Подогреватели низкого давления

Подогреватели низкого давления.

Подогреватели низкого давления предназначены для подогрева питательной воды в системах регенерации стационарных паровых турбин ТЭЦ. Подогреватели низкого давления изготавливаются в соответствии с ПБ 03-576-03 "Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением" и ОСТ 26-291-94"Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия".

 

 

 

 

 

  

Типоразмеры

Обозначение подогревателя	Площадь поверхности теплообмена, м2	Рабочее давление воды, МПа	Рабочее давление пара, МПа	Макс. температура воды на входе, ͦС	Макс. температура пара на входе, ͦС	Номинальный расход воды, т/ч	Расчетный тепловой поток, МВт
ПН-56-16-4	56	1,57	0,39*	143	240/400*	100 (50)	2,44
ПН-67-12-7	67	1,18	0,68*	164	240	100	2,44
ПН-90-16-4	90	1,57	0,39	151	200	160	4,30
ПН-100-16-4	100	1,57*	0,39*	151	240	260	5,24
ПН-130-16-9	130	1,57	0,88	179	400	230	7,33
ПН-130-16-10	130	1,57	0,98	183	400	230 (275)	7,33
ПН-150-16-4	150	1,57*	0,39*	143	150	280	6,63
ПН-200-16-7	200	1,57	0,68	170	240	350	10,23
ПН-250-16-7	250	1,57	0,68	170	425	400	11,63
ПН-300-16-7	300	1,57*	0,68*	164	400	520	18,00
ПН-350-16-7	350	1,57	0,68	170	400	575	24,00
ПН-400-16-2	400	2,55	0,19	133	400	750	15,50

 

 

 

 

 

 

 

Устройство, принцип работы

Подогреватель низкого давления представляет собой кожухотрубный теплообменник вертикального типа, основными узлами которого являются: корпус, трубная система, водяная камера.

Сборка узлов осуществляется с помощью фланцевого соединения, обеспечивающего возможность их профилактического осмотра и ремонта.

Корпус подогревателя состоит из цилиндрической обечайки, эллиптического днища и фланца для соединения с трубной системой и водяной камерой.

Трубная система состоит из трубной доски, каркаса, U-образных теплообменных труб, концы которых развальцованы в трубной доске.

Каркас трубной системы образуют: каркасные стойки (швеллеры и трубы), поперечные сегментные перегородки, направляющие поток пара и служащие промежуточными опорами для теплообменных труб, пароотбойный щит.

На трубной доске предусмотрена установка воздушного клапана для отвода воздуха из корпуса при гидроиспытании и клапана для слива воды из водяной камеры.

Водяная камера состоит из цилиндрической обечайки, эллиптического днища и фланца для соединения с трубной системой и корпусом, патрубков подвода и отвода воды. Внутренний объём камеры разделён перегородками на отсеки, благодаря которым вода совершает необходимое количество ходов.

В верхней части днища установлена муфта воздушного клапана для отвода воздуха из трубной системы при гидроиспытании.

Сиcтема регенерации низкого давления выполняется преимущественно однопоточной, с нагревом воды в одной группе последовательно расроложенных подогревателей низкого давления. Причем в некоторых случаях отдельные ступени регенеративного подогрева могут иметь два аппарата ПН параллельно подсоединенных по питательной воде и греющему пару.

В подогревателе нагреваемая вода движется по теплообменным трубкам, а греющий пар поступает через пароподводящий патрубок в межтрубное пространство.

Конденсат пара стекает в нижнюю часть корпуса и отводится из подогревателя через регулирующий клапан, управляемый электронным автоматическим устройством.

Аппаратура автоматического регулирования уровня конденсата поддерживает нормальный уровень конденсата в корпусе, выпускает избыток конденсата в дренажную сеть и препятствует выходу пара из корпуса.

Накапливающиеся в подогревателе неконденсирующиеся газы отводятся через патрубок на корпусе.

Обслуживание. 
При работе подогревателя необходимо вести наблюдение за: -уровнем конденсата в корпусе, не допуская затопления конденсатом воздухоотводящего устройства, а также работы подогревателя без уровня; -работой системы автоматического регулирования уровня конденсата: 

• давлением пара, не допуская работу подогревателя с не полностью открытой паровой задвижкой; 
• величиной нагрева воды и недогревом (температурным напором) её; 

 
Экономичность работы подогревателя характеризуется величиной недогрева воды. Причиной повышенногонедогрева может быть:  

• неплотность задвижки на обводе (байпасе) подогревателя; 
• неудовлетворительный отвод паровоздушной смеси из корпуса; 
• повышенное поступление воздуха в подогреватель; 
• уменьшение рабочей поверхности подогревателя из-за большого числа заглушённых труб; 
• тепловая перегрузка подогревателя; 
• ухудшение теплообмена в связи с загрязнением поверхности нагрева. 

 
В зависимости от качества воды, температурных условий, длительности эксплуатации образуются различные по составу и количеству отложения на внутренних стенках труб поверхности нагрева. Отложения ухудшают теплообмен и, как следствие, увеличивают недогрев. Поэтому величина недогрева может служить критерием степени загрязнения труб.  
 
В процессе эксплуатации для удаления отложений с внутренних поверхностей труб применяется химическая очистка или с помощью гидромониторов.  
 
Периодичность очистки трубной системы зависит от скорости и величины загрязнения. При увеличении недогрева воды на 4-5 °С по сравнению с расчётом рекомендуется провести очистку труб.  
 
Подогреватель должен подвергаться техническому освидетельствованию после монтажа, до пуска в работу,

периодически в процессе эксплуатации и в необходимых случаях - внеочередному освидетельствованию.  
 
Перед внутренним осмотром и гидравлическим испытанием подогреватель остановить, охладить, слить воду из корпуса и водяной камеры, отключить заглушками от всех трубопроводов, соединяющих подогреватель с источником давления или другими сосудами, демонтировать водяную камеру, вынуть из корпуса трубную систему, слить из трубной системы воду, очистить поверхности до металла.  
 
Гидравлическое испытание подогревателя проводить в собранном виде в следующей последовательности: сначала полость трубной системы с водяной камерой, затем полость корпуса пробным давлением, указанным в чертеже и паспорте подогревателя. 

 

Ресурс

Полный назначенный срок службы подогревателей – 30 лет.

Количество циклов нагружения от давления – не более 1000.

Гарантийный срок эксплуатации – 24 месяца с момента ввода подогревателя в эксплуатацию, но не более 36 месяцев со дня отгрузки потребителю.

 

 

 

 

 

 

 

Подогреватели низкого давления применяются двух типов: поверхностные и смешивающие. 

Подогреватель низкого давления  состоит из сварного корпуса 2, водяной камеры 6, имеющей перегородки 5, и системы латунных трубок 9, по которым прокачивается конденсат. Данный подогреватель имеет четыре хода конденсата. 

Подогреватели низкого давления обычно выполняются в одном корпусе без охладителей пара и охладителей конденсата греющего пара. Охладители конденсата греющего пара в ПНД устанавливаются также только у отдельных подогревателей и выполняются выносными, вне корпуса ПНД. 

Подогреватели низкого давления изготовляются Саратовским заводом тяжелого машиностроения и Уральским турбо-моторным заводом. 

Подогреватели низкого давления выпускаются также заводами: Кировским, НЛЗ, Уральский турбо-моторным и Саратовским заводом тяжелого машиностроения. 

Подогреватель низкого давления обычно включается по ходу подогреваемого конденсата выше инжекторных подогревателей, но ниже сальникового подогревателя. При уменьшении пропуска пара черев часть низкого давления турбины ( из-за уменьшения электрической нагрузки или увеличения отбора пара при сохранении той же электрической нагрузки) давление в отборе низкого давления упадет, и при некоторой нагрузке турбины температура насыщения пара в этом отборе будет недостаточна для оправдания его оставления в работе. Поэтому при малых нагрузках приходится пропускать конденсат помимо подогревателя низкого давления.

Подогреватель низкого давления обогревается паром из третьего отбора при давлении 0 7 aтм. Конденсат подогревателя низкого давления и охладителя дренажей направляются через расширители в конденсатор турбины. 

Подогреватели низкого давления ПН применяют для предварительного подогрева воды паром из отборов паровых турбин. 

Все остальные подогреватели низкого давления имеют трубки из латуни и выполнены без охладителей пара, так как конденсат греющих отборов подается в линию основного конденсата. 

Для подогревателей низкого давления, устанавливаемых до питательного насоса и работающих обычно при давлениях отборного пара не выше 0 6 - 0 8 МПа, оптимальные значения недогрева для дорогого топлива составляют 1 - 3 С, а для дешевого 3 - 7 С. С учетом потерь давления в паропроводах отбора от турбины до подогревателя указанные величины недогрева следует увеличивать на 1 - 2 С. 

Для подогревателей низкого давления обычно применяют стандартные теплообменники с U-образными трубами, подогреваемая вода течет по трубам, а пар конденсируется на наружной поверхности этих труб. Подогреватели высокого давления, используемые для подогрева воды до высокой температуры, в принципе имеют такую же конструкцию, но при проектировании возникает много весьма сложных прочностных проблем из-за того, что давление воды достигает 350 атм, а пара - 70 атм. 

После подогревателей низкого давления питательная вода с температурой 130 С направляется в деаэраторы. Из деаэраторов вода с температурой 138 С предвключенными питательными насосами под напором 60 атм подается в подогреватель высокого давления. Затем вода под давлением 220 атм главными питательными насосами подается в котлы. Пар сверхвысоких параметров из выходного коллектора II ступени первичного перегревателя направляется по двум паропроводам к турбине. После прохождения цилиндра высокого давления пар при давлении 35 атм направляется в промежуточный перегреватель котлов для вторичного перегрева. Из вторичного перегревателя пар с температурой 525 С поступает в цилиндр среднего, а затем в цилиндр низкого давления турбины. Таким образом, вода до поступления в котел контактирует с большой массой металла трубопроводов и теплообменников, выполненных из стали и латуни. 

Для подогревателей низкого давления обычно применяют стандартные теплообменники с U-образными трубами, подогреваемая вода течет по трубам, а пар конденсируется на наружной поверхности этих труб. Подогреватели высокого давления, используемые для подогрева воды до высокой температуры, в принципе имеют такую же конструкцию, но при проектировании возникает много весьма сложных прочностных проблем из-за того, что давление воды достигает 350 атм, а пара - 70 атм. 

Дренажи подогревателей низкого давления не откачиваются сливным насосом в линию основного конденсата, что выгодно в тепловом отношении, а сбрасываются в конденсатор, с тем чтобы и они могли освободиться от меди и железа, проходя указанные фильтры и обессоливающую установку. 

Дренажи подогревателей низкого давления перекачиваются сливными насосами в выше стоящие Подогреватели, так что в конденсатор турбины дренажи вовсе не попадают. Дренажи подогревателей высокого давления сливаются каскадно вплоть до деаэратора. В тепловую схему включена одноступенчатая испарительная установка. 

Дренажи подогревателей низкого давления каскадно сливаются в конденсатор и перед поступлением в него деаэрируются в подключенном к деаэратору расширителе. Параллельно к группе подогревателей низкого давления подключен аккумуляторный бак. При низких нагрузках вода в этом аккумуляторе нагревается, что позволяет при пиковых нагрузках отключать подогреватели и вести питание котлоагрегата водой из аккумулятора. При этом весь пар, поступающий в часть низкого давления, расширяется до давления в конденсаторе, что дает увеличение мощности на 14 Мет. Установка аккумулятора, обеспечивающего покрытие двухчасового пика, увеличивает затраты на 34 марки ФРГ / кет. 

После группы подогревателей низкого давления установлен питательный насос, развивающий давление, необходимое для питания котла.