Конденсатная установка. Краткое техническое описание.

Содержание:

• Назначение и состав конденсатной установки.
• Конденсатор К-10120.
• Эжектор основной ЭП-3-5/150.
• Работа основного эжектора.
• Эжектор пусковой ЭП-1-150.
• Работа конденсаторной установки.
• Рисунки:
• Рисунок 1. Конденсаторы турбины К-500-65/3000.
• Рисунок 2. Узлы конструкций конденсатора.
• Рисунок 3. Схема движения охлаждающей воды.
• Рисунок 4. Эжектор основной ЭП-3-5/150.
• Рисунок 5. Эжектор пусковой ЭП-1-150.
• Таблицы:
• Технические характеристики конденсатора К-10120.
• Технические характеристики основного эжектора.
• Технические характеристики пускового эжектора.

Назначение и состав конденсатной установки.
   Конденсатная установка турбины предназначена:
   1. для приема и конденсации отработавшего в турбине пара;
   2. для приема и конденсации пара от БРУ-К и предохранительных клапанов СПП в пусковых и аварийных режимах работы турбины;
   3. для приема пара и не конденсирующихся газов выпара деаэратора на период до вывода работы деаэратора на номинальные параметры;
   4. для приема конденсата греющего пара ПНД, пароперегревателей первой и второй ступени СПП, а также для приема конденсата рабочего пара основных эжекторов;
   5. для приема продувок и дренажей трубопроводов и оборудования бокса турбоустановки;
   6. для создания и поддержания разрежения в выхлопных патрубках турбины.
   В состав конденсатной установки входят турбины К-500-65/3000:
      конденсатор К-10120 – 4 шт.
      эжектор основной ЭП-3-55/150 – 3 шт.
      эжектор пусковой ЭП-1-150 – 2 шт.

Конденсатор К-10120.
   Конденсатор К-10120 (рисунок 1) представляет собой поверхностный двухходовой (два хода охлаждающей воды) однопоточный (один поток конденсирующегося пара) теплообменный аппарат с нисходящим потоком пара и центральным отсосом неконденсирующихся газов.
   Основными узлами конденсатора являются:
      корпус;
      трубная система;
      водяные камеры;
      переходной патрубок;
      приемно-сбросное устройство.
   Корпус конденсатора (рисунок 1) представляет собой стальную цельно сварную обечайку прямоугольного сечения с приваренным к ней днищем. Сварка корпуса производится на монтажной площадке. Для придания жесткости корпусу конденсатора к его днищу приварена рама, состоящая из поперечных балок двутаврового сечения. Под крайними продольными балками расположены пружинные опоры конденсатора (11).
      Трубная система конденсатора (рисунок 1) состоит из:
      трубного пучка;
      двух концевых одинарных трубных досок;
      шести промежуточных трубных досок.
   Трубный пучок (1) состоит из гладких прямых трубок Ø28x1.5 количеством 12206 штук, для размещения которых в трубных досках применена ленточная компоновка, при которой трубки размещены по 12 – 14 рядов в виде двух симметрично свернутых лент с тремя глубоким тупиковыми проходами (3) по контуру каждой. Компоновка трубного пучка в виде многократно свернутой ленты и размещение на выступающих участках пучка «зубцов» существенно увеличивает общий периметр трубного пучка, и тем самым достигается низкая скорость пара в периферийных рядах трубок – 50-60 м/с. Хотя величина входной скорости и невелика, для предотвращения эрозионного износа трубок и улучшения их вибрационных характеристик толщина стенки трубок первого ряда (724) увеличена до 2 мм.
   Часть трубок (около 10%) в центральной зоне конденсатора с помощью паровых щитов (5) выделена в воздухо-охладитель (6). Воздухо-охладитель выполнен резко сужающимся к месту отсоса воздуха благодаря чему возрастает скорость движения пароводяной смеси и интенсифицируется теплообмен.
   Теплообменные трубки развальцованы на глубину 50 мм в двух одинарных трубных досках. На наружную поверзность трубных досок нанесено битумное покрытие, повышающее водяную плотность конденсатора.
   Опорами трубного пучка являются шесть промежуточных трубных досок, расположенных на равных расстояниях друг от друга, в промежуточных трубных досках имеются круглые вырезы для выравнивания давления по длине конденсатора, а также вырезы в нижней части для свободного протекания конденсата в сторону конденсатосборников. В центре трубных досок выполнены вырезы для прохождения паровоздушной смеси к трубе отсоса воздуха.
   В нижних рядах ленты в тупиковых проходах между трубными досками, установлены сливные трубки, представляющие собой корытообразные желобки имеющие по концам отверстия для стока конденсата (рисунок 2,а). Конденсат, поступающий в сливные трубки с выше расположенных радов труб, отводится к трубным доскам и стекает по ним в нижнюю часть конденсатора, без переохлаждения на нижних рядах трубок. Улавливание конденсата способствует уменьшению общего парового сопротивления конденсатора, так как при этом, обеспечивается свободный проход пара в тупиковые проходы трубного пучка.
   Для этой же цели во внутренних проходах трубного пучка установлены паровые шиты (рисунок 2,б), по которым попадающий на них конденсат также отводится к трубным доскам и через вырезы в щитах сливается по трубным доскам в нижнюю часть конденсатора.
   Для выравнивания давления паровоздушной смеси по обе стороны щита, предусмотрены вварные втулки, выступающие над щитом с верхней стороны. Через отверстия во втулках выравнивается давление по обе стороны щита, а выступающие части втулок препятствуют перекрытию отверстий конденсатом стекающим по щитам.
   Каждый конденсатор снабжен двумя конденсатосборниками (9), представляющими собой сосуды прямоугольной формы, ввареные в днище конденсатора в средней его части таким образом, что одна из стенок конденсатосборника является продолжением боковой стенки конденсатора. Боковые стенки конденсатосборников на 15-20 мм возвышаются над днищем конденсатора (рисунок 2,в) . В корпус конденсатосборника вварены, в верхней части - патрубок для отвода паровоздушной смеси, в нижней – патрубок для отвода конденсата. Часть конденсатосборника сверху перекрыта дырчатым листом. В торцевой части конденсатосборника имеется люк-лаз.
   Водяные камеры (передняя – 12, задняя - 10) приварены к концевым трубным доскам по наружному контуру трубного пучка, Передняя водяная камера имеет горизонтальную перегородку между ходами охлаждающей воды. К камерам с помощью фланцевого соединения съемные крышки, которые дополнительно укреплены анкерными шпильками с выступающими за плоскость шпилек концами. Плотность фланцевых соединений обеспечивается резиновыми жгутами прямоугольного сечения, закладываемыми в канавки на фланцах водяных камер. Передние водяные крышки выполнены объемными и являются как бы продолжением подводов охлаждающей воды. Крышка задней водяной камеры выполнена плоской.
   Переходной патрубок (13) представляет собой обечайку, выполненную из стальных листов, укрепленных изнутри ребрами и скрещивающимися связями. Во внутренней полости переходного патрубка размещены трубы отборов из ЦНД, которые выводятся наружу через стенки патрубков в сторону задних и передних водяных камер конденсатора, а так же ресиверы подвода пара к ЦНД.
   Переходные патрубки соседних конденсаторов соединены между собой перепускным патрубком (15), предназначенным для выравнивания давления в выхлопных патрубках турбины и перепуска пара при отключении одного из конденсаторов по охлаждающей воде.
   На торцевых стенках переходных патрубков устанавливаются и привариваются приемно-сбросные устройства (14) (ПСУ).
   Приемно-сбросное устройство - дроссельно-охлаждающего типа предназначено для снижения параметров пара, поступающего в конденсатор от БРУ-К. Оно состоит из увлажнителя пара и корпуса. В корпусе коаксиальною закреплены кольцевые кожухи. (обратно к содержанию)

Эжектор основной ЭП-3-5/150.
   Пароструйный эжектор ЭП-3-55/150 (рисунок 4) – представляет собой воздухоотсасывающее устройство с тремя ступенями сжатия, промежуточным и конечным охлаждением отсасываемой смеси.
   Эжектор состоит из следующих основных узлов:
      а) корпуса;
      б) верхней крышки с соплами и диффузорами;
      в) водяной камеры.
   Корпус эжектора представляет собой сварную обечайку с верхним и нижним фланцами. Корпус разделен вертикальными стенками и перегородками на шесть камер: три камеры для диффузоров, три – для промежуточных и конечного охладителей. Камера диффузора каждой ступени сообщается с соответствующей камерой охладителя.
   В стенку камеры охладителя III ступени вварен патрубок Ду150 для выхода паровоздушной смеси.
   В стенку камеры диффузора III ступени вварен патрубок Ду100 для подвода пара на разбавление «гремучей смеси».
   Корпус эжектора выполнен из листовой стали марки 12Х18Н9Т.
   Верхняя крышка, представляющая собой три сваренные между собой и приваренные к общему фланцу камеры смешения с установленными в них соплами, к которым по паровому коллектору подается рабочий пар.
   Во фланце крышки имеется три посадочных отверстия для установки в них диффузоров. Сопла и диффузоры расположены по продольной оси корпуса каждой ступени.
   В камеру смешения I ступени вварен патрубок Ду400 для подвода паровоздушной смеси.
   Камеры смешения II и III ступеней соединены перепускными окнами соответственно с камерами охладителей I и II ступеней.
   Трубная система эжектора состоит из трех групп U-образных трубок Ø19x1, развальцованных в общей трубной доске и образующих охладители I,II и III ступеней.
   С целью обеспечения интенсивной конденсации пара и охлаждения паровоздушной смеси в охладителе каждой ступени установлены горизонтальные перегородки, образующие несколько ходов для перехода охлаждающей смеси.
   Трубная доска трубной системы болтами и шпильками крепится к нижнему фланцу корпуса.
   В трубную доску вварены штуцеры:
      а) для выхода дренажа из III ступени – Ду70;
      б) для входа дренажа во II ступень – Ду70;
      в) для выхода дренажа из II ступени – Ду70;
      г) для входа дренажа во I ступень – Ду70;
      д) для выхода дренажа из I ступени.
   Трубки трубной системы изготовлены из сплава марки МНЖМц-5-1-1.
   Водяная камера представляет собой сварную обечайку, разделенную перегородками на четыре отсека с соответственно приваренными входным патрубком I ступени – Ду300 и выходными патрубками II ступени – Ду300 и III ступени – Ду200.
   Водяная камера вместе с трубной доской трубной системы крепится к нижнему фланцу корпуса.
   Днище водяной камеры одновременно служит опорной поверхностью всего эжектора.
   Водяная камера выполнена из листовой стали марки 12Х18Н9Т.      (обратно к содержанию)
Рисунок 4.Эжектор основной ЭП-3-5/150.

1 — крышка верхняя;    2 — корпус;    3 — трубная система;    4 — камера водяная;    a — вход паро-воздушной смеси;    б — подвод пара к эжектору;    В — выход паро-воздушной смеси;    Г — подвод пара в III ступень;    Д — подвод охлаждающей воды;    Е — отвод охлаждающей воды II ступени;    Ж — отвод охлаждающей воды III ступени;    И — выход дренажа из III ступени;    К — вход дренажа во II ступень;    Л — выход дренажа из II ступени;    M — вход дренажа во I ступень;    Н — выход дренажа из I ступени. (обратно к содержанию)

Технические характеристики основного эжектора.
Параметр	Размерность	Величина
Абсолютное давление рабочего пара перед соплами	МПа	0.5
Температура рабочего пара	°С	156
Расход рабочего пара	кг/ч	3411
Температура паровоздушной среды	°С	21
Производительность эжектора	кг/ч	55
Абсолютное давление, создаваемое в приемном патрубке	МПа	0.0036
Расчетное противодавление (абсолютное) на выхлопе	МПа	0.125
Гидравлическое сопротивление по охлаждающей воде	м.вод.ст.	3

(обратно к содержанию)

Работа эжектора основного эжектора.
   Принцип действия эжектора основан на передаче части кинетической энергии одной среды, движущейся с высокой скоростью (рабочая среда), другой среде (подсасываемая вода) в процессе их смешения.
   Рабочий пар поступает одновременно к соплам I, II, III ступеней расширяется в них и с высокой скоростью поступает в соответствующие камеры смешения.
   Паровоздушная смесь, поступающая в камеру смешения I ступени, увлекается струёй пара в диффузор I ступени, где кинетическая энергия струи переходит в потенциальную энергию с повышением давления. Выходящая из диффузора смесь поступает в нижнюю часть корпуса и проходит в охладитель I ступени, где направляется вверх, омывая внешнюю поверхность охлаждающих трубок. Горизонтальные перегородки обеспечивают движение смеси перпендикулярно осям трубок, чем достигается интенсификация процесса теплообмена. При этом происходит конденсация пара, находящегося в смеси, а оставшаяся часть ее проходит через перепускные окна в верхней крышке в камеру смешения II ступени.
   Движение смеси во II ступень сжатия происходит аналогично предыдущему до давления, устанавливающегося в охладителе этой ступени. Затем смесь поступает в камеру смешения и далее в диффузор III ступени сжатия.
   С целью предотвращения образования взрывоопасной концентрации «гремучей смеси» в III ступень эжектора в зону с диффузором организована подача пара для разбавления «гремучей смеси».
   Паровоздушная смесь, пройдя охладитель III ступени, отводится в установку сжигания «гремучей смеси» (УСГС).
   Конденсат пара, образовавшихся в охладителе III ступени, отводится через гидрозатвор в камеру диффузора II ступени, где часть его испаряется, а другая, большая часть, смешивается с конденсатом, образовавшимся в охладителе II ступени, и, также через гидрозатвор, поступает в камеру диффузора I ступени. Здесь происходит тот же процесс, что в камере диффузора II ступени. Из камеры диффузора I ступени конденсат греющего пара поступает через гидрозатвор в нижнюю часть конденсатосборника конденсатора.
   Охлаждающей средой в эжекторе служит основной конденсат турбины, поступающей сначала в трубки охладителя I ступени, а затем параллельно в трубки II и III ступеней. Такой путь конденсата обеспечивается соответствующим расположением перегородок водяной камеры.(обратно к содержанию)

Эжектор пусковой ЭП-1-150.
   Эжектор ЭП-1-150 одноступенчатого сжатия отсасываемой смеси, предназначен для быстрого создания вакуума в конденсаторах при подготовке турбины к пуску. Эжектор работает совместно с охладителем выхлопа, предназначенном для охлаждения сжатой в пусковом эжекторе паровоздушной смеси и конденсации содержащегося в ней пара.
   Пусковой эжектор (рисунок 5) состоит из цилиндрической камеры смешения (поз.5), в крышках которой соосно установлены сопла (поз.1) и диффузор (поз.2). В камеру смешения вварен патрубок Ду200 для входа паровоздушной смеси. Диффузор эжектора (поз.2) помещен внутри отводной трубы.
   Источником питания эжектора служит вторичный пар испарительной установки.
   Работа эжектора заключается в создании разрежения перед ним и сжатия отсасываемой среды до давления, превышающего атмосферное.
   Охладитель выхлопа пускового эжектора представляет собой горизонтальный кожухотрубчатый теплообменный аппарат с жесткозакрепленными трубными досками.
   Основными узлами охладителя являются:
   Корпус с трубной системой. Корпус представляет собой цилиндрическую обечайку, к которой приварены две трубные доски (передняя и задняя) с развальцованными в них прямыми охлаждающими трубками Ø19x1.    Трубки изготовлены из сплава марки МНЖ-5-1.
   В нижней части корпуса имеется дренажный штуцер. В межтрубном пространстве установлены перегородки, обеспечивающие поперечное обтекание охлаждаемой смесью трубок охладителя, что улучшает теплопередачу в аппарате.
   К нижней части корпуса охладителя приварены: две лапы, с помощью которых охладитель крепится к фундаменту: две водяные камеры (передняя и задняя).
   В переднюю камеру вварены патрубки подвода и отвода охлаждающей воды, задняя камера является перепускной. Внутри водяных камер имеются перегородки, благодаря которым охлаждающая вода совершает в трубной системе охладителя четыре хода.
   Охлаждающей средой в аппарате является циркуляционная вода.(обратно к содержанию)
Рисунок 5.Эжектор пусковой ЭП-1-150.

(обратно к содержанию)

Технические характеристики пускового эжектора.
Параметр	Размерность	Величина
Абсолютное давление рабочего пара	МПа	0.5
Температура рабочего пара	° С	156
Расход рабочего пара	кг/ч	1500
Количество отсасываемой смеси	кг/ч	150
Давление отсасываемой смеси	мм.рт.ст	180
Давление гидроиспытания эжектора	МПа	0.9
Абсолютное давление паровоздушной смеси на выходе из эжектора	МПа	0.11
Вес эжектора	кг	146

(обратно к содержанию)

Работа конденсаторной установки.
   Турбоустановка К-500-65/3000 комплектуется четырьмя конденсаторами К-10120, разделенными относительно ЦВД на две группы. Для выравнивания давления и для перепуска пара при отключении по охлаждающей воде одного из конденсаторов, между переходными патрубками конденсаторов каждой группы предусмотрены два перепуска. В таком режиме турбина может работать на мощности 60% от номинальной. Допускается работа с двумя отключенными конденсаторами конец (по одному в каждой группе).
   Для восполнения утечек из тракта основного конденсата в конденсаторы турбин осуществляется ввод химически обессоленной воды с массовым расходом до 50 т/ч и чистого конденсата из баков ППР с массовым расходом до 200 т/ч.
   В номинальном режиме работы турбины из трех установленных основных эжекторов, два эжектора является рабочими, один резервным. При снижении вакуума в конденсаторах до 700 мм. рт. ст резервный эжектор автоматически включатся в работу.
   Рабочим паром основных эжекторов является выпар деаэраторов. В пусковых и переходных режимах работы турбоустановки предусмотрен резервный подвод пара от БРУ-Д.(обратно к содержанию)