3. Пароводяной тракт и конструкция поверхностей нагрева.

3.1. Схема пароводяного тракта.

Пароводяной тракт сверхкритического давления выполнен двухпоточным с самостоятельным регулированием питания и температуры по каждому потоку (нитке). Каждый поток (нитка) расположен симметрично относительно оси котла. Описание пароводяного тракта дано для одного потока.

После подогревателей высокого давления (ПВД) по трубопроводу диаметром: бл.1,2 - 377х45 мм, бл.3,4 – 377х50 мм из стали 15ГС, на котором последовательно установлена расходомерная шайба, обратный клапан Dу=300 мм питательная вода подводится к двум регулирующим питательным клапанам Dу=250 мм (РПК).

¹После РПК по трубопроводу диаметром: бл.1,2 – 325х40 мм, бл.3,4 – 325х42 мм из стали 15ГС питательная вода через расходомерную шайбу поступает в коллектор диаметром 325х50 мм, сталь 20, откуда четырьмя перепускными трубами диаметром 159х20 мм, сталь 20, подается во входной коллектор диаметром 325х50 мм, сталь 12Х1МФ, водяного экономайзера.

Блок ст. № 1.

Пройдя водяной экономайзер, вода из выходного коллектора диаметром 325х50 мм, сталь 12Х1МФ, по четырем трубам диаметром 159х18 мм, сталь 12Х1МФ поступает во входной коллектор подвесной системы диаметром 325х50 мм, сталь 15Х1М1Ф, расположенный в конвективной шахте котла под КПП НД II ступени (вдоль боковой стены) и, пройдя по трубам, собирается в трех коллекторах диаметром 219х36 мм, сталь 12Х1МФ, расположенных на потолке конвективной шахтой котла, откуда шестью трубопроводами диаметром 133х15 мм, сталь 12Х1МФ подводится к смесительному коллектору диаметром 325х45 мм, сталь 12Х1МФ, на котором установлено измерительное устройство.

Блок ст. № 2, 3, 4.

Пройдя водяной экономайзер, вода из выходного коллектора диаметром 325х50 мм, сталь 12Х1МФ, по четырем трубам диаметром 159х18 мм, сталь 12Х1МФ поступает в два входных коллектора подвесной системы диаметром 325х38 мм, сталь 12Х1МФ, расположенных в конвективной шахте котла под КПП НД II ступени и, пройдя по трубам, собирается в двух коллекторах диаметром 325х38 мм, сталь 12Х1МФ, расположенных в конвективной шахте котла, откуда шестью трубопроводами диаметром 133х15 мм, сталь 12Х1МФ подводится к смесительному коллектору диаметром 325х45 мм, сталь 12Х1МФ, на котором установлено измерительное устройство. Между выходными коллекторами ПС выполнены перемычки для выравнивания температуры среды на входе в НРЧ и подовый экран.

Из смесительного коллектора вода по шести трубопроводам диаметром 133х15 мм, сталь 12Х1МФ подается к четырем коллекторам нижней радиационной части и пода котла, расположенных в «теплых» ящиках под подом котла. Из выходных коллекторов нижней радиационной части по шести трубопроводам диаметром 133х15 мм пароводяная смесь направляется в смесительный коллектор диаметром 325х45 мм, сталь 12Х1МФ, из него девятью трубами диаметром 133х15 мм, сталь 12Х1МФ пар поступает во входные коллекторы первой ступени средней радиационной части диаметром 159х28 мм, (блок №4 219×36 мм), сталь 12Х1МФ и, пройдя трубы СРЧ, попадает в выходные коллекторы СРЧ I-й ступени, из которых пар шестью трубами диаметром 133х15 мм, сталь 12Х1МФ направляется в шесть входных коллекторов диаметром 159х28 мм, сталь 12Х1МФ фронтальных и задних экранов СРЧ II-й ступени и тремя перепускными трубами диаметром 108х14 мм, сталь 12Х1МФ направляется к трем входным коллекторам диаметром 159х28 мм, сталь 12Х1МФ боковых панелей СРЧ II-й ступени.

На блоках № 1,2,3 входные коллектора СРЧ-I выполнены вертикальными, на блоке № 4 горизонтальными с целью улучшения тепловой разверки (равномерности распределения температуры) поверхности.

Пройдя СРЧ-2 среда поступает в девять выходных коллекторов диаметром 159х28 мм, сталь 12Х1МФ, а затем девятью перепускными трубами диаметром 133х15 мм, сталь 12Х1МФ поступает в смесительный коллектор диаметром 325х45 мм, сталь 12Х1МФ и из него девятью трубами диаметром 133х15 мм, сталь 12Х1МФ направляется в девять входных коллекторов верхней радиационной части (ВРЧ) диаметром 159х28 мм, сталь 12Х1МФ. Из девяти выходных коллекторов блоков ВРЧ диаметром 159х28 мм, сталь 12Х1МФ, пар девятью трубами диаметром 133х15 мм, сталь 12Х1МФ подается в смесительный коллектор диаметром 325х45 мм, сталь 12Х1МФ. Из этого коллектора пар шестью трубами диаметром 133х15 мм, сталь 12Х1МФ поступает в три входных коллектора экранов поворотной камеры диаметром 219х36, сталь 12Х1МФ.

На блоке № 1 часть потока, трубой диаметром 133х15 мм, сталь 12Х1МФ, на которой установлена дроссельная шайба диаметром 47 мм, байпассируется помимо ЭПК.

После экранов поворотной камеры пар поступает в три выходных коллектора диаметром 219х36 мм, сталь 12Х1МФ, а затем шестью перепускными трубами диаметром 133х15 мм, сталь 12Х1МФ поступает в сборный коллектор диаметром 325х45 мм, сталь 12Х1МФ, расположенный горизонтально вдоль боковой стены конвективной шахты и установленный на отметке 42,6 м. В коллекторе установлена встроенная задвижка (ВЗ) Dу=250 мм, разделяющая пароводяной тракт на испарительную и перегревательную части. В период растопки ВЗ закрывается и используется ее байпас (Д-3). ВЗ байпасируется трубопроводом диаметром 219х30 мм, сталь 12Х1МФ, от которого среда подводится двумя трубопроводами диаметром 159х18 мм (сталь 12Х1МФ) к двум встроенным сепараторам (ВС) диаметром 377х50 мм, сталь 12Х1МФ. На входе в ВС расположен дроссельный шиберный клапан Dу=175 мм с электроприводом (Д-1). Д-1 предназначен для поддержания сверхкритического давления и устойчивой гидродинамики потока при растопке котла и при работе турбины с давлением до 160 кгс/см².

Из ВС вода отводится двумя трубопроводами диаметром 159х18 мм, сталь 12Х1МФ, подводится к трубопроводу диаметром 219х30 мм, сталь 12Х1МФ, на котором последовательно установлены расходомерное устройство, сбросной клапан Д-2 Dу=100 мм и две сбросные задвижки КЗ-242А, А'; Б, Б' (СЗ) в растопочный расширитель 15 кгс/см² (РС-20), в расширителе происходит разделение воды и пара, вода отводится в циркводовод или в конденсатор турбины, пар - через ПСБУ БРОУ в конденсатор турбины или коллектор собственных нужд блока.

Пар из ВС отводится двумя трубами диаметром 159х18 мм, сталь 12Х1МФ и собирается в сборный коллектор диаметром 219х30 мм, сталь 12Х1МФ, а затем через клапан Д-3 поступает в перегревательный тракт за ВЗ. После ВЗ и смесительного коллектора диаметром 325х45 мм, сталь 12Х1МФ пар шестью перепускными трубами диаметром 133х15 мм, сталь 12Х1МФ подается во входной коллектор диаметром 219х36 мм, сталь 12Х1МФ потолочного пароперегревателя и, пройдя трубы потолочного перегревателя, попадает в два выходных коллектора диаметром 219х36 мм, сталь 12Х1МФ и далее шестью перепускными трубами диаметром 133х15 мм, сталь 12Х1МФ направляется в смесительный коллектор диаметром 325х45 мм, сталь 12Х1МФ, в котором установлен пароохладитель первого впрыска.

На блоке № 1 часть потока, трубой диаметром 159х18 мм, сталь 12Х1МФ, на которой установлена дроссельная шайба диаметром 93 мм, байпассируется помимо потолочного пароперегревателя.

Блок ст. № 1.

За пароохладителем из коллектора пар подается десятью трубами диаметром 108х14 мм, сталь 12Х1МФ в десять входных коллекторов диаметром 159х28 мм, сталь 12Х1МФ ширм первой ступени ширмового пароперегревателя (ШПП-1). После ширм первой ступени пар поступает в десять выходных коллекторов диаметром 159х28 мм, сталь 12Х1МФ и далее собирается в коллекторе диаметром 325х50 мм, сталь 12Х1МФ и из него пятью трубами диаметром 159х32 мм, сталь 12Х1МФ, направляется в смесительный коллектор диаметром 325х50 мм, сталь 12Х1МФ. Из смесительного коллектора семью трубами диаметром 159х28 мм, сталь 12Х1МФ пар поступает в средние семь ширм второго ряда, образующие вторую ступень ширмового пароперегревателя. Из ширм второй ступени по семи трубам диаметром 159х28 мм, сталь 12Х1МФ, пар поступает в сборный коллектор диаметром 325х50 мм, сталь 12Х1МФ, в котором установлен второй впрыскивающий пароохладитель. За пароохладителем сборный коллектор выполнен U-образно, таким образом, что из этого коллектора по семи трубам диаметром 159х28 мм, сталь 12Х1МФ, пар поступает в семь крайних ширм второго ряда, образующих третью ступень ширмового пароперегревателя. Движение пара в ширмах прямоточное. Из ширм третьей ступени пар по семи трубам диаметром 159х32 мм, сталь 12Х1МФ направляется в смесительный коллектор диаметром 377х60 мм, сталь 12Х1МФ.

Из смесительного коллектора пар шестью трубами диаметром 159х22 мм, сталь 12Х1МФ, поступает во входной коллектор диаметром 273х40 мм, сталь 12Х1МФ, конвективного пароперегревателя высокого давления. Из коллектора пар поступает в блоки пароперегревателя перепускными трубами диаметром 108х20 мм, сталь 12Х1МФ. Затем, пройдя блоки пароперегревателя, пар перепускными трубами диаметром 108х20 мм, сталь 12Х1МФ, направляется в паросборный коллектор диаметром 377х70 мм, сталь 12Х1МФ. На паропроводе каждого потока установлен пусковой впрыскивающий пароохладитель диаметром 325х60 мм, сталь 15Х1МФ и измерительное устройство.

Блок ст. № 2, 3, 4.

После первого впрыска, по десяти перепускным трубам диаметром 108х14 мм, сталь 12Х1МФ, пар подается в десять входных коллекторов диаметром 159х28 мм, сталь 12Х1МФ ширм первой ступени ширмового пароперегревателя (ШПП-1). Пройдя трубы ШПП-1, пар попадает в десять выходных коллекторов диаметром 159х32 мм, сталь 12Х1МФ и далее в два выходных коллектора диаметром 273х40 мм, сталь 12Х1МФ – наружные пять ширм подключены к первому коллектору, внутренние пять ширм ко второму. От первого коллектора пар попадает в семь внутренних входных коллекторов диаметром 159х28 мм, сталь 12Х1МФ ширм второй ступени ширмового пароперегревателя (ШПП-2), от второго коллектора пар попадает в семь наружных входных коллекторов диаметром 159х28 мм, сталь 12Х1МФ ширм второй ступени.

Пройдя ШПП-2, пар по четырнадцати выходным коллекторам диаметром 159х32 мм, сталь 12Х1МФ поступает в смесительный коллектор диаметром 325х60 мм, сталь 12Х1МФ, в котором установлен пароохладитель второго впрыска. После второго впрыскивающего пароохладителя пар из левой стороны котла (относительно оси котла) переходит на правую сторону котла, а из правой (по второму коллектору с впрыскивающим пароохладителем) в левую сторону котла и его шести трубам диаметром 159х22 мм, сталь 12Х1МФ, поступает во входной коллектор диаметром 273х40 мм, сталь 12Х1МФ, конвективного пароперегревателя сверхкритического давления (КПП ВД).

Пройдя КПП ВД, пар поступает в его выходную камеру диаметром 377х70 мм, сталь 12Х1МФ, к торцу которой приварен паропровод свежего пара диаметром 325х60 мм, сталь 15Х1МФ, в котором установлен пусковой пароохладитель и измерительное устройство, по которому пар с давлением 255 кгс/см² и температурой 545°С через главную паровую задвижку (ГПЗ), стопорный клапан и регулирующие клапаны поступает в цилиндр высокого давления (ЦВД) турбины.

Блок ст. № 1, 2, 3, 4.

После ЦВД турбины пар по паропроводу диаметром 465х16 мм, сталь 20, поступает к трехходовому регулирующему клапану (РКТ), от которого направляется во входной коллектор диаметром 426х20 мм, сталь 12Х1МФ, конвективного пароперегревателя низкого давления первой ступени (КПП НД-I), а также байпасируется в выходные коллекторы двумя трубами диаметром 219х16 мм, сталь 20.

Пройдя КПП НД-I ст., пар поступает в его две выходные камеры, по которым перебрасывается в два входных коллектора диаметром 426х20 мм, сталь 12Х1МФ, КПП НД-II cт.

В камерах между выходом из КПП НД-I ст. и входом в КПП НД-II ст. установлены два пароохладителя аварийного впрыска. Пройдя КПП НД-IIст. пар поступает в выходной коллектор диаметром 630х30 мм, сталь 15Х1МФ и дальше по паропроводу "горячего" промежуточного перегрева диаметром 630х25 мм – блок № 1,2 и 630х28 мм – блок № 3,4, сталь 15Х1МФ, через блок клапанов среднего давления к цилиндру среднего давления (ЦСД) турбины. Рпп=39 кгс/см²; Tпп=545°С.