Общие требования к спп.

Для обеспечения надежности работы турбин, в схеме которых предусмотрены сепараторы-пароперегреватели, а также для обеспечения нормальных условий эксплуатации этих аппаратов, должны быть соблюдены следующие условия:

• Аппараты в процессе эксплуатации должны быть «сухие», т.е. сепарат влажного нагреваемого пара и конденсат греющего пара должны выводиться из них и накапливаться в промежуточных емкостях. Этим предотвращается возможность заброса воды в турбину или разгона ее выпаром сепарата или конденсата в режимах резкого снижения нагрузки (отключения генератора).

• В промежуточных емкостях должен поддерживаться постоянный уровень сепарата и конденсата, чтобы избежать проскоков пара через работающий аппарат.

• Для поддержания процесса теплообмена в пароперегревателях, а также для предотвращения образования опасной концентрации гремучей смеси, должно быть обеспечено удаление из аппарата неконденсирующихся газов, выделяющихся при конденсации греющего пара.

• Аппараты должны быть защищены от недопустимого повышения давления в них при аварийных ситуациях.

В турбинах АЭС, работающих на насыщенном паре, одной из наиболее важных является проблема уменьшения влагосодержания пара в проточной части турбины. Поступающий в турбину пар уже содержит около 0,3% влажности и, если турбоустановка не будет иметь влагоотделителей, то влажность в последних ступенях турбины может достигнуть 24%, что приведет к значительному снижению внутреннего к.п.д. и недопустимой эрозии лопаток турбины.

Для снижения конечной влажности пара в тепловой схеме турбины К‑500‑65/3000 предусмотрена промежуточная сепарация пара с последующим двухступенчатым паровым перегревом отсепарированного пара, осуществляемая вне корпуса турбины в комбинированных аппаратах – сепараторах-пароперегревателях (СПП). Применение промежуточной сепарации и двухступенчатого перегрева пара повышает тепловую экономичность турбины мощностью 500 МВт примерно на 2,3%.

В качестве сепарационных устройств, у которых отделение влаги осуществляется на поверхности сепарирующих элементов, используют жалюзи, представляющие собой волнообразно изогнутые листы, набранные в пакеты. Применение сепараторов жалюзийного типа обусловлено простотой их конструкции при высокой степени надежности работы на всех режимах работы турбины. Условиями эффективной работы жалюзийных сепараторов является обеспечение докритических значений скоростей набегания пара на жалюзийные пакеты и равномерного поля скоростей перед всеми пакетами.

Перегрев пара выполнен по двухступенчатой схеме. Теплообменная поверхность пароперегревателей I и II ступеней образована из отдельных однотипных кожухотрубчатых теплообменников, так называемых модулей, представляющих собой трубы сравнительно большого диаметра с вваренными в них трубными досками, в которых развальцованы и приварены трубки, внутри которых проходит перегреваемый пар. Греющий же пар проходит в межтрубном пространстве и подведен к центру верхней трубной доски каждого модуля. К центру нижней трубной доски каждого модуля приварены такие же трубки для отвода из модулей конденсата греющего пара.

Подвод греющего пара к модулям I и II ступени осуществляется через камеры (по две на каждую ступень). В трубные доски камер развальцованы и приварены трубки, по которым греющий пар направляется к каждому модулю. Камеры подвода греющего пара расположены в средней части корпуса – между нижней частью сепаратора и верхними трубными досками модулей перегревателей. Аналогично подводу пара выполнена система отвода конденсата греющего пара из модулей I и II ступеней. По две камеры отвода конденсата расположены в нижней части СПП по его основным осям. Камеры подвода пара и отвода конденсата каждой ступени расположены на противоположных концах диаметральных осей аппарата соответственно в средней и нижней части корпуса.

. Для выравнивания давлений на подаче греющего пара к ПП-1 и ПП-2 используются пароуравнительные линии (т.н. паровая разгрузка). Это достигается путем объединения входных камер ПП-1 СПП-1,3 и входных камер СПП-2,4 отборными паропроводами с последующей врезкой их в общий коллектор Аналогично выполнена схема пароуравнительных линий подвода греющего пара к ПП-2.

Для удобства обнаружения протечек и глушения труб подвода греющего пара и отвода конденсата при выходе из строя трубок в модулях подводящие и отводящие камеры выполнены с фланцевым соединением.

При нормальной эксплуатации неконденсирующиеся газы греющего пара должны удаляться из модулей вместе с конденсатом.

Перегреваемый пар после сепарационного устройства поступает вниз по трубкам всех модулей I ступени и, пройдя их, у днища аппарата направляется к центру, проходит вверх по трубкам модулей II ступени и через центральную трубу покидает аппарат.

Жидкая фаза, образовавшаяся в различных функциональных зонах СПП, отводится в самостоятельные, не связанные между собой емкости, именуемые соответственно сепаратосборником (СС), конденсатосборником I ступени (1КС) и конденсатосборником II ступени (2КС), которые компоновочно располагаются с необходимым запасом ниже соответствующей зоны СПП и с учетом возможного изменения давления в аппарате, куда отводится жидкая фаза.

Контрольные вопросы:

1. Лопаточные аппараты каких ступеней турбины наиболее подвержены эрозионному износу?

2. Что такое температурный напор перегрева?

3. Укажите на рисунке 1 площади полезной работы без промежуточной сепарации и с промежуточной сепарацией пара?

4. Как изменение влажности пара влияет на внутренний относительный КПД турбины?

5. Каких значений может достичь влажность пара на последних ступенях при отсутствии сепарации и промперегрева на турбоустановке?

6. Чем достигается равномерное распределение потока пара по пакетам жалюзи?

7. Что представляют из себя модули пароперегревателей I и II ступеней?

8. В каких случаях может повыситься давление в корпусе СПП и что предусмотрено для защиты корпуса СПП от недопустимого повышения давления пара?

9. Какова влажность пара на входе в сепарационные устройства и какова влажность на выходе из сепараторов?

ЗАНЯТИЕ 2. Назначение, состав и основные характеристики СПП‑500‑1. Краткое описание работы СПП.

Конечная учебная цель:

Описать работу СПП.

Промежуточные учебные цели:

1. Указать назначение СПП;

2. Перечислить состав оборудования системы промежуточной сепарациии перегрева пара;

3. Перечислить основные характеристики СПП-500-1;

4. Указать параметры перегреваемого и греющего пара;

5. Описать процесс прохода нагреваемого пара через СПП.

Сепаратор – пароперегреватель СПП-500-1 предназначен для сепарации и промежуточного перегрева пара до температуры 265^оС, прошедшего ЦВД и поступающего в ЦНД турбины, с целью получения допустимой степени влажности на последних ступенях ЦНД.

В состав системы промежуточной сепарации и перегрева пара входят:

• сепараторы-пароперегреватели (СПП);

• сепаратосборник (СС);

• конденсатосборник 1 ступени перегрева (1КС);

• конденсатосборник 2 ступени перегрева (2КС);

• предохранительные клапаны производительностью 110 т/ч каждый. Каждый предохранительный клапан оснащен одним импульсным клапаном;

• арматура и трубопроводы;

• контрольно - измерительные приборы и автоматика.

Таблица 1 – Основные технические характеристики СПП – 500 – 1

№	Наименование	Величина	Единицы измерения
1	СПП Высота аппарата Наружный диаметр Объём заполнения корпуса Поверхность теплообмена: -1 ступень перегрева -2 ступень перегрева Число модулей: 1ступень перегрева 2 ступень перегрева Диаметр трубок в модуле	9050 4170 70 1240 1485 56+4 70 141,2	мм мм м3 м2 м2 шт. шт. мм
2	Перегреваемый пар Расход Давление на входе Температура на входе Влажность на входе Расход за сепаратором Влажность за сепаратором Температура за 1 ступенью Температура на выходе	519 2,5 138 15 447 0,2÷1,0 192±2 263±2	т/ч кгс/см² оС % т/ч % оС оС
3	Греющий пар 1 ступени Расход Давление Температура	31 20,5 213	т/ч кгс/см2 оС
4	Греющий пар 2 ступени Расход Давление Температура	42 65 280	т/ч кгс/см2 оС