1. Эксплуатационное обслуживание конденсационных установок

1.1 Конденсационные установки

С овременные паровые турбины работают с низким абсолютным давлением (глубоким разрежением) за последней ступенью. Это обусловлено тем, что понижение давления пара за последней ступенью приводит к повышению к. п. д. турбинной установки. В разрезе за турбиной создается с помощью конденсатора — специального устройства, в котором совершается процесс конденсации путем отнятия от пара теплоты парообразования при постоянном давлении.

а — смешивающий, б — поверхностный

Рисунок. 1-Принципиальные схемы основных типов конденсаторов

Существуют два основных типа конденсаторов: смешивающие и по­верхностные . В смешивающих конденсаторах отработавший пар турбины смешивается с охлаждающей водой. Смесь конденсата пара и воды удаляется общим насосом. На тепловых электростанциях такие конденсаторы применяют редко. В поверхностных конденсаторах пар кон­денсируется, соприкасаясь с поверхностью холодных трубок, по которым проходит охлаждающая вода. Конденсат не загрязняется охлаждающей водой, поэтому поверхностные конденсаторы широко применяют на тепловых электростанциях.

Схема устройства поверхностно­го конденсатора изображена на рис. 2. К корпусу 1 присоединены на болтах или сварке трубные доски 2 и 11. В них закреплены развальцовкой или специальными сальниками трубки 3, по которым при работе конденсатора циркулирует охлаждающая вода. Суммарная поверхность трубок образует охлаждающую поверхность конденсатора. К трубным доскам примыкают передняя 10 и задняя 5 водяные камеры с крышка- МИ Пар поступает в конденсатор через горловину 12. Омывая сна­ружи трубки, пар отдает теплоту парообразования охлаждающей воде и конденсируется. Конденсат пара стекает вниз в конденсат-сборник 6, откуда удаляется конденсатным насосом. Охлаждающая вода подается циркуляционным насосом через трубу 8 и проходит через нижний пучок трубок в заднюю камеру. Затем, если конден­сатор имеет два хода воды, как показано на схеме, она поступает в верхний пучок трубок и верхнюю часть передней камеры 10, от­деленную глухой перегородкой 7 от нижней части камеры. Нагретая вода удаляется из конденсатора через трубу 9.

где:1 — корпус, 2 и — трубные доски, 3 — трубка, 4 — крышка водяной камеры, 5 и 10 — задняя и передняя водяные камеры, 6 — конденсат сборник, 7 — перегородка в водяной камере, « — труба для подвода охлаждающей воды, 9 — труба для отвода охлаждающей воды, 12 — горловина конденсатора, 13 — патрубок для отсоса воздуха, 14 — перегородка воздухоохладителя

Рисунок. 2. Схема устройства поверхностного конденсатора:

Поверхностные конденсаторы могут быть одноходовыми. В этом случае поток охлаждающей воды проходит параллельно по всем трубкам конденсатора. Трубки могут быть разделены на два, три или четыре последовательных пучка; в этом случае конденсаторы называются соответственно двух-, трех- и четырех ходовыми.

Воздух и другие неконденсирующиеся газы, попадающие в кон­денсатор, отсасываются через патрубок 13. В конденсаторе созда­ется движение (тяга) паровоздушной смеси от горловины к патруб­ку для отсоса воздуха. Паровоздушная смесь в межтрубном про­странстве движется по криволинейным траекториям, характер которых зависит от компоновки пучка трубок в конденсаторе. На этом пути происходит постепенная конденсация пара из смеси. Параметром, по которому сравниваются конденсаторы между собой, является поверхность охлаждения в м², рассчитанная по наружному диаметру трубок конденсаторов и обозначаемая FK.

Давление в конденсаторах современных паровых турбин поддер­живается на уровне 0,03—0,05 кгс/см2. Глубина вакуума (разрежение) в конденсаторе является одним из важнейших показателей качества работы конденсационной установки, так как ухудшение вакуума только на 1 % при номинальной нагрузке турбины вызыва­ет перерасход топлива на 1,2—2%. Кроме того, недостаточный ва­куум ведет к ограничению располагаемой мощности турбины. Поэтому поддержанию вакуума в конденсаторе уделяется большое внимание.

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 за счет некоторого сокращения расхода воды через конденсатор вследствие повышения гидравлического сопротивления конденсатора.

Важнейшей эксплуатационной задачей является предотвращение загрязнения конденсаторов паровых турбин, а в случае его возникнове­ния — изыскание способов очистки конденсаторов с минимальными за­тратами труда и по возможности без ограничения нагрузки. Интенсив­ность загрязнения конденсаторов зависит в основном от качества ох­лаждающей воды, типа водоснаб­жения, времени года и условий экс­плуатации системы циркуляционно­го водоснабжения.

По своему характеру загрязне­ния могут быть разбиты на три группы: а) механические; б) биоло­гические; в) солевые.

Обычно все эти типы загрязне­ний не встречаются в «чистом» виде, а загрязнение конденсатора носит комбинированный характер. Однако такое разделение видов загрязнений полезно с точки зрения изыскания способов их предупреждения и лик­видации, поскольку эти вопросы для каждого вида загрязнений весьма специфичны. При этом следует учи­тывать, что, несмотря на комбини­рованный характер загрязнений кон­денсатора, какой-то вид загрязнений из перечисленных выше имеет пре­валирующее значение.