Balakovskaya - Системы ТО

61

Цели обучения

1.Объяснить назначение конденсационной установки и схему ее работы.

2.Охарактеризовать явление переохлаждения конденсата и е го отрицательные последствия.

3.Раскрыть причины присосов охлаждающей воды, изложить ид ею “бесприсосного” конденсатора.

4.Описать устройство конденсатора типа 33160, привести его технические характеристики.

5.Представить схему подачи пара на эжектора, изложить

организацию уплотнения валопровода турбины, отсоса паровоздушной смеси из конденсатора и воздуха из его водя ных камер.

6.Объяснить принцип работы эжекторов. Перечислить недост атки одноступенчатых эжекторов.

7.Назвать устройство и технические характеристики эжекто ров: основного, уплотнений, пускового и цирксистемы.

8.Описать приемы эксплуатации вакуумной системы при подг отовке к работе, включении, останове и в режиме нормальной эксплу атации.

9.Перечислить предельные значения параметров конденсаци онной установки при работе энергоблока на номинальной мощност и.

Объяснить назначение, устройство и эксплуатацию систем вакуумной турбоагрегата SD и подачи пара на эжектора и уплотнения SG.

63

Из-за переохлаждения температура конденсата в конденсатосборнике оказывается ниже температуры насыще ния. По этой причине деаэрация конденсата идет вяло и кислород, захваченный падающими каплями и струями, остается в конде нсате.

Кислород вызывает коррозию тракта основного конденсата от конденсатора до деаэратора.

Кроме того, дополнительное снижение температуры конденс ата означает уменьшение энтальпии рабочего тела, поступающе го в регенеративную систему и в конечном счете в парогенерато р.

Присосы охлаждающей воды, бесприсосный конденсатор.

Создание абсолютно плотного конденсатора по поверхност и теплообмена невозможно. Для подавляющего большинства конденсаторов присос охлаждающей воды считается неизбе жным. Он является следствием всевозможных неплотностей в теплоо бменных трубках, так как для них применяют медно-никелевые сплавы , имеющие малую механическую прочность в сравнении с другими материалами.

Вакуум в паровом объеме конденсатора и давление охлаждаю щей воды выше атмосферного создают существенный перепад дав ления, за счет которого в конденсирующийся пар через неплотности м ожет проникать охлаждающая вода, недопустимо ухудшающая каче ство конденсата.

Присос охлаждающей воды выражается в долях расхода пара н а турбину и составляет обычно 0,002...0,005%, предельно допустимый присос составляет 0,02%. При значительном присосе охлаждающе й воды разрушенные трубки заглушают или заменяют, что требу ет останова конденсационной установки. У конденсатора, имею щего две самостоятельные половины, отключают подачу циркуляцион ной воды в ту часть конденсатора, где находится аварийная трубка. П ри этом турбинная установка продолжает работать, хотя и на снижен ной нагрузке.

Благоприятна большая толщина основных трубных досок, так как при этом увеличивается глубина и, следовательно, плотность ва льцовки. Наиболее простой и дешевый метод борьбы с присосами в мес тах вальцовок - применение уплотняющих обмазок, которые нанос ят на трубную доску при монтаже конденсатора и восстанавливаю т в процессе ремонта при эксплуатации. Этот способ в настояще е время - обязателен.

В схему АЭС включена ионообменная конденсатоочистка, оказывающая экологически неблагоприятное воздействие н а окружающую среду. На современных электростанциях имеет м есто не борьба с присосом, а лишь борьба с его последствиями для ра боты блока.

Поэтому возникла идея «бесприсосного» конденсатора, в св язи с чем для конденсаторных трубок начали применять не медные спл авы, а другие материалы. В прежние годы медистые сплавы для труб ок конденсаторов считались неизбежными, так как теплопрово дность этих материалов является наивысшей. Все предложения о замене э тих сплавов отвергались из-за их меньшей теплопроводности. То есть делался вывод о том, что при такой замене необходимо увели чение поверхности теплообмена в конденсаторе. Между тем некото рые материалы (например, нержавеющие стали и титановые сплав ы) допускают уменьшение толщины стенки трубок в сравнении с латунными. Кроме того, медистые сплавы ставят ограничения по скоростям охлаждающей воды. Проведенные расчеты показыв ают, что применение титановых сплавов или мартенситно-ферритной стали позволяет не только сохранить ту же потребную площадь

64

теплообменной поверхности, но даже уменьшить ее (за счет м еньшей толщины трубок и более высокой скорости охлаждающей воды в них).

За рубежом уже в 70-х годах начали применять нержавеющие ста ли

èтитановые сплавы. У нас в стране трубки из стали 08Х14МФ выпускаются Первоуральским заводом для двух типоразмер ов: 16/1,4

è14/1,2 мм при длине от 3 до 12,5 м. Большим преимуществом выполнения конденсаторных трубок из стали является возм ожность сделать весь тракт стальным (при использовании стали и дл я ПНД).

В таких условиях медь будет полностью отсутствовать и кор розия значительно уменьшится, так как будут отсутствовать инициирующие ее ионы меди. Это позволит отказаться от БОУ.

Устройство

конденсатора.

Для мощной турбины размеры конденсатора становятся наст олько большими, что появляется необходимость транспортировки его в разобранном виде и сборки на месте установки. Корпус тако го конденсатора выполняют прямоугольной формы с внутренни м оребрением для уменьшения необходимой толщины стенки.

На Балаковской АЭС конденсаторы расположены под турбино й (подвальное расположение). К корпусу (1) конденсатора присоединены трубные доски (2), в отверстиях которых развальцованы трубки (3), образующие охлаждающую поверхно сть конденсатора. Компоновка теплообменной поверхности при нята «ленточной» с достаточно большими свободными проходами для пара. К внешним поверхностям трубных досок крепятся перед няя и задняя - поворотная (4) водяные камеры. Передняя камера разделена перегородкой (5) на два отсека: входную (6) и выходн ую

(7) водяные камеры. Охлаждающая вода по трубопроводу (8) поступает во входную камеру, проходит по трубкам нижней п оловины конденсатора, разворачивается в поворотной камере на 180 гр адусов, проходит через трубки верхней половины конденсатора и из выходной камеры через трубопровод (9) удаляется из конденс атора. В такой конструкции вода совершает два хода, поэтому конд енсатор называется двухходовым. По такой схеме выполнено большин ство современных конденсаторов. Однако имеются конденсаторы с большим числом ходов - до четырех. Самые крупные конденсат оры выполняются одноходовыми.

Паровое пространство конденсатора, в котором расположен ы охлаждающие трубки, посредством переходного патрубка (горловины) (10) соединяется с выходным патрубком турбины. П ар, поступающий в конденсатор, попадает на трубную систему и, двигаясь вниз, конденсируется на трубках. Сконденсировавшийся пар собирается в конденсатосборнике, откуда откачивается ко нденсатным насосом.

Несмотря на кажущуюся простоту принципа работы и устройс тва конденсатора процессы тепло- и массообмена, происходящие в нем, сложны и мало изучены. В конденсаторе происходит конденса ция не чистого пара, а пара, содержащего воздух и другие газы, кото рые попадают в конденсатор из атмосферы или растворены в паре .

Технические характеристики конденсатора типа 33160.

33160 тип Конденсатор,

À-À

воды 9-трубопровод отвода охлаждающей воды 10-горловина

65

67

выхлоп

связь с атмосферой

от деаэраторов

выхлоп

îò ÐÎÓ 14/6

Схема подачи пара на основные и пусковые эжекторы и отсоса паровоздушной смеси из конденсатора

выхлоп

от деаэраторов

îò ÐÎÓ 14/6

Схема подачи пара на эжекторы цирксистемы и отсоса воздух а из водяных камер конденсаторов

69

Поэтому основные эжекторы, отсасывающие паровоздушную с месь постоянно, выполняют многоступенчатыми с оптимальной ст епенью сжатия в каждой ступени, с использованием теплоты рабочег о пара и с сохранением его в цикле установки.

Основной эжектор ЭПО-3-150.

Конструкция, описание работы.

Основной эжектор выполнен трехступенчатым. Каждая из сту пеней состоит из собственно эжектора и холодильника. Все холоди льники - двухходовые, включенные параллельно по охлаждающему кон денсату. Внутри парового пространства каждого из холодильников в ыполнены четыре перегородки, поэтому они являются пятиходовыми по пару.

Камера смешения эжектора первой ступени сообщается с конденсатором. Сжатая в эжекторе первой ступени паровозд ушная смесь не выбрасывается в атмосферу, а направляется в холо дильник эжектора первой ступени - на трубную систему, внутри котор ой проходит конденсат, идущий от конденсатных насосов перво й ступени. В результате происходит конденсация пара из паровоздушной смеси с передачей теплоты конденсации поступающему конденсату. Несконденсировавшаяся часть паровоздушной смеси поступает в камеру смешения второй с тупени и затем - третьей. На выходе из третьей ступени паровоздушн ая смесь содержит очень малое количество пара. Конденсат раб очего пара эжекторов перепускается из холодильника с большим давлением в холодильник с меньшим давлением и из холодиль ника первой ступени направляется в конденсатор.

На трубопроводе выхода воздуха из эжектора в атмосферу установлен расходомер количества отсасываемого воздуха . Его показания позволяют судить о плотности вакуумной систем ы и принимать надлежащие меры при ее нарушении.

Включение основного эжектора по блокировке или с БЩУ происходит в следующей последовательности:

открывается задвижка на подводе пара к третьей ступени; после полного ее открытия и достижения абсолютного давления перед эжектором 0,85 кгс/см2 последовательно открываются задвижки на сливе конденсата из корпуса и на отсосе воздуха; при абсолютном давлении в конденсаторах 0,65 кгс/см 2

открывается задвижка на подводе рабочего пара к первой и второй ступеням.

При отключении основного эжектора по блокировке или опер атором последовательность будет такой:

закрывается задвижка на отсосе воздуха из конденсатора; после ее полного закрытия закрывается задвижка на сливе конденсата из корпуса в конденсатор; закрываются задвижки на подводе пара к ступеням эжектора .

Технические характеристики

Пар к эжектору поступает с давлением 5 кгс/см 2 и температурой 158 îС. Первая ступень эжектора потребляет 350 кг/ч рабочего пара , вторая - 810 кг/ч, третья - 1030 кг/ч. При этом эжектор отсасывает в час 118 кг смеси, в которой содержится 50 кг воздуха.

Расход основного (охлаждающего) конденсата составляет 500 т/ч при температуре 27,6 îÑ.

Материал теплообменных трубок - сплав МНЖ-5-1.

По мере движения паровоздушной смеси в эжекторе ее давлен ие постепенно повышается: при давлении в конденсаторе 0,03 кгс/ см2 в камере всасывания второй ступени давление равно примерн о 0,06 кгс/см 2, третьей ступени - 0,29 кгс/см 2, а на выхлопе эжектора - 1,1 кгс/см 2.

Эжектор подвергается испытаниям на плотность по ступеня м - наливом воды в паровое пространство второй ступени (со сн ятой крышкой).

70

I, II, III-ступени эжектора 1-вход паровоздушной смеси из конденсатора, Ду 400 2-выхлоп эжектора, Ду 100

3-подвод рабочего пара, Ду 125 (в III ступень-Ду 65) 4-холодильник (подвод и отвод охлаждающего конденсата-Ду 300,

вход и выход дренажа ступеней-Ду 80)

4

Основной эжектор ЭПО-3-150

Давление гидроиспытания эжектора в сборе:

ñводяной стороны - 20 кгс/см 2 ;

ñпаровой стороны - 2,5 кгс/см 2

Масса эжектора с водой в водяном пространстве - 6950 кг.

Эжектор уплотнений ЭУ-15М.

Устройство.

Эжектор содержит в общем корпусе две проточные части и дв а охладителя пара. Обе половины эжектора уплотнений могут р аботать самостоятельно. Они имеют одинаковую производительност ь. Одновременное их включение позволяет при необходимости увеличить производительность эжектора.

Для конденсации пара из отсасываемой из уплотнений турби ны паровоздушной смеси используется холодный конденсат, ид ущий от