Краткая характеристика подогревателя

Белорусский национальный технический университет

Энергетический факультет

Кафедра «Тепловые электрические станции»

Расчет ПВД-7 турбоустановки Т-50/60-130

Курсовой проект

по дисциплине «Вспомогательное оборудование ТЭС»

Исполнитель: студент

Руководитель: Пронкевич Е.В

Минск 2015 г.

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ.. 3

1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДОГРЕВАТЕЛЯ.. 4

2. ТЕПЛОВАЯ СХЕМА ТУРБОУСТАНОВКИ.. 7

3. СХЕМА ДВИЖЕНИЯ ТЕПЛООБМЕНИВАЮЩИХСЯ СРЕД В ПВД.. 10

4.1 Охладитель пара. 12

4.2 Собственно подогреватель. 14

4.3 Охладитель конденсата. 15

5. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ СОБСТВЕННО ПОДОГРЕВАТЕЛЯ (СП) 16

6. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ ОХЛАДИТЕЛЯ ПАРА (ОП) 20

7. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ ОХЛАДИТЕЛЯ КОНДЕНСАТА (ОК) 22

8.ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 24

ЛИТЕРАТУРА.. 25

ВВЕДЕНИЕ

Целью курсовой работы является тепловой расчет и выбор подогревателя системы регенерации высокого давления для заданной паротурбинной установки.

Подогрев питательной воды и конденсата паром, отбираемым из отборов турбины, осуществляется в регенеративных подогревателях. По месту в тепловой схеме турбоустановки различают регенеративные подогреватели высокого (ПВД) и низкого давления.

ПВД располагаются между котельным агрегатом и питательным насосом,используют теплоту пара, отбираемого из части высокого (ЧВД) и среднего (ЧСД) давления турбины. Давление питательной воды в нихопределяется напором, развиваемым питательным насосом.

Высокое давление воды в ПВД предъявляет серьезные требования ких конструкции и прочностным свойствам применяемых материалов. Эти подогреватели являются теплообменниками поверхностного типа.

К регенеративным подогревателям электростанций предъявляются высокие требования по надежности и обеспечению заданных параметров подогрева воды — они должны быть герметичны и должна быть обеспечена возможность доступа к отдельным ихузлам и очистка поверхностей нагрева от отложений. Для предотвращения вскипания нагреваемой среды и гидравлических ударов в поверхностях нагрева давление греющего парадолжно быть ниже давления воды.

Конструкция подогревателей должна обеспечивать компенсацию температурных изменений всех элементов и максимальную скорость их прогрева. Должны быть обеспечены также возможность дренирования всех полостей подогревателя и условия максимального использования теплоты греющего пара.

КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДОГРЕВАТЕЛЯ

Подогреватели высокого давления предназначены для регенеративного подогрева питательной воды за счет охлаждения и конденсации пара.

Конструктивно все подогреватели высокого давления выполняются вертикальными (для снижения гидравлического сопротивления) коллекторного типа. Поверхность теплообмена набирается из свитых в плоские спирали гладких труб наружным диаметром 32 мм, и толщиной стенки 6 мм, присоединенных к вертикальным раздающим и собирающим коллекторным трубам. Основными узлами подогревателя являются корпус и трубная система. Все элементы корпуса выполняются из качественной углеродистой стали 20К. Верхняя объемная часть корпуса крепится фланцевым соединением к нижней части. Гидравлическая плотность соединения обеспечивается предварительной приваркой к фланцам корпуса и днища мембран, которые свариваются между собой по наружной кромке и другими методами. Само фланцевое соединение крепится шпильками. Конструкция трубной системы включает в себя четыре или шесть коллекторных труб для распределения и сбора воды. В нижней части корпуса устанавливаются специальные развилки и тройники для соединения коллекторных труб с патрубками подвода и отвода питательной воды.

После входного патрубка поток питательной воды разветвляется по раздающим коллекторам. Диафрагмы, установленные в этих коллекторах, разделяют потоки в зонах охладителя конденсата и пара. После нагрева части потока в зоне охладителя конденсата происходит смешение его с основным потоком питательной воды. Весь поток питательной воды поступает в собирающие коллекторы, откуда одна часть ее поступает непосредственно в выходной патрубок, а другая пройдя через трубы охладителя пара.

Греющий пар подводится через паровой штуцер. При нижнем подводе паровая труба, соединяющая этот штуцер с охладителем пара, помещается в отдельном кожухе, защищающем ее от переохлаждения. Спиральные элементы теплообменной поверхности охладителя конденсата и пара располагаются в специальных кожухах, в которых с помощью системы промежуточных перегородок в межтрубном пространстве создается направленное движение потоков пара и конденсата.

В корпусе охладителя пара перегретый пар омывает трубный пучок в несколько ходов и передает питательной воде теплоту перегрева. Из охладителя пара поток пара поступает в подогреватель и распределяется по всей высоте его поверхности. Конденсат пара с помощью перегородок, установленных в межтрубном пространстве, отводится за пределы трубного пучка и вдоль стенок корпуса стекает в охладитель конденсата. Над верхним днищем кожуха охладителя устанавливается специальная перфорированная труба, через которую из подогревателя отводятся неконденсирующиеся газы.

У ПВД горизонтального типа поверхность теплообмена представляет собой два раздельно направленных в противоположные стороны U-образных трубных пучка. В центре корпуса расположена общая цилиндрическая водяная камера с двумя трубными досками. В подогревателе отсутствует охладитель перегрева, а поверхность охладителя конденсата выделена в нижней части трубных пучков. Греющий пар поперечным потоком омывает горизонтально расположенные трубки и конденсируется на их поверхности. Конденсат пара отводится в кожух охладителя конденсата, где передает теплоту питательной воде при продольно-встречном омывании трубок.

Все подогреватели высокого давления помимо автоматического устройства регулирования уровня конденсата в корпусе, которым оснащены и ПНД,имеют также автоматическое защитное устройство. Назначение этого устройства - защита турбины от попадания воды в случае превышения уровня ее в корпусе в результате разрыва труб, появления свищей в местах сварки и других причин.

Поддержание нормального уровня конденсата в корпусе каждого из подогревателей в заданном диапазоне осуществляется регулирующим клапаном путем изменения количества конденсата, каскадно сбрасываемого в подогреватель более низкого давления. При превышении допустимого нормального уровня открывается клапан аварийного сброса конденсата. При дальнейшем повышении уровня сверх так называемого первого аварийного предела приборы защиты дают команду на включение клапана с электромагнитным приводом, закрывающего доступ питательной воды к ПВД и направляющего ее по байпасному трубопроводу в котельный агрегат. При достижении уровнем конденсата второго аварийного предела приборы защиты дают команду на отключение питательных насосов и останов энергоблока.

Защитное устройство предусматривает одно на группу ПВД. Однако подача импульсов по уровню конденсата на него предусмотрена от каждого корпуса подогревателя. При срабатывании защиты все ПВД отключаются по питательной воде.