WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 11 |

С точки зрения контакта пара и воды ПНД подразделяются на поверхностные и смешивающие (контактного типа). В аппаратах поверхностного типа теплоносители разделены твердой поверхностью (стенкой), через которую теплота и передается от пара к воде. В аппаратах смешивающего (контактного) типа пар и вода находятся в непосредственном контакте.

ПВД, сальниковые подогреватели и охладители эжекторов выполняются только поверхностными.

Деаэрационные установки (ДУ) в системах регенеративного подогрева питательной воды ПТУ [2] предназначены:

для максимально возможного удаления из питательной воды коррозионно-агрессивных газов, как находящихся в растворенном состоянии (O2, CO2 и др.), так и образующихся при термическом разложении бикарбонатов и карбонатов ( NaHCO3, NH4HCO3, Na2CO3 и др.);

создания рабочего резерва питательной воды в баках-аккумуляторах с целью компенсации небаланса между расходом питательной воды в котел и основного конденсата турбины с учетом добавочной воды;

подогрева питательной воды в регенеративной схеме турбоустановки.

Деаэратор представляет собой теплообменный аппарат смешивающего типа. Основной подогрев воды и частичная ее дегазация осуществляются в пленочной или струйной ступени деаэратора паром из отбора турбины, а окончательный подогрев воды до температуры насыщения, глубокая и стабильная дегазация воды происходят в его барботажном устройстве. Скорость процесса удаления (десорбции) газов существенно зависит от величины поверхности (площади) контакта воды с паром, увеличение которой, как правило, достигается при помощи дробления (распыления) воды в виде струй или капель, или при ее стекании в виде тонкой пленки.

Сетевые подогреватели служат для подогрева паром из отборов турбин сетевой воды, используемой для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения тепловых потребителей. Комбинированная выработка электрической и тепловой энергии на ТЭС обеспечивает экономию топлива и, следовательно, более высокую экономичность по сравнению с раздельным производством электроэнергии на конденсационных электростанциях и теплоты котельными [2]. На ГРЭС сетевые подогреватели питаются паром из нерегулируемых отборов турбин конденсационного типа, а на ТЭЦ для этой цели используют регулируемые отборы теплофикационных турбин с давлением 0,05–0,25 МПа. Конденсат греющего пара возвращается в систему регенерации турбины, а нагреваемая сетевая вода циркулирует по замкнутому контуру: прямая сетевая вода – к потребителю, обратная – от потребителя к сете© Бойко Е.А. Расчет и проектирование рекуперативных теплообменных аппаратов ТЭС вой установке. Поскольку качество сетевой воды существенно хуже, чем качество конденсата греющего пара и нельзя допустить их смешения, сетевые подогреватели изготавливаются только поверхностными.

Сетевая установка ГРЭС, схема которой представлена на рис. 3.3 [2], обычно состоит из основного и пикового подогревателей. Основной подогреватель снабжается паром с давлением 0,05–0,15 МПа, пиковый – 0,4–0,6 МПа. Основной подогреватель используется в течение всего отопительного периода, а пиковый – только в наиболее холодное время.

На современных ТЭЦ применяется преимущественно многоступенчатый подогрев сетевой воды, поскольку он обеспечивает максимальную выработку электроэнергии на тепловом потреблении, высокую тепловую экономичность электростанции и возможность лучше регулировать работу теплофикационной установки [2]. Предвключенной ступенью подогрева сетевой воды может служить встроенный пучок конденсатора (специально выделенная для этой цели часть поверхности теплообмена). Далее сетевая вода поступает в нижний, а затем в верхний сетевые подогреватели, питающиеся паром двух соседних отборов. Давление в нижнем отборе может поддерживаться постоянным в диапазоне от 0,05 до 0,2 МПа, а в верхнем – от 0,06 до 0,25 МПа в зависимости от температурного графика теплосети.

3.2. Конструктивные схемы подогревателей поверхностного типа Рекуперативные теплообменники камерного типа нашли широкое применение на тепловых электрических станциях. Они используются в схеме регенеративного подогрева питательной воды, в сетевой подогревательной установке, для конденсации отработавшего в турбине пара, охлаждения масла в системе смазки паровой турбины и т. д.

В теплообменном аппарате один теплоноситель (теплоотдающий) передает теплоту другому теплоносителю (тепловоспринимающему). Для более полного использования теплоты подводимого пара предусматриваются специальные поверхности нагрева для охлаждения пара до параметров, близких к состоянию насыщения (охладители пара), и для охлаждения конденсата пара (охладители конденсата).

Теплообменные аппараты применяются как отдельные агрегаты или элементы оборудования технологических или энергетических установок.

Во всех рекуперативных теплообменниках применяются гладкие трубы из латуни или нержавеющей стали.

К регенеративным подогревателям электростанций предъявляются высокие требования по надежности и обеспечению заданных параметров подогрева воды – они должны быть герметичны и должна быть обеспечена возможность доступа к отдельным их узлам для ремонта и очистки поверхностей нагрева от отложений. Движение нагреваемой воды происходит внут© Бойко Е.А. Расчет и проектирование рекуперативных теплообменных аппаратов ТЭС ри труб, а греющего пара – в межтрубном пространстве. Для предотвращения вскипания нагреваемой среды и гидравлических ударов в поверхности нагрева давление греющего пара должно быть ниже давления нагреваемой воды.

Рис. 3.4. Подогреватель низкого давления ПН-400-26-2-IV: 1 – водяная камера;

2 – анкерная связь; 3 – корпус; 4 – каркас трубной системы; 5 – трубки; 6 – отбойный щиток; 7 – патрубок отсоса паровоздушной смеси; 8 – патрубок отвода конденсата греющего пара; 9 – вход пара; 10, 11 – патрубки подвода и отвода основного конденсата; 12 – подвод воздуха их вышестоящих подогревателей Заводы-изготовители в соответствии с требованиями ОСТ 108.271.17– 76 используют для маркировки регенеративных подогревателей буквенные и цифровые обозначения [3], например, ПН-400-26-7-I, ПН-800-29-7-IA, ПНС800-1,0-2 или ПВ-1600-380, где первые буквы обозначают тип подогревателя (ПН – низкого давления, ПНС – низкого давления смешивающего типа, ПВ – © Бойко Е.А. Расчет и проектирование рекуперативных теплообменных аппаратов ТЭС высокого давления), первое число – площадь поверхности теплообмена, м2, второе и третье числа – давление нагреваемой среды и греющего пара соответственно, последняя римская цифра указывает модификацию, а буква А – применимость для атомных электростанций.

На рис. 3.4 в качестве одного из возможных вариантов компоновки регенеративных подогревателей показана конструкция подогревателя низкого давления для блока К-300-240 [3].

Поверхность нагрева этого подогревателя включает 1452 U -образных трубки, концы которых закреплены в трубной доске, установленной между фланцами водяной камеры и корпуса. Внутри водяной камеры размещены анкерные болты для укрепления трубной доски и передачи части веса трубной системы на крышку корпуса. Там же устанавливаются перегородки для разделения потока воды на несколько ходов (в данном случае подогреватель имеет четыре хода). При этом возникает необходимость обеспечения плотности мест примыкания перегородок к трубным доскам. На рис. 3.5 показан один из применяемых вариантов конструкции узла уплотнения места прилегания перегородки к днищу водяной камеры.

Рис. 3.5. Узел уплотнения перегородки в водяной камере: 1 – крышка камеры (трубная доска); 2 – гнездо; 3 – разрезанная труба; 4 – перегородка Подвод греющего пара осуществляется через паровой патрубок, против которого установлен отбойный щит, связанный с каркасом трубного пучка.

Для улучшения условий передачи теплоты в корпусе установлены перегородки, обеспечивающие трехходовое поперечное движение пара.

Во всех типах трубных пучков необходимо организовать отвод конденсата греющего пара из каждого входящего в зону конденсации отсека пучка.

Для отвода конденсата пара с промежуточных перегородок рекомендуется использовать трубы каркаса трубной системы. Возможные варианты системы сбора и отвода конденсата из отсеков трубного пучка показаны на рис. 3.6.

© Бойко Е.А. Расчет и проектирование рекуперативных теплообменных аппаратов ТЭС Рис. 3.6. Принципиальные схемы сбора и отвода конденсата греющего пара из отсеков трубных пучков: а – отвод через трубу каркаса без лотка; 1 – трубы поверхности нагрева;

2 – труба каркаса трубного пучка; 3 – направляющая перегородка; 4 – бортик; б – отвод с помощью лотка и дополнительной трубы: 1 – трубы поверхности нагрева; 2 – направляющая перегородка; 3, 4 – бортики; 5 – дно лотка; 6 – отводящая труба; в – отвод через трубу каркаса с помощью лотка: 1 – трубы поверхности нагрева; 2 – труба каркаса трубного пучка; 3 – направляющая перегородка; 4 – бортик; 5 – лоток сбора конденсата; г – отвод с помощью дополнительной трубы: 1 – трубы поверхности нагрева; 3 – направляющая перегородка; 4 – бортик; 5 – отводящая труба Отвод конденсата греющего пара производится из нижней части корпуса. Из зоны над уровнем конденсата греющего пара через перфорированную полукольцевую трубу осуществляется отвод неконденсирующихся газов и воздуха. Для контроля за уровнем конденсата и его регулирования в корпусе в нижней части его имеются штуцеры присоединения водомерного стекла и импульсных трубок регулятора. Обычно уровень конденсата в корпусе такого подогревателя не должен превышать 1000 мм. На рис. 3.7 показано типовое выполнение установки на корпусе подогревателя сосуда для присоединения дистанционного указателя уровня. Датчики дистанционных указателей © Бойко Е.А. Расчет и проектирование рекуперативных теплообменных аппаратов ТЭС уровня, систем сигнализации и защиты подогревателя от переполнения присоединяются к конденсатным сосудам, устанавливаемым на корпусах подогревателя.

Пример установки такого бачка показан на рис. 3.8.

Рис. 3.7. Узел установки на корпус подогревателя сосуда для подключения дистанционного указателя уровня: 1 – сосуд; 2, 4 – импульсные линии; 3 – корпус Рис. 3.8. Схема установки сосуда для подключения устройства сигнализации о положении уровня в корпусе подогревателя На рис. 3.9 показана принципиальная схема регулирования уровня конденсата в корпусах подогревателей поверхностного типа.

Для энергоблоков большей мощности на закритические параметры применение латунных трубок в подогревателе приводит к попаданию в пита© Бойко Е.А. Расчет и проектирование рекуперативных теплообменных аппаратов ТЭС тельную воду оксидов меди и последующему отложению их в проточной части турбин. В связи с этим подогреватели оснащаются трубками из нержавеющей стали (например 1Х18Н10Т). Основные узлы таких подогревателей унифицированы. В отличие от рассмотренного выше трубная доска вваривается в корпус ниже разъема присоединения водяной камеры.

Рис. 3.9. Схема регулирования уровня конденсата в корпусах подогревателей низкого давления: 1 – водоуказательное стекло;

2 – уравнительный сосуд; 3 – дифманометр;

4 – регулирующий клапан Патрубки подвода и отвода воды присоединены к корпусу ниже фланцевого разъема присоединения водяной камеры, что существенно улучшает обслуживание и ремонт. Внутри водяной камеры имеются специальные устройства для установки анкерных связей. Трубный пучок в подогревателях имеет П-образные гибы и выполнен из двух симметричных частей для уменьшения длины труб.

Рис. 3.10. Трубы теплообменного аппарата с демпфирующими поясами: 1 – труба каркаса трубного пучка; 2 – зажим; 3 – лента; 4 – ленточная петля При проектировании теплообменных аппаратов не всегда удается за © Бойко Е.А. Расчет и проектирование рекуперативных теплообменных аппаратов ТЭС счет установки перегородок устранить опасную вибрацию труб. В эксплуатации вибрационную надежность трубных пучков аппаратов можно повысить, например, установкой специальных демпфирующих поясов. Пояса представляют собой двухрядную ленточную обвязку рабочих труб (рис. 3.10). Концы лент крепятся специальными зажимами к каркасу трубной системы. В процессе колебания трубы силы трения между трубой и лентой вызывают непрерывное уменьшение энергии системы, снижая амплитуду колебаний, а следовательно, и динамические напряжения в трубном пучке.

Рис. 3.11. Подогреватель низкого давления ПН-1500-32-6: 1 – крышка водяной камеры;

2 – отсеки водяной камеры; 3 – трубная доска; 4 – трубная система; 5 – корпус; 6 – трубы каркаса трубной системы; 7 – гидрозатвор; 8 – воздухоотсасывающее устройство;

9 – опорные лапы; 10 – воздушник; 11 – вход греющего пара; 12, 13 – вход и выход основного конденсата; 15 – выход конденсата пара; 16 – отвод воздуха; 17 – указатель уровня © Бойко Е.А. Расчет и проектирование рекуперативных теплообменных аппаратов ТЭС Достоинством этого способа являются простота, малая трудоемкость и стоимость, возможность регулирования натяга ленты при ревизиях аппарата, а также небольшое уменьшение площади для прохода пара к поверхности теплообмена.

Для демпфирующих поясов следует использовать металлическую ленту, которая образует с трубами гальваническую пару, более слабую в коррозионном отношении, чем труба с промежуточной перегородкой. Для латунных труб, например, может применяться латунная или никелевая лента. Толщина ленты (0,2–0,3 мм) должна обеспечивать необходимую гибкость ее при обвязке, а ширина (порядка диаметра трубы) – низкий уровень контактных напряжений.

Установка демпфирующих поясов приводит к увеличению частот собственных колебаний труб при соответствующем уменьшении амплитуды их колебаний, увеличению потока энергии, отводимой от труб, сокращению времени затухания свободных колебаний трубы в 2–4 раза, а также способствует повышению надежности работы аппарата.

С целью повышения вибрационной надежности трубная система в нижней части может быть дополнительно закреплена отжимными болтами, типовая конструкция которых представлена на рис. 3.12.

Рис. 3.12. Установка отжимного болта:

1 – корпус; 2 – гайка специальная; 3 – болт;

4 – колпачковая гайка; 5 – прокладка На рис. 3.11 показана конструкция еще более крупного подогревателя, который использован в регенеративной системе энергоблока К-800-240 [3].

Как видно из рисунка, греющий пар в корпус подогревателя подводится по двум симметрично расположенным патрубкам. Направление движения потока пара через трубный пучок обеспечивается установкой промежуточных перегородок. Для сбора стекающего по поверхности трубок конденсата на концах этих перегородок имеются бортики, а отвод его осуществляется по трубам каркаса трубного пучка. С этой целью в трубах каркаса имеются специальные окна на уровне прохода их через промежуточные перегородки (см. рис. 3.6).

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 11 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.