Конденсатные насосы
Конденсатные насосы предназначены для подачи конденсата отработанного пара, конденсата греющего пара из теплообменных аппаратов. На Ново-Свердловской ТЭЦ применяются конденсатные насосы типа КСВ‑320/160 в вертикальном исполнении (рис. 11). На каждом турбоагрегате установлены два конденсатных насоса, перекачивающих конденсат отработанного пара из конденсатора турбины, и три конденсатных насоса, перекачивающих конденсат греющего пара из сетевых подогревателей.
Основные характеристики насоса типа КСВ-320/160:
Подача, т/ч 320
Напор, м 160
Число оборотов, об/мин 1500
Мощность, кВт 186
Конденсатные насосы данного типа – центробежные, вертикальные, двухкорпусные, секционные, многоступенчатые, с односторонним расположением рабочих колес. Электродвигатель насоса устанавливается на фонарь насоса и соединяется с ним упругой муфтой. Конденсатные насосы должны надежно работать при наличии начальной или развитой кавитации в зоне рабочего колеса. Такие условия работы требуют применения для конденсатных насосов относительно низкой частоты вращения, использование материалов, стойких к кавитационным разрушениям, установки для первой ступени насоса рабочих колес специальной конструкции с высокой всасывающей способностью. В связи с этим конденсатные насосы обладают более низкой экономичностью и более высокой массой.
Для обеспечения устойчивой параллельной работы насосы должны иметь стабильную форму напорной характеристики. К конденсатным насосам предъявляются следующие требования:
обеспечение надежной и длительной работы при частичной кавитации в насосе;
отсутствие подсоса воздуха через работающий и неработающий насос;
стабильная форма напорной характеристики для обеспечения надежной параллельной работы.
Питательная установка
Питательная установка предназначена для бесперебойной подачи из деаэраторов в паровые котлы питательной воды. В состав питательной установки входят питательные насосы, трубопроводы и арматура.
С работой насосов на капельных жидкостях связано явление кавитации. Сущность кавитации заключается в образовании пузырьков газа (пара) в тех местах потока, где давление снижается до значения, соответствующего насыщению при данной температуре жидкости. В таких местах жидкость быстро вскипает, образуются полости, заполненные паром и частично выделившимися из потока газами. Пузырьки увлекаются потоком в область более высокого давления, где они конденсируются происходит "схлопывание" пузырьков. Конденсация идет с высокой скоростью, а в момент завершения конденсации происходит точечный гидравлический удар. Кавитация может привести к уменьшению напора, подачи насоса и КПД и далее к срыву работы с возможным разрушением отдельных элементов насоса. Кроме того, эти точечные удары выбивают микрочастицы металла колеса насоса.
Во избежание кавитации давление на входе должно превышать давление насыщения на величину, зависящую от конструкции и частоты вращения насоса. Эта величина называется антикавитационным подпором. При перекачивании кипящей жидкости насос должен работать под определенным подпором – под заливом. При частоте вращения насоса, равной 3000 об/мин, этот подпор создается столбом воды от отметки уровня в аккумуляторном баке деаэратора относительно оси насоса. Поэтому устанавливаются питательные насосы при компоновке оборудования на возможно более низкой отметке (нулевой отметке). На современных энергоблоках питательные насосы имеют турбопривод с повышенной частотой вращения (n = 6000~8500 об/мин). В этих условиях естественного антикавитационного подпора (статического напора) недостаточно, и перед основным питательным насосом устанавливается бустерный насос с пониженной частотой вращения, не создающей повышенного разряжения с всасывающей стороны.
На Ново-Свердловской ТЭЦ разность отметок установки деаэраторов и питательных насосов составляет 20 метров.
Питательная установка на Ново-Свердловской ТЭЦ состоит из шести насосов типа ПЭ 580-185/200-2, трубопроводов и арматуры. При этом 1, 3, 4, 6‑ой ПЭНы имеют 10 ступеней, а 2-ой и 5-ый – по 9 ступеней, соответственно эти два насоса имеют более низкие значения напора и подачи.
Все насосы работают на общую секционную питательную магистраль. Каждый насос отключается от магистралей запорными задвижками на всасе и нагнетании. На нагнетательной линии, кроме этого, установлен обратный клапан, который открывается давлением воды при работе насоса и закрывается при внезапной остановке насоса давлением в магистрали, предотвращая перетоки воды через насос с напорной линии во всасывающую.
Имеется рециркуляция, которая включается при пусках, когда закрыта задвижка на напоре насоса, или при малых расходах воды на насос, что исключает перегрев воды в насосе и ее закипание. Вода по этой линии возвращается в деаэратор. На линии рециркуляции установлены дроссельные сопла для срабатывания напора насоса.
Характеристики 10 ступенчатого насоса
Подача, т/ч 580
Давление нагнетания, МПа 19,17/20,67
Число ступеней 10
Число оборотов, об/мин 2985
Мощность, кВт 3615/3900
Тип гидромуфты МГ-5000
Тип электродвигателя 2АЗМ 5000/6000
Насосы двухкорпусные с внутренним корпусом секционного типа и односторонним расположением рабочих колес. Принципиальная схема питательного насоса изображена на рис. 12. При использовании насосов ПЭ‑580 на давление нагнетания 185 кгс/см2 в насосах убирается по одной ступени, т. е. остается 9 ступеней.
В кованом наружном корпусе из углеродистой стали устанавливается самостоятельный узел внутреннего корпуса, основные детали которого выполнены из хромистой стали. Наружный корпус с торцов закрывается крышками. В корпусе предусмотрена установка датчиков контроля температуры нагрева нижней и верхней части насоса. Рабочие колеса посажены на вал на скользящей посадке. Между торцами ступицы рабочего колеса последней ступени и втулки разгрузочного диска предусмотрен зазор для компенсации температурных расширений деталей ротора. Для предотвращения попадания воды через этот зазор на вал предусмотрено двухстороннее уплотнение с помощью колец из термостойкой резины.
Рабочее колесо первой ступени – специальной конструкции с повышенной всасывающей способностью, остальные колеса имеют одинаковую проточную часть. Соединение секций внутреннего корпуса осуществляется на цилиндрических заточках при помощи шпилек. Уплотнение стыков секций достигается за счет металлического контакта уплотняющих поясов.
Концевые уплотнения насоса – щелевого типа с промежуточным подводом и отводом конденсата. На выходе из концевых уплотнений предусмотрены водоотбойные кольца для исключения возможности попадания воды в подшипники при аварийном состоянии уплотнений. Опорами ротора служат подшипники скольжения с принудительной смазкой. Со стороны свободного конца вала предусмотрен упор ротора с визуальным указателем осевого сдвига.
В насосах имеется трубопровод для прогрева. Корпус насоса закрыт защитно-декоративным кожухом из мягкой листовой стали, под которым на месте эксплуатации закладывается теплоизоляционный материал (совелит и 50 %-ый асбоцементный раствор, стекловата). Зубчатая муфта насоса имеет индивидуальный подвод масла от маслосистемы питательного насоса. Стык кожуха выполнен фланцевым и уплотнен резиновыми маслостойкими кольцами. Насосы приводятся в действие асинхронным электродвигателем с напряжением 6000 В. Электродвигатели имеют воздушное охлаждение по замкнутому контуру вентиляции через два теплообменника с протекающей через них циркуляционной водой.