Состав и назначение конденсационной установки
Конденсационная установка — важный элемент турбоагрегата, обеспечивающий эффективное преобразование отработавшего пара в конденсат и поддержание необходимого вакуума. В её состав входят:
- конденсатор со встроенным пучком;
- воздухоудаляющее устройство;
- конденсатные насосы;
- циркуляционные насосы;
- водяные фильтры;
- система шариковой очистки конденсатора (СШО).
Конструкция и особенности конденсатора
Основные элементы и материалы
Корпус конденсатора, рассчитанного на работу с пресной охлаждающей водой, выполнен цельносварным из листовой углеродистой стали. В него вварены основные и промежуточные трубные доски, а водяные камеры составляют единое целое с корпусом и закрываются съёмными крышками.
Для снижения термических напряжений и защиты вальцовочных соединений на корпусе предусмотрены линзовые компенсаторы. Они обеспечивают подвижность основной трубной доски относительно корпуса. Кроме того, для компенсации тепловых расширений конденсатор размещён на пружинных опорах.
Особенности охлаждения и обслуживания
Конденсатор имеет две поверхности охлаждения, где в качестве охлаждающей среды выступает циркуляционная вода. Конденсаторные трубки основного и встроенного пучка снабжены отдельными камерами для подвода охлаждающей среды. Встроенный пучок выполнен двухходовым, а наибольшее давление в нём достигает 0,78 МПа (8 кгс/см2).
Конструкция конденсатора двухходовая по циркуляционной воде и разделена на две независимые половины. Каждая имеет собственный подвод и отвод воды, что позволяет:
- поочерёдно отключать половины для обслуживания;
- чистить водяные камеры и конденсаторные трубки от загрязнений без полной остановки системы.
Максимальное допустимое давление в водяных камерах составляет 0,24 МПа (2,5 кгс/см2).
Соединение с турбиной и распределение нагрузок
Конденсатор соединён с выхлопным патрубком турбины сварным способом, усиленным косынками и рёбрами жёсткости. Пружинные опоры воспринимают вес самого конденсатора без воды, тогда как нагрузка от циркуляционной воды и воды в паровом пространстве передаётся через опорные лапы ЦНД на фундаментные рамы.
Управление уровнем конденсата
Номинальный уровень конденсата в конденсатосборнике составляет 500 мм (по указателю уровня в конденсаторе). Он поддерживается регулирующим клапаном в пределах ±200 мм от номинала — по сигналу электронного регулятора уровня.
В паровой части конденсатора предусмотрена специальная камера для размещения секции ПНД‑1.
Воздухоудаляющее устройство
Воздухоудаляющее устройство включает два трёхступенчатых эжектора типа ЭП‑3‑750: один работает постоянно, второй находится в резерве. Их задача — отсос воздуха и обеспечение нормального теплообмена в конденсаторе.
Параметры работы эжекторов
Основные эжекторы:
- источник питания: пар из уравнительной паровой линии деаэраторов (6 кгс/см2) или от коллекторов 16 ата;
- минимальное избыточное давление пара перед эжектором: 0,34 МПа (3,5 кгс/см2);
- температура пара: 150–250∘C;
- расход пара на один эжектор: 750 кг/ч;
- охлаждающая среда: основной конденсат турбины.
Тепло рабочего пара эжекторов используется для подогрева основного конденсата, а конденсат после эжекторов сливается обратно в конденсатор. Оба эжектора подключены параллельно по пару, воде и воздуху.
Пусковой эжектор предназначен для быстрого создания вакуума. Он работает на тех же параметрах пара, что и основные эжекторы, но его расход выше — 1100 кг/ч.
Для срыва вакуума предусмотрена задвижка на трубопроводе отсоса воздуха из конденсатора. Управление задвижкой осуществляется дистанционно со щита управления (ЩУ).
Вспомогательные системы и оборудование
Очистка охлаждающей воды
Суммарный расход охлаждающей воды на турбоустановку достигает около 8300 м3/ч. Для очистки воды от механических примесей перед маслоохладителями турбины установлены фильтры с поворотными сетками. Они позволяют проводить промывку на ходу, не останавливая работу системы.
Конденсатные насосы
Для подачи конденсата из конденсатора через ПНД в деаэратор используются три насоса:
- два насоса типа КСВ‑125‑140 (производительность — 125 т/ч, напор — 140 м в. ст.);
- один насос типа КСВ‑200‑130 (производительность — 200 т/ч, напор — 130 м в. ст.).
Такое количество насосов гарантирует бесперебойную работу турбоустановки во всех режимах. При максимальном расходе основного конденсата в работе задействованы два насоса.
Система подачи пара на уплотнения
Турбина оснащена системой подачи пара на уплотнения, которая предотвращает подсос воздуха в вакуумную систему через концевые уплотнения цилиндров. Это особенно важно при наборе вакуума и в процессе работы турбины.
Система шариковой очистки (СШО)
СШО поддерживает чистоту трубных досок и внутренних поверхностей трубок конденсатора. Она состоит из двух автономных подсистем:
- «Фильтр» — обеспечивает предварительную очистку циркуляционной воды.
- «Шариковая очистка» — отвечает за циркуляцию шариков для очистки поверхностей.
Особенности работы уплотнений
На турбине реализована схема с самоуплотнением:
- обеспечивается отсос пара из кольцевых уплотнений ЦВД и переднего ЦНД;
- подача пара из деаэратора на уплотнения не требуется при нагрузке более 30 % номинальной.
Регулятор давления (РК‑2) на линии отсоса пара из третьих камер уплотнений поддерживает давление «до себя» в диапазоне 0,0049–0,019 МПа (0,05–0,2 кгс/см2), что позволяет пару из третьих камер выполнять уплотняющую функцию во вторых камерах.
Регулятор подачи пара (РК‑1) обеспечивает подачу пара на заднее уплотнение ЦНД, поддерживая аналогичное давление в коллекторе. Разделительная задвижка закрыта, чтобы исключить попадание горячего пара уплотнений ЦВД на заднее уплотнение ЦНД.
