Автоматизацией бойлерной установки (БУ) или горизонтальных подогревателей сетевой воды (ПСГ-1,2) паровой турбины предусмотрено:

— автоматическое регулирование уровня конденсата в сетевых подогревателях ПСГ-1,2;

— защиты, действующие на отключение сетевых подогревателей (повышение уровня в подогревателях ПСГ-1,2);

— световая и звуковая сигнализация на панели в диспетчерской при критических значениях уровня конденсата в ПСГ-1,2 турбины;

— измерение и регистрация температуры сетевой воды, конденсата;

— измерение и индикация давления сетевой воды;

— местный контроль давления сетевой воды, пара, конденсата (показывающие манометры) на трубопроводах и оборудовании бойлерной установки;

— местное/дистанционное управление задвижками с электроприводами на технологических трубопроводах бойлерной установки.

Для реализации функций измерения, регулирования и защит ПСГ принимаются следующие технические решения:

-замена полевой аппаратуры (размещенной на заменяемом оборудовании и трубопроводах) систем измерений и управления;

— замена первичных преобразователей уровня конденсата ПСГ-1 и ПСГ-2 с подключением к существующей схеме регулирования и сигнализации;

— замена термопреобразователей сопротивления на трубопроводах подвода пара к подогревателям ПСГ-1 и ПСГ-2 с подключением к существующей схеме регулирования и сигнализации;

— замена термопреобразователей сопротивления на трубопроводах сетевой воды к подогревателям ПСГ-1 и ПСГ-2 с подключением к существующей схеме регулирования и сигнализации;

— замена манометров показывающих на трубопроводах подвода пара к подогревателям ПСГ-1 и ПСГ-2;

— замена манометров показывающих и сигнализирующих на трубопроводах подвода пара к подогревателям ПСГ-1 и ПСГ-2 с подключением к существующей схеме сигнализации;

— замена манометров показывающих на трубопроводах сетевой воды к подогревателям ПСГ-1 и ПСГ-2;

— замена контроллеров регуляторов уровня конденсата ПСГ-1 и ПСГ-2 в диспетчерской;

— замена регистраторов температуры пара и сетевой воды ПСГ-1 и ПСГ-2 в диспетчерской;

— замена регистраторов уровня конденсата ПСГ-1 и ПСГ 2 в диспетчерской.

Список приборов для автоматизации ПСГ, по месту:

— термопреобразователь сопротивления ТСП-0193-02;

— манометр избыточного давления показывающий МП4-УУ2-0,4;

— манометр показывающий сигнализирующий ДМ2005СгУ2-0,4;

— преобразователь давления Элемер-АИР-30М.

Список приборов для автоматизации ПСГ, на щите:

— регистратор многоканальный технологический РМТ-49-3;

— промышленный регулирующий контроллер РП5-М1-01;

— блок ручного управления БРУ-32.06;

— задатчик ручной РЗД-22.

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 >>>