что такое пвд тэц
Подогреватель высокого давления
Содержание
Защиты ПВД
Повышение давления в корпусе ПВД
При нарушении герметичности трубной системы ПВД (разрыв трубок) питательная вода попадает в корпус подогревателя и он становиться под давление питательной воды, то есть давление в корпусе ПВД станет равным давлению в напорном коллекторе питательных насосов (около 150 кгс/см 2 ). Корпус подогревателя не рассчитан на такое давление и в следствии этого может произойти разрушение подогревателя (разрыв корпуса ПВД). Чтобы избежать разрушения, подогреватель имеет предохранительный клапан, который настроенный на давление, превышающее рабочее на 15%.
Защита ПВД от повышения уровня (переполнения)
При повышении уровня в подогревателях, вода может заполнить паровое пространство ПВД и попадет в паропровод, по которому поступает греющий пар на подогреватели. В следствии этого может произойти заброс воды в турбину и последующее разрушение турбоагрегата. Чтобы предотвратить подобные последствия ПВД имеет защиту от переполнения.
ПВД отключается автоматически в случае повышения уровня в подогревателях до предельного (30 мм от верха водоуказательного стекла). Импульс на отключение ПВД поступает от дифманометра защиты на прибор, который подает напряжение на промежуточное реле. От промежуточного реле поступают команды:
Защита от повышения давления в горячем стояке
Задвижки на горячем стояке закрываются быстрее чем задвижки по пару и может случиться, что при срабатывании защиты ПВД от повышения уровня, либо при других обстоятельствах, когда задвижки на горячем стояке будут закрыты, а пар еще будет продолжать поступать в подогреватель, горячий стояк и сам ПВД окажутся под угрозой разрушения (в следствии повышения давления). Поскольку при закрытой задвижке на горячем стояке, питательная вода будет находиться в замкнутом пространстве, а греющий пар будет продолжать поступать в подогреватель, вода все больше будет нагреваться и давление будет возрастать.
Чтобы избежать разрушения, задвижка на горячем стояке после ПВД имеет байпас с двумя обратными клапанами. Байпас всегда должен быть открытым. Если окажеться что задвижка горячего стояка закрыта, то при повышении давления, избыток воды через байпас попадет в горячий коллектор и давление не возрастет до критического.
Подогреватели высокого давления
Назначение:
Подогреватели высокого давления предназначены для подогрева питательной воды в системах регенерации паровых турбин за счет охлаждения и конденсации пара, отбираемого из промежуточных ступеней турбин, и за счет охлаждения конденсата греющего пара.
Конструкция:
Для систем регенерации высокого давления паротурбинных установок мощностью от 50 до 1200 МВт применяются ПВД коллекторно-спиральной конструкции с горизонтальными плоскоспиральными трубными элементами.
Нижняя часть корпуса соединена сваркой с коллекторами трубной системы.
Phone number:
+7(34767) 5-09-77
Офис в городе Октябрьский:
ул. Северная, 21А
Режим работы:
с 8.00 до 17.00
© 2017 «БАСЭТ НПП ООО»
Копирование информации сайта только с согласия администрации
Эксплуатация подогревателей высокого давления
Принцип работы подогревателей высокого давления основан на подогреве воды котлов тепловых электростанций, используя тепло пара, который отбирается из промежуточных ступней турбин.
Подогреватель высокого давления – это вертикальный кожухотрубный теплообменник, состоящий из корпуса, водяной камеры и трубной системы, которые являются основными узлами подогревателя. Узлы собираются при помощи фланцевого соединения, что дает возможность произвести их профилактический осмотр и, если требуется, ремонт. Принцип работы подогревателя высокого давления основан на подогреве воды котлов тепловых электростанция, используя тепло пара, который отбирается из промежуточных ступней турбин.
Состав трубной системы подогревателей высокого давления:
-каркас, имеющий поперечный сегментные перегородки, задающие направление потока пара (также перегородки служат промежуточными опорами для теплообменных труб);
-трубная доска с возможностью установить клапаны для слива воды из водяной камеры, а также для спуска воздуха из корпуса;
— U-образные теплообменные трубы с развальцованными в трубной доске концами.
Состав водяной камеры теплообменника водяного:
— цилиндрическая обечайка;
— эллиптическое днище;
— фланец, соединяющего корпус с трубной системой;
— патрубки подвода и отвода воды;
— перегородки, разделяющие внутреннее пространство камеры на отсеки, где вода совершает четыре хода.
Для вывода воздуха из трубной системы во время гидроиспытаний предусмотрена установка клапана вверху водяной камеры.
Греющий пар поступает через патрубок, подводящий пар в межтрубное пространство подогревателя, после чего конденсируется в нижнюю часть корпуса, проходя через направляющие сегментные перегородки, в то время как вода проходит по теплообменным трубкам. Из нижней части корпуса конденсат пара выходит из подогревателя через регулирующий клапан под управлением электронного автоматического устройства. Такая система автоматического регулирования позволяет поддерживать нормальный уровень конденсата пара в корпусе, выпускать лишний конденсат в дренажную сеть, а также не дает пару выйти из корпуса.
Для отвода газов, не подвергшихся конденсации, которые скопились в подогревателе, предусмотрено наличие патрубка на корпусе.
Предлагаем ознакомиться с ассортиментом теплообменного оборудования поставляемого нашей компанией:
Подогреватели высокого давления
Назначение и область применения
Подогреватели высокого давления (ПВД) служат для подогрева питательной воды высокого давления после деаэратора перед подачей ее в котел. Подогрев питательной воды осуществляется паром, отбираемым из отборов турбины.
Система регенерации высокого давления выполняется как однопоточной — с нагревом воды в одной группе последовательно расположенных подогревателей, так и многопоточной — с нагревом воды в двух (редко — трех) параллельных группах ПВД. Рабочее давление воды в трубных системах определяется полным давлением питательных насосов. Для ТЭС максимальное рабочее давление пара в ПВД 7,0 МПа, питательной воды 38,0 МПа, для АЭС соответственно 2,8 и 9,7 МПа.
По конструктивному исполнению подогреватели высокого давления разделяются на три типа:
Подогреватели ширмового типа в России и странах СНГ не применяются.
Камерные ПВД выполняются горизонтального и вертикального типа, другие только вертикального типа.
Условное обозначение и модификации
Условное обозначение подогревателя высокого давления включает в себя:
— буквенное обозначение типа подогревателя;
— обозначение для горизонтального расположения подогревателя («Г»);
— величину полной площади поверхности теплообмена;
— величину максимального давления воды в трубной системе;
— величину максимального давления греющего пара в корпусе;
— номер модификации
Устройство и принцип действия
ПВД спирально-коллекторного типа состоят из опорного днища, опирающегося на юбочную опору и служащего опорой всего подогревателя. На опорном днище установлены вертикальные подводящие и отводящие коллектора, соединенные между собой большим количеством спиральных змеевиков и образующих трубную систему подогревателя. Трубная система сверху закрывается прочным корпусом, присоединяемым на фланце к опорному днищу. Фланцевое соединение опорного днища имеет безпрокладочное мембранное соединение.
Питательная вода поступает в подводящие коллекторы и, пройдя по змеевикам в отводящие коллекторы, покидает подогреватель. Пар поступает в подогреватель сверху и, проходя между змеевиками в нижнюю часть подогревателя, охлаждается и конденсируется на трубах змеевиков. Конденсат пара собирается в нижней части подогревателя и отводится из нее через регулирующий уровень клапан.
Для организации движения пара и отвода образующегося конденсата между спиральными трубными элементами установлены горизонтальные перегородки (через 8—12 рядов плоскостей навивки спиралей). Спиральные элементы зон ОП и ОК располагаются в специальных кожухах.
Все элементы трубной системы изготовлены из стали 20. Элементы корпуса выполняются из углеродистой стали 20К или низколегированной 0972С(М); некоторые элементы входа греющего пара при повышенной его температуре изготовляются из стали 12Х1МФ. Конструктивные особенности выполнения ПВД видны на рис.
Подогреватель высокого давления ПВ-1700-380-51:
а — общий вид; б — схема движения воды в трубной системе; в — схема движения пара и конденсата; 1 — диафрагма; 2 — спиральный змеевик; 3 — дроссельная шайба; А — вход питательной воды; Б — выход питательной воды; В — вход греющего пара; К — к водоуказательному прибору; М — вход конденсата из ПВД высшей ступени; Н — вход воздуха из ПВД высшей ступени; П — к предохранительным клапанам.
Камерные ПВД по конструкции подобны ПНД (подогреватель низкого давления) и состоят из водяной камеры с трубной доской, в которой развальцованы U-образные трубы поверхности теплопередачи, образующие вместе с закрепляющими перегородками трубную систему. Трубная система закрывается корпусом, привариваемым к трубной доске. Корпус подогревателя состоит из цилиндрической обечайки, эллиптического днища и фланца для соединения с трубной системой и водяной камерой. На корпусе имеются патрубки для подвода пара и отвода конденсата. Водяная камера имеет патрубки для подвода и отвода питательной воды.
Трубная система состоит из трубной доски, каркаса, U-образных теплообменных труб. Каркас трубной системы имеет поперечные сегментные перегородки, направляющие поток пара и служащие промежуточными опорами для теплообменных труб.
В подогревателе нагреваемая вода движется по теплообменным трубкам, а греющий пар поступает через пароподводящий патрубок в межтрубное пространство и, проходя между направляющими сегментными перегородками, конденсируется.
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.
ПВД ширмового типа состоят из центрального коллектора большого диаметра, к которому крепятся вертикальные W-образные змеевики в виде радиальных или эвольвентных ширм. Основным отличием данных подогревателей является применение коллектора большого диаметра 800 мм и более для возможного доступа внутрь человека. Это значительно улучшает ремонтопригодность, т.к. для глушения труб не требуется демонтировать корпус.
Срок эксплуатации
Расчётный срок службы подогревателей – 30 лет.
Количество циклов нагружения от давления – не более 1000.
Регенеративные подогреватели питательной воды
Тепловые схемы турбоустановок в значительной мере определяются схемами регенеративного подогрева питательной воды. Такой подогрев воды паром, частично отработавшим в турбине и отводимым от нее через регенеративные отборы к подогревателям, обеспечивает повышение термического КПД цикла и улучшение общей экономичности установки.
В систему регенеративного подогрева питательной воды входят подогреватели, обогреваемые паром, отводимым от турбины, деаэратор, некоторые вспомогательные теплообменники (сальниковые подогреватели, использующие теплоту пара из уплотнений, конденсаторы пара испарителей, эжекторов и др.), а также перекачивающие насосы (конденсатные, питательной воды, сливные).
Подогреватели низкого давления (ПНД)
Система регенерации низкого давления выполняется однопоточной с нагревом воды в одной группе последовательно расположенных ПНД. В некоторых случаях отдельные ступени подогрева могут иметь два корпуса.
Подогреватели низкого давления могут быть двух типов: поверхностные и смешивающие.
В общем случае в подогревателях поверхностного типа конструктивно выделяют три зоны: охлаждения перегретого пара (ОП), конденсации пара и охлаждения конденсата ниже температуры насыщения (ОК).
Подогреватель ПН-400-26-8-V
А, Б — вход и выход нагреваемого конденсата; В — вход греющего пара; Г —выход конденсата пара; Л — подвод конденсата; Ж — отвод парогазовой смеси; 1 — камера водяная; 2 — трубная доска; 3 — корпус; 4 — трубка; 5 — перегородки трубной системы
Некоторые конструктивные особенности по сравнению с другими аппаратами имеют подогреватели ПН-350; эти особенности связаны, прежде всего, с наличием кожуха, плотно облегающего трубный пучок. При этом устраняется местное динамическое воздействие пара на трубный пучок, которое имеется в других аппаратах.
В подогревателях с теплообменной поверхностью 90-350 и 800 м2 применяются трубки из латуни марок Л68 и Л070-1 и сплава марки МНЖ-5-1. В аппаратах ПН-400, предназначенных для турбоустановок на сверхкритические параметры пара, применяются, как правило, трубки из сплава МНЖ-5-1 и аустенитной нержавеющей стали 08XI8H10T.
ПНД энергоблоков АЭС (рис.) имеют следующие основные особенности: трубные пучки набираются из прямых труб 16X1 мм из коррозионностойкой стали; концы завальцованных труб привариваются к трубным доскам; подогреватели ПН-950, ПН-1800 в целях повышения надежности имеют приемные паровые камеры, из которых греющий пар через специальные окна в цилиндрической части корпуса поступает к теплообменной поверхности; корпуса, как и трубки, изготавливаются из 08Х18Н10Т; в зависимости от компоновки ПНД применяется либо верхнее, либо нижнее расположение основных водяных камер (с входными и выходными патрубками).
а — конструктивная схема ПНСГ-800-1; б — общий вид ПНСГ-800-2; 1 — подвод пара; 2 — отвод паровоздушной смеси; 3 — подвод конденсата; 4 — отвод конденсата; 5 — аварийный сброс конденсата; 6 — аварийный отвод конденсата на вход КЭН; 7 — подвод дренажа из ПНДЗ; 8 — лаз
В подогревателях смешивающего типа (в отличие от поверхностных подогревателей) отсутствует теплообменная поверхность, улучшается использование теплоты отборного пара вследствие отсутствия недогрева — разности между температурой насыщения греющего пара и температурой нагреваемой среды на выходе из подогревателя. Кроме того, требуются специальные меры по созданию перепада давлений между последовательно расположенными смешивающими подогревателями: размещение их на разных уровнях по высоте (усложнение строительной конструкции, компоновки) или установка перекачивающих насосов после каждого подогревателя.
Для отечественных мощных энергоблоков рекомендована комбинированная система регенерации с применением смешивающих ПНД в качестве первых ступеней регенеративного подогрева. Такая система с гравитационной схемой включения смешивающих ПНД1 и ПНД2 внедрена на многих блоках мощностью 300 МВт ряда ГРЭС. Разность в высотах расположения подогревателей выбрана такой, чтобы при всех режимах работы обеспечивался слив конденсата самотеком из ПНД1 в ПНД2. С учетом их взаимного расположения все подводы в ПНД1 выполнены снизу, а в ПНД2 — сверху. В ПНД1 основной конденсат после конденсатора турбины подается конденсатными насосами 1-го подъема, а после ПНД2 — в остальные ПНД и деаэратор конденсатными насосами 2-го подъема. В блоках мощностью 500 и 800 МВт подача конденсата из ПНД 1 в ПНД2 предусмотрена с помощью перекачивающих насосов. Схема с перекачивающим насосом компактнее гравитационной, но уступает ей в простоте и экономичности в связи с дополнительной затратой энергии на насос и потерей энергии в клапане регулятора уровня; гравитационная схема оказалась также сложной в эксплуатации.
Охладители конденсата
Установка охладителя конденсата греющего пара (дренажей) какого-либо подогревателя приводит к уменьшению количества отбираемого из турбины пара на этот подогреватель и к соответствующему увеличению расхода пара из отбора с меньшим давлением; это несколько увеличивает тепловую экономичность установки (примерно на 0,01—0,02 % на один охладитель). Охладители конденсата предназначены также для уменьшения вскипания в трубопроводах (за регулирующим клапаном), по которым конденсат из подогревателя более высокого давления перепускается в подогреватель с меньшим давлением.
Охладители конденсата чаще всего устанавливаются по ходу обогреваемой воды перед подогревателем, иногда — параллельно с этим подогревателем с разделением потока нагреваемой воды (например, так установлен охладитель дренажа ПНДЗ в схеме турбоустановки К-220-44). В ряде случаев через охладитель конденсата пропускают часть потока питательной воды, при этом другая часть байпасируется через перепускную диафрагму, сопротивление которой рассчитывается по необходимому расходу.
Охладители конденсата типа ОВ применяются в тепловых схемах турбоустановок мощностью 500—800 МВт и представляют собой водоводяные теплообменники вертикального исполнения с U-образными, как правило, стальными трубками 22 X 2 мм; схема движения теплоносителей — противоточная.
Подогреватели высокого давления (ПВД)
Система регенерации высокого давления выполняется как однопоточной — с нагревом воды в одной группе последовательно расположенных подогревателей, так и многопоточной — с нагревом воды в двух (редко — трех) параллельных группах ПВД. Рабочее давление воды в трубных системах определяется полным давлением питательных насосов. Для ТЭС максимальное рабочее давление пара в ПВД 7,0, питательной воды 38,0 МПа, для АЭС соответственно 2,8 и 9,7 МПа.
Зона ОК включается перед зоной КП по всему потоку питательной воды или с применением байпасирования части потока через перепускную диафрагму.
В настоящее время получили распространение четыре различные схемы включения зоны ОП по нагреваемой воде:
Схемы включения ПВД
а — схема подогревателя с неполным расходом питательной воды через зоны ОП и ОК; б — одна из двух одинаковых групп ПВД турбоустановки К-800-240-4 (у первого по ходу питательной воды ПВД имеется дополнительный пароохладитель): в — ПВД турбоустановки К-500-240-2
Конструктивно все ПВД (за исключением подогревателей для К-500-60/1500) представляют собой вертикальный аппарат сварной конструкции и с теплообменной поверхностью, набранной из свитых в плоские спирали гладких труб наружным диаметром 32 мм и толщиной стенки 4 мм (в случае давления в трубной системе 37,3 МПа — 32X5 мм), присоединенных к вертикальным раздающим (две или три) и собирающим (две или три) коллекторным трубам. Соединение коллекторных труб с подводящим и отводящим питательную воду патрубками осуществляется в нижней части подогревателя с помощью специальных развилок и тройников.
Для организации движения пара и отвода образующегося конденсата между спиральными трубными элементами установлены горизонтальные перегородки (через 8—12 рядов плоскостей навивки спиралей). Спиральные элементы зон ОП и ОК располагаются в специальных кожухах.
Все элементы трубной системы изготовлены из стали 20. Элементы корпуса выполняются из углеродистой стали 20К или низколегированной 0972С(М); некоторые элементы входа греющего пара при повышенной его температуре изготовляются из стали 12Х1МФ. Конструктивные особенности выполнения ПВД видны на рис.
Подогреватель высокого давления ПВ-1700-380-51:
а—общий вид; б — схема движения воды в трубной системе; в — схема движения пара и конденсата; 1 — диафрагма; 2 — спиральный змеевик; 3 — дроссельная шайба; А — вход питательной воды; Б — выход питательной воды; В — вход греющего пара; К — к водоуказательному прибору; М — вход конденсата из ПВД высшей ступени; Н — вход воздуха из ПВД высшей ступени;. П — к предохранительным клапанам
Подогреватели типа ПВ-2000-120 для К-500-60/1500 — кожухотрубные аппараты горизонтального типа из нержавеющей стали (корпус, распределительная камера, каркас трубной системы — из стали марки 12Х18Н10Т; трубная доска, U-образные трубки 16X1,4 мм —из стали 08Х18Н10Т).