Раздел 5 .Эксплуатация вспомогательного оборудования турбинного отделения

1. Эксплуатация конденсационных установок

В понятие эксплуатация конденсационной установки входит следующее:

1. пуск в работу конденсационной установки;

2. останов конденсационной установки;

3. контроль работы конденсационной установки.

1. Пуск и останов конденсационной установки

Пуск конденсационной установки начинается до пуска самой турбины, так как необходимо создать пусковой вакуум ещё в подготовке к пуску турбоустановки. В конденсационную установку входит следующее оборудование:

- конденсатор;- конденсатные насосы; - циркуляционные насосы;- эжекторная установка.

Всё это оборудование включается в работу в определенной последовательности и по соответствующим правилам.

1.Включается в работу циркуляционный насос. Он прокачивает техническую воду по трубной системе конденсатора.

2.Конденсатор заливается химочищенной водой до определённого уровня. Пускается конденсатный насос, который откачивает воду, залитую в конденсатор в линию рециркуляции, то есть откачивает и обратно сбрасывает в конденсатор.

3.Создание пускового вакуума обеспечивает пусковой одноступенчатый эжектор. Основной эжектор пускается по мере пуска турбины.

2.. Контроль за работой конденсационной установки.:

- контроль вакуумной плотности для поддержания вакуума

- контроль гидравлической плотности для сохранения качества конденсата;

- контроль чистоты поверхностей трубок для хорошего теплообмена и хорошей конденсации пара.

Характеристики конденсатора

Основными показателями, ха­рактеризующими работу конденса­тора, являются давление отработав­шего пара и температурный на­пор при заданных значениях па­ровой нагрузки, расхода и темпера­туры охлаждающей воды на входе в конденсатор. Давление в конден­саторе определяют как разность по­казаний барометра (В) и вакуум­метра (Н). Абсолютное давление в конденсаторе меньше атмосферного примерно в 20 раз (глубокий вакуум).

Для контроля за работой кон­денсационной установки в эксплуа­тационных условиях производится периодическое измерение следую­щих величин: разрежения в конден­саторе ;; барометрического давле­ния ; температуры воды на входе в конденсатор ; температуры воды на выходе из конденсатора; температуры пара на входе в конденсатор ; температуры конденсата на выходе из конденсатора ; давления пара перед соплами паро­струйного эжектора или давления рабочей воды перед соплами водо- струйного эжектора; давления во­ды до и после конденсатора; солесодержания конденсата; содержания кислорода в конденсате. Анализ значений измеренных ве­личин позволяет судить о режиме работы конденсатора и об имею­щихся отклонениях от нормального режима.

Общепринятым методом контро­ля за работой конденсационной ус­тановки является регулярное срав­нение фактических эксплуатационных показателей его работы с нор­мативными показателями, получен­ными на основании испытаний одно­типного оборудования при заведо­мо исправном и чистом состоянии всех элементов установки. Такими показателями являются давление в конденсаторе . нагрев воды в конденсаторе, температур­ный напор.

Воздушная плотность конденсатора

Воздух и другие неконденсирую­щиеся газы попадают в конденса­тор двумя путями: с паром и через неплотности вакуумной системы турбоустановки. Количество некон­денсирующихся газов, поступаю­щих в конденсатор с паром, невели­ко и составляет несколько процен­тов общего количества удаляемого из конденсатора воздуха. Таким об­разом, основной состав газов, уда­ляемых из конденсатора, — это воз­дух, проникающий из атмосферы че­рез неплотности элементов турбо­установки, находящихся под разре­жением.

Воздух в конденсатор проникает через фланцевые соединения, штоки клапанов, штуцера водомерных сте­кол и другие узлы конденсатора, не обладающие достаточной герметич­ностью, а также через дефекты сварных соединений. Помимо гер­метичности собственно конденсато­ра плотность вакуумной системы за­висит также от герметичности всех остальных элементов турбоустанов­ки, находящихся под вакуумом: ре­генеративных подогревателей, кор­пуса турбины, концевых уплотне­ний, продувочных линий и т. д.

Проникновение воздуха в вакуумную систему турбоустановки ухудшает работу конденсатора, вызывая целый ряд нежела­тельных явлений. Прежде всего воздух, по­падая в паровой объем конденсатора, су­щественно ухудшает коэффициент теплоот­дачи от конденсирующегося пара к стенке конденсаторных трубок, уменьшая этим об­щий коэффициент теплопередачи в конден­саторе.

Значительные присосы воздуха могут вызвать перегрузку воздухоудаляющих устройств и ухудшение вакуума по этой причине.

Еще одной причиной тепловых потерь в турбинной установке вследствие подсоса воздуха в вакуумную часть является переохлаждение конденсата при конденсации пара из паровоздушной смеси.

При значительном проникновении воз­духа в вакуумную часть турбины наблюда­ется переохлаждение конденсата, в особен­ности когда пароструйный эжектор начи­нает работать с перегрузкой. В этих усло­виях деаэрирующая способность конденса­тора резко падает и конденсат сильно на­сыщается кислородом.

Неблагоприятное влияние возду­ха на рабочие процессы в конденса­торе требует от обслуживающего персонала турбинных цехов прове­дения серьезных работ по поддер­жанию плотности вакуумной систе­мы на высоком уровне. Полной гер­метизации вакуумной части турбин­ной установки добиться невозмож­но, но следует всегда стремиться к предельно возможному сокращению присосов воздуха в конденсаторы турбины. Присос воздуха в вакуум­ную часть турбины нормируется «Правилами технической эксплуа­тации электростанций и сетей». Согласно этим нормам количество воздуха, поступающего в вакуум­ную систему турбоагрегата, не дол­жно превышать следующих значе­ний:

Мощность турби­ны. МВт .... 25 50 100 150 200 Присос воздуха,

кг/ч 5 10 15 18 20

Мощность турби­ны, МВт .... 250 300 500 800 Присос воздуха,

кг/ч 25 30 40 60

Существует ряд качественных и количественных способов определе­ния воздушной плотности вакуум­ной системы турбоагрегатов. Качественной характеристикой герме­тичности вакуумной системы может служить скорость падения вакуума при отключенном эжекторе. Этим способом следует пользоваться лишь тогда, когда нельзя по той или иной причине воспользоваться прямым измерением количества воздуха, выбрасываемого эжекто­ром.

Более целесообразным и надеж­ным контролем воздушной плотно­сти является непосредственное из­мерение количества отсасываемого из конденсатора воздуха. Для это­го современные эжекторы паро­струйного типа снабжаются _всздухомерами, устанавливаемыми на выхлопном патрубке эжектора. В турбоустановках с водоструйны­ми эжекторами такой метод опре­деления присосов неприменим, поскольку в таком эжекторе воздух вместе с водой сбрасывается в слив­ной канал.

Определение мест присоса воздуха в вакуумную систему турбины

Наряду с оценкой воздушной плотности вакуумной системы турбоустановки очень важно для каче­ственной эксплуатации иметь на­дежные способы определения мест присосов воздуха.

Имеются методы определения неплотностей в вакуумной системе на остановлен­ной турбине. К ним относится гидравличе­ская и воздушная опрессовки системы. При гидравлической опрессовке паровое пространство конденсатора заливается вода до расточек уплотнений выхлопного патрубка. При этом все задвижки элементов н узлов, находящихся под разрежением, должны быть открыты, концевые уплотнения турби­ны должны быть герметизированы. Места неплотностей при этом определяются по вы­текающей из иих_ воде. Для увеличения внутреннего давления при опрессовке в верх­нюю часть турбины подают от компрессора воздух под давлением'0,0196—0.0294 МПа (0.2—0.3 кгс/см²). "

Воздушная опрессовка осуществляется путем подачи в цилиндры турбины воздуха под избыточным давлением. Места неплот­ностей определяются по отклонению пламе­ни свечи или путем покрытия подозритель­ных мест мыльной пеной.

Наиболее совершенным и совре­менным способом отыскания не­плотностей в вакуумной системе турбины является использование галоидных течеискателей атмосферного и вакуумного типов. С помо­щью этих приборов удается обнару­жить самые незначительные присосы воздуха в любых местах турбо-установки, находящихся под разре­жением.

Принцип действия галоидных течеискателей основан на свойстве платины в раскаленном состоянии испускать ионы. Эмиссия ионов воз­растает, когда в среде, в которой находится разогретая платина, при­сутствует галоидсодержащий газ (фреон, четыреххлористый углерод и др.).

Если какой-либо узел (фланец, сальники др.), имеющий неплот­ность, обдувать галоидосодержа- щим газом, а в месте отсоса воздуха из конденсатора поставить датчик при­бора, то газ вместе с воздухом по­падает в вакуумную "систему турби­ны и будет отсасываться из нее эжектором. Появление галоидов в отсасываемом воздухе будет отме­чено прибором. Отсутствие сигнала на приборе будет указывать на воз­душную плотность испытуемого эле­мента вакуумной системы.

В качестве пробного газа обыч­но применяется фреон-12. Он до­статочно дешев, нетоксичен, не всту­пает во взаимодействие с металла­ми. Для обдувки фреоном мест возможных присосов используется переносной баллон со шлангом, из которого и производится обдувка, Измерительный блок галоидного течеискателя соединяется гибким шлангом с датчиком атмосферного или вакуумного типа. Датчик атмо­сферного типа (ГТИ-3) предназна­чен для использования в турбоустановках, снабженных пароструйными эжекторами. В этом случае датчик устанавливается в потоке воздуха, выходящего из парового эжектора после последней секции холодиль­ника (рис. 3.2, а).

Значительно большие трудности для получения пробы воздуха име­ются в турбоустановках с водо­струйными эжекторами, поскольку отсасываемая из конденсатора па­ровоздушная смесь смешивается с рабочей водой эжектора и сбрасы­вается в отводящие каналы цирку­ляционной системы. В этом случае проба воздуха на наличие фреона должна забираться из всасывающей линии к водяному эжектору. Для этой цели служит датчик вакуумно­го типа (галоидный течеискатель типов ВАГТИ-4 и ГТИ-6).

Как видно из схемы рис. 3.2, б датчик и холодильник подсоединя­ются параллельно основному трубо­проводу паровоздушной смеси. Про­хождение некоторого количества паровоздушной смеси через парал­лельную ветвь осуществляется за счет работы воздушного элевато­ра, создающего необходимую цир­куляцию паровоздушной смеси в ответвлении. Применение холодиль­ника для конденсации пара из паро­воздушной смеси повышает концен­трацию галоидов в смеси, проходя­щей через датчик, и тем самым уси­ливает сигнал.

Как показал опыт, применение галоидных течеискателей для на­хождения мест присосов воздуха позволяет поддерживать высокую воздушную плотность вакуумной системы турбины, что особенно важно для крупных энергетических блоков.

Гидравлическая плотность конденсатора

Высокие требования, предъяв­ляемые к качеству питательной во­ды на современных энергетических установках, означают повышенные требования и к качеству .конденса­та. Это особенно важно для блоков с прямоточными котлами, где суще­ствует жесткая зависимость

между качеством пара и питательной во­ды. Причины, ухудшающие качество конденсата, — это присосы в паровое пространство конденсатора циркуляци­онной воды.

Эти присосы могут быть следствием как механического и коррозионного повреждений тру­бок конденсатора, так и неплотно­стей в вальцовочном соединении трубок с трубной доской.

Механические повреж­дения тру бок могут возник­нуть вследствие разрушения трубок частями рабочих лопаток и банда­жей, попадающих в конденсаторы при поломках элементов проточной части турбины. Повреждения труб­ного пучка могут также явиться следствием вибрации трубок под действием парового потока. Предот­вращение поломок трубок от резо­нансной вибрации достигается за счет устранения резонанса трубного пучка.

Весьма часто трубки поврежда­ются коррозией вследствие воздействия коррозионно-активных примесей, содержащихся в охлаж­дающей воде. Единственным меро­приятием, уменьшающим скорость коррозионного процесса, является правильный выбор материала тру­бок в зависимости от качества ох­лаждающей воды.

Особым видом разрушения тру­бок является так называемая «ударная» коррозия, которая обыч­но появляется" на "входных участках трубок (100—200 мм от входа воды в трубки) в виде шероховатости, ин­тенсивного уменьшения толщины стенок и сквозных язв.

«Ударная» коррозия латунных трубок обычно наблюдается в кон­денсаторах со средними скоростями воды в трубках,, превышающими 1,5 м/с. С повышением скорости во­ды «ударная» коррозия усиливает­ся. 0собенно_опасны высокие скоро­сти в конденсаторах, работающих на морской или сильноминерализо­ванной воде. В этих случаях проб­лема надежности трубных пучков может быть решена рациональным выбором материала трубок и скоро­стей охлаждающей воды.

Среди проблем, касающихся обеспечения гидравлической плот­ности конденсатора, важное место занимают вопросы дополнительной герметизации вальцовочных соеди­нений. Для предотвращения присо­сов сырой воды через вальцовочные соединения проводятся следующие мероприятия:

нанесение уплотняющих покры­тий на трубные доски и выступаю­щие концы трубок со стороны водя­ных камер;

организация так называемых «соленых» отсеков в паровом про­странстве конденсатора.

Способ дополнительной герме­тизации вальцовочных соединений путем нанесения на трубную доску уплотняющих покрытий пригоден как для вновь строящихся, так и для находящихся в эксплуатации конденсаторов. Покрытие выполня­ется из водостойкого материала и образует плотный и прочный защит­ный слой, перекрывающий возмож­ные неплотности в вальцовочных соединениях (рис. 5.3). Уплотняю­щие материалы должны плотно со­единяться с металлом трубной дос­ки и трубок конденсатора или пред­варительно нанесенной грунтовкой. Кроме того, этот материал должен быть стоек к разрушающему дейст­вию минерализованной или сильно загрязненной' абразивными включе­ниями охлаждающей воды.

Работы по герметизации труб­ных досок нового конденсатора или конденсатора, в котором установле­ны новые трубки, проводятся после развальцовки всех трубок, проведе­ния гидравлического испытания и устранения обнаруженных при этом неплотностей.

Уплотняющие покрытия приме­няются для герметизации не только вальцовочных соединений, но и сварных швов составных трубных досок, соединений трубных досок с корпусом конденсатора и сварных соединений анкерных болтов с труб­ными досками.

Достаточно эффективным спо­собом предохранения конденсата от попадания в него охлаждающей воды через неплотности вальцовоч­ного соединения является устройст­во «соленых» отсеков в паровом пространстве конденсатора в райо­не расположения основных трубных досок. Для этой цели в паровом пространстве на расстоянии 100— 150 мм от трубных досок устанавли­вают вертикальные перегородки па всю высоту трубного пучка, причем трубки свободно (с зазором) прохо­дят через отверстия в этой перего­родке. Плотное соединение перего­родки с корпусом конденсатора тре­буется только на участке, располо­женном ниже трубного пучка.

При такой конструкции конден­сатора сырая вода, проникающая через неплотности вальцовочного соединения или через раковины и трещины в трубках вблизи трубных досок, попадает в отсек, образован­ный трубной доской и перегород­кой, и удаляется специальным насо­сом, не смешиваясь с основной мас­сой конденсата.

Для обеспечения гидравличе­ской плотности конденсатора нуж­но иметь надежные методы обнару­жения мест присосов сырой воды в паровое пространство конденсатора. Из наиболее доступных методов следует выделить гидравлическую опрессовку под давлением и без не­го. Вторая производится на останов­ленной турбине путем заливки па­рового пространства конденсатора конденсатом или химически очи­щенной водой. При этом трубки и трубные доски предварительно осу­шаются сжатым воздухом. Появле­ние капель, течи из вальцовочного соединения или из какой-либо труб­ки происходит в местах подсоса сы­рой воды.

Этот метод позволяет опреде­лить места лишь с относительно большими неплотностями, посколь­ку при таком испытании все валь­цовочные соединения, трубки и сварные швы находятся под давле­нием воды значительно меньшим, чем в условиях эксплуатации.

Несколько лучшие результаты могут быть получены при гидравли­ческой опрессовке под давлением, когда над поверхностью воды созда­ется при помощи сжатого воздуха от компрессора избыточное давле­ние 0,049—0,0784 МПа (0,5— 0,8 кгс/см²). В настоящее время в установках сверхкритического дав­ления традиционные методы опрессовки конденсатора для обнаруже­ния мест присосов сырой воды уже становятся непригодными, посколь­ку жесткие требования к качеству питательной воды в этих агрегатах требуют нахождения даже капил­лярных трещин i) неплотностей.

В этих условиях хорошо зареко­мендовал себя люминесцентный ме­тод, основанный на применении вод­ного раствора люминофора, обла­дающего свойством свечения под действием ультрафиолетовых лучей. При облучении трубных досок кон­денсатора ультрафиолетовыми лу­чами люминофор, проникающий на­ружу через неплотности трубной системы, начинает светиться ярким желтовато-зеленым светом. Это по­зволяет обнаруживать очень мелкие неплотности и трещины, которые невозможно обнаружить при обыч­ной опрессовке.

Переохлаждение конденсата и насыщение его кислородом

Переохлаждением конденсата называется разность между темпе­ратурой насыщения пара при дав­лении в горловине конденсатора и температурой конденсата во всасы­вающем патрубке конденсатного насоса.

Переохлаждение конденсата ухудшает экономичность установки, поскольку увели­чивается потерн теплоты с охлаждающей водой и возникает необходимость в допол­нительном подогреве питательной воды за счет пара из регенеративных отборов. По­мимо этого переохлаждение конденсата ухудшает деаэрацию конденсата в конден­саторе, что может явиться причиной зна­чительного насыщения питательной воды коррозионно-активнымн газами.

В современных конденсаторах регенеративного типа, обладающих минимальным паровым сопротивле­нием и рациональной компоновкой трубного пучка, практически не про­исходит переохлаждения конденса­та (на расчетном режиме). На пере­охлаждение конденсата могут вли­ять следующие эксплуатационные факторы: паровая нагрузка конден­сатора; присос воздуха в вакуум­ную систему; температура охлаж­дающей воды на входе в конденса­тор; расход охлаждающей воды; уровень конденсата в нижней части конденсатора.

Для того чтобы исключить или по возможности уменьшить пере­охлаждение конденсата в зимнее время при низкой температуре ох­лаждающей воды, следует на этот период сокращать расход воды в конденсатор. Кроме того, этим до­стигается сокращение расхода элек­трической энергии на собственные нужды турбинного цеха.

Большое влияние на переохлаж­дение конденсата оказывают присосы воздуха в конденсатор. Это объясняется тем, что с увеличением присосов увеличивается парци­альное давление воздуха и как следствие этого уменьшается пар­циальное давление пара в паровоз­душной смеси. Низкое парциальное давление пара предопределяет и низкую температуру конденсации. Влияние присосов особенно сказы­вается в зимнее время при низкой температуре охлаждающей воды. Это хорошо иллюстрируется рис. 5.4, где приводятся результаты испытания конденсатора турбины мощностью 300 МВт при значитель­ных присосах воздуха в вакуумную систему.

Большое переохлаждение кон­денсата может возникнуть при по­вышении уровня конденсата в ниж­ней части конденсатора, когда часть трубок, расположенных внизу, ока­зывается затопленной. Для предот­вращения этого необходимо посто­янно поддерживать уровень конден­сата ниже нижнего ряда трубок, ре-

гулируя подачу конденсатного на­соса при помощи задвижки на на­порной стороне насоса. Для этого все современные установки снабжа­ются регулятором уровня в конден­саторе.

С явлением переохлаждения конденсата тесно связано насыще­ние его коррозионно-активными га­зами, в частности кислородом. Это объясняется тем, что при охлажде­нии конденсата ниже температуры насыщения происходит интенсивное поглощение газов из парогазовой смеси, имеющей большую концен­трацию газа на поверхности разде­ла фаз.

Опытами показано, что если при нормальных присосах воздуха и ис­правно работающих воздухоудаляющих устройствах заметного насы­щения конденсата кислородом не происходит, то при больших присо­сах наблюдается заметное повыше­ние кнслородосодержания конден­сата. Особенно недопустимо про­никновение воздуха через неплотно­сти в зону вакуумной системы, за­полненной конденсатом. В этом случае даже минимальные присосы, намного меньшие нормированного значения, вызывают резкое повыше­ние кнслородосодержания конден­сата. В связи с этим при нахожде­нии мест неплотностей в вакуумной системе установки особо тщательно следует производить исследование участков, находящихся под уровнем конденсата. Источниками насыще­ния конденсата кислородом могут быть неплотности в сварных соеди­нениях конденсатосборника. флан­цевых соединениях конденсатопроводов, сальниковых уплотнениях на­сосов и вакуумных задвижек, кор­пусах насосов, находящихся под разрежением.

Насыщение основного конденса­та кислородом может происходить при подводе в конденсатосборник под уровень конденсата различных потоков, содержащих растворенный кислород (дренаж греющего пара ПНД, дренаж из холодильников эжекторов, добавочная химически очищенная вода, конденсат от уп­лотнений питательных насосов и системы охлаждения электродвига­теля питательного насоса и др.). Для лучшей деаэрации этих пото­ков и предотвращения попадания кислорода непосредственно в ос­новной конденсат все эти линии должны быть перенесены в паровое пространство конденсатора выше максимального эксплуата- ционного уровня конденсата.

Следует также избегать подачи в конденсатор холодных потоков воды даже при их малом кислородосодержании.

Загрязнение конденсаторов и способы их очистки

Загрязнение конденсаторов с во­дяной стороны является наиболее частой причиной ухудшения ваку­ума. При этом ухудшение вакуума происходит как вследствие увеличе­ния термического сопротивления за счет загрязнения трубок, так и вследствие некоторого сокращения расхода воды через конденсатор в результате повышения гидравличе­ского сопротивления конденсатора.

По своему характеру загрязне­ния могут быть механическими, био­логическими и солевыми.

Механические загрязнения. К ним относится засорение трубок и трубных досок щепой, травой, ли­стьями, землей, песком, водорослями, ракушками, рыбой и др. Эти загрязнения сезонные и возрастают весной и осенью.

Эффективным способом преду­преждения механических загрязне­ний является установка водоочист­ных сооружений в виде подвижных и 'неподвижных сеток. На чистых во­доемах с небольшим расходом ох­лаждающей воды можно устанав­ливать неподвижные сетки с ячей­ками разных размеров.

На электростанциях современно­го типа водозаборные сооружения оборудуются подвижными сетками, представляющими собой бесконеч­ное полотно, вращаемое электродви­гателем с редуктором. Сетки изго­товляются из латунной или сталь­ной оцинкованной проволоки с ячейками от 3x3 до 6x6 мм. Ско­рость движения сетки 0,5—1 м/мин. Осевший на сетке мусор смывается струями воды из сопл. Обычно па­раллельно ставятся несколько сеток для возможности поочередного их ремонта. Подвижные сетки защища­ются от повреждения посторонни­ми плавающими предметами решет­ками с более крупными ячейками, устанавливаемыми на входе в водо­приемное устройство. Береговая на­сосная станция с водозаборными устройствами такого типа представ лена на рис. 3.5. Наиболее простым способом очистки трубок и трубных досок от ме­ханических загрязнений является вскрытие люков водяных камер очистка конденсатора от загрязне­ний мягкими ершами и брандспой­том

Современные конденсаторы вы­полняются разделенными по воде на две части.

Это позволяет проводит., очистку конденсатора на ходу тур­бины по частям при сниженной де 50—60 % нагрузке. Однако ручной способ слишком трудоемкий. На крупных установках он вообще не может быть рекомендован. Поэтому широкое распространение получил способ промывки конденсатора обратным ходом воды. Для осуществления этого метода необходимо смонтировать дополнительные водоводы, соединяющие напорные и сливные водяные линии с соответствующими задвижками.

Для промывки левой половины конденсатора задвижки 2, 4, 5, и 6 должны быть открыты, а задвижки 1и 3 должны быть закрыты. При промывке правой половины закрываются задвижки 2 и4, а задвижки 1,3, 5 и 6 должны быть открыты.

П

Схема промывки конденсатора

обратным током воды

ромывка конденсатора обратным током воды проводится при пониженной нагрузке. Время промывки 20 – 30 минут.

Биологические загрязнения. К ним относятся отложения на внутренней поверхности трубок кон­денсатора живых простейших мик­роорганизмов и водорослей, назы­ваемых биологическими обраста­ниями, которые вызывают значи­тельное дополнительное сопротив­ление теплопередаче. При наличии благоприятных температурных ус­ловий бактерии и водоросли могут размножаться, вызывая увеличение толщины обрастания. Для борьбы с биологическими загрязнениями бы­ли разработаны способы воздейст­вия на микроорганизмы. Одним из таких способов является хлорирова­ние циркуляционной воды.

Схема хлорирования воды жидким хлором

1- инжектор; 2- циркуляционная вода.

Хлор, растворенный в воде, ока­зывает на микроорганизмы токсиче­ское действие, в результате чего они не размножаются, теряют способ­ность удерживаться на трубках и смываются потоком воды, проходя­щей через трубки. Отметим, что в данном случае речь идет не о пол­ном уничтожении микроорганизмов, а об ослаблении их жизнедеятель­ности, что может быть обеспечено сравнительно небольшим расходом реагента.

Из других способов химической обработки воды на электростанциях необходимо отметить использование для этой цели гипохлорита натрия, пентахлорфенолята натрия и медно­го купороса. Следует, однако, помнить, что вещества, применяемые для борь­бы с микроорганизмами, при чрез­мерных концентрациях в охлаждаю­щей воде могут служить причиной массовой гибели рыбы в водоемах, поэтому при использовании химиче­ских соединений для обработки цир­куляционной воды следует тщатель­но следить за их правильной дози­ровкой.

Особым преимуществом химиче­ской очистки трубок от биологиче­ских отложений является то, что этот метод не требует ограничения нагрузки агрегата и может прово­диться на ходу турбины. Этим же свойством обладают и широко при­меняющийся в последнее время у нас и за рубежом способ механиче­ской непрерывной очистки трубок резиновыми шариками. Идея этого метода заключается в том, что обеспечивается непрерывная цирку­ляция через трубную систему опре­деленного количества резиновых шариков, которые, касаясь внутрен­них стенок конденсаторных трубок, счищают приставшую к поверхно­сти слизь.

В последнее время для борьбы с биологическими загрязнениями ши­рокое применение находит термиче­ская сушка трубок конденсатора.

Термическая сушка основана на том, что подавляющее большинство микроорганизмов, оседающих на трубках конденсатора, при темпера­турах 40—60 °С погибает и в воз­душной среде высыхает. Такой тем­пературы легко добиться, искусст­венно ухудшив вакуум в конденса­торе на непродолжительное время. Эта операция легко выполнима и не представляет никакой опасности для турбины. Однако в настоящее время предпочтение отдается «су­хой» термической обработке. Этот способ заключается в том, что одна часть конденсатора освобождается от циркуляционной воды. Темпера­тура отработавшего пара несколько повышается и поддерживается в до­пустимых пределах путем снижения нагрузки на турбине. За счет тепло­ты отработавшего пара отложения подсыхают, растрескиваются и от­слаиваются от поверхности трубок.

Отвод влаги происходит естест­венным путем через открытые люки водяных камер или с помощью при­нудительной продувки воздуха че­рез трубную систему. Сухие отсло­ившиеся отложения обычно удаля­ются водой при быстром заполне­нии системы из напорного цирку­ляционного водовода,

Скорость сушки может быть су­щественно увеличена при продувке трубок горячим воздухом с темпе­ратурой 60—70 °С. Воздух, посту­пающий в конденсатор, может подо­греваться в электрокалорифере.

Солевые загрязнения конденса­торов. Эти отложения образуются на внутренней поверхности конден­саторных трубок в виде накипи, соз­дающей большое термическое со­противление теплопередаче. Выпа­дение накипи происходит при пода­че в конденсаторы минерализован­ной воды, содержащей соли времен­ной жесткости. Часть этих солей, находящихся в воде в растворенном состоянии, в определенных условиях распадается с образованием накипи на стенках трубок и водяных камер конденсаторов. Такие условия обыч­но создаются в оборотных системах водоснабжения, где за счет испаре­ния и уноса воды, а также подпитки системы водой, содержащей соли, солесодержание циркуляционной воды растет и при достижении пре­дельного значения карбонатной же­сткости начинается распад бикарбо­натов с отложением солей. Раство­римость в воде бикарбонатов зави­сит от температуры воды и наличия в ней определенного количества сво­бодного диоксида углерода. При повышении температуры или умень­шении содержания в воде СО₂ про­исходит распад бикарбонатов с вы­падением солей кальция и магния в виде осадка.

В схемах замкнутого водоснаб­жения создаются особо благоприят­ные условия для выпадения накипи, поскольку этому способствует тем­пературный режим таких систем. Повышение температуры воды не только уменьшает возможную кон­центрацию солей временной жестко­сти, но и снижает растворимость в воде диоксида углерода, что в свою очередь способствует образованию накипи.

Опыт эксплуатации станций, ра­ботающих на минерализованной во­де, показывает, что изыскание спо­собов эффективной очистки конден­саторов является задачей первосте­пенной важности.

В современных крупных установ­ках единственным способом очистки конденсаторов от солевых загрязне­ний следует считать химический способ. Он основан на способности кислот растворять карбонатную на­кипь, отлагающуюся на внутренней поверхности трубок. Очистка произ­водится только на остановленной турбине. В качестве растворителя обычно применяется 2—5 %-ный раствор соляной кислоты.

Для уменьшения коррозии ме­талла при использовании соляной кислоты в раствор добавляют за­медлители коррозии (ингибиторы): уротропин, формалин, фурфурол, а также замедлители марок БП-5, БП-6 и БП-7 в количестве 1—2 г/л раствора.

Причины ухудшения вакуума

Хорошо поставленный периоди­ческий контроль за работой конден­сационной установки позволяет практически безошибочно опреде­лять причины ухудшения вакуума и находить правильные решения по их устранению.

Ухудшение вакуума в нормально работающей турбине происходит, как правило, достаточно медленно, что позволяет тщательно проанали­зировать показания приборов и да­же произвести необходимые анали­зы и дополнительные испытания. Исключения составляют случаи бы строго падения вакуума, следстви­ем чего может быть аварийный останов турбоустановки. В этом случае на распознавание причин этого явления отводится мало вре­мени и предотвращение аварийного отключения агрегата зависит цели­ком от опыта и оперативности экс­плуатационного персонала.

Аварийное падение вакуума мо­жет быть вызвано следующими причинами:

1. прекращением или резким со­кращением подачи циркуляционной воды;

2. отключением или отказом в работе воздухоудаляющих средств;

3. отключением или выходом из строя конденсатного насоса;

4. появлением крупного источ­ника присоса воздуха в вакуумную систему турбины.

При возникновении аварийной ситуации, вызванной резким паде­нием вакуума, необходимо быстро разгрузить турбину, после чего при­ступить к определению и устране­нию причин, вызвавших это явле­ние. При выходе из строя того или иного агрегата необходимо быстро включить резервное оборудование, если оно не включается автомати­чески. В случае падения вакуума по причинам, указанным в пп. 2 и 4, следует включить пусковой эжек­тор.

Определение причин медленного ухудшения вакуума проводится пу­тем анализа эксплуатационных дан­ных и сравнения их с результатами испытаний.

Общие признаки и вероятные причины ухудшения вакуума в кон­денсаторе приводятся

в табл. 3.1.

Таблица 3.1. Причины ухудшения вакуума в конденсаторе и способы их устранения

Причины ухудшения вакуума

Признаки

Способ устранения

Уменьшение расхода ох­лаждающей воды вследст­вие:

засорения трубных до­сок конденсатора

наличия подпора из сливной линии охлаж­дающей воды конденса­тора

срыва сифона или уменьшения разрежения в сифоне

понижения уровня воды в приемных колодцах береговой насосной, за­сорения всасывающих патрубков циркуляци­онного насоса

износа рабочих колес, засорения каналов ко­лес и направляющих аппаратов, подсоса воз­духа через уплотнения вала циркуляционных насосов

наличия большого со­противления на напор­ной линии конденсатора

Загрязнение охлаждаю­щей поверхности конденса­тора

Увеличение присосов воз­духа в вакуумную систему

Ухудшение работы возду-хоудаляющих устройств

Увеличение At, давления во­ды перед конденсатором, гид­равлического сопротивления конденсатора

Увеличение At, давления во­ды перед конденсатором, дав­ления охлаждающей воды в сливных трубах конденсатора. Уменьшение гидравлического сопротивления конденсатора

Увеличение At, давления во­ды перед конденсатором. Уменьшение разрежения на ли­нии слива воды из конденса­тора, гидравлического сопро­тивления конденсатора

Увеличение At, разрежения во всасывающей линии цирку­ляционных насосов, разреже­ния в сифоне. Уменьшение дав­ления в напорной линии цир­куляционной системы, гидрав­лического сопротивления кон­денсатора

Увеличение At, разрежения в сифоне. Уменьшение давле­ния в напорной магистрали, разрежения на всасывающей линии циркуляционного насо­са, гидравлического сопротив­ления конденсатора

Увеличение At, разрежения в сифоне. Уменьшение давле­ния в напорной линии перед конденсатором, гидравлическо­го сопротивления конденсатора

Увеличение 6<. Некоторое увеличение гидравлического со­противления конденсатора. Со­стояние воздушной плотности вакуумной системы нормальное

Увеличение 6t, переохлажде­ния конденсата, содержания кислорода в конденсате. Со­стояние воздушной плотности вакуумной системы неудовлет­ворительное

Увеличение Ы, содержания кислорода в конденсате. Со­стояние воздушной плотности вакуумной системы удовлетво­рительное

Снизить нагрузку и прове­сти очистку трубных досок вручную или обратным ходом воды

Проверить положение задви­жек на сливной линии. Открыть полностью задвижки на слив­ных трубах конденсатора. Про­верить состояние сопл брыз-гального бассейна (в системах охлаждения с брызгальными бассейнами)

Включить устройство для от­соса воздуха из верхних точек сливных труб. Восстановить си­фон

Проверить перепады уровней воды на приемных сетках бере­говой насосной. Очистить сет­ки, Проверить работу вращаю­щихся сеток. Включить резерв­ный циркуляционный насос и очистить сетки всасывающей линии работавшего насоса

Включить резервный цирку­ляционный насос. Остановить и провести ревизию работавше­го насоса

Проверить положение задви­жек на напорной линии. Пол­ностью открыть задвижки на напорной линии

Определить характер загряз­нения и очистить трубки кон­денсатора

Определить места присосов и устранить обнаруженные не­плотности

У пароструйных эжекторов: проверить давление пара перед соплами и восстановить дав­ление до нормального; прове­рить условия охлаждения па­ровоздушной смеси в холо­дильниках; при недостатке ох­лаждающей воды увеличить рециркуляцию конденсата; при засорении холодильников про-

Конденсатные и циркуляционные насосы

Конденсатные насосы. Они слу­жат для откачки конденсата из кон­денсатора и подачи его в систему регенерации турбины. Эти насосы выполняются горизонтального и вертикального типов.

Первые применяются в установках ма­лой и средней мощности. Они удобны в эк­сплуатации и ремонте, но занимают доволь­но большую площадь. Белее компактны вертикальные насосы, применяемые я мощ­ных турбоустановках (рис. 6.9). Эти насо­сы не имеют внешних перепускных труб, так как ишача жидкости от одной группы колес к другой осуществляется по каналам внутри корпуса. У этих насосов для урав­новешивания осевого усилия рабочие коле­са повернуты всасывающими элементами в разные стороны.

В процессе эксплуатации конденсатных насосов необходимо:

• вести контроль за вибрационным состоянием агрегата;

• следить за температурой и уров­нем масла в подшипниках,

• контро­лировать подачу охлаждающей во­ды к подшипникам, проверять рабо­ту смазочных колец;

• контролировать работу конце­вых уплотнений: подачу воды, на­грев грундбукс и т. д.;

• следить за показаниями ампер­метра, не допуская перегрузки дви­гателя по току;

• контролировать работу регуля­тора уровня в конденсаторе;

• поддерживать в состоянии готов­ности резервный агрегат.

При длительной эксплуатации необходимо по графику чередовать работу рабочих и резервных насо­сов. Необходимо не реже I раза в месяц производить опробование АВР. Опробование АВР произво­дить как но давлению конденсата, так и по отключению двигателя.

При останове насоса в ремонт необходимо закрыть задвижку на напорной линии, выключить электродвигатель, закрыть задвижку на всасывающей линии, закрыть венти­ли на линии отсоса воздуха, за­крыть воду на охлаждение подшип­ников и уплотнение сальников, разобрать электрическую схему дви­гателя, вывесить предупреждающий плакат. Опорожнение насоса произ­водится открытием пробки в ниж­ней части корпуса.

При останове насоса в резерв необходимо закрыть задвижку на напорной линии, выключить элек­тродвигатель, а затем медленно от­крыть напорную задвижку, не до­пуская вращения ротора насоса в обратном направлении. Обратный ток воды и вращение насоса в об­ратном направлении свидетельству­ют о неплотности обратного клапа­на. В этом случае напорная задвиж­ка должна быть закрыта, а насос выведен в ремонт для ревизии об­ратного клапана. При достаточной плотности обратного клапана за­движка на напорной линии откры­вается полностью и насос может быть в любой момент включен си­стемой A BP.

Циркуляционные насосы. Эти на­сосы предназначаются для снабже­ния электростанции охлаждающей и технической водой. Основная часть подаваемой воды направляет­ся в конденсаторы турбин, а осталь­ная расходуется на следующие це­ли:

охлаждение масла в маслоохла­дителях турбин и питательных на­сосов;

охлаждение водорода в газо­охладителях генераторов;

охлаждение воздуха в воздухо­охладителях возбудителей генера­торов, электродвигателях питатель­ных насосов, резервных возбудите­лях;

для использования в качестве рабочей среды в основных и вспо­могательных водоструйных эжекто­рах;

охлаждение масла в подшипни­ках всех прочих вращающихся ме­ханизмов электростанции;

на прочие нужды (гидрозоло­удаление, химводоочистку, подпит­ку теплосети и т. д.).

По условиям работы циркуляци­онные насосы должны подавать большие количества воды при относительно малых напорах.

На насосных станциях блочных установок в качестве циркуляцион­ных насосов применяются преиму­щественно вертикальные осевые на­сосы с неподвижными (тип О) или поворотными (тип On) лопастями рабочих колес. Насосы предназначе­ны для перекачивания холодной во­ды в диапазоне подач от 750 до 65 000 м³/ч при напорах от 1,3 до 22 м.

Режимная характеристика Q---H у этих насосов имеет рабочую зону и зону неустойчивой работы (рис. 3.10). Главная часть характе­ристики — рабочая зона, в которой насосы работают в спокойном устой­чивом режиме. Эта же область ха­рактеризуется максимальными зна­чениями КПД насоса, как это вид­но по характеристике. Зону неустой­чивой работы (нерабочая часть ха­рактеристики) составляет левая часть характеристики, имеющая провал и охватывающая значитель­ный диапазон подач (до 40—60 % максимальной). Глубина провала и протяженность зоны неустойчивой работы зависят от угла разворота лопастей.

В отличие от центробежных на­сосов, у которых потребляемая мощность повышается с ростом по­дачи насоса, достигая наибольшего значения при максимальном расхо­де, у осевых вертикальных насосов потребляемая мощность достигает максимума при нулевом расходе, т. е. при закрытой задвижке. Поэто­му осевые насосы должны запус­каться в работу с открытой задвиж­кой, причем давление в напорном водоводе должно быть ниже ука­занного на характеристике провала в зоне неустойчивой работы. Для сокращения зоны неустойчивой ра­боты и уменьшения колебаний дав­ления в этой зоне насос с подвиж­ными лопастями, имеющий привод для разворота лопастей на ходу ма­шины, должен пускаться с мини­мальным углом разворота лопа­стей.

Подача осевых насосов регули­руется изменением угла поворота лопастей, а также изменением ча­стоты вращения электродвигателя за счет переключения обмоток дви­гателя с целью изменения числа пар полюсов. Выпускаемые в на­стоящее время электродвигатели для насосов типа Оп имеют две ча­стоты вращения. Эти два метода ре­гулирования производительности в комбинации позволяют получить широкий диапазон режимов насоса с высоким уровнем КПД агре­гата.

Для защиты оборудования от опасных режимов работы циркуля­ционные агрегаты современного ти­па имеют технологическую защиту и сигнализацию, которые налагают запрет на пуск блочных циркуляци­онных насосов при следующих об­стоятельствах:

закрытой задвижке на напорном патрубке насоса или сливной линии конденсатора;

отсутствии воды для смазки верхнего подшипника насоса и ох­лаждения масляных ванн подшип­ников электродвигателя;

низкой температуре масла в нижнем подшипнике двигателя (ни­же 10 °С).

Технологическая защита отклю­чает работающие циркуляционные насосы в следующих случаях:

при действии токовой защиты электронасоса;

при аварийной температуре под­шипников, низком уровне масла в масляных ваннах агрегата;

при аварийно-предельном пере­паде уровней воды на вращающих­ся сетках.

Действие технологической защи­ты сопровождается соответствую­щей светозвуковой сигнализацией.