15. Сетевые подогревательные установки и их эксплуатация.

Для теплофикационных установок ТЭЦ выпус­кают сетевые подогреватели двух типов: вертикаль­ные (ПСВ) и горизонтальные (ПСГ).

ПСВ представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд, в котором смонтирована труб­ная система, омываемая снаружи греющим паром; внутри трубной системы движется сетевая вода. Подогреватель состоит из двух основных эле­ментов: цилиндрического корпуса с днищем и вставляемой в него трубной системы. Трубная система скомпонована из прямых тру­бок, завальцованных в трубные доски гак же, как это делается в конденсаторах. Верхняя трубная дос­ка одновременно является фланцем крепления всей системы к корпусу подогревателя. К трубным дос­кам шпильками прикреплены водяные камеры: верхняя и нижняя. Подвод н отвод сетевой волы осуществляется через верхнюю водяную камеру. Нижняя водяная камера является поворотной. Соответствующей ус­тановкой перегородок в водяных камерах подогре­ватель выполняют двух- или четырех-ходовым по сетевой воде. Нижняя трубная доска имеет диаметр меньший, чем корпус подогревателя, и поэтому вся трубная система вместе с нижней водяной камерой свободно расширяется относительно корпуса по­догревателя из-за различных температур и коэффи­циентов температурного расширения материалов трубок и корпуса.

ПСГ состоит из цилиндрического стального корпуса, к основаниям которого приваре­ны трубные доски, закрытые водяными камерами. Для компенсации взаимных температурных расши­рений трубок, завальцованных в трубные доски, и корпуса установлен линзовый компенсатор.

Пар в ПСГ поступает через два патрубка. В патрубках установлены специальные концентри­ческие воронки, обеспечивающие равномерную раздачу пара по длине трубного пучка. Для исклю­чения вибрации трубок установлены три промежу­точных трубных доски.

а) Включение сетевой подогревательной установки. Общие принципы

Сетевая подогревательная установка предназначена для обеспечения теплового потребителя теплотой на нужды отопления и горячего водоснабжения. При включении теплофикационной установки следует четко сознавать, что она по существу явля­ется частью турбины. Неправильные действия на оборудовании теплофикационной установки угро­жают аварией не только ей самой, но и турбине. Ис­ходя из этого, можно сформулировать некоторые общие принципы подключения установки для на­грева сетевой воды.

1. Нагружение любого сетевого подогревателя, осуществляемое увеличением через него расхода сетевой воды и повышением ее температуры на вы­ходе, должно осуществляться медленно и плавно со скоростями, оговоренными в инструкции. Превы­шение скоростей нагружения приводит к появле­нию в трубной системе повышенных температур­ных напряжений, в свою очередь провоцирующих нарушение закрепления трубок в трубных досках и ускоряющих коррозионные процессы в металле трубок. Раньше или позже это заканчивается про­течками сетевой воды в паровое пространство по­догревателя и необходимостью его отключения по сетевой воде и переводом турбины в конденсацион­ный режим. Для заглушения отверстий в трубных досках поврежденных трубок или вальцовочных со­единений ПГС-1 требуется останов турбоагрегата.

2. В идеальном порядке должны быть автомати­ческие системы поддержания уровня конденсата греющего пара в конденсатосборнике и системы питания и блокировок всех групп насосов, а также сигнализация об их состоянии. Для этого в соот­ветствии с инструкциями выполняются их много­кратные проверки.

3. Пуск теплофикационной установки не должен приводить к загрязнению основного контура. По­этому на первом этапе пуска производится отмывка парового пространства образующимся конденса­том с его выводом из цикла, на втором — его ввод в цикл через БОУ, на третьем — в обвод БОУ напря­мую в линию основного конденсата. Загрязнение конденсата и пара приводит к тяжелым поврежде­ниям деталей турбин и трубной системы самих по­догревателей. Прежде всего, необходимо уяснить состояние теплофикационной установки перед пуском. С по­мощью задвижек она отключена от коллекторов об­ратной и прямой сетевой воды. Сетевые насосы и насосы конденсата греющего пара не работают. Пар в ПСГ-2 не поступает, так как арматура на трубо­проводах подвода в него пара закрыта. В ПСГ-1 по­ступает пар, так как никакой запорной арматуры на линии подвода пара нет. Для конденсации этого па­ра через вентили (вентили заполнения ПСГ-1 химобессоленной водой и регулирования ее расхода) в трубную систему ПСГ пода­ется небольшое количество химически очищенной воды. Она обеспечивает конденсацию поступающе­го небольшого количества пара, которая сбрасыва­ется «на воронку» из трубной системы ПСГ-1. Требуемые за­движки (задвижка на входе сетевой воды в ПСГ-1; задвижка на обводной линии сетевой воды подогревателей; обводная задвижка ПСГ-2; разделительная задвижка) закрыты, и сетевая вода в ПСГ-2 не поступает. Образующееся небольшое ко­личество конденсата греющего пара через гидроза­твор сливается в конденсатор.

Включение теплофикационной установки в ра­боту в общем случае состоит из следующих этапов:

— подготовки к включению;

— включения системы циркуляции сетевой воды;

— включения ПСГ-1;

— включение ПСГ-2.

б) Подготовка к включению установки

Подготовка включает ее тщательный осмотр, проверку окончания всех ремонтных работ, исправ­ности арматуры, измерительных приборов, регули­рующих, указывающих и сигнальных систем.

Проверяется готовность к пуску сетевых насо­сов I и II подъема CH-I и CH-II и конденсатных на­сосов КН, откачивающих конденсат греющего пара из подогревателей. Электродвигатели должны быть в полном порядке. Проверяют состояние задвижек на стороне нагнетания (они должны быть закрыты) и на стороне всасывания (они должны быть откры­ты). Открывают воздушники на линиях отсоса воз­духа из корпусов насосов, заполняют насосы водой и закрывают воздушники. Подают воду на уплотне­ния насосов и на подшипники.

Проверяются давления в обратном и подающем коллекторах сетевой воды. В дальнейшем давление в подающем коллекторе должно поддерживаться с требуемой точностью включением рециркуляции насосов (задвижки 32 – задвижки на линии рециркуляции сетевых насосов) и изменением их числа в ра­боте. Давление в коллекторе обратной воды должен поддерживать диспетчер теплосети. Летом, когда тепловая нагрузка мала, достаточно иметь в работе только сетевые насосы I подъема. Зимой должны работать обе группы насосов.

в) Включение системы циркуляции сетевой воды

Задачей этого этапа является создание протока сетевой воды из коллектора обратной сетевой воды по обводной линии подогревателей в коллектор прямой сетевой воды с помощью сетевых насосов CH-I и CH-II в количестве и с давле­нием в напорном трубопроводе, требуемом диспет­чером тепловой сети.

С этой целью определенные задвижки (задвижка на входе сетевой воды в ПСГ-1; разделительная задвижка) и (задвижка на выходе сетевой воды из ПСГ-2) на входе и выходе из подогревателей, а также задвижку (обводная задвижка ПСГ-2) на байпасе закрывают, а обводную задвижку (задвижка на обводной линии сетевой воды подогревателей) и ее байпас – открывают. Перед пуском циркуляцион­ной системы должны быть открыты воздушники на трубопроводах сетевой воды, корпусах сетевых на­сосов и водяных камерах ПСГ-2.

Циркуляционная система заполняется сетевой водой. Для этого приоткрывают задвижки на вса­сывающей линии СН-I и задвижку на линии ре­циркуляции СН-I и открывают задвижку подачи обратной сетевой воды к этим насосам. Так как воздушники открыты, то обратная сетевая вода вы­тесняет воздух, заполняя всю циркуляционную (точнее – обводную) систему, включая корпуса насосов CH-I и CH-II. Если возникают затруднения с заполнением системы, включают подпиточный насос ПН. Воздушники закрываются, заполненная система отключается от обратной магистрали, задвижка (задвижки на линии рециркуляции сетевых насосов) закрывается.

Заполнение насосов водой позволяет осущест­вить проверку работы каждого из них и всей груп­пы насосов в целом. Выполняется последователь­ная проверка работы сетевых насосов при закры­той напорной задвижке. В этом режиме насос мо­жет работать без запаривания всего несколько ми­нут. Убедившись, что системы смазки подшипни­ков и охлаждения сальников работают нормально, открывают задвижку рециркуляции (задвижки на линии рециркуляции сетевых насосов) и напорную задвижку насоса. Давление за насосом должно со­ответствовать требуемому инструкцией. Проверив все насосы, а также блокировки по включению ре­зервных насосов, в работе оставляют по одному насосу I и II подъемов.

Последним этапом по включению системы цир­куляции является обеспечение требуемого диспет­чером теплосети давления и расхода прямой сете­вой воды путем включения соответствующего чис­ла сетевых насосов и приоткрытая, если необходи­мо, задвижки рециркуляции (задвижки на линии рециркуляции сетевых насосов).

г) Включение нижнего теплофикационного отбора

Подача греющего пара в ПСГ-1 осуществляется при вполне определенной мощности турбины и температуре обратной сетевой воды. Напомним, что пуск турбины производится при конденсацион­ном режиме, и поэтому ее мощность практически однозначно определяет расход пара через нее и дав­ления в камерах отборов турбины. Включают сигнализацию и защиту предельного уровня конденсата в сборнике ПСГ-1 и закрывают задвижку на линии (слив конденсата греющего пара в конденсатор) слива конденсата греющего пара из него в конденсатор. Поскольку в подогрева­тель поступает пар, то с его конденсацией повыша­ется уровень конденсата в конденсаторе. Открыва­ют задвижки на всасывающих линиях конденсатных насосов и воздушники на корпусах насосов; конденсирующийся пар из НТО постепенно запол­няет насосы, и воздушники закрываются.

Далее обычным образом последовательно прове­ряют работу всех конденсатных насосов сначала при закрытых напорных задвижках, а затем – на линию рециркуляции (задвижки на линии рециркуляции сетевых насосов). В работе ос­тавляют один насос.

При достижении определенного уровня конден­сата в сборнике ПСГ-1 линию рециркуляции перево­дят в автоматический режим: клапан рециркуляции начинает поддерживать уровень в конденсатосборнике, отводя избыток в сливной водовод циркуляци­онной системы. Тем самым осуществляется отмывка подогревателя со стороны парового пространства.

Включается регулятор давления в нижнем отбо­ре воздействием на синхронизатор регулирующий диафрагмы на ее закрытие. После наступления в ра­боту регулирования в НТО устанавливают давле­ние, оговоренное в инструкции.

Далее осуществляется взятие тепловой нагруз­ки. Для этого закрываются вентили (вентили заполнения ПСГ-1 химобессоленной водой и регулирование ее расхода) подачи хи­мически очищенной воды, и сетевая вода постепен­но переводится с обвода на ПСГ-1. Этот перевод ведут очень плавно со скоростью, оговоренной в инструкции.

При увеличении расхода сетевой воды через ПСГ ее температура на выходе начинает снижаться, так как снижается ее нагрев. Это приводит к умень­шению давления в НТО, и регулятор давления, стремясь его восстановить, откроет регулирующие клапаны ЦВД и прикроет регулирующие диафраг­мы ЦНД (чтобы сохранить электрическую мощ­ность). В результате тепловая нагрузка возрастет.

Далее осуществляется химический анализ кон­денсата греющего пара ПСГ-1 в конденсатосборнике, по которому можно оценить плотность трубной системы. В зависимости от его качества конденсат отправляют либо в БОУ, либо в линию основного конденсата.

Очень плавно, для того чтобы резко не изменить давление в конденсаторе, открывают задвижку (вентиль на линии отсоса паровоздушной смеси из ПСГ-1 в конденсатор) на трубопроводе отсоса паровоздушной смеси из ПСГ-1 в конденсатор.

После окончательной отмывки парового про­странства ПСГ-1 закрывают задвижку сброса кон­денсата греющего пара в сбросной циркуляцион­ный водовод и переводят его на БОУ

Последней операцией является вывод температу­ры прямой сетевой воды на требуемую изменением задания регулятору давления. Это тоже очень ответ­ственная операция, при которой ограничивается скорость повышения температуры сетевой воды зна­чением 30 °С/мин. Конечно, должно выполняться ограничение по максимальному давлению в ПСГ-1.

При включении ПСГ-1и его нагружении необ­ходимо вести тщательное наблюдение и за турби­ной, так как при этом процессе существенно изме­няются расходы пара через отдельные цилиндры и температурные условия выхлопа ЦСД и ЦНД. Осо­бенно внимательно надо следить за давлением в ка­мере регулирующей ступени, температурой бабби­товой заливки колодок упорного подшипника и относительным расширением роторов. Эти параметры не должны выходить за допустимые значения.

д) Включение верхнего теплофикационного отбора

Перед подключением верхнего отбора ПСГ-2 от­ключен от турбины задвижкой (задвижка на линии подвода греющего пара из ВТО) и обратным кла­паном с принудительном закрытием. Задвижки (разделительная задвижка и задвижка на выходе сетевой воды из ПСГ-2) закрыты, сетевая вода в подогреватель не поступает, а проходит в теплосеть в обход через ПСГ-1 и задвижку (обводная задвижка ПСГ-2).

Перед пуском необходимо включить дренажи паропровода отопительного отбора для его прогре­ва и открыть задвижку (задвижка на линии перелива конденсата греюшего пара из ПСГ-2 в ПСГ-1) перелива конденсата греющего пара ПСГ-2 в конденсатосборник ПСГ-1 через гидрозатвор.

Поскольку при работе двух подогревателей управляющим импульсом является давление в верх­нем теплофикационном отборе турбины, то регуля­тор давления следует переключить на него.

Затем водяное пространство ПСГ-2 заполняется водой. Для этого открывают вентиль выпуска воз­духа из ПСГ-2 и приоткрывают входную задвижку (разделительная задвижка). Заполнив подогреватель сетевой водой, закры­вают вентиль выпуска воздуха и полностью открывают задвижку (разделительная задвижка).

Конденсатосборник заполняют водой, произво­дят проверку работы конденсаторных насосов и их блокировок, организуют рециркуляцию конденсата с включенным регулятором уровня конденсата греющего пара, после чего приступают к подаче па­ра в подогреватель.

Подключение подогревателя производится при диапазоне нагрузок, оговоренных в инструкции. Медленно открывают задвижку (обратный клапан с принудительным закрытием) и открытием задвижки (задвижка на выходе сетевой воды из ПСГ-2) дают начальную тепловую нагрузку (напомним, что основной расход сетевой воды в этот период проходит по обводной линии ПСГ-2). Дальнейшее нагружение осуществляется переводом сетевой воды с обвода на ПСГ-2 путем постепенно­го прикрытия задвижки (обводная задвижка ПСГ-2) со скоростью, оговорен­ной в инструкции.