3.7.1 Оборудование систем.

В конденсатно-питательной системе в качестве конденсатных, бустерных, питательных и дренажных применяются центробежные насосы. Регулирование подачи центробежных насосов производится путем перепуска из напорной линий в источник приема (конденсатный, питательный), дросселирования на нагнетании, изменения частоты вращения (питательный). Для питательных насосов ГК характерен привод от ГТЗА или турбинный, последний иногда применяется для конденсатных и бустерных насосов. Электропривод применяется для привода конденсатных и питательных насосов, дренажных насосов в тепловых схемах паротурбинных установок. При прогревании паропровода в нем образуется конденсат, который с шумом перемещается по паропроводу. С целью предупреждения попадания продуваемого конденсата к главным и вспомогательным механизмам на паропроводах устанавливают сепараторы для пара (рис. 118).

Рис. 118. Сепаратор для пара. 1 — корпус; 2 — отстойник; 3 — решетка

При изменении направления движения пара уносимый с ним конденсат по инерции попадает в нижнюю часть сепаратора, откуда удаляется в теплый ящик. На рисунке 119 приведена схема устройства теплого ящика, предназначенного для аккумулирования некоторого количества воды в конденсатно-питательной системе. Этот запас воды позволяет обеспечить работу насоса в течение 3-5 мин без пополнения емкости. Поступающая вода проходит через встроенную контрольно-смотровую цистерну и далее фильтруется через три фильтра. Фильтрующим веществом является кокс, губка люфа, поролон и для более тонкой очистки древесный уголь. Скорость фильтраций принимается около 0,01 м/с.

Рис. 119. Схема устройства теплого ящика.

1 – отсек очищенной воды; 2 – подвод конденсатов; 3 - контрольно-смотровой отсек; 4 - смотровое стекло; 5 - коксовый фильтр; 6 – подвод дополнительной воды;

7 - патрубок подачи воды в котел; 8 – змеевик подогрева.

При повороте воды в контрольно-смотровой цистерне находящиеся в ней капли или пленка нефтепродуктов будут всплывать и собираться на ее поверхности. За цистерной установлен источник света, который через смотровые стекла позволяет контролировать нахождение нефтепродуктов.

Нефтепродукты с поверхности воды удаляются вручную либо механическим устройством. Одновременно теплый ящик служит для снижения содержания в питательной воде кислорода и углекислого газа путем подогрева воды до 75-80^оС, для чего в нижней сборной цистерне устраивается подогреватель. Конденсатно-питательные системы имеют в своем составе значительное количество теплообменных аппаратов различной конструкции. Здесь в основном используют теплообменные аппараты с U-, W-образными или змеевиковыми трубками с одной трубной доской или специальными коллекторами. В таких конструкциях облегчается, задача снижения температурных напряжений, возникающих при значительной разности температур теплоносителей (Δt>60 °С).

Рис. 120. Подогреватель питательной воды.

На рисунке 120 показан подогреватель питательной воды низкого давления с U-образными трубками горизонтального исполнения. Основу конструкции составляет корпус 10, в котором размещен трубный пучок 8 с трубной доской 2 и разделительными диафрагмами 12. К фланцу корпуса 3 крепится крышка 1 с водяными камерами и перегородкой, разделяющей эти камеры, и трубный пучок. На корпусе подогревателя имеются патрубок для подвода греющего пара с пароотбойным устройством 9, которое улучшает раздачу пара и снижает его эрозионное воздействие на трубный пучок, патрубок для отвода конденсата, предохранительный клапан 7, труба 6 с воздушным краном для удаления воздуха из паровой полости. Корпус подогревателя покрывается слоем изоляции 5, защищаемой от внешних механических повреждений металлическим корпусом 4. Подогреватель крепится к опорным поверхностям с помощью неподвижной 13 и подвижной 11 опор.

На рисунке 121 показан подогреватель питательной воды высокого давления с плоскими спиральными трубками 1, которые привариваются к питательному 3 и сборному 2 коллекторам. Такие подогреватели обычно называются трехсекционными и делятся на три части: основной подогреватель, расположенный и центральной части корпуса 6, пароохладитель, размещенный в верхней части подогревателя.

Рис. 121. Подогреватель питательной воды высокого

давления со спиральными пакетами трубок.

Секции образуются с помощью поперечных перегородок 5, служащих для организации перекрестного движения пара в межтрубном пространстве подогревателя. С помощью выделенных трех секций удается подогреть питательную воду выше температуры конденсации греющего пара. Это достигается подводом пара в центральной части подогревателя, вследствие чего в его верхней части находится только перегретый пар, по температуре превышающий конденсат, В нижней части подогревателя несколько рядов спиральных трубок постоянно затоплены конденсатом, что способствует его охлаждению ниже температуры конденсации греющего пара (температуры насыщения). Такие подогреватели целесообразно использовать в паротурбинных установках с промежуточным перегревов пара, когда температура пара превышает температуру его конденсации не менее чем на 80-90 °С. Трубная система данного подогревателя закрепляется жестко лишь в верхней части, а для тепловых расширений в нижней части выполнена скользящая опора 4 (кронштейн с роликом). Изменение направления движения питательной воды в змеевиках производится с помощью перегородок 9 коллекторных труб. Входной 8 и выходной 7 патрубки питательной воды приварены к крышке корпуса подогревателя. Подобные подогреватели являются сложными конструкциями, поэтому имеют невысокую ремонтопригодность. Подогреватели питательной воды обычно имеют достаточно высокую тепловую нагрузку (около 2-6 МВт), большую площадь поверхности теплообмена (40-100 м2}, невысокое гидравлическое сопротивление водяной части (50-150 кПа), высокие значения коэффициента теплопередачи [1800-2700 Вт/(м²°С)]. На рисунке 122 показана конструктивная схема термического деаэратора питательной воды который кроме деаэрации осуществляет ее подогрев и поэтому относится к подогревателям смесительного типа.

Деаэратор состоит из двух основных частей: деаэрационной головки 2 бака-аккумулятора 1. К деаэрационной головке в ее верхней части через раздаточный коллектор 3 подается конденсат, который распыливается форсунками и попадает в слой насадки 4. Греющий пар подается в нижней части головки через паровой раздаточный коллектор 5 и движется навстречу стекающему через насадку конденсату. При нагреве конденсата в слое насадки до температуры насыщения из него удаляются растворенные газы, которые собираются в верхней части головки и с паровоздушной смесью проходят конденсатор выпара (поверхностный теплообменный аппарат, прокачиваемый холодным конденсатом, где пар конденсируется и стекает в деаэратор), а газы удаляются в атмосферу. Приготовленная в деаэрационной головке питательная вода собирается в баке-аккумуляторе 1, предназначенном для накапливания определенного ее запаса (обычно 15-20 % паропроизводительности котла) с целью устойчивого питания котлов при изменении режима их работы. К деаэрационной головке подводятся также потоки горячих дренажей от различных подогревателей питательной воды, расположенных между деаэратором и паровым котлом. Время пребывания воды в разбрызгивающей головке деаэратора мало, поэтому стекающие из нее в бак-аккумулятор деаэрированная вода может содержать некоторое количество растворенного газа. Для его удаления через воду в баке с помощью барботажного устройства дополнительно пропускается пар, что способствует более полной деаэрации.

Выбор материала и способа изготовления труб обусловлен параметрами рабочей среды. Для воды и пара низкого и среднего давления температурой не выше 450 °С, как правило, применяют трубы бесшовные или сварные из углеродистых низколегированных сталей. При переходе на повышенные давления пара и температуру перегрева более 450 °С применяют легированные стали. В качестве присадок используют молибден (около 0,5 %), хром и молибден (1 и 0,5%; 2,25 и 1 %). Для паропроводов с температурой стенки до 550 °С применяется сталь с I % хрома, а до 580^оС - с 2,25 % хрома. При температуре более 600 °С предпочтительнее аустенитные стали с добавками хрома, никеля, кремния, алюминия, титана. Применение меди и медно-никелевого сплава МНЖ5-1 характерно для паропроводов отработавшего пара, поскольку эти материалы обладают повышенной коррозионной стойкостью в воздушной и паровой средах. Стальные паропроводы, проходящие по верхней палубе и в местах с повышенной влажностью, имеют защитное цинковое покрытие наружной поверхности.

С целью обеспечения безопасности эксплуатации трубопроводов конденсатно-питательной и паровой систем, а также снижения тепловыделений в окружающую среду предусматривается изоляция. Изоляцией покрывается та часть конденсатного трубопровода, по которой перемещается конденсат температурой более 60 °С. Питательный и все паровые трубопроводы изолируются.

Рис. 122. Схема термического деаэратора.

Для герметизации сальниковых узлов арматуры применяются различные материалы, которые выбирают в зависимости от параметров рабочей среды (таблица 13).

Таблица 13

Марки набивок и условия их применения

Марка	Характерис- тика	Форма	Размеры	Условия применения
				Давле-ние, МПа	Темпера-тура, °С	Среда
АСФ	Асбестовая, пропитанная суспензией фторопласта	Квадратная Прямоугольная	3, 4, 5, 6, 8, 10, 13, 16, 19 4X6; 6X8; 8X10; 10X13; 13X16; 16X19; 19X22	0-20 До 4	0-160 До 250	Дистилят, конденсат Пар
АГ-1	Асбестовая с проклеечным графитом	Квадратная Прямоугольная	4, 5, 6, 8, 10, 13, 16, 19, 22, 25 4X6; 6X8; 8X10; 10X13; 13X16; 16X19; 19X22; 22X25	До 10	До 510	Пар