Лекции 4-5 Сетевые подогреватели

Для отпуска тепла на тепловых электростанциях применяют два теплоносителя: воду и водяной пар. Как правило, для отопления и горячего водоснабжения в качестве теплоносителя используют воду, для промышленной технологической нагрузки — водяной пар. Тепло, отпускаемое с ТЭЦ, берется из отбора турбин типа Т, ПТ или Р. Пиковые нагрузки покрываются теплом из паровых или водогрейных котлов. Подробную схему отпуска тепла рассмотрим на примере сов­ременной ТЭЦ с турбинами ПТ-50-130/13 (рис. 1). Мощность тур­бины 50 МВт, начальные параметры — давление 130 кгс/см2 и тем­пература 565° С. Турбина имеет два теплофикационных регулируе­мых и пять нерегулируемых отборов пара. Верхний регулируемый отбор пара производится из цилиндра высокого давления ЦВД турбины. Отбираемый пар при давлении 10—16 кгс/см2 подводится к сборному паровому коллектору 1, откуда по паровым сетям поступает к потребителям. Этот пар используется главным образом на технологические цели. Конденсат отработавшего пара возвращается на станцию в конденсатный коллектор 2. На случай останова турбины, а также для возможности покры­тия пиковых тепловых нагрузок на ТЭЦ имеется редукционно-охладительная установка, которая редуцирует пар из котла до давления 10—16 кгс/см2 и при необходимости подает его в паровой кол­лектор. Пар из нижнего регулируемого теплофикационного отбора при давлении 0,7—2,5<кгс/см2 используется для подогрева воды, циркулирующей в тепловых сетях. Теплофикационная сетевая подогревательная установка турбины ПТ-50-130/13 имеет две ступени подогрева сетевой воды (основ­ную и пиковую) и соответственно две группы подогревателей (ос­новные ОП и пиковые Я/7). Сетевая вода, возвращающаяся от по­требителей, поступает в обратный водяной коллектор 3, проходит через фильтр-грязевик 5 и сетевым насосом СП подается в основ­ной подогреватель ОП, где нагревается паром из нижнего регули­руемого отбора. Давление пара в отборе искусственно регулируется в пределах 0,7—2,5 кгс/см2 в зависимости от требуемой температуры подогрева воды. Для подогрева сетевой воды до 80—85°С используется пар с давлением 0,7 кгс/см2. При необходимости подогрева воды до более высокой температуры повышают давление в отборе турбины. При давлении в отборе 2,5 кгс/см2 вода может °Ь1ть подогрета до 115—120° С. Из основного подогревателя сетевая вода поступает или непосредственно в подающий водяной коллектор 4, или в пиковый подогреватель. Классификация СП

1) По характеру расположения трубного пучка: вертикальные, горизонтальные

2) По характеру покрываемых тепловых нагрузок: пиковые и основные. Конструктивно основные и пиковые подогреватели различаются числом ходов по воде и давлением в корпусе.

Подогреватели сетевой воды, подогреватели ПСГ - горизонтальные теплообменники

поверхностного типа с корпусами цельносварной конструкции.

 Подогреватели сетевой воды содержат трубный пучок поверхность которого образована прямыми латунными трубами, развальцованными в трубных досках. 

 Для исключения повреждения труб, исключения опасных форм колебаний при вибрации в подогреватели сетевой воды установлены промежуточные перегородки.

 Греющий пар поступает в подогреватели из соответствующего теплофикационного отбора турбин и конденсируется на поверхности труб пучка, внутри которых протекает и происходит нагрев сетевой воды.

 Паропроводы к корпусу присоединяются через специальные диффузоры, внутри которых смонтированы концентрические рассекатели. Рассредоточение подвода пара по длине аппарата, применение двух подводов, в сочетании с входными устройствами обеспечивает равномерное распределение пара по длине поверхности, что с большой эффективностью используют подогреватели сетевой воды.

 

Конденсат греющего пара с поверхности труб сливается в нижнюю часть корпуса и далее в конденсатосборник. Устанавливаются специальные сопла имеющие высокий коэффициент расхода при стекании конденсата и низкий расход в сторону. Этим ограничивается поступление в подогреватели вторичного пара, образующегося в конденсатосборнике от вскипания находящегося в нем конденсата при сбросах нагрузки турбины, тем самым обеспечивается защита ее от возможного разгона этим паром.

 Защита нагревающейся поверхности трубок от эрозии со стороны входа пара обеспечена установкой в первом ряду пучка стальных трубок, в них не сетевой воды.

Подогреватели имеют компенсацию тепловых расширений труб за счет установки двойного линзового компенсатора.

 Подогреватели сетевой воды обозначаются следующим образом:

ПСГ-800-3-8-I, где

ПСГ - подогреватель сетевой воды горизонтального исполнения,

800 - поверхность теплообмена по наружному диаметру труб, м²,

3 - максимальное рабочее давление греющего пара, кг/см абс,

8 - максимальное рабочее давление сетевой воды, кг/см,

I - модификация аппарата.

ПОДОГРЕВАТЕЛИ СЕТЕВОЙ ВОДЫ - модели:

ПСГ-800-3-8-I,     ПСГ-1300-3-8-I,     ПСГ-1300-3-8-II,     ПСГ-2300-2-8-I-II

Вопросы эксплуатации СП

1) Обеспечение бесперебойной работы аппаратов с расчетными параметрами теплоносителей в течение длительного времени

2) Обеспечение наиболее экономичной работы аппаратов с максимальным использованием тепла греющей среды

Наиболее ответственными операциями являются пуски и остановы СП, т.к. при этом конструкция подогревателей испытывает наибольшие термические напряжения.

Требования, предъявляемые к СП:

1) скорость воды в трубках >1 м/с, но <3 м/с. При режиме с максимальным расходом воды в качестве расчетной принимается скорость < 2,5 м/с. Верхний предел ограничивается возможностью возникновения ударной коррозии в трубках, завальцованных в трубную доску. Нижний предел обусловлен тем, что при скорости воды < 1 м/с коэффициент теплоотдачи резко снижается.

2) Скорость пара на входе трубной системы < 50 м/с - для насыщенного пара, < 75 м/с - для перегретого по причине эрозии трубок.

3) Давление воды должно быть больше давления пара из-за возможности вскипания в трубках и гидроудара. Давление воды должно быть таким, что при максимальной температуре воды запас на вскипание составляет 15-20 ⁰С.

Проектом должны быть предусмотрены:

4) отвод воздуха из трубной системы во избежание ухудшения теплоотдачи, появления воздушных мешков.

5) Выимка трубной системы: ремонт, ревизия, испытания.

6) Запорная и пробноспускная арматура: воздушники, водомерные стекла, освещение и удобное расположение.

7) Манометры и термометры: потери давления указывают на степень чистоты трубного пучка.

8) Защита от повышения давления воды при аварии трубной системы.