Практическая работа 1

Тема: Назначение и состав оборудования систем питательной воды и регенерации высокого давления.

Цель работы:

- изучить состав и назначение оборудования систем питательной воды и регенерации высокого давления;

- изучить функционирование систем;

- научиться пользоваться схемами и читать чертежи.

Порядок выполнения работы:

1) изучить назначение системы питательной воды и системы регенерации высокого давления;

2)записать состав оборудования систем питательной воды и регенерации высокого давления;

3) изучить функционирование систем в нормальном режиме работы блока по схеме и инструкции;

4) выписать технические характеристики ПВД и особенности конструкции;

5) по плану машзала указать координаты основного оборудования.

Основная часть

Назначение системы питательной воды и системы регенерации высокого давления.

Система питательной воды предназначена для подачи питательной воды из деаэраторов в парогенераторы и поддержания нормального уровня в ПГ при работе блока во всех режимах эксплуатации.

Система регенерации высокого давления предназначена для подогрева питательной воды паром, отбираемым из цилиндра высокого давления, и повышения, таким образом, КПД турбоустановки и блока в целом. Кроме того, приближение параметров питательной воды к параметрам котловой воды ПГ смягчает температурный режим металла внутрикорпусных элементов ПГ.

Обе системы являются системами нормальной эксплуатации, важными для безопасности.

Состав оборудования систем питательной воды и регенерации высокого давления. Система питательной воды включает в себя:

- насосную группу с турбоприводом;

- запорную и регулирующую арматуру;

- трубопроводы;

- КИП

Основное оборудование системы:

Ø 2 бустерных (предвключенных) насоса, которые подают питательную воду из деаэраторов на всас питательного насоса (создают подпор для питательного насоса);

Ø 2 питательных насоса, которые подают питательную воду с напора бустерных насосов в парогенераторы через ПВД в номинальном режиме работы блока;

Ø 2 турбопривода на валу каждого из которых устанавливается питательный насос и через понижающий редуктор бустерный насос.

Ø 2 вспомогательных питательных электронасоса (ВПЭН) которые подают питательную воду из деаэраторов в парогенераторы в режимах пуска и останова блока.

Обоснованием выбора турбопривода питательной установки могут служить следующие соображения.

Электропривод питательных насосов наиболее распространен благодаря своей простоте, быстроте включения и высокому КПД.

Для электропривода используются асинхронные электродвигатели. По условиям конструирования таких двигателей верхний предел их единичной мощности ограничивается. Синхронные электродвигатели не ставят таких ограничений, но они менее удобны при пуске и в эксплуатации.

Поэтому, когда мощность питательной установки велика, целесообразно использовать специальную приводную паровую турбину, питающуюся паром основной турбины. Таким образом, КПД станции повышается.

Для АЭС мощностью 1000 МВт и более мощность питательной установки достигает (в зависимости от параметров и типа реактора) 20¸25 МВт.

Преимущество трубопровода:

- возможность экономичного регулирования производительности питательных насосов изменением числа оборотов;

- непосредственный привод насоса без редуктора;

- неограниченная единичная мощность.

Однако использование турбопривода вызывает ряд трудностей, в частности, усложняется тепловая схема второго контура. Применение парового привода оправдано только в том случае, если эта турбина питается паром из отбора главной турбины. При этом, чем ниже давление отбираемого пара, тем более экономичным будет термодинамический цикл, поскольку пар совершит большую работу в главной турбине до того, как поступит в приводную.

Для мощностей, при которых возможно выполнение как турбопривода, так и электропривода, решение должно быть принято на основе технико-экономического расчета.

При этом необходимо иметь в виду, что чем больше мощность питательной установки, тем выше КПД турбопривода, который при определенной мощности становится равным полному КПД электропривода (с учетом не только потерь в самом электроприводе, но и КПД станции) и превышает его при дальнейшем увеличении мощности.

Между тем для крупных АЭС мощность питательной установки становится столь большой, что ее экономичность может уже заметно влиять на общий КПД станции.

В состав турбопривода входят:

- соответственно турбина с валоповоротным устройством;

- системы, обеспечивающие работу турбины:

а) система регулирования и защиты, которая предназначена для регулирования частоты оборотов турбины в различных режимах ее работы и отключения приводной турбины в случаях превышения параметров допустимых значений

б) система маслоснабжения, предназначенная для снабжения маслом подшипников турбины, питательного и бустерного насосов, зацепления редуктора, системы регулирования и защиты турбопривода;

в) система пароснабжения, предназначенная для подачи пара к приводной турбине;

г) конденсатно-вакуумная система, включающая конденсатор, конденсатные насосы, эжектора и предназначенная для создания и поддержания вакуума в конденсаторе приводной турбины.

Система регенерации высокого давления включает в себя 2 параллельные нитки ПВД поверхностного типа и арматуру. В каждой нитке 2 подогревателя, подключенных последовательно по питательной воде.

Функционирование системы питательной воды и системы регенерации высокого давления.

Деаэрированная питательная вода из деаэраторов через механические фильтры, поступает на всас бустерных насосов, которые нагнетают ее на всас питательных насосов. Питательные насосы подают питательную воду в 2 нитки, где она нагревается паром I, II отборов главной турбины до 224°С и поступает через задвижки и основные регулирующие клапаны в парогенераторы. Вспомогательные питательные насосы - отключены.

Для исключения протечек воды из корпусов бустерного и питательного насосов по валу в конструкции насосов предусмотрены концевые уплотнения щелевого типа. На уплотнения подается запирающая вода, которой является основной конденсат главной турбины с напора насосов II ступени. В случае отключения насоса II ступени на уплотнения насосов подается химобессоленная вода из системы UA. Запирающая вода подается через механические фильтры в общий коллектор. Из общего коллектора через задвижку и регулирующий клапан и механические фильтры, вода подается на уплотнения. Слив (протечка) с уплотнений осуществляется:

- из внутренней камеры - через гидрозатвор в конденсатор гл. турбины;

- из средней камеры - в дренажные баки турбины;

- из внешней камеры - в систему трапных вод.

Как было сказано выше, питательный и бустерный насосы приводятся во вращение паровой конденсационной турбиной. Питательный насос находится на одном валу с турбиной, а бустерный - через понижающий редуктор с коэффициентом понижения 1,95.

Паровая конденсационная десятиступенчатая турбина питается паром после СПП гл. турбины (осушенным и перегретым) с Р=11 кгс/см² и t=250 ⁰С через задвижку и обратный клапан. Затем пар через главную паровую задвижку (ГПЗ ТПН), через стопорный клапан и два регулирующих клапана попадает в проточную часть турбины. Отработавший в турбине пар сбрасывается в конденсатор приводной турбины.

В конденсаторе пар конденсируется на трубках, по которым подается циркуляционная вода циркнасосами главной турбины из пруда-охладителя. Конденсатор состоит из двух половин А и Б.

Полученный конденсат собирается в конденсатосборнике конденсатора и оттуда через гидрозатвор 3м и задвижку сбрасывается в конденсатор главной турбины (половина "А"). Таким образом, осуществляется, так называемый, безнасосный слив.

В конденсаторе поддерживается вакуум 0,04 кгс/см² за счет соединения его парового пространства с коллектором отсоса паровоздушной смеси из конденсаторов главной турбины к основным эжекторам ее.

Концевые уплотнения приводной турбины лабиринтового типа. Для исключения их парения и подсоса воздуха через них на уплотнения подается пар из паровой уравнительной линии деаэраторов через гидромеханический регулятор давления, к которому подводится импульсная линия масла из системы регулирования ТПН. Отсос паровоздушной смеси осуществляется в коллектор отсоса из уплотнений главной турбины эжектором уплотнений гл. турбины.

Режим работы конденсационно-вакуумной системы ТПН-1, 2 определяется состоянием вакуумной системы главной турбины. Основным режимом является - безнасосный при работающей вакуумной системе гл. турбины. Перевод работы конденсационно-вакуумной системы ТПН-1, 2 с насосного на безнасосный слив и обратно при работе блока на мощности производится по разрешенной ГИС заявке и отдельной программе.

Смазка подшипников бустерного и питательного насосов, приводной турбины, редуктора, валоповоротного устройства приводной турбины, зацепления редуктора осуществляется маслом марки Т-22 или Тп-22 системы смазки гл. турбины отдельным маслопроводом от демпферного маслобака гл. турбины.

Это же масло подается на всас маслонасосов регулирования ТПН (один в работе, один в резерве), которые подают масло в систему регулирования ТПН-1, 2 соответственно.

Масло перед поступлением в маслосистему ТПН-1, 2 проходит предварительную очистку в механических фильтрах (два в работе, один в резерве).

Масло, подаваемое на зацепление редуктора, охлаждается циркводой, подаваемой от подъемных насосов в маслоохладителях, (один в работе, один в резерве) до температуры 35-37°С.

Слив масла со всех подшипников, с зацепления редуктора и из системы регулирования ТПН-1, 2 осуществляется отдельными маслопроводами, которые объединяются в общий коллектор и отводится в ГМБ главной турбины.

В номинальном режиме работы блока в работе находятся обе нитки ПВД. Пар из I отбора (Р=29,0 кгс/см²) главной турбины через обратный клапан поступает через задвижки. Давление в корпусе ПВД-7 - 28,5 кгс/см². Конденсат греющего пара из ПВД-7А и 7Б сливается в ПВД-6А и 6Б через регулирующий клапан и задвижку соответственно. В межтрубное пространство ПВД-7А и 7Б сбрасывается конденсат греющего пара II ступени СПП через задвижки. Отсос воздуха из корпусов ПВД-7А и 7Б в деаэраторы открывают периодически раз в смену.

Пар II отбора (Р=18,71 кгс/см²) главной турбины подается через КОС RD20S01 в ПВД-6А и 6Б (RD21W01 и RD22W01) через RD21S01 и RD22S01 соответственно. Давление в корпусе ПВД-6 - 17,78 кгс/см², конденсат греющего пара из ПВД-6А и 6Б сливается через обратные клапаны RN21S07 и RN22S07, задвижки RN21S04 и RN22S04, регулирующие клапаны RN21S02 и RN22S02 в деаэраторы RL21B01 и RL22B01 соответственно. В межтрубное пространство ПВД-6А и 6Б сбрасывается конденсат греющего пара I ступени СПП через RN90S01 иRN90S02 соответственно. Дренажи после КОС RD20S01 SH12S11 и SH12S12 открыты в ПВД-6А и 6Б соответственно. Отсос воздуха также периодически открывают.

Нагрев питательной воды в ПВД-6 - с 165,5°С до 198,9С; в ПВД-7 - с198,9°С до 224°С. Температурный напор для ПВД-6 - 6,6°С; для ПВД-7 - 6°С.

Назначение, характеристики и конструкция подогревателей высокого давления.

Обратный клапан представляет собой штампосварную конструкцию, состоящую из корпуса (1), тарелки (2), крышки (3) с верхним уплотнением. Корпус, верхнее уплотнение, уплотнительные поверхности выполнены также, как и во впускном клапане. В рабочем положении (верхнее положение) тарелка удерживается подпором питательной воды.

Работа клапанов защиты

После заполнения трубной системы подогревателей питательной водой и подъема давления тарелка впускного клапана за счет неуравновешенной силы, действующей на торец штока, связанного с тарелкой, поднимется и плавно включит ПВД. Питательная вода, пройдя группу ПВД, за счет энергии потока поднимает тарелку обратного клапана вверх до упора.

Таким образом, ПВД будут включены для регенеративного подогрева питательной воды. Байпасные трубопроводы, соединяющие впускной и обратный клапаны, и верхняя полость впускного клапана заполняются питательной водой с давлением, равным давлению после группы ПВД (в полости обратного клапана).

В случае повышения уровня конденсата греющего пара в любом из подогревателей группы, вода от конденсатных насосов поступает в надпоршневое пространство гидропривода впускного клапана. Под давлением воды поршень движется вниз, перемещая одновременно шток с тарелкой впускного клапана в нижнее положение. Таким образом, прекращается поступление воды в группы подогревателей. Питательная вода по перепускным трубам поступает в надпоршневое пространство обратного клапана, закрывает выход питательной воды из ПВД и направляется в питательный трубопровод.

Назначение и технические характеристики предохранительных пружинных клапанов.

Для предохранения корпусов ПВД от повышения давления на каждом подогревателе установлено четыре пружинных предохранительных клапана Ду 80 типа Т-32. Предохранительные клапаны (ПК) служат для автоматического выпуска избытка среды в атмосферу при превышении заданного давления, установленного на предохранительном клапане. Рабочая среда, выходящая из клапана, отводится в безопасное место.

Клапаны на штуцере ПВД устанавливаются только в вертикальном положении. Штуцеры, на которые ставятся предохранительные клапаны, должны иметь жесткое крепление для предотвращения вибрации клапанов при их подрыве и достаточно надежное сопротивление действию реакции вытекающего пара из клапана в момент его срабатывания. Для снижения действия реакции вытекающей струи пара на опору "штуцер-клапан" выхлопной трубопровод за пределами здания должен иметь на конце тройник с длиной поперечного участка равной 3D, где "D" – диаметр выхлопного трубопровода.

Присоединение предохранительных клапанов – фланцевое. Герметичность по присоединительным фланцам на ПВД и на выхлопном трубопроводе – за счет устанавливаемых паронитовых прокладок. Герметичность же самих клапанов достигается за счет притирки пары уплотнительных поверхностей, наплавленных специальными сплавами.

Предохранительные клапаны Ду 80 изготавливают нескольких модификаций на разное давление путем установки в клапане соответствующей пружины. Срабатывание предохранительных клапанов происходит для ПВД-6 при давлении 20,1 кгс/см², а для ПВД-7 при давлении 32,2 кг/см². При снижении давления соответственно до 15,7 и 25,2 кгс/см² ПК должны закрыться.

Устройство, принцип работы ПК.

Основные элементы предохранительного клапана: корпус 1, тарелка 2, пружина 3, рычаг ручного подрыва 4.

Пружинные предохранительные клапаны являются полноподъемными, прямого действия. Полноподъемность обеспечивается за счет динамического воздействия вытекающей струи пара на демпферную втулку 5, навинчиваемую на шток 6.

Выходной проход клапана в рабочем состоянии закрыт тарелкой силой сжатия пружины, несколько большей давления среды на тарелку снизу. При повышении давления пара в корпусе ПВД выше отрегулированного на клапане, тарелка начинает подниматься. Выходящий пар, воздействуя на демпферную втулку, вызывает резкий подъем тарелки. Тарелка находится в направляющей втулке 7, застопоренной специальным стопорным болтом 8. Для предотвращения ослабления крепления направляющей втулки стопорный болт должен быть туго затянут.

Демпферная втулка через крышку 9 выходит наружу и для предохранения от вывинчивания крепится к штоку специальным стопорным винтом 10. Для предотвращения выбрасывания пара в машинный зал в крышке предусмотрено уплотнение, состоящее из чередующихся колец алюминия и паронита.

С целью недопущения самовольного изменения величины затяжки пружины обслуживающим персоналом, предусмотрен защитный колпак 11, закрывающий нажимную втулку 12 и конец рычага. Стопорные винты, укрепляющие защитный колпак, должны быть запломбированы. Рычаг предусмотрен для ручного опробования клапанов, находящихся под рабочим давлением.

При регулировке клапанов подрыв осуществляется вращением нажимной втулки, с помощью которой усиливается или ослабляется сжатие пружины. Перепад между давлением подрыва и посадки клапана должен быть не менее 3 кгс/см². Если этот перепад недостаточен, необходимо отрегулировать его путем вращения демпферной втулки по часовой стрелке (это будет уменьшать зазор между направляющей и демпферной втулками и способствовать увеличению перепада). Вращение демпферной втулки против часовой стрелки будет уменьшать перепад давления подрыва и посадки. Для вращения демпферной втулки ослабляют стопорный винт и после установки втулки на новое положение этот винт стопорят.

Ручную проверку клапанов на подрыв необходимо производить только при сборке их с отводными трубопроводами, с фланцами и прокладками.

Дата добавления: 2015-07-11