Методические указания по эксплуатации конденсационных установок паровых турбин электростанций рд 34. 30. 501 (стр. 24 из 39)
Вследствие большой разветвленности вакуумных систем мощных турбоагрегатов отыскание воздушных неплотностей путем опрессовки оказывается весьма трудоемким (опрессовывать приходится отдельные участки системы) и требующим значительного времени. К тому же такой способ не позволяет проверить возможные источники присосов воздуха, недоступные для визуального осмотра, недостаточно чувствителен и может применяться лишь при холодном, а не рабочем состоянии установки, например по окончании капитального ремонта турбины.
Более чувствительны и допускают применение их на ходу турбины методы отыскания воздушных неплотностей с помощью галогенных или гелиевых (масс-спектрометрических) течеискателей. Они позволяют во многих случаях при работающей турбине устранять повышенные присосы воздуха, обнаруженные при текущем эксплуатационном контроле за работой конденсационной установки.
Рис. 12.2. Реконструкция сальника задвижки:
а - запрессовка стального стакана в крышку задвижки; б - приварка чугунного стакана к крышке; 1 - грундбукса сальника; 2 - сальниковая набивка; 3 - стальной стакан; 4 - резиновые кольца толщиной 10 мм; 5 - фонарь гидроуплотнения; 6 - подвод конденсата на гидроуплотнение давлением 5-6 кгс/см2 (0,5-0,6 МПа); 7 - крышка задвижки с корпусом сальника; 8 - резиновое кольцо; 9 - стальное уплотнительное кольцо; 10 - клинкеты; 11 - резиновая прокладка фланцевого соединения крышки; 12 - шток задвижки; 13 - чугунный стакан
12.2.3. Галогенный течеискатель состоит из двух блоков: щупа, в котором расположен датчик, и измерительного блока, в котором сигнал датчика после его усиления поступает на указывающий стрелочный прибор и звуковое сигнальное устройство.
Чувствительным элементом датчика является диод, в котором анодом служит платиновая спираль (эмиттер), разогреваемая электрическим током до температуры 800-900 °C. При контакте раскаленной платиновой спирали с паром или газом, содержащим галоген (фреон, четыреххлористый углерод или др.), она резко увеличивает эмиссию положительных ионов, поступающих на катод, что используется для получения сигнала. Датчик может быть вмонтирован или в выносной (атмосферный) щуп или же в щуп, встроенный в находящуюся под разрежением трубу, по которой отсасывается из конденсатора паровоздушная смесь или производится отбор смеси, поступающей в воздушный насос.
Для обнаружения течей в вакуумной системе турбоагрегата проверяемые па плотность места (фланцевые или сварные соединения, сальники арматуры и др.) обдуваются паром или газом, содержащим галоген. Обычно в качестве индикатора используются пары фреона, поступающие через шланг с наконечником (соплом) из переносного баллона с жидким фреоном. При наличии в обдуваемом месте неплотности фреон проникает внутрь системы и удаляется из нее вместе с паровоздушной смесью, отсасываемой из конденсатора воздушным насосом. Обычно отбираемая проба паровоздушной смеси сперва охлаждается в поверхностном теплообменнике для уменьшенное содержания в ней водяного пара, а затем поступает в датчик, где омывает эмиттер. При наличии в пробе галогена в измерительном контуре возникает всплеск ионного тока, обнаруживаемый по показанию стрелочного прибора и звуковому сигналу.
При отыскании воздушных неплотностей в вакуумных системах турбоагрегатов могут применяться серийные галогенные течеискатели атмосферного и вакуумно-атмосферного типов ГТИ-3, ВАГТИ-4). Схемы их применения приведены на рис. 12.3 и 12.4.
Рис. 12.3. Применение галогенного течеискателя для отыскания мест неплотностей в вакуумной системе турбины при пароструйном эжекторе:
1 - пароструйный эжектор; 2 - воздухомер; 3 - охладитель паровоздушной смеси; 4 - щуп (датчик) течеискателя; 5 - измерительный блок; 6 - термометр; 7 - вентиль для выпуска помимо воздухомера; 8 - конденсатор; 9 - баллон с фреоном; 10 - отвод удаляемой смеси к охладителю
Рис. 12.4. Применение галогенного течеискателя для отыскания мест неплотностей в вакуумной системе турбины при водоструйном эжекторе:
1 - водоструйный, эжектор; 2 - гидрозатвор; 3 - конденсатор; 4 - охладитель паровоздушной смеси; 5 - струйный насос; 6 - вакуумный датчик; 7 - измерительный блок течеискателя; 8 - баллон с фреоном; 9 - проверяемая на плотность задвижка; 10 - устройство для пуска фреона; 11 - калибровочное сопло
13. ДЕАЭРАЦИЯ КОНДЕНСАТА В КОНДЕНСАТОРЕ
13.1. Деаэрирующая способность конденсатора
13.1.1. Требование ПТЭ о том, чтобы в конденсате, поступающем из конденсатора турбины в питательную систему котла, включающую в себя основной деаэратор, содержание кислорода не превосходило 20 мкг/кг, имеет целью предотвратить вынос в деаэратор при гидразинно-аммиачном водном режиме продуктов коррозии - окислов железа и меди, образующихся на участке "конденсатор-деаэратор". Поступая с водой из деаэратора в котел, эти продукты коррозии способствуют пережогу его экранных и конвективных труб.
При нейтрально-окислительном водном режиме ограничение содержания кислорода в конденсате, поступающем из конденсатора, позволяет более устойчиво поддерживать требуемый водный режим. 13.1.2. В условиях конденсации пара, содержащего примесь воздуха, в конденсаторе паровой турбины по пути движения парового потока в трубном пучке от входа в него до выхода отсасываемой воздухоудаляющим устройством паровоздушной смеси образуются, как было указано выше (см. разд. 2), две характерные зоны: интенсивной конденсации пара и охлаждения паровоздушной смеси, причем граница между этими зонами перемещается в зависимости от режимных условий. Чем меньше паровая нагрузка, температура, а при некоторых условиях и расход охлаждающей воды и чем больше присос воздуха, тем больше доля поверхности охлаждения конденсатора, приходящаяся на зону охлаждения паровоздушной смеси, в которой концентрация воздуха значительно выше, чем в зоне интенсивной конденсации, и благоприятнее условия для абсорбции, а главное механического захвата воздуха конденсатом, т.е. увеличения содержания кислорода в конденсате, стекающем из трубного пучка.
Однако в современных конденсаторах регенеративного типа с ленточной и модульно-ленточной компоновкой трубного пучка, обеспечивающей доступ части отработавшего пара в расположенную под пучком нижнюю часть парового пространства, при работе воздухоудаляющего устройства в режиме, не выходящем за пределы рабочего участка его характеристики, дегазация конденсата на его пути от трубного пучка до конденсатосборника обычно достаточна для поддержания в конденсате, удаляемом из конденсатора при различных эксплуатационных условиях, содержания кислорода до 10-20 мкг/кг, т.е. не превосходящего допустимое по ПТЭ [21].
Сказанное иллюстрируют опытные данные Союзтехэнерго для турбины K-100-90 с двумя пароструйными эжекторами ЭП-3-600, представленные на рис. 13.1 и 13.2. Графики показывают, что резкое увеличение содержания кислорода в конденсате наблюдается при значительном снижении паровой нагрузки конденсатора и температуры охлаждающей воды и сопутствует резкому повышению давления в конденсаторе из-за перегрузки эжекторов при повышении присоса воздуха, обусловленном увеличением размеров вакуумной зоны турбоагрегата с понижением D2 и t1в. При работе эжекторов на рабочем участке их характеристики изменение в широких пределах D2 и t1в практически не сказалось на содержании кислорода в конденсате. Аналогичные опытные данные получены для конденсаторов различных типов при температурах охлаждающей воды от 1 до 26 °C.
Рис. 13.1. Характеристика деаэрирующей способности конденсатора турбины К-100-90 по испытаниям в различных условиях:
1 - температура охлаждающей воды t1в = 5¸7 °C, расход воздуха Gв = 0,014¸0,0278 кг/с (50¸100 кг/ч);
2 - t1в = 6¸10 °C; Gв = 0,0028¸0,0033 кг/с (10¸12 кг/ч);
3 - t1в = 26 °C; Gв = 0,005 кг/с (18 кг/ч)
Рис. 13.2. Деаэрация в конденсаторе турбины K-100-90 при различных присосах воздуха:
1 - в работе один эжектор; 2 - в работе два эжектора (паровая нагрузка конденсатора близка к номинальной, температура охлаждающей воды к 6 °C)
Из сказанного следует, что конденсаторы с рационально спроектированным трубным пучком обеспечивают, как правило, достаточно высокую степень деаэрации конденсата отработавшего пара, поступающего в конденсатосборники, и не требуют при нормальных условиях их работы дополнительной деаэрации этого конденсата (например, в деаэрационных конденсатосборниках).
Применение в ряде конструкций конденсаторов специальных деаэрационных устройств, расположенных под трубным пучком или в конденсатосборниках, рассчитано в основном на дополнительную деаэрацию конденсата лишь в тех случаях, когда присосы воздуха в; вакуумную систему турбоагрегата значительно возрастают по сравнению с допустимыми по ПТЭ и не могут быть по условиям эксплуатации быстро устранены, а воздухоудаляющие устройства обеспечивают еще допустимое для работы турбины давление отработавшего пара.
В конденсаторах теплофикационных турбин с отопительной тепловой нагрузкой применение дополнительных деаэрационных устройств определяется условиями, рассмотренными ниже (см. п. 13.2.2).