe system for venting when filling the pipe system with water. (Industry catalog “Heat Transfer Equipment for Steam Turbine Installations”, Moscow, 1989, part 2, 20-89-09).

Недостатком данной системы является наличие гидроударов при пусковом прогреве аппаратов теплоносителем из деаэратора.The disadvantage of this system is the presence of water hammers during the starting warm-up of devices by the coolant from the deaerator.

Известна система прогрева трубного пучка спирально-коллекторных ПВД теплоносителем из деаэратора. Непрерывный прогрев паром корпуса ПВД осуществляется одновременно с прогревом турбины (при включении группы ПВД с пуском турбины). При включении группы ПВД во время работы турбины прогрев паром производится в несколько этапов путем открытия байпасов паровых задвижек и частичного открытия задвижек. (Методические указания по эксплуатации поверхностных подогревателей турбоустановок ТЭС и АС РД 34.40.508-85, стр.21 п.2.2.6 - прототип).A known system for heating a tube bundle of spiral collector LDPE with a coolant from a deaerator. Continuous steam heating of the LDPE case is carried out simultaneously with the heating of the turbine (when the LDPE group is turned on with the turbine starting). When the LDPE group is turned on during turbine operation, steam heating is performed in several stages by opening the bypasses of the steam valves and partially opening the valves. (Guidelines for the operation of surface heaters of turbine units of TPPs and AS RD 34.40.508-85, p.21, clause 2.2.6 - prototype).

По совокупности признаков это известное техническое решение является наиболее близким к заявляемому и принято за прототип.By the totality of the features, this known technical solution is the closest to the claimed one and is taken as a prototype.

Недостатком данной схемы является то, что ее возможно применить лишь для прогрева подогревателей спирально-коллекторного типа, она не подходит для подогревателей с толстостенными элементами по скорости прогрева и по возникающим при этом напряжениям в элементах конструкции.The disadvantage of this scheme is that it can only be used for heating spiral-type heaters, it is not suitable for heaters with thick-walled elements in terms of heating speed and the resulting stresses in structural elements.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, а также выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной полезной модели позволит установить, что заявитель не обнаружил технического решения, характеризующегося признаками, тождественными или эквивалентными предлагаемым. При этом предлагаемое техническое решение не вытекает явным для специалиста образом из известного уровня техники и определенного заявителем.An analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information, as well as identification of sources containing information about analogues of the claimed utility model, will establish that the applicant has not found a technical solution characterized by signs identical or equivalent to those proposed. However, the proposed technical solution does not follow explicitly for the specialist in the manner of the prior art and determined by the applicant.

Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого технического решения по совокупности признаков, позволило выявить в заявленном устройстве совокупность существенных отличительных признаков по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату, изложенную в нижеприведенной формуле полезной модели.The determination from the list of identified analogues of the prototype as the closest technical solution for the totality of features made it possible to identify in the claimed device a combination of significant distinguishing features with respect to the technical result perceived by the applicant, as set forth in the utility model below.

Данная полезная модель служит для прогрева подогревателей высокого давления камерного типа. Полезную модель можно применить для существующих систем регенерации и вновь разрабатываемых.This utility model is used for heating chamber-type high-pressure heaters. The utility model can be applied to existing regeneration systems and newly developed ones.

Заявляемое решение позволяет сделать систему регенерации высокого давления, в которой используются подогреватели высокого давления с толстостенными элементами, более надежной, маневренной и обеспечит требуемый срок службы подогревателей. Прогрев может быть выполнен в любой удобный момент времени работы блока. Также заявляемое решение является оптимальным по изменению в схеме регенерации высокого давления, то есть ее легко выполнить для существующей системы.The claimed solution allows to make the high pressure regeneration system, which uses high pressure heaters with thick-walled elements, more reliable, maneuverable and will provide the required service life of the heaters. Warming up can be performed at any convenient time of the unit. Also, the claimed solution is optimal in terms of a change in the high pressure regeneration scheme, that is, it is easy to implement for an existing system.

Предложена система регенерации высокого давления паровой турбины (вариант 1), включающая один или несколько камерных подогревателей с патрубками подвода и отвода воды и трубной доской, с нижней водяной камерой, снабженной дренажными патрубками, при этом первый из подогревателей соединен с впускным быстродействующим защитным клапаном с байпасной линией, а последний - с обратным быстродействующим защитным клапаном, причем на байпасной линии впускного быстродействующего защитного клапана установлено дроссельное устройство.A high pressure regeneration system for a steam turbine is proposed (option 1), including one or more chamber heaters with water supply and drain pipes and a tube board, with a lower water chamber equipped with drain pipes, the first of the heaters being connected to the bypass quick-acting safety valve with a bypass a line, and the last one with a reverse quick-acting safety valve, and a throttle device is installed on the bypass line of the inlet quick-acting protective valve.

Предложена система регенерации высокого давления паровой турбины (вариант 2), включающая один или несколько камерных подогревателей с патрубками подвода и отвода воды и трубной доской, с нижней водяной камерой, снабженной дренажными патрубками, при этом первый из подогревателей соединен со входной основной защитной задвижкой с байпасной линией, а последний - с выходной основной защитной задвижкой, причем на байпасной линии входной основной защитной задвижки установлено дроссельное устройство.A system for high pressure regeneration of a steam turbine (option 2) is proposed, including one or more chamber heaters with water inlet and outlet pipes and a tube board, with a lower water chamber equipped with drainage pipes, while the first of the heaters is connected to the main inlet safety valve with a bypass a line, and the last one with an output main safety valve, and a throttle device is installed on the bypass line of the input main protective valve.

Полезная модель иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 изображена система регенерации высокого давления вариант №1, на фиг.2 - вариант №2.The utility model is illustrated by a drawing, in which Fig. 1 shows a high-pressure regeneration system, option No. 1, and in Fig. 2, option No. 2.

Система регенерации высокого давления паровой турбины (вариант 1) включает камерный подогреватель высокого давления 1 с П-образной трубной системой 2, трубной доской 3, с патрубками подвода 4 и отвода 5 воды, нижней водяной камерой 6, снабженной дренажными патрубками 7. Подогреватель 1 соединен с впускным быстродействующим защитным клапаном 8 с байпасной линией 9, на которой установлено дроссельное устройство 10 и ручная задвижка 11, и с камерным подогревателем высокого давления 12, включающим П-образную трубную систему 13, трубную доску 14, патрубки подвода 15 и отвода 16 воды, нижнюю водяную камеру 17, снабженной дренажными патрубками 18. Подогреватель 12 соединен с обратным клапаном 19. Дренажные патрубки 7 и 18 через гидрозатвор соединены с баком 20. На толстостенных элементах подогревателя 1 и 12, установлены датчики температуры 21, от них сигнал поступает на щит управления 22.The high-pressure regeneration system of a steam turbine (option 1) includes a high-pressure chamber heater 1 with a U-shaped pipe system 2, a tube board 3, with supply pipes 4 and water discharge 5, a lower water chamber 6 equipped with drainage pipes 7. Heater 1 is connected with an inlet quick-acting safety valve 8 with a bypass line 9 on which a throttle device 10 and a manual gate valve 11 are installed, and with a high-pressure chamber heater 12 including a U-shaped pipe system 13, a pipe board 14, a pipe inlet 15 and water outlet 16, the lower water chamber 17 provided with drainage pipes 18. The heater 12 is connected to a non-return valve 19. The drainage pipes 7 and 18 are connected to a tank through a water trap 20. Temperature sensors 21 are installed on thick-walled elements of the heater 1, 12, from them the signal enters the control panel 22.

Система регенерации высокого давления паровой турбины (вариант 2) включает в себя камерный подогреватель высокого давления 1 с П-образной трубной системой 2, трубной доской 3, с патрубками подвода 4 и отвода 5 воды, нижней водяной камерой 6, снабженной дренажными патрубками 7. Подогреватель 1 соединен с входной основной защитной задвижкой 8 с байпасной линией 9, на которой установлено дроссельное устройство 10 и ручная задвижка 11, и с камерным подогревателем высокого давления 12, включающим П-образную трубную систему 13, трубную доску 14, патрубки подвода 15 и отвода 16 воды, нижнюю водяную камеру 17, снабженной дренажными патрубками 18. Подогреватель 12 соединен с выходной основной защитной задвижкой 19. Дренажные патрубки 7 и 18 через гидрозатвор соединены с баком 20. На толстостенных элементах подогревателя 1 и 12, установлены датчики температуры 21, от них сигнал поступает на щит управления 22.The high-pressure regeneration system of a steam turbine (option 2) includes a high-pressure chamber heater 1 with a U-shaped pipe system 2, a tube board 3, with supply pipes 4 and water outlet 5, a lower water chamber 6 equipped with drainage pipes 7. Heater 1 is connected to the input main safety valve 8 with a bypass line 9, on which a throttle device 10 and a manual valve 11 are installed, and with a high-pressure chamber heater 12, including a U-shaped pipe system 13, a pipe board 14, pipes of the water inlet 15 and water outlet 16, the lower water chamber 17 provided with drainage pipes 18. The heater 12 is connected to the output main safety valve 19. The drainage pipes 7 and 18 are connected to the tank 20 through a water trap. Temperature sensors are installed on thick-walled elements of the heater 1 and 12 21, a signal is supplied from them to the control panel 22.

Система регенерации высокого давления паровой турбины (вариант 1) работает следующим образом.The high pressure regeneration system of a steam turbine (option 1) works as follows.

При пуске ПВД из холодного состояния, вода с температурой ~100°С и давлением более 1 атм. заполняет байпасную линию 9 впускного быстродействующего защитного клапана 8 проходит через ручную задвижку 11 и попадает в дроссельное устройство 10. Дроссельное устройство 10 обеспечивает снижение давления до атмосферного. Вода заполняет водяное пространство ПВД 1 и ПВД 12 и прогревает их. Температуру прогрева трубной доски 3 и 14 и водяной камеры 6 и 17 подогревателя высокого давления 1 и 12 контролируют через датчики температуры 21. После требуемого прогрева ПВД 1 и ПВД 12, производится подключение по питательной воде, опрессовка и дальнейшее повышение температуры.When starting LDPE from a cold state, water with a temperature of ~ 100 ° C and a pressure of more than 1 atm. fills the bypass line 9 of the inlet quick-acting safety valve 8 passes through the manual valve 11 and enters the throttle device 10. The throttle device 10 provides a reduction in pressure to atmospheric. Water fills the water space of LDPE 1 and LDPE 12 and heats them. The temperature of the heating of the tube plate 3 and 14 and the water chamber 6 and 17 of the high-pressure heater 1 and 12 is controlled through temperature sensors 21. After the required heating of the LDPE 1 and LDPE 12, connection is made via feed water, pressure testing and a further increase in temperature.

При подключении ПВД на работающей турбине вода с температурой более 100°С и давлением более 1 атм. заполняет байпасную линию 9 впускного быстродействующего защитного клапана 8 проходит через ручную задвижку 11 и попадает в дроссельное устройство 10. Дроссельное устройство 10 обеспечивает снижение давления до атмосферного, со вскипанием воды. При этом образуется пар, пароводяная смесь с температурой насыщения при данном давлении. Вода самотеком отводится через первый по ходу воды дренажный трубопровод 7. Пар поднимается вверх и прогревает ПВД 1 и ПВД 12 по водяной стороне, при этом пар конденсируется на элементах ПВД 1 и ПВД 12 и стекает через дренажные трубопроводы 7 и 18 в бак 20. Температуру прогрева трубной доски 3 и 14 и водяной камеры 6 и 17 подогревателя высокого давления 1 и 12 контролируют через датчики температуры 21. После требуемого прогрева ПВД 1 и ПВД 12, производится подключение по питательной воде, опрессовка и дальнейшее повышение температуры.When connecting LDPE to a running turbine, water with a temperature of more than 100 ° C and a pressure of more than 1 atm. fills the bypass line 9 of the inlet of the high-speed safety valve 8 passes through the manual valve 11 and enters the throttle device 10. The throttle device 10 reduces the pressure to atmospheric, with boiling water. In this case, steam is formed, a steam-water mixture with a saturation temperature at a given pressure. Water is gravity drained through the first drainage pipe 7. The steam rises up and heats the LDPE 1 and LDPE 12 on the water side, while the steam condenses on the LDPE 1 and LDPE 12 elements and flows through the drainage pipes 7 and 18 to the tank 20. Temperature The heating of the tube plate 3 and 14 and the water chamber 6 and 17 of the high-pressure heater 1 and 12 are monitored through temperature sensors 21. After the required heating of the LDPE 1 and LDPE 12, connection is made via feed water, pressure testing and a further increase in temperature.

Система регенерации высокого давления паровой турбины (вариант 2) работает аналогичным образом.The high pressure regeneration system of a steam turbine (option 2) works in a similar way.

Claims (2)

1. Система регенерации высокого давления паровой турбины, включающая один или несколько камерных подогревателей с патрубками подвода и отвода воды и трубной доской, с нижней водяной камерой, снабженной дренажными патрубками, при этом первый из подогревателей соединен с впускным быстродействующим защитным клапаном с байпасной линией, а последний - с обратным быстродействующим защитным клапаном, отличающаяся тем, что на байпасной линии впускного быстродействующего защитного клапана установлено дроссельное устройство.1. The high pressure regeneration system of a steam turbine, including one or more chamber heaters with water inlet and outlet pipes and a tube board, with a lower water chamber equipped with drainage pipes, the first of the heaters being connected to an inlet quick-acting safety valve with a bypass line, and the latter - with a quick reverse safety valve, characterized in that a throttle device is installed on the bypass line of the inlet high-speed protective valve. 2. Система регенерации высокого давления паровой турбины, включающая один или несколько камерных подогревателей с патрубками подвода и отвода воды и трубной доской, с нижней водяной камерой, снабженной дренажными патрубками, при этом первый из подогревателей соединен с входной основной защитной задвижкой с байпасной линией, а последний - с выходной основной защитной задвижкой, отличающаяся тем, что на байпасной линии входной основной защитной задвижки установлено дроссельное устройство.

2. A high-pressure regeneration system for a steam turbine, including one or more chamber heaters with water supply and drain pipes and a tube board, with a lower water chamber equipped with drainage pipes, the first of the heaters being connected to the main inlet safety valve with a bypass line, and the latter with an output main safety valve, characterized in that a throttle device is installed on the bypass line of the input main protective valve.