Реальная схема регенеративного подогрева, применяемая на ТЭС

Схема состоит из трёх ПВД с каскадной схемой слива дренажей в деаэратор и четырёх ПНД, где так же реализована каскадная схема слива ПНД на 6 ПНД.

Все ПВД со встроенными пароохладителями (ПО) и охладителями дренажа (ОД).

По ПНД возможна установка выносных охладителей дренажа.

Сброс дренажей ПВД 7, сальникового пароохладителя (СХ), охладителя эжектора (ОЭ), подогревателей уплотнений (ПУ) осуществляется с расширителей конденсаторов турбины.

Деаэратор так же является ступенью регенеративного подогрева низкого давления, но главная функция – удаление газов, за деаэратором расположен питательный насос (для увеличения давления в цикле).

ПУ и СХ – теплообменники, утилизирующие пар уплотнительных камер турбины. ОЭ предназначен для утилизации пара, идущего на основной эжектор ПНД.

сокого давления сливаются в деаэратор, где смешиваются с пото­ком основного конденсата.Подогреватели низкого давления отечественных турбоустановок выполняют вертикальными. Они состоят из трех основных частей: верхней водяной камеры / с патрубками для подвода и отвода конденсата и с перегородками 2 для обеспечения необхо­димого числа ходов воды; корпуса 14 подогревателя; трубной системы 15, состоящей из каркаса, трубной доски и U-образных латун­ных трубок, развальцованных в трубной доске.
Каркас трубной системы образуется вертикальными связями (стойками) из швеллеров или уголков и направляющими перего­родками 16, присоединенными сваркой или с помощью болтов. В пе­регородках просверлены отверстия под трубки. Перегородки пред­назначены также для направления потока пара и отвода конденсата, стекающего по трубкам.
Пар в подогреватель подводится через патрубок 4 в корпусе. Против патрубка установлен пароотбойный щиток 5, предохраняю­щий трубки от эрозии и действия потока пара, входящего в подо­греватель с большой скоростью. Для удаления конденсата грею­щего пара паропровод имеет дренажи 6.
Расчетная поверхность нагрева заканчивается нижней перего­родкой 12. Поверхность, образуемая гнутой частью трубок, предназ­начена для конденсации выпара, получающегося при расширении горячего дренажа, сливаемого каскадно из следующего подогрева­теля более высокого давления. Конденсат греющего пара отводится подогревателя через конденсатоотводчик прямого действия или регулирующий клапан, управляемый электронным автоматическим устройством.
Для удаления неконденсирующихся газов (воздух, углекислый яз), препятствующих теплообмену и попадающих в подогреватель с паром или через неплотности при работе под вакуумом, пре­дусмотрена труба отсоса газов. Она выполнена в виде специального кол­лектора // или кольцевой трубы с отверстиями, располагаемыми на высоте 100—200 мм над нормаль­ным уровнем конденсата. Здесь наблюдается наибольшая концент­рация газов (в конце пути пара, где он практически весь сконденсиро­вался).
Газы из коллектора отсасывают­ся каскадно в следующий подогре­ватель (с более низким давлением) или конденсатор. На линии сброса устанавливают регулирующий вен­тиль или ограничительную шайбу, диаметр которой рассчитан пример­но на 2,5% максимального расхода пара на подогреватель во избежание увеличенного его пропуска.
Трубные доски подогревателей связаны с верхней водяной камерой (кроме фланцевого соединения) 4—6 анкерными связями 18 для жесткости. Подогреватели за счет перегородок 2 в водяной камере имеют от 2 до 6 ходов. Подогревате­ли низкого давления выполняют, как правило, в одном корпусе без охладителей пара и охладителей конденсата.
Только у турбоустановок К-300-240, К-500-240 и К-800-240 один из ПНД имеет встроенный охладитель пара для работы ПНД на перегретом паре. Для этого часть трубного пучка заключают в специальный кожух, в который подво­зится пар из регенеративного отбора турбины. Циркуляция части потока конденсата в охладителе обеспечивается благодаря специальным перегородкам в водяной камере. Первые по ходу конденсата и последние по ходу пара подогреватели выполняют в виде отдельных пакетов из U-образных трубок,
Рис.16. Принципиальная схема устройства подогревателя низкого давления: / — верхняя водяная камера, 2 — перегородка для воды, 3 — патрубок для отвода конденсата, 4 — патрубок для греющего пара, 5 — пароотбойныи щиток, 6 — дренажи паропровода греющего пара, 7 — импульсные устройства сигнализатора уровня, 8 — водоуказа-тельное стекло, 9 — регулятор уровня, 10 — место входа дренажа из последующего подогревателя, // — коллектор для отсоса неконденсирующихся газов, 12 — нижняя перегородка, 13 — место отсоса газа и» последующего подогревателя, 14 — корпус, 15 — трубная система, 16 — направляющая перегородка, 17 — патрубок для подвода конденсата, 18 — анкерная связь

ввальцованных в трубные доски, встроенные в конденсатор. Водяные камеры помещены с наружной стороны конденсатора, трубки ~М внутри его. Для защиты проточной части турбины при появлении свищей в латунных трубах на пакетах установлен специальный защитный кожух.
Конденсат из встроенного подогревателя сливается каскадно в конденсатор через гидравлический затвор высотой 12 м. Охладители конденсата греющего пара в ПНД устанавливают у отдельных подогревателей. Необходимость их установки обусловливается соответствующими технико-экономическими расчетами. Охладители конденсата выполняются выносными.Тепловой расчет регенеративного подогревателя может быть поверочным и конструкторским.В результате конструкторского расчета определяется поверхность нагрева и конструктивные размеры подогревателя.Целью поверочного расчета является определение температуры одного из теплоносителей или величины недогрева. Исходные данные принимаются из теплового расчета или данных испытаний. К ним относятся расход нагреваемой воды и параметры греющего пара, ее давление и температура на входе в подогреватель. Лекции 4-5 Сетевые подогревателиДля отпуска тепла на тепловых электростанциях применяют два теплоносителя: воду и водяной пар. Как правило, для отопления и горячего водоснабжения в качестве теплоносителя используют воду, для промышленной технологической нагрузки — водяной пар. Тепло, отпускаемое с ТЭЦ, берется из отбора турбин типа Т, ПТ или Р. Пиковые нагрузки покрываются теплом из паровых или водогрейных котлов.
Подробную схему отпуска тепла рассмотрим на примере сов­ременной ТЭЦ с турбинами ПТ-50-130/13 (рис. 1). Мощность тур­бины 50 МВт, начальные параметры — давление 130 кгс/см2 и тем­пература 565° С. Турбина имеет два теплофикационных регулируе­мых и пять нерегулируемых отборов пара. Верхний регулируемый отбор пара производится из цилиндра высокого давления ЦВД турбины. Отбираемый пар при давлении 10—16 кгс/см2 подводится к сборному паровому коллектору 1, откуда по паровым сетям поступает к потребителям. Этот пар используется главным образом на технологические цели. Конденсат отработавшего пара возвращается на станцию в конденсатный коллектор 2.
На случай останова турбины, а также для возможности покры­тия пиковых тепловых нагрузок на ТЭЦ имеется редукционно-охладительная установка, которая редуцирует пар из котла до давления 10—16 кгс/см2 и при необходимости подает его в паровой кол­лектор. Пар из нижнего регулируемого теплофикационного отбора при давлении 0,7—2,5<кгс/см2 используется для подогрева воды, циркулирующей в тепловых сетях.
Теплофикационная сетевая подогревательная установка турбины ПТ-50-130/13 имеет две ступени подогрева сетевой воды (основ­ную и пиковую) и соответственно две группы подогревателей (ос­новные ОП и пиковые Я/7). Сетевая вода, возвращающаяся от по­требителей, поступает в обратный водяной коллектор 3, проходит через фильтр-грязевик 5 и сетевым насосом СП подается в основ­ной подогреватель ОП, где нагревается паром из нижнего регули­руемого отбора. Давление пара в отборе искусственно регулируется в пределах 0,7—2,5 кгс/см2 в зависимости от требуемой температуры подогрева воды. Для подогрева сетевой воды до 80—85°С используется пар с давлением 0,7 кгс/см2. При необходимости подогрева воды до более высокой температуры повышают давление в отборе турбины. При давлении в отборе 2,5 кгс/см2 вода может °Ь1ть подогрета до 115—120° С.
Из основного подогревателя сетевая вода поступает или непосредственно в подающий водяной коллектор 4, или в пиковый подогреватель.

Классификация СП1) По характеру расположения трубного пучка: вертикальные, горизонтальные2) По характеру покрываемых тепловых нагрузок: пиковые и основные. Конструктивно основные и пиковые подогреватели различаются числом ходов по воде и давлением в корпусе.Подогреватели сетевой воды, подогреватели ПСГ - горизонтальные теплообменники

поверхностного типа с корпусами цельносварной конструкции.

Подогреватели сетевой воды содержат трубный пучок поверхность которого образована прямыми латунными трубами, развальцованными в трубных досках.

Для исключения повреждения труб, исключения опасных форм колебаний при вибрации в подогреватели сетевой воды установлены промежуточные перегородки.

Греющий пар поступает в подогреватели из соответствующего теплофикационного отбора турбин и конденсируется на поверхности труб пучка, внутри которых протекает и происходит нагрев сетевой воды.

Паропроводы к корпусу присоединяются через специальные диффузоры, внутри которых смонтированы концентрические рассекатели. Рассредоточение подвода пара по длине аппарата, применение двух подводов, в сочетании с входными устройствами обеспечивает равномерное распределение пара по длине поверхности, что с большой эффективностью используют подогреватели сетевой воды.

Конденсат греющего пара с поверхности труб сливается в нижнюю часть корпуса и далее в конденсатосборник. Устанавливаются специальные сопла имеющие высокий коэффициент расхода при стекании конденсата и низкий расход в сторону. Этим ограничивается поступление в подогреватели вторичного пара, образующегося в конденсатосборнике от вскипания находящегося в нем конденсата при сбросах нагрузки турбины, тем самым обеспечивается защита ее от возможного разгона этим паром.

Защита нагревающейся поверхности трубок от эрозиисо стороны входа пара обеспечена установкой в первом ряду пучка стальных трубок, в них не сетевой воды.

Подогреватели имеют компенсацию тепловых расширений труб за счет установки двойного линзового компенсатора.

Подогреватели сетевой воды обозначаются следующим образом:

ПСГ-800-3-8-I, где

ПСГ - подогреватель сетевой воды горизонтального исполнения,

800 - поверхность теплообмена по наружному диаметру труб, м²,

3 - максимальное рабочее давление греющего пара, кг/см абс,

8 - максимальное рабочее давление сетевой воды, кг/см,

I - модификация аппарата.

ПОДОГРЕВАТЕЛИ СЕТЕВОЙ ВОДЫ - модели:

ПСГ-800-3-8-I, ПСГ-1300-3-8-I, ПСГ-1300-3-8-II, ПСГ-2300-2-8-I-II

Вопросы эксплуатации СП

1) Обеспечение бесперебойной работы аппаратов с расчетными параметрами теплоносителей в течение длительного времени

2) Обеспечение наиболее экономичной работы аппаратов с максимальным использованием тепла греющей среды

Наиболее ответственными операциями являются пуски и остановы СП, т.к. при этом конструкция подогревателей испытывает наибольшие термические напряжения.

Требования, предъявляемые к СП:

1) скорость воды в трубках >1 м/с, но <3 м/с. При режиме с максимальным расходом воды в качестве расчетной принимается скорость < 2,5 м/с. Верхний предел ограничивается возможностью возникновения ударной коррозии в трубках, завальцованных в трубную доску. Нижний предел обусловлен тем, что при скорости воды < 1 м/с коэффициент теплоотдачи резко снижается.

2) Скорость пара на входе трубной системы < 50 м/с - для насыщенного пара, < 75 м/с - для перегретого по причине эрозии трубок.

3) Давление воды должно быть больше давления пара из-за возможности вскипания в трубках и гидроудара. Давление воды должно быть таким, что при максимальной температуре воды запас на вскипание составляет 15-20 ⁰С.

Проектом должны быть предусмотрены:

4) отвод воздуха из трубной системы во избежание ухудшения теплоотдачи, появления воздушных мешков.

5) Выимка трубной системы: ремонт, ревизия, испытания.

6) Запорная и пробноспускная арматура: воздушники, водомерные стекла, освещение и удобное расположение.

7) Манометры и термометры: потери давления указывают на степень чистоты трубного пучка.

8) Защита от повышения давления воды при аварии трубной системы.

Лекции 6-7