лабы / лаба 3 / конденсатор

Тема № 7

КОНДЕНСАЦИОННАЯ УСТАНОВКА

Взадачу конденсационной установки (рис. 7.1.) турбины входит конденсация отработавшего в турбине пара, поддержание в конденсаторе заданного вакуума и подача образовавшегося конденсата в деаэратор.

Всостав конденсационной установки турбин № 1 и 2 входят:

1.Конденсатор.

2 Пароструйный и водо-

струйный эжекторы.

схемы турбоустановки показанной на рис.3.1 (см. Лабораторная работа № 1, тема 3).

Конденсатор

В турбоустановку № 2 входит конденсатор Калужского турбинного завода типа КП – 280. Основные технические конденсатора КП-540/2 турбоустановки № 1 представлены в лабораторной работе № 1 (тема № 3).

Основные технические характеристики конденсатора КП-280:

-Расчетное количество пара, поступающего в конденсатор – 4,44 кг/с;

-Расход охлаждающей воды – 213,9 кг/с;

-Номинальная температура охлаждающей воды – 20 0С;

-Номинальное давление в конденсаторе ~ 7 кПа;

-Гидравлическое сопротивление - < 65 кПа;

3

доски 5, а к ним передняя 3 и задняя 15 водяные камеры. Трубные доски скреплены анкерными связями 17 с крышками 13 водяных камер.

Пар из выхлопного патрубка турбины поступает в горловину 2 конден-

сатора и далее на латунные прямые трубки, развальцованные с обоих концов в трубных досках; внутри трубок проходит охлаждающая (циркуляционная вода).

Трубки компонуются в виде отдельных групп со свободным доступом пара к ним. Для направления потоков пара и отвода конденсата в проходах установлены паровые щиты 20. Последняя по ходу пара группа трубок, назы-

ваемая воздухоохладителем, отделена от остальных перегородкой, доходя-

щей вплотную до корпуса конденсатора.

Для равномерного отсоса паровоздушной смеси с обеих сторон вдоль корпуса конденсатора после воздухоохладителя расположены коллекторы 19,

имеющие по длине отверстия разных сечений. Через желоба 18, расположен-

ные в задней водяной камере, и патрубки 14 паровоздушная смесь отсасыва-

ется эжектором.

Конденсат, стекающий с трубок, собирается в конденсатосборнике 10,

откуда отсасывается конденсатным насосом. Нормальный (постоянный) уро-

вень конденсата поддерживается регулятором уровня. Водоуказательный прибор (водомерное стекло) 11 служит для визуального контроля над уров-

нем конденсата.

Передняя и задняя водяные камеры конденсатора разделены глухими вертикальными перегородками на две равные половины. Каждая половина имеет самостоятельные трубопроводы подачи и слива охлаждающей воды.

Это позволяет производить очистку трубок конденсатора с водяной стороны без останова турбины, поочередно выключая подачу воды в ту или иную по-

ловину и открывая соответствующие крышки в водяных камерах.

Конденсатор имеет четыре последовательных хода по воде, которые образуются при помощи перегородок 21, поставленных в передней и задней камерах (3 и 15).

4

Трубки конденсатора имеют длину около 3 м, для уменьшения их прогиба и получения благоприятных вибрационных характеристик они имеют промежуточные опоры. Для этого в паровом пространстве посередине конденсатора установлена промежуточная доска (перегородка) 22, в которой сделаны отверстия 20 мм для прохода трубок; имеющиеся большие отверстия (окна) в этой перегородке служат для выравнивания давлений в паровом пространстве с одной и с другой стороны перегородки.

Выхлопной патрубок турбины и горловина конденсатора соединены жестко (без компенсаторов).

Конденсатор установлен на четырех пружинных опорах 12, компенсирующих вертикальные температурные расширения конденсатора и выхлопного патрубка турбины.

В горловину конденсатора вмонтирован распылитель 23 в виде трубы с отверстиями, назначение которого – создать водяную завесу для защиты охлаждающих трубок от действия высокой температуры пара, например, при пуске турбины. Вода к распылителю подводится от питательного насоса станции.

Конструкция конденсатора турбоустановки № 1 представлена на рис.7.2,а. Корпус конденсатора 4 стальной, сварной конструкции. К торцам корпуса привариваются трубные доски 5, а к ним передняя 3 и задняя 15 водяные камеры. К водяным камерам крепятся на болтах крышки 13, каждая из которых состоит из левой и правой половин, навешенных на петлях. Для придания жесткости крышки связаны с трубными досками при помощи анкерных болтов 17. В крышках имеются смотровые люки 16.

Конденсатор турбины № 1 имеет два последовательных хода по воде, образованных перегородками 21, установленными в передней водяной камере.

В остальном конструкции конденсаторов КП – 280 и КП-540/2 идентичны.

Рис.7.2,а. Конденсатор турбины № 1

На рис.7.2,б представлено фото передней водяной камеры конденсатора турбины № 1 во время чистки трубок 09.04.19. Здесь откинута правая полукрышка, что позволило чистить трубки в правой половине конденсатора без останова турбины.

Рис.7.2,б. Конденсатор КП-540/2 с откинутой правой полукрышкой передней водяной камеры

Эжектор

Эжекторы служат для непрерывного отсоса небольшого количества воздуха из конденсатора, проникающего в него вместе с паром и через неплотности корпуса конденсатора.

Турбина № 1 укомплектована двухступенчатым пароструйным эжектором ЭО – 30 АО ПО КТЗ, кроме того имеет резервный водоструйный эжектор, который может быть подключен к конденсатору вместо пароструйного.

7

Рис.7.3 Принципиальная схема проточной части пароструйного эжек-

тора Пароструйный эжектор (см. рис.7.3) состоит из трех основных элемен-

тов: рабочего сопла 1, камеры смешения 2, патрубка 3 подвода паровоздуш-

ной смеси с расходом Gсм и диффузора 4. Камера смешения (всасывания) со-

единяется трубопроводом с конденсатором. Рабочим телом является водяной пар с расходом Gр, подводимый к соплу 1.

Одна ступень эжектора повышает давление не более чем в 4― 6 раз.

Поэтому в паротурбинных установках одноступенчатые эжекторы применя-

ются в качестве пусковых.

Для обеспечения степени повышения давления отсасываемого воздуха

до 25―30 (от 3―6 кПа до барометрического давления) основные эжекторы выполняются с двумя или тремя последовательно включенными ступенями,

каждая из которых производит не полное, а частичное сжатие паровоздуш-

ной смеси до атмосферного давления.

8

Между ступенями устанавливают промежуточные охладители пара поверхностного типа. В них большая часть пара конденсируется и теплота конденсации используется для подогрева основного конденсата.

На рис.7.3,а представлена принципиальная схема двухступенчатого па-

роструйного эжектора.

Рис.7.3,а Принципиальная схема схема двухступенчатого пароструйного эжектора

1 – рабочее сопло I-й ступени эжектора; 2 – камера смешения; 3 – диффузор-

ный канал; 4 – трубный пучок охладителя паровоздушной смеси I-й ступени эжектора; 5 - рабочее сопло II-й ступени эжектора; 6 - трубный пучок охла-

дителя паровоздушной смеси II-й ступени; 7 – отвод воздуха

Двухступенчатый пароструйный эжектор ЭО – 30 АО ПО КТЗ показан на рис. 7.3,б.

9

Конструкция холодильников у эжектора КТЗ такая, что охлаждающая вода (конденсат после насосов) проходит холодильники I-ой и II-ой ступени в эжекторе параллельно (см. рис.3.1, Лабораторная работа № 1, тема 3).

Ниже представлены основные технические характеристики эжектора:

1.Тип эжектора – ЭО – 30;

2.Количество ступеней – 2;

3 Температура отсасываемой паровоздушной смеси – 25 оС;

4.Производительность по паровоздушной смеси – 30 кг/ч;

5.Давление рабочего пара перед соплами – 1,57 МПа;

6.Суммарный расход рабочего пара – 175 кг/ч;

7.Давление в камере всасывания – 6,87 кПа;

8.Холодильники:

а) гидравлическое сопротивление, м.вод.ст. -3;

б) поверхность охлаждения I ступени – 1,45 м2;

в) поверхность охлаждения I I ступени – 1,45 м2;

г) диаметр трубок змеевиков – 19 / 17 мм.

В эжекторе диффузоры 22 и 23 расположены в отсеке корпуса эжектора отдельно от холодильников. Пространство за диффузорами сообщается с холодильниками через окна в перегородках. Холодильники змеевикового винтового типа.

Теплообменная поверхность каждого холодильника образована змеевиками 4, выполненными из латунных трубок диаметром 17 / 19 мм. Концы змеевиков развальцованы в водоподводящих 7 и водоотводящих 8 коллекторах, соединенных с соответствующими частями (секциями) вертикального стояка 9. Змеевики образуют два пакета – верхний и нижний, присоединенных к стояку параллельно.

Вода из насосов конденсата подается к стояку и отводится из него через специальные водяные коллектора 11, расположенные внизу холодильника.

Паровоздушная смесь поступает после диффузора той или иной ступени в верхнюю часть своего холодильника и движется вниз по винтовому ка-

10

налу, образованному возле змеевиков специальными спиральными перегородками 2.

Конденсат пара (дренаж) из холодильника I-ой ступени отводится в конденсатор через гидравлический затвор 12, а из холодильника II-ой ступени в дренажную магистраль или через конденсатный горшок 18 в конденсатор (см. рис.3.1, Лабораторная работа № 1, тема 3).

Конденсатный насос

Конденсатный насос, приводимый электродвигателем (рис.7.4), предназначен для перекачки конденсата отработавшего пара турбины из конденсатора через холодильники пароструйного эжектора и подогреватель низкого давления в деаэратор. Конденсатная установка турбины имеет два конден-

сатных электронасоса (один из них резервный).

Конденсатный насос ЭКН – 18-К2 вертикального типа состоит из двух ступеней 15 и 14.

Вода из конденсатора через всасывающий патрубок 16 поступает в ко-

лесо первой ступени 15, которое выбрасывает воду в спиральную камеру первой ступени 6, затем вода поступает в перепускной канал, выполненный частично в корпусе насоса 2, частично – в крышке насоса 12. Из перепускного канала вода поступает в колесо второй ступени 14 и через спиральную камеру второй ступени – в линию нагнетания.