RU2522273C1 - Separator-superheater - Google Patents

Abstract

FIELD: power industry.

SUBSTANCE: invention relates to power engineering and can be used at design of separators-superheaters of turbine plants of nuclear power stations. Essence the invention is as follows: a separator-superheater includes a vertical housing with a bottom moisture separator. The moisture separator is made in the form of central and peripheral annular rows of separation units. Separation units of the central row are arranged on a horizontal partition and installed so that they adjoin the appropriate separation units of the peripheral row, and separation units of the peripheral row are located above separation units of the central row with an inclination towards them. Separation units of the central annular row are installed throughout the housing height in the location zone of a humid steam supply branch pipe fixed in the side wall of the housing, which together with units, as well as with the partition forms a distributing humid steam chamber.

EFFECT: separator-superheater structure provides uniform distribution of dry steam across the cross-section of the housing after the moisture separator, which increases thermal efficiency of the separator-superheater.

2 dwg

Description

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в турбоустановках атомных электростанций.The invention relates to energy and can be used in turbine plants of nuclear power plants.

Известен сепаратор-пароперегреватель, содержащий вертикальный корпус с верхним сепаратором влаги и нижним трубчатым пароперегревателем, причем сепаратор влаги выполнен в виде сепарационного блока, установленного над трубами пароперегревателя (SU 600352, 30.03.1978).A known superheater separator comprising a vertical housing with an upper moisture separator and a lower tubular superheater, wherein the moisture separator is in the form of a separation unit mounted above the superheater tubes (SU 600352, 03/30/1978).

Известный сепаратор-пароперегреватель не обеспечивает необходимой температуры перегрева пара, так как допускает залив труб пароперегревателя при переполнении сепаратоотводящих желобов.The known separator-superheater does not provide the required temperature of superheating of the steam, as it allows the filling of the pipes of the superheater when overflowing the separator gutters.

Известен сепаратор-пароперегреватель, содержащий вертикальный корпус с нижним сепаратором влаги и верхним трубчатым пароперегревателем, причем сепаратор влаги выполнен в виде кольцевого блока сепарационных пакетов, установленного в корпусе с образованием камеры влажного пара, соединенной с патрубком подвода, закрепленным в боковой стенке корпуса (SU 368448, 23.06.1969).Known steam superheater containing a vertical housing with a lower moisture separator and an upper tubular superheater, the moisture separator is made in the form of an annular block of separation bags installed in the housing with the formation of a wet steam chamber connected to the supply pipe fixed to the side wall of the housing (SU 368448 , 06/23/1969).

Установка сепарационных пакетов в один кольцевой блок приводит к необходимости использовать более длинный корпус, что повышает металлоемкость сепаратора-пароперегревателя.The installation of separation bags in one ring block leads to the need to use a longer housing, which increases the metal consumption of the superheater separator.

К настоящему изобретению наиболее близким техническим решением из известных технических решений (прототипом) является сепаратор-пароперегреватель, в верхней части которого расположен трубчатый пароперегреватель, а в нижней - сепаратор влаги в виде, по меньшей мере, одного центрального и, по меньшей мере, одного периферийного кольцевых рядов сепарационных блоков, причем сепарационные блоки центрального кольцевого ряда установлены по высоте корпуса в зоне расположения патрубка подвода влажного пара, закрепленного в боковой стенке корпуса (RU 2397407, 20.08.2010).The closest technical solution to the present invention from the known technical solutions (prototype) is a superheater separator, in the upper part of which there is a tubular superheater, and in the lower one a moisture separator in the form of at least one central and at least one peripheral annular rows of separation blocks, and the separation blocks of the central annular row are installed along the height of the housing in the area of the wet steam inlet pipe mounted in the side wall of the housing sa (RU 2397407, 20.08.2010).

Выполнение сепаратора влаги из центрального и периферийного кольцевых рядов сепарационных блоков снижает необходимую высоту корпуса и, соответственно, металлоемкость сепаратора-пароперегревателя.The implementation of the moisture separator from the Central and peripheral annular rows of separation blocks reduces the required height of the housing and, accordingly, the metal consumption of the separator-superheater.

Однако такая конструкция сепаратора-пароперегревателя не обеспечивает равномерность раздачи осушенного пара после сепаратора влаги по межтрубному пространству пароперегревателя. Осушенный пар поднимается к пароперегревателю периферийным и центральным потоками, а над камерой влажного пара, образованной центральным и периферийным сепарационными блоками, особенно над патрубком влажного пара, образуется паровой вихрь. Это приводит к неравномерности распределения осушенного пара по поперечному сечению корпуса после сепаратора влаги и к снижению тепловой эффективности сепаратора-пароперегревателя.However, this design of the superheater separator does not ensure uniform distribution of the dried steam after the moisture separator along the annulus of the superheater. Dried steam rises to the superheater by peripheral and central flows, and a steam vortex forms above the wet steam chamber formed by the central and peripheral separation blocks, especially above the wet steam nozzle. This leads to uneven distribution of the dried steam over the cross section of the housing after the moisture separator and to a decrease in the thermal efficiency of the superheater separator.

Таким образом, недостатком прототипа является неравномерность распределения осушенного пара по поперечному сечению корпуса после сепаратора влаги, что снижает тепловую эффективность сепаратора-пароперегревателя.Thus, the disadvantage of the prototype is the uneven distribution of dried steam over the cross section of the housing after the moisture separator, which reduces the thermal efficiency of the separator-superheater.

Технической задачей изобретения является повышение равномерности распределения осушенного пара по поперечному сечению корпуса после сепаратора влаги, что повышает тепловую эффективность сепаратора-пароперегревателя.An object of the invention is to increase the uniformity of the distribution of dried steam over the cross section of the housing after the moisture separator, which increases the thermal efficiency of the separator-superheater.

Техническая задача решается в сепараторе-пароперегревателе, содержащем вертикальный корпус, в верхней части которого расположен трубчатый пароперегреватель, а в нижней - сепаратор влаги в виде, по меньшей мере, одного центрального и, по меньшей мере, одного периферийного кольцевых рядов сепарационных блоков, причем сепарационные блоки центрального кольцевого ряда установлены по высоте корпуса в зоне расположения патрубка подвода влажного пара, закрепленного в боковой стенке корпуса, и с примыканием к соответствующим сепарационным блокам периферийного ряда, а сепарационные блоки периферийного ряда расположены выше сепарационных блоков центрального ряда и с уклоном в их сторону.The technical problem is solved in a superheater separator containing a vertical housing, in the upper part of which there is a tubular superheater, and in the lower part a moisture separator in the form of at least one central and at least one peripheral annular row of separation blocks, blocks of the central annular row are installed along the height of the housing in the area of the wet steam inlet pipe, mounted in the side wall of the housing, and adjacent to the respective separation units kam of the peripheral row, and the separation blocks of the peripheral row are located above the separation blocks of the central row and with a bias in their direction.

Установка сепарационных блоков центрального кольцевого ряда с примыканием к соответствующим сепарационным блокам периферийного ряда, а также расположение сепарационных блоков периферийного ряда выше сепарационных блоков центрального ряда и с уклоном в их сторону обеспечивают равномерность распределения осушенного пара по поперечному сечению корпуса после сепаратора влаги, что повышает тепловую эффективность сепаратора-пароперегревателя.The installation of separation blocks of the central annular row adjacent to the respective separation blocks of the peripheral row, as well as the location of separation blocks of the peripheral row above the separation blocks of the central row and with a slope in their direction, ensure uniform distribution of the dried steam over the cross section of the housing after the moisture separator, which increases thermal efficiency superheater separator.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид сепаратора-пароперегревателя; а на фиг.2 - разрез А-А фиг.1.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of the separator-superheater; and figure 2 is a section aa of figure 1.

Сепаратор-пароперегреватель содержит вертикальный корпус 1 с нижним сепаратором 2 влаги, а также с верхним трубчатым пароперегревателем 3 первой ступени и верхним трубчатым пароперегревателем 4 второй ступени.The superheater separator comprises a vertical housing 1 with a lower moisture separator 2, as well as with an upper tube superheater 3 of the first stage and an upper tube superheater 4 of the second stage.

Сепаратор 2 влаги выполнен в виде центрального кольцевого ряда сепарационных блоков 5 и периферийного кольцевого ряда сепарационных блоков 6. Сепарационные блоки 5 центрального ряда размещены на горизонтальной перегородке 7 и установлены с примыканием к соответствующим сепарационным блокам 6 периферийного ряда, а сепарационные блоки 6 периферийного ряда расположены выше сепарационных блоков 5 центрального ряда и с уклоном в их сторону.The moisture separator 2 is made in the form of a central annular row of separation blocks 5 and a peripheral annular row of separation blocks 6. Separation blocks 5 of the central row are located on the horizontal partition 7 and installed adjacent to the respective separation blocks 6 of the peripheral row, and the separation blocks 6 of the peripheral row are located above separation blocks 5 of the central row and with a bias in their direction.

Сепарационные блоки 5 центрального кольцевого ряда установлены по высоте корпуса в зоне расположения патрубка 8 подвода влажного пара, закрепленного в боковой стенке корпуса 1, который вместе с блоками 5 и 6, а также перегородкой 7 образует раздающую камеру 9 влажного пара.The separation units 5 of the central annular row are installed along the height of the housing in the area of the nozzle 8 for supplying wet steam, mounted in the side wall of the housing 1, which together with blocks 5 and 6, as well as the partition 7 forms a distribution chamber 9 of wet steam.

По тракту сепарата камера 9, а также блоки 5 и 6 через гидрозатворы 10, расположенные под перегородкой 7, соединены с патрубком 11 отвода сепарата в сепаратосборник (не показан), размещенный за пределами сепаратора-пароперегревателя.Along the path of the separator, the chamber 9, as well as blocks 5 and 6, through hydraulic locks 10 located under the partition 7, are connected to the pipe 11 of the separator outlet to a separator (not shown) located outside the superheater separator.

Межтрубное пространство пароперегревателя 3 и 4 соединено с сепаратором 2 влаги со стороны наружных поверхностей блоков 5 и б. Трубное пространство пароперегревателя 3 первой ступени перегрева соединено через соответствующие камеры центрального коллектора 12 с трубопроводом 13 подвода греющего пара и с трубопроводом 14 отвода конденсата греющего пара. Пароперегреватель 4 второй ступени перегрева соединен трубным пространством через соответствующие камеры центрального коллектора 15 с трубопроводом 16 подвода греющего пара и с трубопроводом 17 отвода конденсата греющего пара.The annular space of the superheater 3 and 4 is connected to a moisture separator 2 from the outer surfaces of blocks 5 and b. The tube space of the superheater 3 of the first overheating stage is connected through the corresponding chambers of the central manifold 12 to the heating steam supply pipe 13 and to the heating steam condensate discharge pipe 14. The superheater 4 of the second stage of overheating is connected by a pipe space through the corresponding chambers of the central manifold 15 to the heating steam supply pipe 16 and the heating steam condensate discharge pipe 17.

В верхней части корпуса 1 закреплен осевой патрубок 18 отвода перегреваемого пара.In the upper part of the housing 1 is fixed an axial pipe 18 of the outlet of the superheated steam.

Сепаратор-пароперегреватель работает следующим образом.The superheater separator operates as follows.

Влажный пар через патрубок 8 поступает в камеру 9, посредством которой равномерно распределяется по блокам 5 и 6 центрального и периферийного кольцевых рядов, соответственно. Сепарат через гидрозатворы 10 и патрубок 11 отводится в конденсатосборник, а осушенный пар после сепаратора 2 проходит сначала межтрубное пространство пароперегревателя 3 первой ступени перегрева, а затем межтрубное пространство пароперегревателя 4 второй ступени перегрева, где перегревается до заданной температуры. Перегретый пар выводится из корпуса 1 через патрубок 18.Wet steam through the pipe 8 enters the chamber 9, through which it is evenly distributed over blocks 5 and 6 of the central and peripheral annular rows, respectively. The separator through the hydraulic locks 10 and the pipe 11 is discharged into the condensate collector, and the dried steam after the separator 2 passes first the annulus of the superheater 3 of the first stage of overheating, and then the annulus of the superheater 4 of the second stage of overheating, where it overheats to a predetermined temperature. Superheated steam is discharged from the housing 1 through the pipe 18.

Греющий пар по трубопроводам 13 и 16, соответствующие камеры центральных коллекторов 12 и 15 подается в трубные пространства пароперегревателей 3 и 4, где этот пар конденсируется, отдавая тепло перегреваемому пару. Конденсат греющего пара отводится от пароперегревателей 3 и 4 по трубопроводам 14 и 17, соответственно.Heating steam through pipelines 13 and 16, the corresponding chambers of the central collectors 12 and 15 is fed into the tube spaces of superheaters 3 and 4, where this steam condenses, giving off heat to the superheated steam. Condensate of heating steam is discharged from superheaters 3 and 4 through pipelines 14 and 17, respectively.

Claims (1)

Сепаратор-пароперегреватель, содержащий вертикальный корпус, в верхней части которого расположен трубчатый пароперегреватель, а в нижней - сепаратор влаги в виде, по меньшей мере, одного центрального и, по меньшей мере, одного периферийного кольцевых рядов сепарационных блоков, причем сепарационные блоки центрального кольцевого ряда установлены по высоте корпуса в зоне расположения патрубка подвода влажного пара, закрепленного в боковой стенке корпуса, отличающийся тем, что сепарационные блоки центрального ряда установлены с примыканием к соответствующим сепарационным блокам периферийного ряда, причем сепарационные блоки периферийного ряда расположены выше сепарационных блоков центрального ряда и с уклоном в их сторону. A superheater separator comprising a vertical housing, in the upper part of which there is a tubular superheater, and in the lower part a moisture separator in the form of at least one central and at least one peripheral ring rows of separation blocks, the separation blocks of the central ring series installed along the height of the housing in the area of the wet steam inlet pipe mounted in the side wall of the housing, characterized in that the separation units of the central row are mounted with an adjoining to the respective separation blocks of the peripheral row, the separation blocks of the peripheral row being located above the separation blocks of the central row and with a slope in their direction.

Images