Обслуживание ПВД (подогревателя высокого давления) в нормальном режиме работы.

Во время эксплуатации при периодических обходах следить за работой защитных устройств, поддерживать нормальный уровень конденсата, периодически производить продувку водоуказательных колонок, следить за показаниями контрольно-измерительных приборов.

Производить записи параметров приборов в суточную ведомость:

• температура питательной воды на входе и выходе из каждого подогревателя.

Дежурный персонал должен производить записи параметров работы ПВД в ведомость турбины:

• температура питательной воды после ПВД;
• расход питательной воды через ПВД.

В оперативный журнал заносятся также все переключения на ПВД.

Отвод не конденсирующих газов производить через нижний воздушник через 180 часов эксплуатации в течении 60 мин. или по необходимости.

Отвод шлама производить:

• в период первых 180 часов эксплуатации через 24 часа в 1 течение минуты;
• в последующий период через каждые 2500-3000 часов в течение 1 минуты или по необходимости.

Обслуживание ПВД в аварийных режимах.

При повышении уровня конденсата греющего пара до аварийного предела (800 мм) в любом из ПВД идёт сигнал на открытие вентилей – подача основного конденсата на гидропривод входного клапана – закрывается входной клапан, закрываются задвижки на отборах пара на ПВД и на входе и на выходе питательной воды в ПВД. При этом открываются задвижки на холодный стояк для ПВД ПВМ-137; ПВМ-138.

Порядок допуска к осмотру, ремонту и испытаниям ПВД.

Вывод в ремонт ПВД производят машинист диспетчерской паровыми турбинами 6 разряда, машинист-обходчик, старший машинист по турбинному отделению под руководством начальника смены КТЦ.

К ремонту и осмотру ПВД допускаются лица по наряду-допуску.

Испытания ПВД производятся по Программе, утвержденной Техническим директором. В Программе указываются лица, ответственные за обеспечение безопасности и безаварийности проведения испытаний.

Дежурный персонал, обслуживающий ПВД, на котором производятся испытания, несет полную ответственность за надежность и сохранность данного оборудования. При нарушении режима работы оборудования, дежурный обязан приостановить испытания и восстановить нормальный режим работы оборудования, поставив в известность лицо, ответственное за проведение испытаний.

Консервация ПВД.

При длительной стоянке ПВД консервация внутренней полости парового пространства производятся совместно с турбиной путем обработки

Допускается производить консервацию ПВД осушкой горячим воздухом в соответствии с МУ 34-70-078-84 «Методическими указаниями по консервации паротурбинного оборудования ТЭЦ и АЭС подогретым воздухом».

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 >>>

Крепление вертикальных сосудов (колонных аппаратов, емкостей) работающих под давлением, например, подогревателей высокого давления, подогревателей сетевой воды и т.д., осуществляется за опоры, предусмотренные заводом производителем. Опоры крепления сосудов изготавливаются по ОСТ 26-01-153-82 и привариваются к корпусу аппарата. Основными критериями для выбора опор сосудов являются, допускаемая нагрузка (кН) и диаметр аппарата.

Сосуд под давлением устанавливается на площадке обслуживания. Аппарат крепится за подобранные опоры (ОСТ 26-01-153-82) к приваренному прокатному профилю, как правило, к двум швеллерам с параллельными гранями по ГОСТ 8240-97. И фиксируется следующими крепежными изделиями:

— шпилька для деталей с гладкими отверстиями по ГОСТ 22042-76 ;

— гайки шестигранные по ГОСТ 5915-70;

— шайбы увеличенные по ГОСТ 6958-78.

Почему устаревшая модель ПВ‑425‑230‑23 больше не выпускается

Подогреватель высокого давления (ПВД) модели ПВ‑425‑230‑23 широко использовался на ТЭЦ в советский период. Сегодня его производство прекращено на ведущих тепломеханических заводах РФ.

Основные причины отказа от выпуска:

• аннулирование рабочей документации;
• отсутствие необходимой технологической оснастки;
• утрата актуальных технических условий;
• истечение срока действия сертификатов соответствия и отсутствие возможности их продления.

Новая модель: ПВ‑425‑230‑25‑4 — шаг вперёд в энергоэффективности

На смену устаревшей версии пришла модернизированная модель ПВ‑425‑230‑25‑4. Она разработана с учётом современных требований к надёжности, удобству обслуживания и эффективности теплообмена.

Ключевые конструктивные отличия новой модели

1. Изменение схемы подвода воды. Боковой подвод (450 мм от центра) заменён на нижний (492 мм от центра) — это упрощает подключение трубопроводов и оптимизирует поток питательной воды.
2. Оптимизация опорной конструкции. Высокие опоры заменены на более низкие, что снижает общую высоту установки и улучшает устойчивость агрегата.
3. Исключение зоны охлаждения пара. В новой модели отсутствует зона охлаждения пара — это упрощает конструкцию и сокращает тепловые потери.
4. Уменьшение габаритов. Современный подогреватель короче предыдущей версии, что облегчает его монтаж и обслуживание в стеснённых условиях машинного зала.
5. Корректировка расположения боковых штуцеров. Высота врезки штуцеров на корпусе относительно опоры изменена для улучшения доступа при техобслуживании.
6. Замена строповых ушей на монтажные штуцера. Это решение упрощает такелажные работы при транспортировке и установке оборудования.
7. Фланцевый разъём корпуса. Новая конструкция предусматривает фланцевый разъём, обеспечивающий быстрый доступ к внутренним элементам для ревизии и ремонта.
8. Оптимизация толщины обечайки. Толщина обечайки корпуса уменьшена с 22 мм до 20 мм без потери прочности — это снижает металлоёмкость и вес изделия.
9. Увеличение диаметра штуцера спуска конденсата. Штуцер опорожнения изменён с Ду25 на Ду100, что ускоряет процесс слива конденсата и повышает удобство эксплуатации.
10. Модернизация подвода греющего пара. Диаметр подвода увеличен с Ду150 до Ду200, а температурные параметры пара снижены — это повышает безопасность и стабильность работы подогревателя.

Преимущества перехода на ПВ‑425‑230‑25‑4 для ТЭЦ

Внедрение модернизированной модели позволяет:

• сократить эксплуатационные затраты;
• повысить надёжность тепломеханического оборудования;
• упростить техническое обслуживание и ремонт;
• снизить металлоёмкость установки;
• оптимизировать процессы монтажа и демонтажа.

Как подогреватели влияют на КПД тепловых электростанций

Работа тепловой электростанции (ТЭС) основана на преобразовании тепловой энергии в электрическую. Процесс выглядит следующим образом:

1. В котле вода нагревается за счёт энергии сжигаемого топлива и превращается в пар.
2. Пар вращает турбоагрегат — паровую турбину, соединённую с генератором.
3. Генератор преобразует механическую энергию вращения в электрическую.
4. Часть пара отбирается от турбоагрегата и направляется в подогреватель высокого давления (ПВД).
5. ПВД дополнительно подогревает питательную воду перед подачей в котёл — это повышает коэффициент полезного действия (КПД) всего цикла производства энергии.

Ключевой показатель эффективности работы ПВД — расход энергоресурсов (например, природного газа) котлом станции: чем он ниже при сохранении производительности, тем эффективнее используется топливо.

Проблемы устаревших подогревателей

Многие эксплуатируемые сегодня подогреватели высокого давления были введены в строй ещё в советский период. Их основные недостатки:

• Дефекты конструкции. Из‑за износа и технологических ограничений недогрев питательной воды после прохождения через ПВД достигает 6,8 ∘C.
• Устаревшая трубная система. Применяемая ранее П‑образная схема расположения труб менее эффективна по сравнению с современными решениями.

Такие недостатки приводят к:

• снижению КПД электростанции;
• увеличению расхода топлива;
• росту эксплуатационных затрат.

Модернизация подогревателей: технические решения и преимущества

С 1972 года ОАО «ТКЗ „Красный котельщик“» производит модернизированные подогреватели типа ПВ. Их ключевые усовершенствования:

• замена П‑образной трубной системы на спиральный змеевик — это улучшает теплообмен;
• увеличение диаметра трубок теплообменника с 16 мм до 32 мм — снижает гидравлическое сопротивление;
• оптимизация скорости движения питательной воды в теплообменнике.

Результаты модернизации:

• снижение скорости воды в теплообменнике с 2,5–3 м/с до 1,6–1,8 м/с, что повышает эффективность нагрева;
• уменьшение гидравлического сопротивления подогревателей;
• сокращение расхода пара;
• повышение надёжности и долговечности оборудования.

Расчёт экономической эффективности замены ПВД на модель ПВ‑425‑230‑25‑4

Рассмотрим, как замена устаревших подогревателей на современную модель ПВ‑425‑230‑25‑4 влияет на энергоэффективность.

Исходные данные

• фактическая средняя температура питательной воды за ПВД: 231,5 ∘C;
• нормативная температура питательной воды за ПВД: 238,3 ∘C;
• недогрев воды после ПВД: 6,8 ∘C;
• расход питательной воды через ПВД: 367,4 т/ч;
• номинальное рабочее давление воды: 19,1 МПа;
• температура воды на выходе: 181,6 ∘C;
• количество часов работы ПВД в 2015 году: 7562 ч.

Расчётные показатели

• удельная теплоёмкость воды (при 181,6 ∘C и 19,1 МПа): 4276 Дж/(кг⋅∘C);
• количество теплоты для нагрева 367,4 т/ч воды на 1 ∘C за 1 час: 1 571 002 400 Дж/∘C;
• энергия для нагрева 367,4 т воды на 6,8 ∘C за 1 час: 10 682 816 320 Дж;
• суммарные затраты энергии на компенсацию недогрева за 7562 ч: 80 783 457 МДж (или 2756 тут).

Итоговый экономический эффект

За 30 лет эксплуатации подогревателя ПВ‑425‑230‑25‑4 (при годовой наработке 7562 часа) экономия составит:

более 82 680 тут (тонн условного топлива).

Это не только снижает затраты на топливо, но и уменьшает экологическую нагрузку за счёт сокращения выбросов парниковых газов.