1.3. Подогреватели высокого давления

1.3.1. Подогреватели высокого давления (ПВД) – поверхностные подогреватели рассчитаны для последовательного подогрева питательной воды после деаэратора, с потреблением пара до 10,5% от максимального расхода пара на турбину.

1.3.2. ПВД - 5

Тип ПВ - 775 - 265 - 13

Допустимое давление в корпусе – 13 ата, среда – пар;

Допустимое давление в трубной части – 265 ата, среда – вода;

Емкость в корпусе – 25000 литров;

Емкость в трубной части – 3900 литров;

Поверхность нагрева – 775 м²;

Масса подогревателя – 51000 кг.

1.3.3. ПВД - 6

Тип ПВ - 775 - 265 - 31

Допустимое давление в корпусе – 31 ата, среда – пар;

Допустимое давление в трубной части – 265 ата, среда – вода;

Емкость в корпусе – 25000 литров;

Емкость в трубной части – 3800 литров;

Поверхность нагрева – 775 м²;

Масса подогревателя – 60500 кг.

1.3.4. ПВД - 7

Тип ПВ - 775 - 265 - 45

Допустимое давление в корпусе – 45 ата, среда – пар;

Допустимое давление в трубной части – 265 ата, среда – вода;

Емкость в корпусе – 25200 литров;

Емкость в трубной части – 3800 литров;

Поверхность нагрева – 775 м²;

Масса подогревателя – 63450 кг.

1.3.5. Каждый подогреватель имеет встроенный охладитель пара в верхней части и встроенный охладитель дренажа, для использования тепла конденсата греющего пара, расположенный в нижней части. Подвод и отвод питательной воды выполнены в нижней части трубной системы, подвод греющего пара выполнен через штуцер днища корпуса.

Такая конструкция позволяет при ремонтах поднимать корпус ПВД, оставляя на месте тяжелую трубную систему.

Фланцевое соединение корпуса с крышкой расположено в нижней части корпуса и подвержено действию температуры конденсата греющего пара. Для уплотнения нижнего разъема ПВД применены мембранные уплотнения, обеспечивающие полную герметичность.

Рис. 6. ПВД.

1.3.6. Группа ПВД предназначена для нагрева питательной воды, подаваемой питательными насосами в котел, до температуры 242 – 245 ⁰С при номинальной нагрузке.

В ниже расположенной таблице показано как от состояния свежего пара, пара промежуточного перегрева и нагрузки турбины зависит температура питательной воды.

Греющий пар для каждого ПВД поступает из соответствующего отбора турбоустановки, отдает тепло в охладителе пара, конденсируется в зоне конденсации – средней части и стекает в нижнюю часть, в зону охлаждения конденсата, а затем отводится в зону охлаждения конденсата ПВД ниже ступенью (ПВД-7  ПВД-6  ПВД-5).

Далее конденсат поступает или в деаэратор, или в ПНД-4, или в конденсатор – это в зависимости от режима работы турбины.

При пусках, в период отмывки ПВД, конденсат сбрасывается в сливной коллектор. С ПВД-6 возможно направить конденсат помимо ПВД-5 в деаэратор.

Режим	Справочные данные		Условия		Гарантии
Мощность на клеммах генератора МВт	Расход пара через стопорные клапана т/ч	Температура питательной воды на выходе из ПВД 0С	Температура пара после промперегрева на входе в ЦСД 0С	Потеря давления на участке от выхлопа ЦВД до стопорных клапанов ЦСД, % от давления перед ЦСД	Удельный расход тепла Ккал/кВтч
210 200 175 150 100	605 571 498 416 279	242 238 228 219 198	540 540 540 540 540	9 9 9 9 9	1928 1928 1938 1958 2027

1.3.7. На ПВД-5 установлены четыре предохранительных пружинных клапана, которые настроены на открытие в случае если давление в паровой части поднялось до 15 кгс/см².

На ПВД-6 установлены два предохранительных пружинных клапана настроенных на срабатывание при давлении 35,65 кгс/см² в паровой части.

1.3.8. Блок подогревателей ПВД имеет групповую автоматическую защиту, которая при превышении уровня конденсата в одном из подогревателей до I-го аварийного предела отключает блок подогревателей по питательной воде и пару. Схема работы защиты показана на рис. 7.

В схему защиты входят впускной клапан, обратный (выходной) и электрифицированная арматура подвода конденсата.

Повышение уровня в одном из подогревателей до II-го предела – отключается защитой работающий питательный насос, на включение резервного насоса налагается запрет и отключается энергоблок.

1.3.9. Принцип действия защиты, по отключению группы ПВД по питательной воде, заключается в закрытии быстродействующего клапана, который закрывается под воздействием давления конденсата, который подается в камеру гидропривода впускного клапана.

Схема защиты группы ПВД

Рис. 7. Защита группы ПВД.

Подача воды производится открытием электрифицированной арматуры на трубопроводе от линии основного конденсата, от сигнала по повышению уровня до I-го предела.

Обратный клапан

Впускной клапан

Рис. 8. Впускной клапан и обратный клапан.

Впускной клапан установлен на входе в ПВД-5 и обратный клапан на выходе из ПВД-7.

Конструкция впускного клапана выполнена так, что при закрытии канала подачи воды в ПВД-5 открываются два обводных канала и сразу закрывается обратный клапан и поток идет помимо. Направления потоков, как показано на рис.8, образно по стрелкам изображенным вне клапанов. Обводные каналы на рисунках не видимы, а мы видим только отверстия с тыльной стороны этих обводных линий. Аналогичные отверстия для обводных каналов имеются с лицевой части.

Защитное устройство также отключает группу ПВД, путем закрытия задвижек на входе и выходе и открытия байпаса, действие защиты производится в случае повышения уровня конденсата свыше допустимого в любом из подогревателей группы ПВД. Для защиты от превышения давления в отключенных подогревателях (при отключенной группе ПВД и пропуске пара, даже незначительном, из-за нагрева воды происходит рост давления в змеевиках) на выходной задвижке установлены последовательно два обратных клапана, которые при работающей турбине и закрытых дренажах по питательной воде должны быть открыты.

1.3.10. Концевые выключатели, на арматуре подачи конденсата в камеру гидропривода, должны быть отстроены так чтобы открытие было одновременное и время от подачи сигнала до начала открытия не должно превышать 0,5 секунд. Общее время на момент окончания хода впускного клапана должно составлять не более 5 секунд.

Проверка времени действия должна проводится с подачей конденсата на гидропривод через каждый вентиль отдельно.

1.3.11. Впускной клапан

Впускной клапан представляет собой конструкцию, состоящую из корпуса 1, тарелки 2 со штоком 3, уплотнительного кольца с наплавкой 10, нижнего уплотнения 11, крышки 5 с верхним уплотнением 9. Крышка с корпусом выполнена самоуплотняющейся. Уплотнительные поверхности корпуса тарелки 12 и уплотнительного кольца выполнены путем наплавки коррозионно-стойкого сплава.

Тарелка впускного клапана является одновременно и тарелкой перепускного клапана.

Тарелка в нижнем положении уплотняется с корпусом и разделяет его на две полости: полость впускного и полость перепускного клапана.

Полость перепускного клапана сообщается с при помощи байпасных линий с надпоршневой полостью обратного клапана.

Корпус клапана представляет собой трубу, в которой приварены впускной и два перепускных патрубка.

Гидропривод (сервомотор) 7 представляет собой сварную конструкцию, в цилиндре которой размещен поршень 6 со штоком 4. С корпусом клапана гидропривод соединяется стойкой 8.

Обратный клапан

Обратный клапан представляет собой сварную конструкцию, состоящую из корпуса 1, крышки 3 с верхним уплотнением 4, тарелки 2. В рабочем положении (верхнее положение) тарелка удерживается подпором питательной воды.

1.4. Регенеративный подогрев питательной воды является одним из основных факторов, обеспечивающих высокую экономичность паротурбинной установки.

1.5. Большое значение имеет надежность работы регенеративной установки. Отключение группы подогревателей у турбоустановки вызывает значительное снижение экономичности и ограничивает максимальную нагрузку турбоагрегата.

При полностью отключенной регенеративной установке или частично (группы ПВД), питательная вода поступает в экономайзер и далее в барабан котла недогретой, что снижает производительность котла. Для увеличения производительности увеличивается расход топлива (происходит перерасход топлива), что в свою очередь приводит к перегреву труб пароперегревателя, а длительная работа в таком режиме приводит к пережогу труб пароперегревателя.

1.6. Расчетная температура питательной воды после регенерации высокого давления составляет 242 ⁰С, нормируется температура не менее 240 ⁰С, после регенерации низкого давления – 160 ⁰С.

Расчетные температуры основного конденсата и питательной воды:

за ПНД-1 – 52 ⁰С;

за ПНД-2 – 114 ⁰С;

за ПНД-3 – 132 ⁰С;

за ПНД-4 – 160 ⁰С;

за Д-7ата – 164 ⁰С;

перед ПВД-5 – 166 ⁰С;

за ПВД-5 – 184 ⁰С;

за ПВД-6 – 223 ⁰С;

за ПВД-7 – 242 ⁰С;

Расчетные температуры конденсата греющего пара ПВД:

за ПВД-7 – 244 ⁰С;

за ПВД-6 – 228 ⁰С;

за ПВД-5 – 170 ⁰С.

1.7. Для отсоса пара из крайних камер лабиринтовых уплотнений установлен специальный вакуумный охладитель, снабженный эжектором – ПС-50, поддерживающим в охладителе I ступени абсолютное давление 0,95 ÷ 0,97 кгс/см². Рабочим паром эжектора вакуумного охладителя служит пар из деаэратора давлением 6 кгс/см² или от РОУ – 3, или от КСН (паропровода – коллектора собственных нужд). Для использования тепла отсасываемой среды, а также тепла рабочего пара эжектора, в охладитель подается основной конденсат турбины.

Охладитель, в схеме основного конденсата, включен между охладителями эжекторов и ПНД-1 (на энергоблоке № 1) и между охладителями эжекторов и ПСВ-90 (на энергоблоках № 2, 3).

1.8. Отсос пара из промежуточных камер лабиринтовых уплотнений турбины производится в охладителе ПН-100, включенном в схему основного конденсата после ПНД-1 на всех энергоблоках.

1.9. На энергоблоке № 1 ПНД-1 двухкорпусной и встроен в конденсатор, ПНД-2, ПНД-3, ПНД-4 установлены отдельной группой. На энергоблоках № 2 и № 3 ПНД-1, ПНД-2, ПНД-3, ПНД-4 установлены отдельной группой.

Каждый ПНД, ПС-50, ПСВ-90 и ПН-100, кроме ПНД-1 энергоблока № 1, снабжен регулятором уровня конденсата греющего пара на трубопроводе отвода из подогревателя, управляемым как в автоматическом режиме, так и на ручном управлении.

1.10. Встроенный ПНД-1 не имеет арматуры на подводе пара и может быть отключен только по основному конденсату, арматурой на входе и выходе.

ПНД-3 на энергоблоке № 1, снабженный встроенным охладителем горизонтального типа, для охлаждения конденсата-дренажа греющего пара из ПНД-4, охлаждение осуществляет путем пропуска через охладитель части основного конденсата.

1.11. Конденсат из конденсатора (основной конденсат – ОК) подается насосами КсВ-320-160 и проходит последовательно через охладители эжекторов, охладитель пара концевых уплотнений (ПС-50), регулятор уровня конденсата в конденсаторе (РУК), ПСВ-90 – охладитель пара из промежуточных камер лабиринтовых уплотнений турбины (только на энергоблоках № 2 и 3), ПНД-1, ПН-100 – охладитель пара из промежуточных камер лабиринтовых уплотнений турбины, ПНД-2, ПНД-3, ПНД-4 и поступает в деаэратор.

Через охладители пара эжекторов и концевых уплотнений подается только часть воды, остальная вода проходит через их байпасы.

Открытие байпасов производится в зависимости от нагрузки и достаточности пропуска воды через охладители, и контролируется достаточностью поступления воды в деаэратор.

1.12. Из деаэратора питательными насосами (ПЭН) типа ПЭ-380-200-2 питательная вода через три подогревателя высокого давления (ПВД) подается на котел.

1.13. Конденсат греющего пара, начиная с ПНД-4, сливается каскадном из одного подогревателя в другой. Из ПНД-2 конденсат греющего пара откачивается сливными насосами и подается в линию основного конденсата перед ПНД-3 или в конденсатор. На энергоблоках № 2 и 3, при работе ПСГ-2, конденсат греющего пара из ПНД-2 сливается в конденсатосборник ПСГ-2.

На энергоблоках № 2 и 3 конденсат греющего пара откачивается сливными насосами в линию основного конденсата перед ПНД-4.

Конденсат греющего пара из ПНД-1, на энергоблоке № 1, направляется через гидрозатвор в конденсатосборник конденсатора. Конденсат греющего пара из ПНД-1, на энергоблоках № 2 и 3, направляется в конденсатосборник ПСГ-1, если он в работе, или в конденсатосборник конденсатора.

1.14. На паропроводах к ПНД (кроме ПНД-1 э/бл. № 1) установлены задвижки с электроприводом.

1.15. Отсос паро-воздушной смеси, скапливающейся в ПНД и ПВД, выполнен каскадно ПВД-7 → ПВД-6 → ПВД-5 → ПНД-4 → ПНД-3 → ПНД-2 и в конденсатор, также с ПВД-5 и после каждого ПНД отсос может направляться в конденсатор по обводной линии.

Из ПН-100, ПСВ-90 и ПНД-1 (кроме э/бл. № 1) отсос паро-воздушной смеси производится напрямую в конденсатор.

1.16. Для предохранения турбины от разгона обратным потоком пара из подогревателей, при отключении турбины, на трубопроводах отборов пара из турбины к подогревателям установлены обратные клапана (КОС), которые приводятся в действие (закрываются) с помощью подаваемого на них конденсата от клапанов импульсных соленоидных (КИС).

1.17. Каждый подогреватель высокого давления снабжен охладителем дренажа греющего пара.

Для поддержания уровня конденсата на каждом ПВД установлен регулирующий клапан, который должен работать только в автоматическом режиме.

Конденсат греющего пара сливается каскадно из ПВД-7 в ПВД-6, затем в ПВД-5 поступает в деаэратор. При малых нагрузках конденсат греющего пара из ПВД-6 направляется в деаэратор, а из ПВД-5 в ПНД-4.