Balakovskaya - Системы ТО

92

Цели обучения

1.Объяснить схему включения регенеративных подогревател ей.

2.Назвать типы регенеративных подогревателей, преимущест ва поверхностных ПНД.

3.Описать назначение, конструкцию и обслуживание подогре вателей низкого давления.

4.Перечислить возможные неисправности ПНД.

5.Объяснить назначение, установку и устройство охладител ей дренажей.

6.Изложить назначение, технические характеристики, конст рукцию и характерные неисправности насосов слива конденсата гре ющего пара:

насос КсВА 360-160; насос КсВА 630-125.

7. Описать назначение, устройство, принцип работы и приемы эксплуатации, указать неисправности регулирующих клапа нов уровня конденсата греющего пара.

Объяснить назначение, устройство и эксплуатацию системы регенерации низкого давления RH, RN.

93

Схема включения регенеративных подогревателей

В соответствии с тепловой схемой 2 контура в конденсаторе давление рабочей среды наименьшее, в парогенераторе - наибольшее. Э тот перепад давлений должен быть преодолен насосом. Установк а на этом пути регенеративных подогревателей существенно по вышает требуемый напор насоса, так как необходимо преодолеть еще и гидравлические сопротивления всех подогревателей. Если для подачи воды в парогенератор установить насос только посл е конденсатора, то все регенеративные подогреватели будут находиться под давлением, превышающим давление в парогенераторе. Это приведет к удорожанию оборудования.

В связи с этим тракт от конденсатора до парогенератора ра зделяют на две части: конденсатный и питательный тракты. Напор конденсатного насоса представляет собой сумму давления в деаэраторе и сопротивления всего конденсатного тракта, в том числе сопротивления регенеративных подогревателей, расположе нных до деаэратора. Напор питательного насоса, установленного по сле деаэратора, складывается из давления в парогенераторе и сопротивления регенеративных подогревателей, расположе нных после деаэратора. В связи с относительно высокими давлени ями для этих подогревателей их называют подогревателями высокого давления (ПВД).

Для подогрева же основного конденсата предназначена сис тема регенерации низкого давления. Подогреватели, в которых да вление нагреваемой воды определяется напором конденсатных нас осов, называются подогревателями низкого давления (ПНД).

Система регенерации низкого давления выполняется преимущественно однопоточной, с нагревом воды в одной гру ппе последовательно расположенных ПНД. Отдельные ступени по догрева могут иметь несколько корпусов (в нашем случае - три ПНД-1 и д ва ПНД-2), параллельно подсоединенных по основному конденсат у и греющему пару.

Типы регенеративных подогревателей

Подогреватели низкого давления могут быть двух типов: поверхностные и смешивающие.

Использование смешивающих подогревателей позволяет наг ревать воду до температуры насыщения пара греющего отбора. Но та к как давление в таком подогревателе становится равным давлен ию поступающего из отбора пара, то после каждого подогревате ля необходима установка перекачивающего насоса. При большо м числе ступеней подогрева усложняется эксплуатация всей устан овки, перекачивающей основной конденсат турбины, а также сущес твенно увеличивается ее стоимость.

Эти недостатки отпадают, если использовать поверхностны е подогреватели, осуществляющие передачу теплоты конденсирующегося пара воде через поверхность нагрева. П ри использовании таких подогревателей достаточна установк а только двух насосов - конденсатного и питательного. Однако стоим ость таких подогревателей из-за применения в них поверхностей нагрева, разделяющих греющую среду (пар) и нагреваемую (воду) возрастает. Кроме того, по условиям теплообмена нагрев конденсата в подогревателе не может достигать температуры конденса ции пара отбора. Подогрев воды tï, обеспечиваемый конденсацией греющего пара, будет отличаться от температуры насыщения греющего параÍt на некоторую величину недогрева t = tí - tï.

94

Давление отборного пара при подогреве воды в поверхностн ых подогревателях до той же температуры, что и в смешивающих , должно быть несколько выше, так как температуру конденсац ии пара tí = tï + t необходимо иметь выше на величину недогрева. Следовательно, несколько снижается выработка электроэн ергии паром отборов, то есть снижается эффективность применени я регенеративного подогрева. В реальных условиях значение t находится в пределах 2...5îÑ.

В системах регенерации отечественных турбоустановок, ка к правило, применяются ПНД поверхностного типа, для которых характе рны следующие конструктивные решения:

Среда более высокого давления (основной конденсат) движется внутри трубок, а среда низкого давления (греющий пар) - в межтрубном пространстве. Это разгружает корпус теплообменного аппарата от высокого давления. То есть кор пус подогревателя, имеющий большой диаметр, рассчитывается н а давление греющего пара, поэтому он получается менее металлоемким.

Поток греющего пара всегда направляется сверху вниз, так как при этом облегчается вывод воздуха из верхней части корпуса и отвод конденсата из нижней части.

За счет большего давления нагреваемой среды исключаются вскипание воды в подогревателях и гидравлические удары. Предусматривается возможность извлечения трубной систе мы из корпуса для ремонта.

ПНД для систем регенерации паротурбинных установок мощн остью 500 МВт и выше для станций, работающих как на органическом, та к и ядерном топливе, выпускаются производственным объедине нием “Красный котельщик” (ТКЗ), г.Таганрог.

На Балаковской АЭС находится в эксплуатации четыре ступе ни подогрева основного конденсата с подогревателями повер хностного типа.

Подогреватели низкого давления

Общий вид подогревателей ПН-3000-25-16-IIIA и ПН-3000-25-16-IVA

1

2

3

1-вход греющего пара

2-выход дренажа греющего пара

3-выход основного конденсата

4-уровень конденсата

5-вход основного конденсата

Схема движения воды, пара и дренажа греющего пара ПНД

95

Назначение

Подогреватели низкого давления типа ПН-1200-25-6-I A, ПН-1200-25- 6-II A, ПН-3000-25-16-III A, ПН-3000-25-16-IV A предназначены для подогрева основного конденсата в регенеративной схеме турбоустановки К-1000-60/1500 (-2) за счет охлаждения и конденсации пара нерегулируемых отборов турбины (соотве тственно седьмого, шестого, пятого и четвертого).

Цифры в условном обозначении подогревателей указывают:

первая - площадь теплообменной поверхности в м2;

вторая - абсолютное максимальное рабочее давление основн ого конденсата в трубной системе в кгс/см2;

третья - абсолютное максимальное рабочее давление греюще го пара в корпусе в кгс/см2;

четвертая - номер модификации.

Буква “А” в типоразмере подогревателя означает, что данны й ПНД применяется на АЭС.

Четыре типа подогревателей соединены последовательно. П НД-3 и ПНД-4 выполнены однокорпусными, ПНД-2 - в двух корпусах, а ПНД- 1 - в трех. Корпуса ПНД-1 и ПНД-2 включены между собой параллельн о по пару, основному конденсату и дренажу греющего пара (на каждый корпус приходится соответственно треть и половин а суммарного расхода теплоносителя).

Тепловая схема турбины предусматривает каскадный слив д ренажа греющего пара из ПНД-4 в ПНД-3; из ПНД-3 дренаж греющего пара откачивается дренажным насосом в линию основного конден сата за ПНД-3; из ПНД-2 дренаж греющего пара поступает в ПНД-1, а из ПНД-1 откачивается в линию основного конденсата за ПНД-1. Предусмотрены аварийные отводы КГП после ПНД-1 и ПНД-3 в конденсатор.

В случае безрасходного режима работы конденсатных насос ов схемой предусмотрен гидрозатвор высотой 35 м, соединяющий всас КЭН-II ступени с конденсатором.

Конструкция

Подогреватели низкого давления конструктивно представл яют собой вертикальный кожухотрубный цилиндрический аппарат сварной конструкции с плавающей верхней головкой.

С целью обеспечения равномерного подвода пара к трубному пучку на корпусе каждого аппарата установлен кольцевой короб (наружный кожух), из которого пар через отверстия во внутр енней обечайке по окружности подается в кольцевой зазор между т рубной системой и корпусом. Для организации направленного движе ния пара в трубном пучке, последний на 3/4 длины окружности по вс ей высоте заключен в кожух.

4Греющий пар подается в трубную систему ПНД по всей ее высо те со стороны второго хода основного конденсата и движется параллельными потоками в сторону устройства отсоса неконденсирующихся газов, поперечно омывая трубный пучо к.

Подвод и отвод основного конденсата выполнены в нижней ча сти подогревателя. Подвод пара и отвод дренажа греющего пара -

5боковой. Подогреватели выполнены двухходовыми по основн ому конденсату.

Основными узлами подогревателя являются корпус, трубный пучок, съемная крышка, распределительная и перепускная камеры, и меющие фланцевые разъемы с мембранным уплотнением. Уплотнение фланцевого разъема обеспечивается шпильками и обваркой мембран.

Корпус подогревателя состоит из съемной крышки (цилиндри ческая обечайка, штампованное днище и фланец) и неподвижной част и

(внутренней и наружной обечаек, фланца). На крышке имеется лазовый люк и штуцер для выпуска воздуха из межтрубного пространства при заполнении подогревателя водой.

каналов.

Схема движения основного конденсата и дренажа греющего пара в ОДП

98

На дренажах, закачиваемых в конденсатный трубопровод, устанавливать ОД незачем, так как охлаждение дренажа повы шает экономичность только если конденсат греющего пара слива ется в предшествующий.

Установка охладителя дренажей какого-либо подогревател я приводит к уменьшению количества отбираемого из турбины пара на этот подогреватель и к соответствующему увеличению расх ода пара из отбора с меньшим давлением; это несколько увеличивает тепловую экономичность установки. Охладители конденсат а предназначены также для уменьшения количества пара в рез ультате вскипания в трубопроводах за регулирующим клапаном, по ко торым

конденсат из подогревателя более высокого давления пере пускается в подогреватель с более низким давлением.

Охладители конденсата чаще всего устанавливаются по ход у обогреваемой воды перед подогревателем, конденсат греющ его пара которого в нем охлаждается. В ряде случаев через охладите ль дренажа пропускают не весь поток основного конденсата, ча сть потока воды байпасируется через перепускную диафрагму, сопроти вление которой рассчитывается по необходимому расходу.

Назначение, установка

Охладители дренажей ОКГ-500-25-16-IIА (ПНД-2) и ОКГ-500-25-16- IVА (ПНД-4) предназначены для переохлаждения дренажа подогревателей основным конденсатом турбины.

В условном обозначении охладителя:

ОКГ - охладитель конденсата горизонтальный; 500 - поверхность нагрева в м2;

25 - абсолютное максимальное рабочее давление основного конденсата в трубной системе в кгс/см2; 16 - абсолютное максимальное рабочее давление в корпусе в кгс/см2.

Охладители конденсата рассчитаны на эксплуатацию в режи ме “вода-вода”, их работа в режиме “вода-пар” не допускается.

Охладитель ПНД-2 устанавливается между ПНД-1 и ПНД-2 и рассчитан на пропуск половины суммарного расхода основн ого конденсата турбины, вторая половина пропускается через б айпасную линию с дроссельной шайбой.

Между ПНД-3 и ПНД-4 устанавливается охладитель ПНД-4, выполненный на пропуск половины расхода основного конде нсата и полного расхода охлаждаемого дренажа греющего пара.

Устройство

ОДП (ПО “Красный котельщик”, г. Таганрог) конструктивно представляет собой горизонтальный кожухотрубчатый цилиндрический аппарат сварной конструкции с U-образными , закрепленными в трубной решетке на вальцовке, трубками диаметром 16 мм.

Охладители выполнены двухходовыми по основному конденсату.

Основными узлами охладителей являются: корпус, трубная система и распределительная камера, имеющая фланцевый разъем с мембранным уплотнением. Уплотнение фланцевого разъема обеспечивается шпильками и обваркой мембран.

Корпус охладителя состоит из цилиндрической обечайки и штампованного днища.

На цилиндрической обечайке расположены патрубки подвода и отвода дренажа греющего пара, штуцеры отвода воздуха и дренажа.

Трубная система состоит из трубной доски и перегородок, служащих для дистанционирования теплообменных труб и организации потока среды в межтрубном пространстве.

Распределительная камера предназначена для распределен ия потока Охладитель дренажа основного конденсата по ходам в трубном пучке. На

распределительной камере расположены патрубки подвода и отвода основного конденсата, штуцеры отвода воздуха и дренажа.

Насосы слива конденсата греющего пара

Применение в тепловой схеме станции поверхностных подогревателей требует организации слива и включения в о сновной поток основного конденсата образующегося конденсата па ра отборов. Вопросы организации слива дренажей имеют большое значен ие, так как в современных паротурбинных установках на регенерат ивные подогреватели поступает от 20 до 40% полного расхода пара на турбину, а иногда и больше.

В связи с различием в давлениях трактов ПНД и ПВД схемы возврата в цикл дренажей греющего пара отличаются. Для ПН Д

используют комбинации каскадного слива с дренажными нас осами, а для ПВД только каскадный слив - в деаэратор. Последнее объясняется трудностями создания дренажных насосов отн осительно небольшой производительности для высоких температур ср еды. В условиях низких температур и давлений, то есть для ПНД, соз дание дренажных насосов и обеспечение их надежной работы затру днений не вызывает.

На каждом энергоблоке Балаковской АЭС установлено по три насоса КсВА 360-160 и КсВА 630-125.

Насос КсВА 360-160

Насос применяется для подачи конденсата (дренажа) греюще го пара в тракт основного конденсата после ПНД-1. Насос центробежн ый, вертикальный, двухкорпусный, секционного типа, трехступе нчатый, с односторонним расположением рабочих колес.

Общий вид насосного агрегата КсВА 360-160 и характеристика насоса, n=1480 об/мин

Общий вид насосного агрегата КсВА 630-125 и характеристика насоса, n=1480 об/мин

100

Основными узлами насоса являются наружный корпус (15), внутренний корпус (6). Наружный корпус сварной, состоит из приемного и напорного корпусов. Нижняя часть напорного ко рпуса служит также опорной плоскостью насоса. К наружному корпу су приварены входной и напорный патрубки (1) и (12).

Внутренний корпус состоит из корпуса подвода (14), секций (4, 1 3) и установленных в них направляющих аппаратов (3) и напорной крышки (9). Уплотнение (10) насоса сальникового типа. Ротор на соса состоит из вала (5) и собранных на нем рабочих колес (2 и 7), защитных втулок, шпонок и гаек, которые стягивают и закреп ляют детали ротора. Для улучшения всасывающей способности пер ед первой ступенью насоса устанавливают предвключенное ко лесо (16). Ротор разгружен от осевых сил с помощью барабана (8). Остато чные осевые усилия воспринимаются сдвоенным радиально-осевы м подшипником (11). Смазка подшипника осуществляется из масл яной ванны при помощи подающего винта. Нижний подшипник скольжения (17) смазывается перекачиваемым конденсатом.

Насос комплектуют электродвигателем вертикального типа , который закреплен на фонаре, установленном на напорной крышке. Ро торы насоса и электродвигателя соединены упругой муфтой. Напр авление вращения ротора насоса левое (против часовой стрелки, есл и смотреть со стороны привода).

Насос КсВА 630-125

Насос применяется для подачи конденсата греющего пара в т ракт основного конденсата после ПНД-3. Насос центробежный, вертикальный, двухкорпусный, секционного типа, с предвклю ченным колесом, двухступенчатый, с односторонним расположением рабочих колес и разгрузочным барабаном.