Список работ по демонтажу/монтажу горизонтального подогревателя сетевой воды (ПСГ).

Техническое перевооружение будет производиться на территории работающей ТЭЦ в помещении котлотурбинного цеха, главного корпуса, под паровой турбиной Т-50-130.

Работы по замене ПСГ  осуществляется в отношении опасного производственного объекта III класса опасности.

Границы установки оборудования определены проектом – первые отсекающие задвижки от вновь устанавливаемого оборудования.

Технологические монтажные работы по установке сетевого подогревателя предусматривают:

— демонтаж подогревателя ПСГ №1 со сборником конденсата в следующих границах:

• присоединительные патрубки подвода греющего пара Ду1000;
• присоединительные патрубки подвода и отвода сетевой воды Ду600;
• присоединительные патрубки отвода конденсата;
• присоединительный патрубок подвода конденсата от ПСГ №2 Ду250;
• присоединительный патрубок подвода конденсата от эжектора бойлерной Ду32;
• присоединительный патрубок подвода ПВС от насосов Ду50;
• присоединительный патрубок отвода ПВС Ду125;
• присоединительные патрубки импульсной линии регулятора уровня конденсата Ду32;

— демонтаж оборудования (трубопроводы, насосы, задвижки) и металлоконструкций, попадающих в зону демонтажа/монтажа:

• участок паропровода к предохранительным клапанам теплофикационного отбора;
• участок трубопровода сетевой воды на выходе из ПСГ.

— установка нового подогревателя типа ПСГ-1300-3-8-1 со сборником конденсата и магнитным указателем уровня;

— замена импульсных линий первичных преобразователей и комплекс необходимых работ по автоматизации подогревателя сетевой воды.

После окончания монтажа, для защиты от коррозии трубопроводов, все элементы окрасить напыляемой керамической изоляцией «АСТРАТЕК» или покрытием с лучшими технико-экономическими показателями, удовлетворяющими условиям эксплуатации.

После окончания монтажа все элементы трубопроводов и оборудования защитить матами минераловатными.

Бойлерная установка турбогенератора используется для подогрева сетевой воды. Качество работы бойлеров, конденсатных насосов бойлеров и сетевых насосов влияет на эффективность и экономичность всей турбоустановки. Установка современных сетевых подогревателей сокращает недогрев сетевой воды.

Износ подогревателей сетевой воды приводит к уменьшению поверхности теплообмена, что в свою очередь увеличивает недогрев воды до температуры насыщения и увеличению гидравлического сопротивления аппарата. Так как температура прямой сетевой воды, определяемая графиком теплосети, должна оставаться постоянной, то увеличивается давление пара в регулируемом отборе турбины и удельный расход теплоты на выработку электроэнергии. В конечном счете, снижается экономичность турбоустановки.

Расчет энергоэффективности ПСГ производится на основе расчетных формул, представленных в издании «Тепловые электрические станции» под ред. Лавыгина, 2007, и электронном издании «Теплообменники энергетических установок» К.Э. Аронсон, С.Н. Блинков и др.

При замене сетевых подогревателей ПСГ-1,2 на вновь монтируемые ПСГ-1300-3-8-1 (2 шт) величина недогрева сетевой воды составит Θ=3°С (принимается в среднем для исправного оборудования). В настоящий момент подогреватели из-за износа водяных камер и трубной части требуют замены (большое количество отглушенных трубок, коррозия крышек подогревателей).

Для поддержания температуры прямой сетевой воды на прежнем уровне необходимо снизить давление в отборе. Снижение давления в отборе составит ΔР.

Дополнительная мощность за счет снижения давления в отборе составит:

ΔN=Gотб•Δh•ηг                                                                                                    (1)

где Gотб — расход пара в отбор, т/ч; Δh — изменение энтальпии в отборе за счет повышения давления, кДж/кг; ηг — КПД генератора (принимается 0,98).

Дополнительная выработка электроэнергии в год:

ΔЭ= ΔN ⋅T,                                                                                                             (2)

где T – число часов работы в году подогревателей.

Годовая экономия топлива на отпуск электроэнергии:

ΔB= ΔЭ•b,                                                                                                              (3)

где b – удельный расход топлива на отпуск электроэнергии.

Исходные данные для расчета:

— расчетный недогрев сетевой воды до температуры насыщения   =3 °С (принимается в сред-нем для исправного оборудования);

— давление пара отбора P=0,14 МПа;

— расход сетевой воды через подогреватель, Gв=2000 т/ч;

— число часов работы в году подогревателей, T=4780 ч;

— расход пара в отбор, Gотб=86,0 Гкал/ч;

— удельный расход топлива на отпуск электроэнергии, b=337 г у.т. /кВтч

— тарифная ставка на электроэнергию 953,23 р./МВт*ч

Расчетные данные:

— снижение давления в отборе ΔP составит 0,009 МПа;

— изменение энтальпии в отборе за счет снижения давления Δh=29 кДж/кг;

— дополнительная выработка мощности за счет снижения давления в отборе по формуле (1) ΔN=1,42 МВт;

— дополнительная выработка электроэнергии в год согласно (2), ΔЭ=13,576*10 6 кВт*ч;

— годовой расход топлива на отпуск аналогичного количества электроэнергии ΔВ=4574 тут.

Итого, за год службы сетевых подогревателей ПСГ-1,2, при работе агрегата 4780 часов в год, снижение потребление ТЭР позволит получить:

— экономию тонн условного топлива – более 4574 тут;

— экономию природного газа – более 4000 тыс. м куб.

Заводской чертеж типовой теплофикационной турбинной установки Т-50-130.

Чертеж разработан конструкторским бюро – Уральское отделение СКБ«Т».

Завод изготовитель турбоустановки – Уральский Турбомоторный завод (ныне — АО «Уральский турбинный завод»).

Ведомость чертежей турбины Т-50-130:

— план под отметкой 8.00;

— план над отметкой 8.00;

— план над отметкой 2.30;

— вид со стороны масляного бака;

— вид со стороны подогревателей;

— трубопровод дренажей и продувок низкого давления;

— трубопровод отсоса воздуха из бойлеров и установка эжектора.

Скачать чертеж турбины Т-50-130 в формате pdf >>>

О применении профильных витых трубок в подогревателе сетевой воды ПСГ-1300-3-8 на ТЭЦ.

В 1986 году при плановой замене отработавших 20 лет латунных трубок сетевого подогревателя 1-й ступени турбины Т-50-130 ст.№2 Пермской ТЭЦ-14 были использованы профильные латунные трубки. Навивка трубок и их установка в подогреватель производилась под руководством научных сотрудников Уральского политехнического института (ныне УГТУ-УПИ).

По результатам надежной и эффективной (снижение эксплуатационных температурных напоров на 3-5 °С) эксплуатации в декабре 1989 года аналогичная работа была выполнена и на подогревателе 2-й ступени.

Если до модернизации тепловая нагрузка между подогревателями распределялась примерно поровну (ПСГ-1 = 50 % и ПСГ-2=50 %), то в дальнейшем это соотношение было близко к ( ПСГ-1 = 60 % и ПСГ-2=40 %), что помимо снижения температурных напоров (а по сути, при заданном графике отпуска тепла, к снижению давления в обоих Т-отборах турбины) приводило к большей загрузке низкопотенциального Т-отбора и большей выработке электроэнергии на тепловом потреблении.

По результатам испытаний и в процессе эксплуатационных замеров был зафиксирован некоторый рост гидравлического сопротивления каждого аппарата, но поскольку основным методом регулирования расхода сетевой воды было и остается дросселирование, то это никоим образом не сказалось на надежности или производительности теплофикационной установки.

Безусловно, для поддержания эффективности в процессе длительной эксплуатации необходимо проводить тщательную периодическую очистку трубок от внутренних отложений.

При всех недостатках в организации эксплуатации аппараты успешно проработали до 01 марта 2007 года, когда турбина Т-50-130 ст.№2 была остановлена для демонтажа, проработав при этом более 6 лет без одной из предотборных ступеней.

Эффективность работы наглядно видна из сравнения показателей турбин Т-50 ст.№2 (с профильными трубками в ПСГ и без одной из ступеней) после работы без остановов более года и Т-50-130 ст.№5 (с гладкими трубками и «исправной» проточной частью).

Более подробно о применении профильных витых труб в горизонтальных сетевых подогревателях, можно прочитать в статье, опубликованной в журнале «Тяжелое машиностроение» за ноябрь 1991 года >>>

Подогреватель сетевой воды типа ПСГ-1300-3-8-1.

Подогреватель сетевой воды паровой турбины Т-50-130.

Назначение подогревателя – отопление/ГВС.

Подогреватель сетевой воды кожухотрубный, горизонтальный, четырехходовой по сетевой воде.

Подогреватель должен соответствовать ТР ТС 032/2013 «О безопасности оборудования, работающего под избыточным давлением».

Подогреватель должен соответствовать ГОСТ 34347-2017 «Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия».

Трубки имеют профильно витую накатку по проекту Уральского Федерального Университета по ТУ 3612-001-97941494-2009.

Труба теплообменная изготавливается из сплава МНЖ5-1.

Материал корпуса – сталь 3сп.

Основные технические характеристики ПСГ-1300-3-8-1:

1. Поверхность теплообмена, м² – 1300.
2. Расход греющего пара ном., кг/с (т/ч) – 58,3 (210).
3. Рабочее давление греющего пара, МПа (абс.) – 0,245.
4. Рабочая температура греющего пара, °0 – 126,8.
5. Расход сетевой воды, кг/с (т/ч) – 833,3 (3000).
6. Рабочее давление сетевой воды, МПа (абс.) – 0,74.
7. Температура сетевой воды на входе, °С – 70.
8. Температура сетевой воды на выходе, °С – 105.
9. Сопротивление по воде, кПа, не более – 115.
10. Сухая масса аппарата, т – 30,0±10%.

Указания по монтажу ПСГ:

— Изменение направления входа и выхода воды на противоположное не допустимо.

— По согласованию допускается изменение расположения и присоединительных размеров патрубков при проектировании объекта эксплуатации.

— При установке подогревателя на фундамент, а также при приварке конденсатосборника к нему, оба сосуда выставить горизонтально по уровню, допустимое отклонение от горизонтальной плоскости не должно превышать 2 мм на 1 метр.

Скачать габаритный чертеж подогревателя ПСГ-1300-3-8-1 в формате pdf >>>

Деаэратор на ТЭЦ (тепловой электростанции) — это устройство, предназначенное для удаления кислорода и других газов (преимущественно углекислого газа) из питательной воды перед ее подачей в котел. Основная цель деаэратора — предотвратить коррозию внутренних поверхностей котла и турбины за счет уменьшения содержания кислорода в питательной воде.

Принцип работы деаэратора заключается в том, что подогретая питательная вода под давлением подается в верхнюю часть деаэратора, где она распыляется на множество мелких капель. Затем через специальные сопла воздух подается снизу деаэратора, который выдавливает кислород и другие газы из питательной воды. Эти газы затем выводятся из деаэратора через отдельный выпускной канал. После этого очищенная вода собирается в нижней части деаэратора и поступает в котел.

Конструкция деаэратора ТЭЦ может быть различной, но, как правило, она состоит из следующих элементов:

1. Входной коллектор, через который поступает вода из системы охлаждения.
2. Распределительная пластина или распределительный короб, который равномерно распределяет поток воды по всей поверхности деаэратора.
3. Зона подогрева воды, где происходит нагрев воды до температуры насыщения паром.
4. Отделение газов, где происходит отделение растворенных газов от воды. Для этого вода проходит через специальные заполнители, которые увеличивают поверхность контакта воды и пара.
5. Выходной коллектор, через который уже очищенная от газов вода покидает деаэратор и направляется в паровой котел.
6. Система подачи пара, которая нужна для поддержания температуры насыщения воды и обеспечения процесса отделения газов.
7. АСУ деаэратора – система обратной связи, которая контролирует уровень воды в деаэраторе и поддерживает заданный режим работы устройства.

Деаэратор является важным компонентом процесса производства электроэнергии на ТЭЦ. Он помогает улучшить качество питательной воды и предотвращает возможные проблемы, связанные с коррозией и загрязнением оборудования.

Конденсатор турбины ТЭЦ – это устройство, предназначенное для конденсации пара, выходящего из турбины после производства ею работы. Конденсация пара происходит путем охлаждения его водой, которая циркулирует внутри конденсатора. В результате конденсации пара, образуется жидкость (конденсат), которая снова может быть использована в качестве рабочего тела в турбине.

Конструкция конденсатора турбины ТЭЦ может различаться в зависимости от производителя и типа станции, однако, основными элементами конденсатора являются:

1. Кожух – это оболочка, которая заключает в себе все остальные элементы конденсатора. Кожух изготавливается из стали или других материалов, которые способны обеспечить надежность и долговечность конструкции.
2. Трубки – это трубы, которые пролегают внутри кожуха и служат для передачи воды, которая используется для охлаждения пара. Трубки могут быть изготовлены из меди, алюминия или других материалов, которые обеспечивают высокую теплоотдачу.
3. Пластины – это пластины, которые расположены между трубками и служат для увеличения площади поверхности контакта между водой и паром. Пластины могут быть выполнены из алюминия, меди, нержавеющей стали или других материалов.
4. Насосы – это устройства, которые двигают воду внутри конденсатора. Насосы могут быть различных типов – центробежные, винтовые и т.д.
5. Конденсатный бак – это емкость, в которой собирается жидкость, образованная в результате конденсации пара. Конденсатный бак может иметь различный объем и форму.
6. Другие элементы – к конструкции конденсатора также могут относиться различные фильтры, клапаны, система шарикоочистки, трубопроводы и другие элементы, которые обеспечивают бесперебойную работу системы.

Конденсаторы турбин ТЭЦ являются важной частью технологического процесса, поскольку они позволяют повысить эффективность работы станции и снизить затраты на производство электроэнергии.

Подогреватели сетевой воды ПСГ-1300-3-8-1 паровой турбины Т-50-130 эксплуатируются в тепловой схеме станции с 1967 г. Подогреватели предназначены для нагрева сетевой воды системы теплоснабжения города или других потребителей теплосети ТЭЦ.

Ниже, по тексту указаны неисправности бойлерно-теплофикационных установок ПСГ, без устранения которых, эксплуатация теплосети ТЭЦ невозможна и неэффективна. Неисправности ПСГ значительно снижают эффективность работы турбоагрегата, увеличивают затраты на топливо.

Подогреватели из-за износа водяных камер и трубной части требуют замены (большое количество отглушённых трубок, коррозия крышек подогревателей).

По результатам технического диагностирования подогревателей сетевой воды выявлен сильный неравномерный коррозионно-эрозионный износ основного металла корпуса и элементов подогревателей. Фактические скорости коррозионно-эрозионного износа и минимальные фактические толщины стенок элементов корпуса показывают, что подогреватели через некоторое время достигнут предельного состояния и не смогут быть допущены к дальнейшей эксплуатации без проведения дорогостоящего капитального ремонта. Ввиду этого возникает острая необходимость первоочередного перевооружения теплофикационной турбины новой бойлерной, иначе турбина будет работать исключительно в конденсационном режиме, что катастрофически отрицательно повлияет на экономичность работы турбины и станции в целом.

Укрупненная дорожная карта замены ПСГ ТА:

— демонтаж подогревателей ПСГ-1300-3-8 установленных на турбоагрегате;

— демонтаж участков трубопроводов подвода пара к подогревателям с линзовыми компенсаторами;

— монтаж новых подогревателей ПСГ-1300-3-8;

— монтаж участков трубопроводов подвода пара к подогревателям с линзовыми компенсаторами.

Правила техники безопасности и пожарной безопасности при эксплуатации бойлерных установок ТЭЦ.

При обслуживании бойлерно-теплофикационных установок необходимо применять все правила, относящиеся к безопасному обслуживанию и ремонту теплофикационных аппаратов. Ремонт элементов бойлерно-теплофикационных установок во время работы не допускается.

Обслуживающий персонал обязан строго выполнять инструкции и своевременно проверять действия аппаратуры, контрольно-измерительных приборов и предохранительных устройств. Бойлер должен быть отключен в случаях:

1) при повышении давления в сосуде выше разрешенного, несмотря на соблюдение всех требований, указанных в инструкции;

2) неисправности предохранительных клапанов;

3) при обнаружении в основных элементах бойлера трещин, выпучин, значительного утонения стенок, течи в болтовых соединениях, разрыва прокладок;

4) при неисправности указателей уровня;

5) при неисправности защит и блокировок.

Ремонт аппаратов бойлерно-теплофикационных установок производится только по наряду.

Переключения в схеме бойлерно-теплофикационной установки производятся машинистом-обходчиком или дежурным слесарем под руководством старшего машиниста участка или начальника смены.

Прогрев и дренирование теплообменных аппаратов производится с применением всех мер правил безопасности, исключающих попадание горячей воды и пара на обслуживающий персонал.

Загоревшуюся изоляцию, пропитанную маслом, можно тушить пенным огнетушителем, песком или мокрым брезентом.

Загоревшуюся изоляцию электродвигателя разрешается тушить углекислотным огнетушителем, а после снятия напряжения с электродвигателя и водой.

Переносное освещение, применяемое при работе внутри теплообменного аппарата, должно иметь напряжение не более 12В.

Вывод в ремонт оборудования бойлерно-теплофикационной установки производится по заявке. Подготовка рабочего места производится согласно наряда. Подготовку рабочего места производит старший машинист или машинист-обходчик.

Подъём людей на кровлю аккумулирующего бака производится только по трапам и бригадой в составе не менее 2 человек с оформлением наряда-допуска или распоряжения.