Схема с подогревателями смешивающего типа

12 3 4 5 6 7 8 9 Следующая ⇒

Вводная лекция

Целью изучения курса «Тепломеханическое и вспомогательноеоборудование электростанций» является формирование у студентовнеобходимых знаний конструкций, процессов, расчетов теплообменного,тепломеханического оборудования и трубопроводов ТЭС и АЭС, а такжевыработка умения надежной эксплуатации этого оборудования. Задачи изучения дисциплины заключаются в творческом усвоении:- конструктивных схем, состава, протекающих процессов и режимов работыоборудования;- методов и принципов расчета оборудования;- классификации и правил технической эксплуатации оборудования;- принципов и методов оптимизации и способов регулирования оборудования. Курс базируется на знаниях и умениях, полученных при изучениидисциплин: «Высшая математика», «Химия», «Физика», «Теоретическаямеханика», «Гидрогазодинамика», «Термодинамика», «Тепломассообмен»,«Тепловые и атомные электростанции».Основное оборудование: котел, турбина, генератор, трансформатор.Классификация вспомогптельного оборудованияI. По трактам:1) пароводяной тракта) оборудование, обслуживающее котлы (ПН, деаэраторы питательной воды, трубопроводы питательной воды, присоединительные паропроводы котлов, установки непрерывной и периодической продувки.б) оборудование, обслуживающее турбины (теплообменное оборудование регенеративных установок, насосы, РОУ; теплообменники, подогреватели, насосы и деаэраторы системы подогрева сетевой воды, СП, сетевые и подпиточные насосы, баковое хозяйство, станционные трубопроводы)2) Топливно-газо-воздушный тракт (дымососы, вентиляторы, золоуловители, оборудование систем пылеприготовления и т.д.)II. По цехам (отделениям)III. По назначению ( теплообменное, насосное оборудование; РОУ, деаэрационное оборудование, ПВК, струйное оборудование и т.д.)Все грузоподъемные механизмы, установленные для ремонта и обслуживания основного и вспомогательного оборудования, компрессоры для получения сжатого воздуха и дымовые трубы также относятся к вспомогательному оборудованию.Общие соображения выбора вспомогательного оборудованияВыбору предшествует разработка и расчет тепловой схемы станции. Из расчета тепловой схемы определяются абсолютные величины потоков теплоносителя и его параметры, необходимые для выбора вспомогательного оборудования. Окончательный подбор вспомогательного оборудования производится по технико-экономическим расчетам, включая тепловой, гидродинамический и прочностной расчеты, производимые с учетом каталогов заводов-изготоаителей. Одновременно с выбором вспомогательного оборудования разрабатывается развернутая тепловая схема (РТС) станции.Вспомогательное оборудование должно выбираться таким образом, чтобы обеспечивалась надежная и экономичная работа станции при наиболее характерных эксплуатационных режимах, а также при всех возможных режимах станции. Эти требования будут обеспечены, если выбранное оборудование будет удовлетворять данным расчета тепловой схемы, который выполняется для 3-4 характерных режимов.Выбор числа однотипных единиц оборудования производится, исходя из расчетной производительности узла тепловой схемы, единичной производительности оборудования, требований взаимного резервирования и наиболее экономичной загрузки.При выборе вспомогательного оборудования должны обязательно и строго соблюдаться правила всех госинспекций и надзорных организаций, а также нормы технологического роектирования. Лекции 2-3Регенеративные подогревателиПодогрев конденсата и питательной воды паром, отработавшим в турбине, называют регенеративным подогревом. Отбор пара из промежуточных ступеней турбины для этой цели называют регенеративным отбором, подогреватели для подогрева воды таким способом— регенеративными подогревателями. Пар регенеративных отборов производит в турбине работу, а тепло этого пара передается питательной воде и возвращается в котел. При этом расход тепла на образование в котле 1 кг пара уменьшается, общая экономичность электростанции возрастает.
Известно, что из всего количества тепла, подводимого к конденсационной турбине, только 25—30% превращается в механическую работу; 60—65% уносится охлаждающей водой конденсатора, а около 5% возвращается в котел с идущим на его питание конденсатом. В небольших паротурбинных установках регенеративная система состоит из 1—2 ступеней подогрева, а в крупных современных турбинах — из 7—8 ступеней. При этом путем регенерации получают 5—8% экономии топлива. Применение отборов из промежуточных ступеней позволяет уменьшить размеры лопаток последних ступеней, конденсатора и некоторых узлов самой турбины.
Наивыгоднейшая конечная температура подогрева питательной воды зависит от многих факторов: начальных параметров ТЭС, способа использования температуры уходящих газов котельных агрегатов, стоимости оборудования электростанции. Практически, исходя из общей экономичности электростанции, подогрев питательной воды ограничивают температурой 145—230° С.
■ Регенеративные подогреватели по принципу работы подразделяют на поверхностные и смешивающие.
В поверхностных подогревателях конденсат турбин или питательная вода прокачивается по стальным или латунным трубкам, а греющий пар омывает эти трубки снаружи и конденсируется на их поверхности. Температура пленки конденсата на трубках независимо от состояния пара (перегретый или насыщенный) приблизительно равна температуре насыщения пара при соответствующем давлении в паровом пространстве подогревателя. При передаче тепла от пара к воде температура нагреваемой воды всегда ниже температуры насыщения пара вследствие термического сопротивления стенки трубки и загрязнений на внутренней и наружной ее поверхности. Величина недогрева, т. е. разность температуры насыщения греющего пара и температуры воды на выходе из подогревателя, обычно 2—6° С. Недогрев воды в подогревателе определяет эффективность их работы. При проектировании и paсчетах подогревателей недогрев воды в них выбирают путем технико-экономических расчетов.В смешивающих подогревателях питательная в* да или 'конденсат непосредственно соприкасается с греющим паром.
В отечественных турбоустановках, как правило, применяют подогреватели поверхностного типа; смешивающим подогревателем в схемах является деаэратор. Температура воды в деаэраторах до

Рис. 1. Принципиальная схема турбоустановки с регенеративным подогревом питательной воды и конденсата:
ПГ— парогенератор, 7" —турбина, /" — генератор, КН — конденсатный насос, ОЭ — охладитель эжектора, СО — сальниковый охладитель, СП — сальниковый подогреватель, П1 и Н'2 — подогреватели низкого давления, КИ — конденсатор испарителя, Л —деаэратор, ПН— питательный насос, ПЗ и П4 — подогреватели высокого давления

стигает температуры насыщения греющего пара, т. е. недогрев практически равен нулю.
На рис. 21 показана принципиальная схема турбоустановк регенеративным подогревом питательной воды и конденсата. Питательная вода состоит из конденсата и химически очищенной воды.; Регенеративные подогреватели турбоустановок по схеме включения делятся на подогреватели высокого давления ПВД (ПЗ и П4) а низкого давления ПНД (П1 и П2). Как правило, в схемах турбо-] установок ПНД включают между конденсатными насосами КН и! деаэратором Д; ПВД устанавливают между деаэратором и парогенератором ПГ.
Подогреватели высокого давления с водяной стороны находятся под давлением воды питательных насосов или их первой ступени.
При этом давление воды 60—340 кгс/см2, а температура от 150 до 970° С. ПВД с паровой стороны работают при сравнительно высоких давлениях и температурах отборного пара.
Подогреватели низкого давления с водяной стороны находятся под сравнительно низким давлением, создаваемым конденсатными насосами и составляющим обычно 7—25 кгс/см2. Во избежание парообразования и гидравлических ударов в трубных системах подогревателей питательная вода или конденсат должны находиться под давлением, превышающим давление греющего пара.
Поток конденсата, перекачиваемый насосами и направляемый через группу подогревателей низкого давления в деаэратор, обычно называют потоком основного конденсата. В теплофикационных турбоустановках этот поток образуется из конденсата турбин и конденсата бойлеров, подаваемого в схему насосами бойлеров. В деаэраторе происходит смешение потоков основного конденсата турбины и дренажей (конденсатов) ПВД с другими потоками (пар из уплотнений, добавочная вода, выпар из расширителей продувки).
Поток воды, поступающей на всас питательных насосов и далее через группу ПВД в парогенератор, называют потоком питательной воды. В группу ПНД кроме подогревателей, питаемых отборным паром турбин, обычно включают сальниковые подогреватели СП и сальниковые охладители СО, охладители паровоздушной смеси эжекторов ОЭ, газоохладители генератора, конденсаторы испарителей КИ (при восполнении их потерь дистиллятом).
Сальниковые подогреватели и охладители предназначены для конденсации пара последних отсеков концевых уплотнений турбин; в них основной конденсат нагревается на 4—7° С. В охладителе эжекторов основной конденсат нагревается на 2—3° С. Газоохладители генератора представляют собой теплообменники, в которых основной конденсат подогревается на 5—7° С за счет тепловых потерь генератора.
Температура подогрева воды в регенеративных подогревателях ПВД и ПНД выбирается на основе технико-экономических расчетов примерно одинаковой и равной 25—30°С. Температура подогрева основного конденсата в конденсаторах испарителей составляет обычно 10—20° С.
В отечественных турбоустановках число регенеративных подогревателей и соответственно число отборов 5—9, температура питательной воды 218—265° С. Число отборов и температуру питательной воды определяют при технико-экономических расчетах. ^ увеличением числа отборов от 5 до 10 экономичность турбоустановки повышается на 0,2—0,6% на каждый дополнительный отбор в зависимости от конечной температуры питательной воды и их числа. Давления отборного пара не регулируются (нерегулируемые отборы) и определяются нагрузкой турбины. Если же регенеративный подогреватель подключен к регулируемому отбору, то регулятор поддерживает давление в нем постоянным в соответствии с требованиями теплового потребителя.Подогреватели высокого давления имеют различные конструкции.
Подогреватели без трубной доски с U-образными стальным трубками, привариваемыми к коллекторам (тип БИП), устанавливали на отечественных турбоустановках до 1952 г. При эксплуатации этих подогревателей обнаружилась невысокая надежность из-за технологических дефектов в местах сварки трубок и приварки и! к коллекторам.
Подогреватели Таганрогского котельного завода вертикального типа с горизонтальными двойными спиралями, концы которых вварены в вертикальные стояки-коллекторы, типа ПВСС (подогрева- тель высокого давления спиральный, секционный) выпускали взамен подогревателей БИП.
С 1959 г. по настоящее время все отечественные турбоустановки на давления пара перед турбиной 90, 130, 240 и 300 кгс/см2 комплектуют подогревателями ПВ, выпускаемыми Таганрогским котельным заводом. В марке подогревателя указывается общая поверхность нагрева (1-я цифра), расчетное давление воды (2-я цифра), расчетное давление греющего пара (3-я цифра), например ПВ-250-180-33
Основные отличия подогревателей ПВ от ПВСС и БИП заключаются в следующем.
В подогревателях ПВ применяют встроенные, т. е. размещенные в одном корпусе и в одной трубной системе, охладители пара i охладители конденсата греющего пара. Встроенные пароохладители позволяют повысить температуру питательной воды и снизить недогрев до 0—2° С за счет отбора тепла перегрева пара. Кроме того путем снижения температуры пара в пароохладителе удается снизить температуры верхнего днища и корпуса подогревателя, повысить допускаемые напряжения и уменьшить благодаря этому толщину днища и корпуса.
Подогреватели БИП и ПВСС имели индивидуальную защите Подогреватели ПВ выпускают с групповой защитой и соответствен-] но с одним входным и одним выходным автоматическими клапана-] ми на всю группу подогревателей (2 или 3), что в значительной степени упростило схему и снизило сопротивление ПВД засчет сокращения общего числа клапанов.
Подогреватели ПВСС выполняли с верхним подводом питательной воды и верхним расположением фланцевого соединения корпуса; трубная система опиралась на корпус, устанавливаемый на фундаменте. При ремонте приходилось разболчивать патрубки питательной воды и фланцевое соединение корпуса и вынимать краном трубную систему вместе с верхним днищем и патрубками.
В подогревателях ПВ трубная система вместе с нижним днищем установлена неподвижно на фундаменте. При ремонте разболчивается только фланцевое соединение и паропровод и снимают] корпус. Нет необходимости в разболчивании фланцевых соединений на патрубках питательной воды. Фланцевое соединение располагается в нижней части корпуса, т. е. в зоне минимальных температур при постоянном омывании конденсатом греющего пара, в следствие чего облегчаются условия работы фланцевого соединения.На рис. 2 показан подогреватель ПВ-350-230-21м. Он представляет собой сварную конструкцию и состоит из следующих основных частей: корпуса 1, трубных систем 2, 3 и 4, охладителя пара, собственно подогревателя и охладителя конденсата.
Съемная (верхняя) часть корпуса состоит из стальной цилиндрической обечайки диаметром 1500 мм с толщиной стенки 16 мм. В верхней части к обечайке приварено эллиптическое днище толщиной 16 мм. В нижней части к ней и днищу корпуса по оси приварены фланцы с отверстиями. Кроме того, к днищу корпуса по оси приварен патрубок подвода пара во встроенный пароохладитель. На цилиндрической части корпуса имеются штуцеры для присоединения водоуказательных приборов, отвода конденсата, отсоса воздуха, подвода конденсата греющего пара из следующих по ходу питательной воды ПВД.
Неподвижная нижняя часть корпуса состоит из металлического эллиптического днища той же толщины, что и верхнее; к днищу приварен фланец. В днище имеются вырезы, укрепленные накладками под приварку труб подвода и отвода питательной воды. Кроме того, в днище вварен пат-рубок отвода конденсата греющего пара. Днище приварено к кольцевой опоре с плитой для крепления на фундаменте. Фланцевое соединение уплотнено паранитовой прокладкой и прикреплено шпильками с колпачковыми
Рис.2. Подогреватель высокого давления ПВ-350-230-21 м.

гайками. Для возможности осуществления термической затяжки в шпильках имеются осевые отверстия диаметром 20 мм.
Трубная система подогревателя представляет собой сварную конструкцию, состоящую из двух распределительных, двух коллекторных, четырех соединительных и центральной отводящей труб перегородок и двойных спиральных змеевиков. Спирали ПВД выполнены из стальных трубок с наружным диаметром 32 мм и толщиной стенки 3,5—5 мм в зависимости от расчетного давления питательной воды.
Коллекторные, центральные и распределительные трубы, сваренные в верхней части с помощью колен и сборника с соединительными трубами и скрепленные по высоте перегородками, образуют каркас трубной системы. Две распределительные трубы диаметром 168 мм состоят каждая из двух участков, разделенных вваренной диафрагмой с отверстием для дренажа диаметром 4 мм. Диафрагмы разделяют трубную систему на два хода питательной воды. Нижние концы распределительных труб соединены с впускным коллектором, вваренным в нижнее днище корпуса. В верхней части распределительные трубы соединены с помощью соединительным труб со сборной камерой.
В соединительные трубы вварены шайбы диаметром 80 мм, ограничивающие расход питательной воды в охладитель пара. Две коллекторные трубы диаметром 168 мм также состоят из двух участ- ков, разделенных вваренной диафрагмой с отверстием для дренажа диаметром 4 мм. Эти два участка соответствуют двум ходам питательной воды. Нижние концы коллекторных труб заварены донышками. В верхней части эти трубы соединены со сборной камерой.
В распределительных и коллекторных трубах имеются два ряда; отверстий диаметром 25 мм с разделкой для приварки змеевиков. Верхний конец центральной отводящей трубы диаметром 245 мм приварен к кованой сборной камере.
В верхней части трубной системы имеется отверстие, служащее воздушником при ремонте. Отверстие закрывают запорным клапаном с медной прокладкой и пробкой.

Схема с подогревателями смешивающего типа

Достоинства:

2. ех_п=ех_в

Недостатки:

Наличие большого количества перекачивающих насосов низкая надежность.

Применяются в качестве первой и второй ступени на блоках 500-800 МВт.

С 1-2 ПНД перелив можно осуществлять за счет высокого размещения ПНД, на уровне 3-5 м водяного столба.

12 3 4 5 6 7 8 9 Следующая ⇒

Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.su - 2024 год. Все права принадлежат их авторам!