3. Лекции_деаэрационные установки_готово

Вакуумный деаэратор требует установки дополнительного вспомогательного оборудования – газоотводящего устройства. В качестве таких устройств чаще всего применяются струйные аппараты – эжекторы, которые могут быть паро- или водо- струйными. Весьма редко в качестве газоотводящего устройства применяется меха- нический вакуумный насос.

Схема вакуумной деаэрационной установки во многом определяется типом применяемого эжектора. При использовании водоструйных эжекторов часто приме- няется замкнутая схема (рис. 2.12). Здесь рабочая вода эжектора циркулирует по замкнутому контуру и при этом нагревается из-за трения в системе и подмешивания относительно горячего конденсата пара из выпара деаэратора. Поэтому для нор- мальной работы эжектора необходимо контролировать температуру рабочей воды, сбрасывая часть подогретой воды и восполняя недостаток холодной водой.

Основной недостаток замкнутой схемы – потери тепла выпара деаэратора. Эти потери можно уменьшить, если установить между деаэратором и эжектором допол- нительный поверхностный охладитель выпара либо охладитель эжектирующей во- ды. Однако эти мероприятия требуют увеличения капитальных затрат и усложняют эксплуатацию оборудования.

Рис. 2.12. Замкнутая схема включения водоструйного эжектора вакуумного деаэрато-

ра: 1 – вакуумный деаэратор; 2 – подвод деаэрируемой воды; 3 – подвод греющей воды (пара); 4 – бак-аккумулятор; 5 – насос деаэрированной воды; 6 – водоструйный эжектор; 7 – бак эжектирующей (рабочей) воды; 8 – насос эжектирующей воды

Полный возврат теплоты выпара в цикл возможен при использовании разомк- нутой схемы включения водоструйного эжектора (рис. 2.13) на напоре насосов ис- ходной воды. В этом случае теплота выпара деаэратора участвует в подогреве воды перед ним и, следовательно, не теряется. Однако разомкнутые схемы также имеют недостаток – неустойчивость работы эжектора при изменениях расхода и, соответ- ственно, давления воды, направляемой на деаэрацию.

При использовании пароструйных эжекторов (рис. 2.14) необходим холодиль- ник эжектора, утилизирующий тепловой потенциал рабочего пара эжектора и выпа-

31

ра деаэратора. Холодильник эжектора может быть поверхностным или смешиваю- щим. Охлаждение холодильников эжекторов может производиться исходной водой, направляемой на деаэрацию, или каким-либо другим потоком воды.

Рис. 2.13. Разомкнутая схема включения водо- струйного эжектора ва- куумного деаэратора на напоре насосов исходной воды: 1 – вакуумный де- аэратор; 2 – подвод де- аэрируемой воды; 3 – подвод греющей воды (пара); 4 – бак-

аккумулятор; 5 – насос деаэрированной воды; 6 – водоструйный эжек- тор; 7 – бак-

газоотделитель; 8 – насос возврата эжектирующей воды; 9 – насос сырой (ис- ходной) воды; 10 – подог- реватель исходной воды; 11 – химводоочистка

Рис. 2.14. Схема включе- ния пароструйного эжектора вакуумного деаэратора с поверхно- стным холодильником: 1 – вакуумный деаэратор; 2 – подвод деаэрируемой воды; 3 – подвод греющей воды (пара); 4 – бак- аккумулятор; 5 – насос деаэрированной воды; 6 – пароструйный эжек- тор; 7 – холодильник

эжектора поверхностного типа; 8 – подвод рабочего пара к эжектору с давле- нием не менее 6 ата; 9 – подвод исходной во-

ды; 10 – в бак низких то- чек (дренажный бак)

При использовании поверхностного холодильника эжектора образовавшийся в нем конденсат следует направлять в бак низких точек, дренажный бак или другой бак атмосферного давления. Недостаток поверхностных холодильников состоит в их

32

низкой надежности, поскольку условия работы эжектора деаэратора существенно более тяжелые в сравнении с условиями работы основных эжекторов конденсацион- ной установки из-за коррозионной агрессивности выпара. По этой причине в на- стоящее время широко применяются эжекторы типа «ЭПД» со смешивающим кон- тактным холодильником.

Вакуумные деаэраторы, с точки зрения эксплуатации, сложнее других типов де- аэраторов. Это обусловлено необходимостью обеспечения вакуумной плотности всей системы, усложненностью схемы установки из-за применения газоотводящих аппаратов, спецификой слива деаэрированной воды из зоны вакуума. Однако эти трудности компенсируются возможностью существенного повышения тепловой экономичности электростанции при использовании в вакуумных деаэраторах в каче- стве греющего теплоносителя перегретой воды. В этом случае можно уменьшить расход пара в отборы турбин при давлении 1,2 ата и более, и, наоборот, увеличить нагрузку теплофикационных отборов турбин с ПСГ при давлении, как правило, ме- нее 1 ата, а также исключить потери ценного конденсата пара.

Перечень контролируемых при эксплуатации вакуумной деаэрационной уста- новки параметров аналогичен перечню этих параметров для атмосферных деаэрато- ров. Однако в случае вакуумной деаэрационной установки необходимо дополни- тельно контролировать показатели работы газоотводящих устройств, а также подъ- емных насосов эжекторов, если используются эжекторы водоструйного типа.

И. Деаэраторы повышенного давления

Деаэраторы повышенного давления, используемые в качестве деаэраторов пи- тательной воды в схемах паротурбинных установок, в большей степени выполняют функции регенеративного подогрева питательной воды и создания её запаса для пи- тания котлов, чем функции собственно деаэрации теплоносителя. Это обусловлено тем, что деаэрируемая вода (основной конденсат) содержит относительно малое ко- личество газовых примесей. В части удаления растворенных газов, например, ки- слорода, деаэратор питательной воды является барьерным. Основная нагрузка де- аэратора питательной воды по деаэрации теплоносителя – это хемосорбция- десорбция газосодержащих примесей, находящихся в химически связанном виде, например, углекислоты и других летучих кислот.

Конструкции деаэраторов повышенного давления многообразны. Используются чисто струйные колонки, колонки с неупорядоченной и упорядоченной насадкой, а также барботажные элементы. Колонки устанавливаются на деаэраторных баках. Рассмотрим примеры. Колонка ДП-800 струйного типа (рис. 2.15) имеет в верхней части смесительно-распределительное устройство 10, в которое введены патрубки основного 1 и резервного 5 конденсатов, а также среды из уплотнений питательных насосов 2. Через горловину 12 вода сливается на струйные тарелки 11, расположен- ные в нижней части колонки. Через отверстия нижней тарелки вода струями слива- ется в деаэраторный бак. Греющий пар и отсосы со штоков стопорных и регули- рующих клапанов турбины поступают в колонку через коллекторы 7 и 8, располо- женные под нижней тарелкой. Омывая нисходящий струйный поток воды, греющий пар частично конденсируется, а его меньшая часть вместе с выделившимися из воды газами удаляется через патрубок 13 в охладитель выпара. Конденсат ПВД подается непосредственно в деаэраторный бак.

33

вано листами 14 и 16 и цилиндрической перегородкой 15. Устройство обеспечивает равномерное распределение воды по перфорированной тарелке 17 и далее – по по- верхности слоя насадки 4. Насадка засыпается на плетеную сетку 19, изготовленную из нержавеющей проволоки, которая описается на решетку 21. Сверху насадка так- же ограничена сеткой. Слой насадки фиксируется внутри каркасом 18. Греющий пар подводится в нижнюю часть колонки и распределяется по её сечению с помощью кольцевого короба 2. Выпар отводится через ряд патрубков 5, 8 и 10.

Рис. 2.16. Деаэрационная колонка ДП-320: 1 – подвод греющего пара; 2 – парорас- пределительный коллектор; 3 – корпус; 4 – слой насадки;

ра; 12 – отверстия для прохо- да воды; 13 и 15 – цилиндри- ческие перегородки; 14 и 16 –

от штоков стопорных и регу- лирующих клапанов турбины

Баки деаэраторов питательной воды должны обеспечивать прием ряда потоков, например, конденсата греющего пара ПВД, рециркуляции питательных насосов, сброса воды из растопочного расширителя и прочих. Бак должен обеспечивать запас

35

питательной воды котлов с работой котла энергоблока при полной нагрузке в тече- ние 3,5 минут, а котла неблочной ТЭС – не менее 7 минут.

Деаэраторы питательной воды обычно оборудуются следующими защитами и блокировками:

–блокировкой, действующей на открытие линии аварийного перелива при дос- тижении первого предела по уровню воды. Если переполнение деаэратора не пре- кращается, возможно открытие арматуры на линии опорожнения;

–защитой по увеличению уровня воды до второго предела – действует на оста- нов энергоблока;

–защитой в виде предохранительных клапанов от недопустимого повышения давления;

–блокировкой, действующей на открытие арматуры на подводе греющего пара от стороннего источника (обычно от коллектора собственных нужд 8-13 ата) при недопустимом понижении давления. Резкое снижение давления в деаэраторе весьма опасно, поскольку приводит к объемному вскипанию воды в деаэраторе, гидроуда- рам и срыву работы бустерных и питательных насосов. Такая ситуация характерна при отключении турбины.

36