2. Подогреватели низкого давления поверхностного типа
Подогреватели низкого давления (ПВД) выполняют в виде вертикального цилиндрического корпуса, с верхней водяной камерой для подвода и отвода нагреваемой воды и трубной доской, в которой закрепляются вальцовкой U-образные трубки поверхности нагрева. Пар подается в подогреватели без пароохладителя к верхней части трубной системы и омывает трубную системы в несколько ходов, благодаря устройству горизонтальных направляющий перегородок; конденсат греющего пара (дренаж) отводится через патрубок внизу корпуса; конденсат греющего пара подогревателей более высокого давления вводится в водяной объем в нижней части ПНД. Воздух отводится через кольцевую перфорированную трубу над водяным объемом.
В новых конструкциях ПВД пароохладитель размещают в центральной части подогревателя, а греющий пар подводят к нему н нижней части корпуса.
Паровой поток в собственно подогревателе (с пароохладителем) движется реально, от центра к периферии пучка и обратно.
При выполнении ПНД с трубками из латуни (Л-68) или углеродистой стали проточная часть турбин сверхкритического и высокого давления пара быстро загрязняется отложениями окислов меди (до 70%) и железа, что приводит к существенному снижению мощности, надежности и экономичности работы турбин и энергоблоков. По этой причине ЦКТИ и Саратовским заводом тяжелого машиностроения разработаны новые конструкции ППД-НЖ. в частности для энергоблоков 300 МВт. с трубками из нержавеющей стали 1Х18П10Т. Несмотря на значительное снижение коэффициента теплопроводности [330—370 кДж/(мч°С) для латуни и 55— 63 кДж/(мч°С) для нержавеющей стали], общая масса трубной системы почти не изменяется благодаря увеличению скорости воды в трубках до 4—5 м/с и сохранению неизменным коэффициента теплопередачи. Удорожание трубной системы ПНД с трубками из нержавеющей стали окупается благодаря поддержанию расчетной мощности и экономичности турбоустановки по расчетам ЦКТИ для энергоблока 300 МВт менее чем в год. При проектировании новых ПНД типа ПН-400-26-7-НЖ для энергоблоков 300 МВт приняты следующие технологические решения.
Рис.4. Схема включения ПНД одновальной турбины 800 МВт.
Разъем водяной камеры выполняется выше патрубков подвода и отвода воды, что облегчает ремонт подогревателей и сокращает его сроки. Трубную доску предлагается в дальнейшем приваривать к корпусу подогревателя, в частности для повышения плотности парового пространства подогревателей, что особенно важно для вакуумных подогревателей. Присоединение трубопроводов к патрубкам выполняется бесфланцевым. В местах поворота парового потоки между ходами для уменьшения вибрации трубок устанавливаются дополнительные проницаемые перегородки.
В нервом по ходу воды ПНД для уменьшения парового сопротивления в трубном пучке оставляются проходы для пара, аналогично конденсаторам турбин п крупным горизонтальным сетевым подогревателям. Концы трубок, завальцованных в трубную доску из углеродистой стали, предполагается в дальнейшем приваривать к кромкам отверстий в доске. Трубки длиной до 12 м имеют диаметр 16 мм при толщине 1 мм. Диаметр корпуса 1600 мм, общая высота около 5,8 м (на 0,2—0,3 м больше, чем в прежних конструкциях ПНД).
Скорость парового поток;; во встроенном пароохладителе принята раиной 40 м/с при 50 м/с и прежних конструкциях с латунными трубками.
Подогреватели низкого давления описанного типа выполняют четырех разновидностей. Турбоустановки К-.ЧОО-240 ЛМЗ комплектуют типами I, II иIII, а ХТГЗ—типами I, II и IV таких подогревателей.
а)
Рис. 5. Схемы движения пара и подогреваемого конденсата в ПНД (ПН-1000-НЖ) энергоблока 800 МВт.
а-ПНД 1;б-ПНД2; в-ПНД3.
Подогреватели низкого давления энергоблока с одновальной турбиной 800 МВтзапроектированы ЦКТИ и ТКЗ аналогично модернизированным ПНД турбоустановки 300 МВт ЛМЗ с трубками из нержавеющей стали. Верхний ПНД (4-й по ходу конденсата) имеет пароохладитель, а предшествующий ему 3-й - охладители пара и дренажа (рис 4). Трубная доска - вварная, трубки изготовляются из стали Х18Н10Т.
Схемы движения пара и нагреваемого конденсата в П11Д /, 2и4(по ходу конденсата) показаны на рис. 5; разрезы ППД3 —па рис. 6
В подогревателях без пароохладителей пар подводится в верхней части корпуса, с пароохладителями — в нижней; ПНД1 имеет два патрубка для входа пара. Охладители пара и дренажа размешаются внутри корпуса в специальных сварных кожухах, с окнами для входа и выхода греющей среды. Трубки собственно подогревателя, охладителя пара и дренажа — U-образные. Вода в подогревателе и пароохладителе движется по четырем ходам. Нагреваемый конденсат перед подогревателем проходит через охладитель дренажа, размещенный в нижней части корпуса и имеющий свою водораспределительную камеру.
Конденсат пара из ПНД более высокой (по давлению пара) ступени входит в данный ПНД в виде пароводяной смеси; конденсат этой смеси сливается в нижнюю часть ПНД через гидрозатвор, пар поступает в межтрубное пространство, где конденсируется.
Воздух (паровоздушная смесь) отводится через горизонтальную трубку, размещаемую под трубным пучком подогревателя. Трубки в пучках имеют диаметр 16 мм толщину стенки 1 мм, а в местах вывода пара (без отбойных щитков), в двух периферийных рядах 2 мм. Фланцы корпуса имеют мембранное уплотнение.