ПВД – полное наименование «Подогреватели высокого давления» предназначены для подогрева питательной воды в системе регенеративного подогрева турбины.

ПВД выполняются в виде унифицированных конструкций камерных кожухотрубчатых теплообменников с нижнем расположением трубной решетки и поверхности теплообмена из «П»- образных труб.

ПВД состоит из 3-х основных узлов:

— корпуса;

— КПВ (камера питательной воды);

— трубной системы.

Питательная вода, осуществляя движение от входного патрубка КПВ к выходному, подогревается последовательно в трёх зонах нагрева конденсатом пара, насыщенным и перегретым паром.

Трубная система представляет собой сварную конструкцию, состоящую из трубной решетки, зон охлаждения конденсата, зона конденсации пара, теплообменных труб, закреплённых в трубной решетке вальцовкой и сваркой, а также нижней камеры, через которую организован подвод пара и выход конденсата греющего пара.

В охладителе пара (ОП) для отвода конденсата пара, образование которого возможно при пусках и работе ПВД на пониженных нагрузках, служит отводящая труба и дренажные каналы, выходящие за боковую поверхность трубной решетки.

На периферийной части трубной решетки, свободной от теплообменных труб выполнено углубление, в котором размещен кольцевой коллектор сбора шлама с отверстиями, расположенными над поверхностью трубной решетки, через которые отводится шлам.

КПВ имеет внутри защитный кожух. Полости между защитным кожухом и входной и выходной камерой сообщаются через отверстия, проходные сечения которых рассчитаны таким образом, чтобы в рабочих условиях была перетечка некоторой части воды, способствующая выравниванию температур стенок КПВ. Туда же подводится конденсат для снижения скорости разогрева стенок КПВ при пуске ПВД и скорости их охлаждения при потере греющего теплоносителя – пара. В обечайке КПВ установлены самоуплотняющиеся лазовые затворы, предназначенные для внутреннего осмотра и возможного ремонта узла закрепления теплообменной трубки с трубной решеткой.

ДЗУ (быстродействующее защитное устройство) состоит из клапана впускного и обратного. Клапан впускной служит для включения группы ПВД в работу, либо отключения их и перепуска питательной воды по байпасу в аварийных случаях переполнения конденсатом парового пространства ПВД. Впускной клапан управляется гидроприводом, на который подается конденсат от конденсатных насосов. Обратный клапан служит для отключения группы ПВД от коллектора питательной воды и предотвращения попадания воды в ПВД.

Пример паспорта трубопровода питательной воды в обвязке ПВД (подогревателя высокого давления).

Трубопровод спроектирован Ростовским теплоэлектропроектом.

Изготовлен на Белгородском заводе Энергетического машиностроения.

Скачать паспорт трубопровода питательной воды в формате pdf >>>

Указания по гидромеханической очистке трубного пучка конденсатора.

Для организации устойчивой циркуляции пористых резиновых шариков (ПРШ) системы шариковой очистки необходимо выполнить гидромеханическую очистку трубок конденсатора:

• Внутренних поверхностей теплообменных трубок конденсационной установки;
• Внутренних поверхностей входных выходных и поворотных камер конденсационной установки;
• Трубопроводов циркуляционного водоснабжения в пределах циркуляции ПРШ (от фильтров предочистки до входных камер конденсатора, от сливных камер конденсатора до шарикоулавливающих устройств).

Объёмы гидромеханической очистке:

1. Гидромеханическая очистка конденсатора:

1.1 Внутренняя поверхность теплообменных трубок конденсатора 50 КЦС-4 (трубка 23/25, количество трубок — 5300 шт. (6,6 м) – 3000 м²

1.2 Внутренняя поверхность входных выходных, поворотных камер, крышек и трубных досок конденсатора – 64,33 м²

2. Гидромеханическая очистка подводящих (напорных) и сливных трубопроводов в зоне действия шариковой очистки:

2.1 Внутренняя поверхность трубопроводов Ду 800 от фильтров предочистки до входных камер конденсатора, от сливных камер конденсатора до шарикоулавливающих устройств – 80,2 м²

Технологическая (принципиальная) схема системы шариковой очистки конденсатора турбины.

1. Фильтр самоотмывающийся поворотный ФСП-1,0/0,8 (количество — 2 шт.)

• Номинальная производительность – 3600 м³ /час;
• Расчётное давление воды – до 0,25 МПа;
• Максимально допустимое давление воды – 0,6 МПа;
• Гидравлическое сопротивление чистого фильтра — 5 кПа;
• Максимально допустимое гидравлическое сопротивление загрязненного фильтра 20 кПа;
• Частота вращения ротора – 22,4 об/мин;
• Мощность электропривода — 1,5 кВт;
• Напряжение питания 380 В;
• Крутящий момент на выходном валу электропривода — 60 кг м.

2. Фильтр грязевый (количество — 2 шт.)

• Расчетное давление воды 0,25 МПа;
• Диаметр фильтрующих отверстий 12 мм;

3. Шарикоулавливающее устройство ШУУ-0,8 (количество — 2 шт.)

• Рабочее давление воды в корпусе – до 0,25 МПа;
• Зазор между пластинами – 10 мм;
• Гидравлическое сопротивление при номинальном расходе воды, не более -3 кПа.

4. Насос шариковой очистки НШО (количество — 1 шт.)

• Производительность – 80 м3 /час;
• Напор – 20 м.вод.ст;
• Потребляемая мощность — 7,6 кВт;
• Напряжение питания – 380 В;
• Частота вращения – 1500 об/мин.

5. Загрузочная камера ЗК-0,017 (количество — 1 шт.)

• Максимально допустимое давление воды в корпусе – до 0,6 МПа;
• Полезный объём — 0,017 м³;
• Максимальное количество загружаемых шариков – 1000 шт;
• Тип электропривода МЭО-40/63-0,63-93 ТУ25-7549.002-90;
• Напряжение питания 380 В.

5. Тройник для шариков (количество — 1 шт.)

• Диаметр присоединяемых трубопроводов – Ду100хДу80хДу80.
• Максимально допустимое давление воды в корпусе –0,6 МПа.

6. Технологический люк Л-0,5 (количество — 4 шт.)

• Максимально допустимое давление воды–0,6 МПа.

Скачать схему технологическую системы шариковой очистки в формате pdf >>>

Загрязнение трубок конденсатора турбоагрегата приводит к ухудшению теплообмена и как, следствие к уменьшению вакуума в конденсаторе. Ухудшение вакуума, связанное с загрязнением поверхности охлаждения конденсаторов, достигает на электростанциях 1-2%, а в некоторых случаях, при особенно плохом качестве воды 3-4%.

Отклонение вакуума в конденсаторе турбины от номинального, при известной температуре охлаждающей воды резко снижает экономичность работы турбоустановки и влияет на надежность работы последней ступени турбины. Кроме того, при отклонении вакуума происходит снижение энергетической мощности турбоагрегата.

В «Правилах технической эксплуатации электрических станций и сетей» оговорена необходимость проведения периодических очисток при отклонении данного показателя от нормы более чем на 0,5%.

Система шариковой очистки (СШО) является экономически выгодным и технически прогрессивным решением для электростанций. Система предназначена для очистки внутренней поверхности трубок конденсатора паровой  турбины от загрязнений, которые приносятся циркуляционной водой из водоема или возникают в процессе её протекания по трубкам.

По статистическим данным внедрение СШО при подборе оптимальных параметров шариков позволяет увеличить энергетическую эффективность без  дополнительных затрат в среднем на 1,0-2,0% для паротурбинных станций. Установка СШО на конденсаторе позволит увеличить коэффициент теплопередачи и снизить температурный напор, тем самым понизив температуру  насыщения и давление в конденсаторе.

Согласно данным учета производственно-технического ТЭЦ, среднегодовое отклонение от нормативного температурного напора на ТА составляет 2,2

°С. Температура насыщения при давлении 0,075 кгс/см² составляет 39,9 °С.

При поддержании СШО параметров работы конденсатора на нормативном уровне снижение давления отработавшего пара в конденсаторе составит:

ts=39,9-2,2=37,7 °С;

ps2=0,0666 кгс/см2;

ps1- ps2=0,0750-0,0666=0,0084 кгс/см²

ps=0,0666 кгс/см²; – давление в конденсаторе при температуре насыщения равной 37,7 °С

Используя типовую энергетическую характеристику турбоагрегата ПТ-60-130/13 ЛМЗ (см. картинку выше), определяем, что прирост мощности турбоагрегата от внедрения СШО ∆N составит – 378 кВт от установки СШО.

Планируемая средняя продолжительность работы ТА в летний  период составляет 3672 часа.

Дополнительная выработка электроэнергии летом от внедрения системы очистки  «на ходу» составит:

∆Э=0,378*3672= 1388 тыс. кВтꞏч/год.

Экономия условного топлива в летний период:

∆B= ∆Эхbк = 1388х0,425= 589,9 тут/год

где:

bк=425 г/кВт*ч – среднее значение удельного расхода топлива на отпуск электроэнергии по конденсационному циклу в летний период.

Дополнительная экономия составит снижение затрат на очистку охлаждающих трубок с помощью механических способов очистки, величина данных затрат оценивается на уровне 170 000 рублей/год.