Общее описание схемы обвязки эжектора

Представленная схема раскрывает устройство и принципы технологической обвязки пароструйного эжектора модели ЭП‑3‑750 — ключевого элемента систем поддержания вакуума и отсоса неконденсируемых газов в турбинном оборудовании.

Чертеж даёт полное представление о:

• конструктивных особенностях эжектора;
• точках подключения к основным и вспомогательным линиям;
• направлении потоков рабочего пара и откачиваемых сред;
• расположении контрольно‑измерительных приборов и арматуры;
• взаимосвязи эжектора с другими компонентами технологической установки.

Особенности конструкции и подключения эжектора

Эжектор ЭП‑3‑750 спроектирован для эффективной работы в условиях промышленных энергоустановок. Его технологическая обвязка обеспечивает:

• стабильную подачу рабочего пара с заданными параметрами;
• надёжный отсос воздуха и неконденсируемых газов из обслуживаемого объёма;
• отвод конденсата после теплообмена;
• возможность оперативного контроля режимов работы;
• безопасное обслуживание и проведение регламентных проверок.

На схеме детально отображены:

• входной патрубок для подачи рабочего пара;
• камера смешения и диффузор;
• линии отсоса неконденсируемой среды;
• дренажные и продувочные линии;
• запорно‑регулирующая арматура;

Доступ к цифровой схеме

Скачать файл «Схема пароструйного эжектора» в формате AutoCAD 2010 (Яндекс.Диск) >>>

Параметры острого пара и вакуумная система конденсатора

Эксплуатация паровой турбины разрешена исключительно в рамках строго регламентированных термодинамических характеристик. Выход рабочих сред за установленные коридоры требует немедленной корректировки режима.

• Давление свежего пара: рабочий диапазон ограничен значениями 12,15–13,62 МПа (124–139 кгс/см²).
• Температура пара: допускается поддержание в пределах 480–570 °С.
• Разрежение в конденсаторе: предельное снижение вакуума не должно превышать -0,058 МПа (-0,6 кгс/см²). В отдельных эксплуатационных условиях максимальное давление в конденсаторе дополнительно ограничено величиной 0,011 МПа (0,12 кгс/см²).

Механическая диагностика роторной линии и вибрационный контроль

Осевые и тепловые перемещения

Пространственное положение вращающихся элементов отслеживается непрерывно. Запрещена работа машины при следующих отклонениях:

• Осевой сдвиг ротора: допустимый коридор от −1,7 до +1,2 мм.
• Относительное расширение ротора ЦВД: от −2,0 до +3,0 мм.
• Относительное расширение ротора ЦНД: от −2,5 до +3,0 мм.

Геометрия вала и допустимая вибрация

Контроль биения и колебаний осуществляется как на низких, так и на номинальных оборотах:

• Искривление вала на валоповоротном устройстве (ВПУ): не более 0,07 мм.
• Радиальное биение при рабочей частоте 3000 об/мин: предельное значение 0,25 мм.
• Вибрация подшипниковых опор: аварийный порог по виброскорости установлен на отметке 11,2 мм/с.

Температурно-гидравлические ограничения масляной системы и газовоздушной среды

Стабильность работы опорных узлов и генератора обеспечивается контролем температурных и гидравлических показателей смазочного контура:

• Давление в системе смазки: минимально допустимое 0,029 МПа (0,3 кгс/см²).
• Уровень масла в баке: не ниже нулевой отметки по измерительной шкале.
• Температура масла после охладителей: должна поддерживаться не ниже 35 °С.
• Температура слива из подшипников: максимум 75 °С.
• Нагрев баббита опорных подшипников и колодок упорного подшипника: критический предел 95 °С.
• Температура холодного газа генератора: ограничение 55 °С.
• Температура выхлопной части ЦНД: не должна превышать 80 °С.

Давления в контрольных ступенях и режимы отбора пара

Гидродинамические процессы в проточной части регулируются через мониторинг давлений в регулирующих ступенях и камерах отборов:

• Регулирующая ступень ЦВД: давление не должно подниматься выше 9,99 МПа (102 кгс/см²).
• Регулирующая ступень ЦНД: предельное значение 0,29 МПа (3 кгс/см²).
• При активном регуляторе давления (РД) промышленного отбора давление в камере обязано удерживаться в диапазоне 0,68–1,66 МПа (7–17 кгс/см²).
• Для теплофикационного отбора допустимый интервал составляет 0,029–0,147 МПа (0,3–1,5 кгс/см²).
• Запрещается эксплуатация при нахождении сервомоторов поворотной диафрагмы ЦНД в крайних положениях (верхний или нижний упор) одновременно с включенным регулятором отборов.

Расходные характеристики и электрическая нагрузка

Производительность турбоагрегата и его взаимодействие с энергосистемой ограничены следующими порогами:

• При давлении в камере промышленного отбора 0,68–0,78 МПа (7–8 кгс/см²) расход свежего пара лимитируется значениями 280–300 т/ч.
• Суммарный расход свежего пара при любой комбинации отборов не должен превышать 396 т/ч.
• Максимальная генерируемая электрическая мощность: 75 МВт.
• Расход пара, направляемого в конденсатор: жесткий лимит 180 т/ч независимо от текущего режима.
• Пусковые ограничения: после аварийного сброса нагрузки, продолжительной работы на холостом ходу или питания собственных нужд свыше 30 минут требуется соблюдение специальных процедур запуска.

Регламент действий оперативного персонала

При фиксации выхода любого контролируемого параметра за установленные границы, смена персонала обязана незамедлительно выполнить действия по восстановлению штатных характеристик оборудования. Если нормализация режима невозможна в кратчайшие сроки или параметры продолжают стремиться к аварийным значениям, турбоагрегат подлежит принудительной остановке для предотвращения критических повреждений роторной линии и проточной части.

Общая схема движения сред

Основной функцией регенеративного контура является многоступенчатый нагрев питательной воды за счёт энергии пара, отбираемого из промежуточных ступеней турбоагрегата. Турбинный конденсат проходит последовательный маршрут через теплообменное оборудование: основные эжекторы, вакуумный охладитель уплотнений (комплекс КПУ-50-2,5-2), встроенный подогреватель ПНД-1, охладитель пара уплотнений марки ПСВ-90, а также подогреватели низкого давления ПНД-2, ПНД-3 и ПНД-4. После этого среда направляется в деаэратор.

Дальнейший путь осуществляется уже под высоким давлением: питательный электронасос (ПЭН) перекачивает воду через каскад подогревателей высокого давления (ПВД-5 → ПВД-6 → ПВД-7), откуда она поступает непосредственно в паровой котёл.

Оборудование регенеративной схемы низкого давления

Подогреватель ПНД-1

Аппарат конструктивно интегрирован в корпус конденсатора. Он представляет собой односекционный горизонтальный теплообменник, оснащённый водяной камерой и трубной решёткой, в которой методом развальцовки закреплены U-образные латунные трубки. Конденсат греющего пара отводится в конденсатор через гидрозатвор.

Система отсоса и охлаждения пара уплотнений

Для поддержания разрежения в крайних камерах концевых лабиринтовых уплотнений применяется вакуумный охладитель типа КПУ-50, укомплектованный паровым эжектором. Система обеспечивает абсолютное давление в камере отсосов в пределах 0,093–0,095 МПа (0,95–0,97 кгс/см²). Рабочим агентом эжектора служит пар, отбираемый из деаэратора. Тепловая энергия как отсасываемого, так и рабочего пара утилизируется путём пропуска основного конденсата через охладитель. Образующийся конденсат греющего пара отводится в конденсатор через расширительную ёмкость и гидрозатвор.

В охладитель пара уплотнений (ПСВ-90) подаётся пар из третьих камер концевых лабиринтных уплотнений турбины. Его конденсат также направляется в конденсатор.

Подогреватели ПНД-2, ПНД-3 и ПНД-4

Аппараты выполнены в вертикальном исполнении, имеют сварную конструкцию и поверхностный тип теплообмена. Трубная система собрана из латунных трубок, закреплённых развальцовкой в трубных досках. Водяная полость всех трёх подогревателей работает под полным напором конденсатных насосов.

Режим дренажа зависит от нагрузки турбоагрегата: при малых нагрузках конденсат греющего пара отводится каскадом непосредственно в конденсатор, а в штатном режиме эксплуатации дренаж из ПНД-2 перекачивается специальным насосом в магистраль основного конденсата. В случае превышения допустимого уровня конденсата в любом из аппаратов автоматически закрывается запорная арматура на паропроводе соответствующего отбора.

Оборудование регенеративной схемы высокого давления

Конструктивные особенности и защита ПВД

Подогреватель ПВД-5 по своему исполнению идентичен решениям, применённым на турбоагрегатах блоков №8 и №10. Аппараты ПВД-6 и ПВД-7 относятся к камерному типу сварной конструкции. Все подогреватели высокого давления объединены общей системой защиты от критического повышения уровня конденсата.

При достижении уровня конденсата первой ступени срабатывает предупредительная сигнализация. Если уровень поднимается до второй уставки, активируется аварийная защита: группа ПВД отключается по водяной магистрали, запорные клапаны на паровых отборах турбины закрываются, а питательная вода переводится на байпасную линию. Дренаж греющего пара организован по каскадной схеме: из ПВД-7 в ПВД-6, затем в ПВД-5, после чего направляется в деаэраторы.

Регулирование уровня дренажей

Все подогреватели высокого и низкого давления, за исключением встроенного ПНД-1, оснащены регулирующими клапанами отвода конденсата. Управление этими клапанами осуществляется электронными регуляторами уровня.

Автоматизация и системы безопасности

Клапаны обратного стока (КОС)

На паропроводах регенеративных и регулируемых отборов (кроме линии к ПНД-1) смонтированы обратные клапаны (КОС). Их основная функция — предотвращение раскрутки ротора турбины и недопущение охлаждения горячих цилиндров обратным потоком пара при резких сбросах нагрузок или отключении генератора от энергосистемы.

Каждый КОС приводится в действие гидравлическим сервомотором, взведение которого осуществляется давлением конденсата. Закрытие арматуры инициируется сигналами от концевых выключателей сервомотора АСК и выключателя генератора. Для возможности раздельных испытаний клапаны разделены на три группы управления, что позволяет проверять работу арматуры высокого и низкого давления независимо друг от друга.

Обеспечение охлаждения и циркуляции

На линии основного конденсата, расположенной сразу за охладителем ПСВ-90, предусмотрены регулирующий клапан уровня конденсатора и запорная арматура рециркуляционной линии. Такая компоновка гарантирует постоянную подачу охлаждающей среды к основным эжекторам, охладителю пара уплотнений с эжектором и самому аппарату ПСВ-90. Кроме того, данная схема обеспечивает надёжное питание системы КОС конденсатом, находящимся под напором конденсатных насосов.

Принцип организации воздушного охлаждения

Внутри корпуса турбогенератора реализована замкнутая система циркуляции охлаждающего воздуха. Её работа обеспечивается вентиляторами, установленными на валу турбогенератора.

Для охлаждения воздуха используются водяные воздухоохладители — всего в системе задействовано 6 устройств. Они сгруппированы в две кассеты, которые подвешены к корпусу статора с боковых сторон. Такая компоновка позволяет равномерно распределять потоки охлаждённого воздуха и эффективно отводить тепло от ключевых компонентов генератора.

Схема водоснабжения воздухоохладителей

Подача воды к воздухоохладителям организована по чёткой схеме:

• источник воды — напорный циркводовод (после прохождения через фильтры);
• отвод отработанной воды — в сливные циркводоводы.

Такая схема обеспечивает непрерывную циркуляцию охлаждающей воды и поддерживает стабильную работу воздухоохладителей.

Нормативные температурные режимы и расход воды

Система охлаждения спроектирована с учётом строгих температурных ограничений, гарантирующих надёжную работу турбогенератора.

Параметры охлаждающего воздуха:

• номинальный диапазон: 30–40∘C;
• минимально допустимая температура: не ниже 25∘C (снижение ниже этого уровня недопустимо);
• максимально допустимая температура: 55∘C.

Параметры охлаждающей воды:

• номинальная температура: 33∘C;
• наименьшая допустимая температура: 15∘C.

Расход охлаждающей воды

Номинальный расход воды в системе составляет 252 м3/час. Этот показатель рассчитан с учётом тепловой нагрузки генератора и обеспечивает эффективное охлаждение воздуха при всех режимах работы оборудования.