4.10. Эксплуатация системы паропроводов собственных нужд

Подготовка к работе и ввод в работу системы заключается в проведении общих организационно-технических мероприятий, предусмотренных руководящими документами [87, 88] (см. п. 3.1), а также технологических операций, характерных для рассматриваемой системы. К числу последних относится следующее [54]:

• проверка состояния запорной и регулирующей арматуры, закрытие (открытие) арматуры согласно ИЭ;

• открытие вентилей штатных дренажей и воздушников КСН;

• прогрев и подключение КСН путем ступенчатого открытия байпасных вентилей задвижки от общестанционного коллектора собственных нужд (ОКСН), затем и самой задвижки, увеличение давления в КСН до номинального. Прогрев паропроводов производится по времени не менее 30 мин, вентили воздушников закрываются при давлении пара в КСН не более 1,0 кгс/см², а дренажи при давлении  не менее 8 кгс/см².

Порядок работы системы:

• включение в работу РОУ-14/6 после прогрева РОУ и паропровода подачи пара к потребителям в течение не менее 30 мин;

• включение в работу РОУ-14/3 (только по распоряжению НСБ);

• при достижении давления пара в ГПК до (60  1,0) кгс/см² на мощности РУ 25 % от номинальной  перевод подачи пара в КСН от БРУ-СН;

• подача пара от КСН к потребителям (ТПН, Д-7ата и др.) производится только по распоряжению НСБ согласно инструкций соответствующих систем;

• при повышении давления пара в 3 отборе ГТ более 8,5 кгс/см² производится перевод питания КСН паром от 3 отбора.

Содержание и последовательность технологических операций по останову системы пара согласуется с остановом ГТ и всего блока.

Кратко рассмотрим последовательность этих операций:

• перевод питания паром от 3-го отбора турбины на питание от БРУ-СН, затем от ОКСН;

• вывод РОУ-14/6 и РОУ-14/3;

• закрытие задвижки на подаче пара от ОКСН;

• открытие всех штатных дренажей КСН, при снижении давления пара в КСН менее 1,0 кгс/см², открытие всех штатных воздушников КСН.

Техническое обслуживание системы паропроводов собственных нужд заключается в выполнении требований руководящих документов [87, 88, 102] и ИЭ (см. п. 3.3 и [54]).

Ограничения по эксплуатации:

• при возникновении нештатных ситуаций на энергоблоке (в том числе, с действием АЗ) необходимо немедленно открыть задвижку на паропроводе питания КСН от ОКСН для возможности поддержания давления в Д-7ата, вакуума в ГК и устойчивой работы ТПН;

• при нормальном режиме работы энергоблоков задвижка на паропроводе питания КСН от ОКСН должна быть закрыта (кроме блока, питающего ОКСН).

5. Сепараторно-пароперегревательная установка

5.1. Назначение, характеристика и краткое описание установки и ее работы

Сепараторно-пароперегревательная установка (СПУ) предназначена для снижения влажности пара и его перегрева перед ЦНД (для ТА К-1000-60/1500-1 – перед ЦСД) в целях уменьшения влажности пара перед ЦНД (ЦСД) и, таким путем, увеличения экономичности и надежности турбоустановки. Схематическое изображение СПУ и ее включение в состав ПТУ представлено на рис. 5.1.

СПУ ПТУ с ТА К-1000-60/1500-1,2, 2М имеет четыре ветви (магистрали), каждая из которых состоит из [29, 35]:

• сепаратора-пароперегревателя (СПП);

• сепаратосборника (СС);

• конденсатосборника греющего пара 1-й ступени (КС-1), одного на два СПП;

• конденсатосборника греющего пара 2-й ступени (КС-2), одного на два СПП;

• предохранительных устройств СПП типа МПУРС-250-16, два на каждый СПП;

• трубопроводов и арматуры.

В составе СПУ ПТУ с ТА К-1000-60/1500-2М (6-й блок ЗАЭС) установлен один сепаратосборник на все СПП и два насоса откачки сепарата из него.

На всех блоках с ТА К-1000-60/1500-1,2,2М установлены СПП типа СПП-1000, представляющие собой однокорпусные вертикальные аппараты, в верхней части которых смонтирован сепаратор, в нижней части – пароперегреватель, имеющий две ступени перегрева. Конструктивная схемаСПП-1000 с присоединениями обвязки изображена на рис. 5.2.

Сепаратор состоит из 20-ти унифицированных блоков, каждый из которых имеет шесть сепарационных пакетов. Сепарационные пакеты состоят из направляющих лопаток и жалюзей волнистого профиля. Волнообразные жалюзи в пакетах установлены вертикально. Между ними образуются волнообразные каналы. При течении влажного пара по этим каналам капли влаги, имеющие значительно большую плотность, чем паровая фаза, под действием центробежных сил отбрасываются к поверхности жалюзей и стекают по ним вниз, поступая далее в СС, а паровая фаза, проходя по каналам, направляется в пароперегреватель (ПП) (см. рис. 5.1, 5.2).

Пароперегреватель выполнен из продольно-оребренных труб, объединенных в шестигранные пакеты, опирающиеся на опорную решетку, расположенную в нижней части аппарата. Первая ступень ПП состоит из 80-ти касет, расположенных в периферийной зоне аппарата. Кассеты первой и второй ступени разделены фигурной перегородкой.

Каждая касета состоит из 37 продольно-оребренных труб наружным диаметром 16 мм и толщиной 2 мм. К трубам приварены по шесть П-образных ребер. Длина оребренной части трубы 3,9 м. Концевые части труб (без оребрения) сведены в пучок и закреплены в трубных досках с помощью вальцовки. Трубы в кассете дистанционированы четырьмя решетками.

Основные расчетные параметры СПП при номинальной мощности ТГ приводятся в табл. 5.1 [35].

Таблица 5.1

Среда	Наименование параметра	Значение параметра
1	2	3
Перегреваемый пар	Расход пара на входе для одного СПП, т/ч (кг/с) Давление на входе, кгс/см2 Температура на входе, оС Влажность на входе, %, не более Расход за сепаратором, т/ч (кг/с) Влажность за сепаратором, %, не более Температура за 1-й ст., оС Температура на выходе из 2-й ст., оС Гидравлическое сопротивление, кгс/см2	1180 (328) 10 185 11,6 1040 (289) 0,2 207 250  5 0,35  0,01
Греющий пар 1-й ст.	Расход для одного СПП, т/ч, (кг/с) Давление на входе, кгс/см2 Температура на входе, оС Влажность на входе, %, не более	38 (10,5) 27 228  3 7
Греющий пар 2-й ст.	Расход для одного СПП, т/ч, (кг/с) Давление на входе, кгс/см2 Температура на входе, оС Влажность на входе, %, не более	65 (18) 57 272  4 0,5

Конденсатосборники (КС) предназначены для сбора и отвода конденсата греющего пара (КГП) из 1-й и 2-й ступеней ПП. Они представляют собой вертикальные цилиндрические сосуды с приваренными с обоих торцов эллиптическими днищами.

Сепаратосборники (СС) служат для сбора и отвода отсепарированной влаги. Это вертикальные цилиндрические сосуды внутренним диаметром 1000 мм и высотой 1830 мм. Давление сепарата в режиме номинальной мощности – (10  0,5) кгс/см², температура – (185  3)^оС.

Сепарато- и конденсатосборники являются промежуточными емкостями для отвода сепарата и конденсата из СПП в систему регенерации. Поддержание уровня в них осуществляется регулирующими клапанами.

Рис. 5.1. Схематическое изображение СПУ и ее включение в состав ПТУ

Рис. 5.2. Конструктивная схема СПП-1000 с присоединениями обвязки

Примечание. На рис. 5.1, 5.2 изображен один из четырех корпусов СПП его основные связи с сепаратосборниками и конденсатосборниками, а также с элементами и системами ПТУ.

При работе СПУ влажный пар из ЦВД турбины (см. рис. 5.1, 5.2) поступает через входной патрубок Ду 1200 во входную кольцевую камеру, из которой раздается по входным коллекторам сепаратора. Далее он направляется вниз (см. рис. 5.2), проходит между направляющими лопатками и поступает на жалюзи, где происходит осаждение капель влаги. Отсепарированный пар проходит через дырчатый лист в выходной короб. Часть влаги выпадает (оседает) на стенках направляющих лопаток во входном коллекторе, стекает на сливной пол и далее в кольцевой коллектор (карман). Остальная (большая) часть влаги, осевшая на жалюзи, стекает в сливные лотки откуда в сливную стойку и далее в кольцевой коллектор. Из этого коллектора сепарат двумя трубами отводится в сепаратосборник.

Осушенный в сепараторе пар поступает в межтрубное пространство ПП 1-й ступени, где происходит его окончательная осушка и частичный перегрев. Пройдя первую ступень поток пара поворачивает на 180^о и попадает в межтрубное пространство ПП 2-й ступени, где происходит окончательный перегрев пара. После 2-й ступени перегретый пар через центральную трубу Ду 1200 отводится из СПП к ЦНД (ЦСД) ТА.

Греющий пар 1-й ступени ПП – пар 1-го отбора ЦВД (после 3-й ступени ЦВД) с давлением 26,55 кгс/см² (см. рис. 5.1, 5.2)  подается к двум подводящим камерам 1-й ступени, затем по трубам разводки направляется к кассетам, где конденсируется, отдавая тепло перегреваемому пару.

Конденсат по сливным трубам разводки поступает в сливные камеры и далее  по трубам в конденсатосборник (КС-1-й ст.), который является общим для двух СПП. Отводящие камеры 1-й ступени и конденсатосборник КС-1 соединены уравнительной линией по паровому пространству.

Греющий пар 2-й ступени ПП (свежий пар с давлением 57,2 кгс/см² и температурой 272,3 ^оС) подходит к двум подводящим камерам 2-й ступени, из которых раздается по кассетам. Конденсат из кассет трубами собирается в две отводящие камеры 2-й ступени, из которых поступает в конденсатосборник 2-й ступени. Отводящие камеры 2-й ступени и КС-2 соединены уравнительной линией по паровому пространству.

Для исключения повышения давления сверх допустимого в СПП установлено восемь (по два на корпус) мембранных предохранительных устройств с разрывным стержнем (МПУРС-250-16). При повышении давления до значения, равного давлению срабатывания (15,5  0,3 кгс/см²) происходит разрез и разрушение мембраны, что открывает проходное сечение Ду = 250 мм.

Контролируемые параметры СПП представлены в табл. 5.2 [35].

Таблица 5.2

Наименование контролируемого параметра	Значение параметра	Место установки СИТ
		БЩУ	по месту	УВС
Температура пара перед СПП (после ЦВД), оС Температура пара 1-го отбора на 1-ю ст. СПП, оС Давление пара 1-го отбора на 1-ю ст. СПП, кгс/см2 Давление пара на 2-ю ст. СПП, кгс/см2 Температура греющего пара на 2-ю ступень СПП, оС Давление пара за СПП, кгс/см2 Температура пара за СПП, оС Температура КГП 1 ст. СПП, оС Температура КГП 1 ст. СПП, оС Уровень сепарата в СС, мм Уровень в КС 1-й ст., мм Уровень в КС 2-й ст., мм Расход пара на 2 ст. СПП, т/ч (кг/с) Давление пара на 2-ю ст. СПП за регулятором, кгс/см2	185  3 228  3 27,0  0,5 60  0,5 272  4 10,0  0,5 250  5 220  3 270  4 300  100 300  100 300  100 57  2	- - - - - - - - - + + + - -	- - - - - - - - - - - - - +	+ + + + + + + + + + + + + -

Регулируемые параметры СПП и способ регулирования представлены в таблице 5.3 [35].

Таблица 5.3

Наименование регулируемого параметра	Номинальная величина	Отклонение	Способ регулирования
1	2	3	4
Уровень конденсата в КС-1-й ст., мм Уровень конденсата в КС-2-й ст., мм Уровень в сепаратосборнике, мм Температура пара за СПП (перед ЦНД), оС	300 300 300 250	100 100 100 5	Изменением расхода Изменением расхода Изменением расхода Дросселированием пара

Примечания к табл. 5.2:

• регулятор температуры пара после 2-й ст. СПП работает как пусковой, т.е. только в начальный период прогрева и пуска турбины;

• регулирующие клапаны на сливе КГП из КС-1-й ст. в конденсатор и на сливе КГП из 2-й ст. установлены только на блоке № 5 ЗАЭС.

Состав элементов и компоновка системы СПП ТА К-1000-60/1500-2М и К-1000-60/1500-1 в основном не отличаются от ТА К-1000-60/1500-2. В составе системы СПП ТА К-1000-60/1500-2М вместо четырех сепаратосборников (по одному на каждый корпус СПП), принят один общий СС, из которого сепарат забирается специальным насосом и подается в деаэратор. Это отличие не оказывает существенного влияния на алгоритмы ввода, вывода СПП, а также его обслуживание при работе. Добавляется: приготовление, пуск, останов и обслуживание насоса откачки сепарата в деаэратор.

Конструкция СПП-1000-1 ТА К-1000-60/3000 ЛМЗ существенно отличается от СПП-1000 ТА К-1000-60/1500 ХТЗ. Здесь используется одноступенчатый перегрев пара. Конструктивная схема СПП-1000-1 изображена на рис. 5.3 [39.100].

Влажный пар после ЦВД ТА с параметрами, определяемыми нагрузкой (при номинальной нагрузке р 4,8 кгс/см², t  156,6 ^oC, у = 14,2 %) [100] поступает в СПП, где происходит его осушка и нагрев до 250 ^оС. После СПП через блоки стопорных и регулирующих клапанов низкого давления он направляется в ЦНД (см. рис. 2.5).

Рис. 5.3. Конструктивная схема СПП-1000-1 ТА К-1000-60/3000:

1 – корпус; 2 – вставка перфорированная; 3 – блок сепарационный;

4 – решетка опорная; 5 – труба отводящая; 6 – карман кольцевой (гидрозатвор);

7 – опора; 8 – решетка опорная ПП; 9 – камера подвода греющего пара;

10 – камера отвода конденсата греющего пара; 11 – кассета ПП; 12 – лист;

13 – кольцо «Г»-образное; 14 – вытеснитель: А – вход влажного пара;

Б – выход перегретого пара; В – выход сепарата; Г – выход греющего пара;

Д – паровоздушная линия по сепарату; Е – выход конденсата греющего пара;

Ж – паровоздушная линия по конденсату греющего пара

Движение рабочего тела в пределах сепаратора и ПП в корпусе СПП можно проследить по конструктивной схеме (см. рис. 5.3).

Повышение температуры пара за СПП при пусках турбины обеспечивается изменением степени открытия РК в зависимости от расхода пара через турбину. В процессе останова турбины температура пара за СПП остается номинальной вплоть до нагрузки 400 МВт. В дальнейшем она понижается в соответствии с темпом разгружения ТА (график разгружения примерно соответствует графику для ТА К-1000-60/1500-2, см. рис. 15.8).

Отсепарированная в сепараторе влага (сепарат) сливается в общий для всех четырех СПП сепаратосборник (СС). Удаление сепарата из СС производится насосом (НСС) КсВ-900-180 в линию основного конденсата за ПНД-5 (в деаэратор). Этот насос служит также для откачки конденсата греющего пара из ПНД-5 (см. рис. 2.5). Схемой предусмотрено два НСС: один – рабочий, второй – резервный. Схема отвода сепарата с помощью НСС является основной. Для отвода сепарата в режимах пуска – останова ТА в диапазоне нагрузок 0…400 МВт предусмотрена линия отвода в конденсатосборник турбины.

Греющим паром ПП является свежий пар, поступающий из главного паропровода через стопорно-регулирующий клапан СПП (СРК СПП).

Конденсат греющего пара ПП СПП сливается в общий для четырех СПП конденсатосборник. Паровоздушная смесь из КС СПП отводится в деаэраторы, а при пуске турбин  в конденсаторы ТГ. Удаление конденсата из КС СПП осуществляется конденсатными гидротурбонасосами КГТН-850-400 с гидротурбинным приводом в линию питательной воды за ПВД-7 (см. рис. 2.5). Установлено два насоса – основной и резервный. Предусмотрен также отвод КГП СПП в деаэраторы в следующих случаях:

• при работе ТА с нагрузкой до 400 МВт;

• повышении уровня в КС СПП до II-го уровня (800 мм);

• выходе из строя КГТН.

Для отвода КГП в режимах пуска – останова (в диапазоне нагрузок 0…300 МВт) предусмотрена линия отвода конденсата в конденсатор ТГ.

В качестве рабочей среды для гидротурбин КГТН используется питательная вода из напора ТПН; отработавшая в гидротурбине вода отводится в деаэратор (см. рис. 2.5). На сливном трубопроводе гидротурбины установлен регулирующий клапан, обеспечивающий изменение производительности КГТН.

Следует также отметить сравнительно малое давление пара за ЦВД ТА К-1000-60/3000 (4,8…5,8 кгс/см², а у ТА К-1000-60/1500 – 11…12 кгс/см²), что вызывает большие значения удельных объемов, объемных расходов пара в СПП и увеличивает его массу и габариты.