РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ «ЕЭС РОССИИ»

АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «ФИРМА ПО НАЛАДКЕ, СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ И СЕТЕЙ ОРГРЭС»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО НАЛАДКЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ СИСТЕМ ШАРИКОВОЙ ОЧИСТКИ КОНДЕНСАТОРОВ ПАРОВЫХ ТУРБИН

РД 34.30.403-93

СЛУЖБА ПЕРЕДОВОГО ОПЫТА ОРГРЭС Москва

РАЗРАБОТАНО АО «Фирма ОРГРЭС»

ИСПОЛНИТЕЛИ А.К. Кирш, Г.М. Коновалов

УТВЕРЖДЕНО Департаментом науки и техники РАО «ЕЭС России» 29.04.93 г.

Первый заместитель начальника А.П. БЕРСЕНЕВ

© СПО ОРГРЭС, 1994.

и

стемы шариковой очистки может быть использована техническая вода электростанции. В каждом конкретном случае вопрос комплектации установки рабочей водой должен решаться индивидуально, в зависимости от установленного на электростанции насосного оборудования.

3. ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМЫ ШАРИКОВОЙ ОЧИСТКИ (ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ, НАЛАДОЧНЫЕ РАБОТЫ, РЕКОМЕНДАЦИИ ПО КОНТРОЛЮ ЗА РАБОТОЙ)

3.1. Фильтр предварительной очистки (ФПО)

Учитывая значительное количество взвешенных частиц, содержащихся в поступающей к конденсатору охлаждающей воде, даже после прохождения двух рядов грубых решеток и более тонкой очистки воды во вращающихся сетках делает необходимым для надежной работы шариковой очистки и поддержания минимального гидравлического сопротивления фильтра применение перисдтеской промывки сеток фильтра. Промывка должна производиться на ходу без переключения и без останова СШО. Фирма Тапрогге, система шариковой очистки которой получила широкое распространение и показывает хорошие результаты, применяет фильтр оригинальной конструкции с промывкой сеток обратным током воды за счет разности давлений в напорном и сливном водоводах циркуляционной системы.

В нашей стране в настоящее время получил наибольшее распространение на турбоустановках 100, 200, 250 и 300 МВт сконструированный СКВ ВТИ конусный фильтр осевого типа. Вершина конуса направлена навстречу потоку, углом раскрытия конуса — 16—18° (рис. 2). Фильтрующая поверхность конуса образована перфорированным листом из нержавеющей стали толщиной 2—3 мм с отверстиями диаметром 8 мм. Суммарная площадь отверстий в 2,5—3 раза превышает площадь поперечного сечения водовода. Отмывка фильтрующей поверхности от собравшегося мусора производится струями воды под напором из сопл диаметром 6-ь8 мм, установленных перпендикулярно внутренней поверхности фильтрующего конуса. Вода к соплам с напором 30—35 м вод. ст. подводится от вращающегося смывного устройства, смонтированного на полом валу. Вращающееся смывное устройство удаляет мусор по всему периметру сетки. Смытый мусор потоком воды выносится через сбросной водовод в сливной циркуляционный водовод.

13

Расход воды на смывное устройство около 200 м³/ч. Расход загрязненной воды не превышает 3—5% расхода воды по циркуляционному водоводу. Время промывки фильтра 3—5 мм. Вращение смывного устройства производится от электродвигателя или гидравлического привода. Гидравлический привод действует по принципу сегнерова колеса, за счет реактивного действия струй воды, истекающих под давлением из специальных сопл, тангенциально установленных на коллекторе привода смывного устройства. Оптимальная скорость вращения смывного устройства 10—16 об/мин. Вода на смывное устройство с напором 304-35 м вод. ст. подается или от специально устанавливаемого или от станционного коллектора технической воды или для турбоустановок ЛМЗ, от подъемного насоса рабочей воды водоструйных эжекторов. Может быть использован насос СД-450/56 с подачей 150 м³/ч и напором 56 м. Для бесперебойной работы ФПО подаваемая к промывочным соплам и соплам гидравлического привода вода должна быть чистой во избежание засорения сопел. Поэтому в случае применения специального промывочного насоса, подача воды к нему должна производиться из напорного водовода после ФПО, т. е. после очистки циркуляционной воды. Опыт эксплуатации более 40 осевых фильтров показал, что данная конструкция ФПО работоспособна и рекомендуется для внедрения. Важным достоинством фильтра такой конструкции является возможность размещения его внутри водовода.

Указанные значения характерных величин фильтра приведены как ориентировочные. Естественно, что для каждой конкретной установки скорость вращения промывочного устройства, расход промывочной воды, продолжительность промывки и другие показатели устанавливаются в процессе проведения наладочных работ.

СКВ ВТИ разработана модификация ФПО конусного типа, но сокращенной длины. Если повсеместно внедренная конструкция ФПО имеет длину 4—4,5 м, то длина разработанной конструкции составляет 2,5 м. Сокращение длины произведено за счет увеличения угла конуса сетки до 40—50° и уменьшения отношения площади отверстий к площади поперечного сечения водовода до 1,4, поскольку, как установлено опытом эксплуатации, основной рабочей зоной фильтра прежней конструкции является выходная часть сетки на длине примерно одной трети (рис. 3).

1
ф №о
Рис. 3. Конусный малогабаритный фильтр предварительной очистки. Обозначения см. рис. 2.

15

Проходят опытную эксплуатацию ФПО конусного типа с фильтрующим полотном из плетеной проволочной сетки; диаметр нержавеющей проволоки, из которой изготовлена сетка — 1 мм, ячейка сетки 5x5 мм. Применение проволочной сетки для ФПО уменьшает гидравлическое сопротивление фильтра, а также снижает расход металла.

Следует заметить, что предотвращение за счет установки ФПО заноса конденсатора мусором и увеличение его гидравлического сопротивления в процессе эксплуатации полностью компенсирует некоторое увеличение гидравлического сопротивления тракта из-за установки по ходу циркуляционной воды аппаратов СШО. Как показал опыт внедрения СИЮ на большом числе турбоустановок, конструкция ФПО с конусной сеткой вполне оправдала себя и не потребовалось проведение значительных наладочных работ. Накопленный опыт тем не менее дал основание к дальнейшему совершенствованию ФПО. К наладочным работам по ФПО относится настройка частоты вращения смывного устройства. Оптимальная частота вращения 10—16 об/мин. Большая частота вращения приводит к ускоренному износу подшипников и менее благоприятна для эффективного выноса загрязнений в сливной водовод.

Контроль за частотой вращения производится по индикатору вращения (ИВ), которым является манометр, показывающий скачок давления при прохождении соплом смывного устройства при его вращении торца импульсной трубки, идущей к манометру. Частота вращения определяется по числу импульсов по давлению (скачков), на которые реагирует стрелка манометра.

Для правильной работы ИВ необходимо выполнить следующие условия:

—    должна быть обеспечена соосность торца импульсной трубки, идущей к манометру, и выбранного для контроля одного из сопл смывного устройства;

—    расстояние между торцами импульсной трубки и сопла должно быть 10—15 мм;

—    класс точности манометра для четкого восприятия импульса должен быть не ниже 1,0, а пределы измерения 0— 4 кгс/см ,

—    расстояние от вывода импульса до манометра должно быть минимальным.

При проектировании СШО с гидравлическим приводом в нем предусматривается заведомо увеличенное число сопл. Для

16

уменьшения частоты вращения должно быть заглушено некоторое количество сопл сегнерова колеса гидропривода; количество подлежащих заглушке сопл устанавливается опытным путем (подбором). Для электропривода смывного устройства необходимая оптимальная частота вращения обеспечивается при проектировании СШО выбором соответствующего передаточного числа конической зубчатой передачи от электродвигателя к полому валу смывного устройства.

Для СШО обязательной является автоматизация процесса промывки фильтра; тошжо в этом случае может быть обеспечена надежная и эффективная работа ФПО, а следовательно, и СШО в целом (при ручном регулировании неизбежны сбои и отказы в работе ФПО). Импульсом для включения в работу промывочного устройства является повышение гидравлического сопротивления фильтра сверх нормативного, соответствующего чистой поверхности сетки фильтра. В качестве допустимого предела загрязнения фильтра принято значение 14-1,2 м бод. сг. При достижении предельно-допустимого сопротивления фильтра включается промывочный насос; для СШО турбин ЛМЗ открывается задвижка с электроприводом на отводе воды от напорного трубопровода подъемного насоса эжекторов. Одновременно открывается задвижка с электроприводом на трубопроводе сброса загрязненной воды. При снижении перепада давления на сетке ФПО до Нормативного значения также автоматически прекращается подача воды на смывное устройство и закрывается задвижка на сбросе загрязненной воды. Тщательная настройка автоматического включения и выключения смывного устройства также относится к наладочным работам на ФПО.

Длительная работа ФПО с конусными сетками на большом числе турбоустановок показала надежную работу фильтра этого типа и высокую эффективность очистки охлаждающей воды от всех видов загрязнений.

Полученный отечественный опыт показывает также, что установка перед конденсатором фильтра для очистки воды от взвешенного мусора различного характера оказывается экономически целесообразной для конденсаторов паровых турбин, даже не оснащенных СШО.

3.2. Шарякоулазливающая сетка (ШУС)

Шарикоулавливающая сетка является основным элементом СШО, обеспечивающим беспрерывную циркуляцию шариков по трубкам конденсатора без потерь их с уходящей из конденсатора

17

охлаждающей водой. Наибольший объем работ выполнен по совершенствованию конструкции ШУС, поскольку первый же опыт эксплуатации СШО выявил серьезные недостатки конструкции, вызывавшие постепенное прекращение циркуляции шариков через конденсатор.

Первая модификация НГУС — это одноплоскостная решетка, применялась для водоводов диаметром до 1800 мм. Одноплоскостная сетка устанавливается на горизонтальном участке водовода под углом 25° к оси водовода и в вертикальной плоскости (рис. 4). Поскольку размер сетки в длину составляет 3,5—4 м, она набрана из отдельных секций, соединенных между собой на болтах или на сварке. Каркас секций сварен из стальных пластин, на которые наварены прутки диаметром 4—5 мм из нержавеющей стали. Расстояние между прутками в зависимости от диаметра шариков составляет 9—12 мм при диаметре шарика 28 мм и 10—16 мм при диаметре шарика 30 мм.

В месте, где плоская решетка примыкает к стенке водовода (в углу со стороны входа воды на решетку), приварен штуцер для отвода собирающихся на сетке шариков и направление их снова в напорный водовод циркуляционной воды. Первые же пуски СШО с решетками этого типа выявили следующие основные недостатки в работе ШУС: задержка шариков преимущественно в ближней к отводящему штуцеру части решетки («залипание» шариков) и продавливание шариков через зазоры между прутьями решетки и унос их со сбрасываемой из конденсатора охлаждающей водой. Таким образом, после пуска СШО очень скоро циркуляция шариков прекращалась. Наблюдение за циркуляцией шариков ведется через смотровое окно в крышке загрузочной камеры, через которую при работе СШО проходят все циркулирующие в контуре шарики. Явление «залипания» шариков нашло объяснение после проведения специального испытания с измерением перепада давления по обе стороны сетки по всей ее длине. Было установлено, что перепад давления резко возрастает в зоне, близкой к месту отвода шариков из водовода, и в 4—6 раз превышает перепад давления на входной части сетки; попадающие в эту зону шарики прижимаются к сетке и плотно «залипают» на ней. Под влиянием этого перепада давления относительно мягкие шарики продавливаются между прутьями решетки и вообще пропадают из контура циркуляции СШО.

19

Неравномерный характер распределения давления по длине ШУС обусловливает также повышение гидравлического сопротивления, что отрицательно сказывается на эксплуатационных характеристиках СШО. В процессе наладки СШО, проведенных фирмой ОРГРЭС, ШУС постепенно усовершенствовалась с целью снижения гидравлического сопротивления и устранения явления «залипание» и продавливание шариков через прутья решетки. В частности, для уменьшения перепада давления на выходной части ШУС и устранения явления «залипания» и ухода шариков через сетку в непосредственной близости от плоскости решетки со стороны входа потока воды была установлена лопатка, создававшая завихрения в выходной части ШУС и препятствовавшая задержке шариков (турбулизатор). На рис. 5 показана двухплоскостная шарикоулавливающая сетка, выполненная также из прутков нержавеющей стали. Сетка установлена на вертикальном участке сливного водовода диаметром 1600 мм и по габаритам (высоте) значительно меньше одноплоскостной сетки — около 2 м. Большим достоинством двухскатной ШУС является возможность ее расположения на вертикальном участке сливного водовода непосредственно у конденсатора.

ШУС этого типа имеет два отводящих канала, перед каждым из которых установлено турбулизирующее устройство углового типа. Кроме того, на потоке выходящей в сливной водовод воды, установлена поворотная заслонка. Основными наладочными работами по ШУС этого типа явился подбор оптимального положения поворотного шибера — заслонки для исключения явления «залипания» и ухода шариков из контура циркуляции. Проведением этих работ были достигнуты высокие эксплуатационные показатели ШУС — было исключено «залипание» шариков и уход их из контура циркуляции. За период более чем 3-х летней эксплуатации наблюдением за работой СШО установлено, что циркуляция шариков проходит нормально, без «залипания» и потери шариков. Большой объем экспериментальноналадочных работ на ИГУ С различной конструкции был проведен на Лукомльской ГРЭС на блоках с турбинами К-300-240. По результатам этих работ была выбрана наиболее совершенная конструкция двухскатной ШУС, обеспечивающая нормальную циркуляцию шариков в контуре (рис. 6). Особенностью ШУС этого типа является то, что она устанавливается конусом навстречу потоку воды, а сама сетка образована не прутками> а

20

Рис. 5. Двухплоскостная шарикоулавливаюкцая сетка пруткового типа:

I — турбулизирующее устройство; 2 — пулуэллипсная сетка (верхняя); 3 — сливной водовод; 4 — подвод воды; 5 — отвод шариков; б — шибер заслонка; 7 — сетка нижнего ряда; 8 — проволока нержавеющая

УДК 621.175.004.5

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО НАЛАДКЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ СИСТЕМ    РД    34.30.403.-93

ШАРИКОВОЙ ОЧИСТКИ КОНДЕНСАТОРОВ ПАРОВЫХ ТУРБИН

Вводится в действие с 01.08.94

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1. Влияние чистоты поверхности охлаждения конденсатора на экономичность паротурбинных установок

Из всех параметров, определяющих в условиях эксплуатации экономичность паротурбинной установки, наибольшее влияние оказывает давление отработавшего пара. Оно зависит от внешних условий — температуры охлаждающей воды, режима работы конденсационной установки (паровой нагрузки, кратности охлаждения) и в значительной степени от чистоты поверхности охлаждения конденсатора. Загрязнение конденсаторных трубок с водяной стороны определяется качеством охлаждающей воды — содержанием в ней различных химических веществ и взвешенных частиц. Электростанции вынуждены проводить периодические очистки трубных систем конденсаторов. Ухудшение вакуума, связанное с загрязнением поверхности охлаждения конденсаторов, достигает на электростанциях 1-5-2%, а в некоторых случаях, при особенно плохом качестве воды — 3-й%. Снижение мощности различно для различных типов турбин и зависит от многих причин — главным образом от типа и конструкции последней ступени, длины и формы рабочей лопатки.

В определенном диапазоне изменения давления отработавшего пара зависимость изменения мощности от давления в конденсаторе при заданном расходе пара имеет прямолинейный характер; изменение мощности при изменении давления в конденсаторе в этом диапазоне является для данного типа турбины величиной постоянной.

Для турбин ТЭС с начальным давлением пара 13—24 МПа (130—240 кгс/см²) и перегревом пара изменение мощности при

/ — трубная доска; 2 — трубная система конденсатора; 3 — сливная камера конденсатора; 4 — перфорированный лист; 5 — шариковая решетка; б — устье шарикоулавливающей сетки; 7 — отвод шариков; S — сборник шариков; 9 — сливной водовод; 10 — пластина стальная 2x15x450 мм

4

изменении pi на 1 кПа (0,01 кгс/см²) составляет примерно 0,8-ь0,9% номинальной мощности. Для турбин АЭС, работающих на насыщенном паре с давлением 4,+=-6,5 МПа с располагаемым теплопадением примерно вдвое меньшим, чем для турбин с перегретым паром изменение давления в конденсаторе более существенно сказывается на изменении мощности турбины. Так, для турбин АЭС с частотой вращения 3000 об/мин мощность турбины при изменении давления в конденсаторе на 1 кПа изменяется примерно на 1,8%. Но для турбин с частотой вращения 1500 об/мин в силу особенностей аэродинамической характеристики рабочей лопатки последней ступени (большая длина, значительная веерность) изменение мощности значительно меньше и приблизительно уравнивается со значением для турбин ТЭС на органическом топливе.

В таблице приведены данные по изменению мощности турбоагрегата при изменении давления в конденсаторе на ±1 кПа в пределах прямолинейных участков поправочных кривых на давление в конденсаторе, там же приведено изменение удельного расхода теплоты при номинальной нагрузке конденсационных турбин. Данные этой табл, могут быть полезны при оценке эффективности применения системы шариковой очистки для предотвращения загрязнения трубок конденсатора.

Таблица 1

Твп турбины	Изменение мощности, *Вт(±)	Изменение удельного расхода тепла, % (±)	Тип электро станции
К.-200-130 ПОТ ЛМЗ	1900	0,95
К-300-240 ПОАТ ХТЗ	3340	1,н
К-300-240 ПОТ ЛМЗ	2760	0,92	ТЭС
К-500-240 ПОАТ ХТЗ	3880	0,78
К-500-240 ПОТ ЛМЗ	3680	0,74
К-800-240 ПОТ ЛМЗ	4940	0,62
Т-50-130 ПО ТМЗ	400	0,80*
ПТ-60-130 ПОТ ЛМЗ	450	0,90*
ПТ-80/100-130/13 ПОТ ЛМЗ	450	0,56*	ТЭЦ
Т-100-130 ПО ТМЗ	725	0,73*
Т-250-240 ПО ТМЗ	1830	0,60*
К-220-44 ПОАТ ХТЗ	3980	1,81	АЭС
К-500-65/3000 ПОАТ ХТЗ	7960	1.59

5

Окончание табл. 1

Тип турбины Изменение мощности, кВт (±) Изменение удельного расхода тепла, % (±) Тип электро станции К-750-65/3000 ПОАТ ХГЗ 8900 1,19 К-500-60/1500 ПОАТХТЗ 4250 0,85 К-1000-60/1500-1 ПОАТХТЗ 11250 1Д2 АЭС К-1000-60/1500-2 (3 ЦНД) К-1000-60/1500-3 ПОАТ ХТЗ(2 ЦНД) 8300 0,83 К-10О0-60/3000 ПОТ Л М3 12900 —

♦При конденсационном режиме.

1.2. Загрязнение трубок конденсатора в процессе эксплуатации и меры борьбы с отложениями в трубках конденсатора

Загрязнение трубок конденсаторов приводит к повышению давления отработавшего пара по следующим причинам. Во-первых, из-за неудовлетворительной работы водоочистных сооружений (грубые решетки в подводящем канале водозабора, вращающиеся сетки) заносятся крупными частицами трубные доски и входные участки трубок, что приводит к сокращению поверхности охлаждения и к уменьшению расхода охлаждающей воды из-за увеличения гидравлического сопротивления конденсатора. И то и другое приводит к росту давления в конденсаторе по сравнению с нормативными значениями. Наиболее часто в воде содержатся следующие крупные примеси: береговая растительность и прибрежный мусор (листья, сучья), водные растительные и животные организмы (водоросли, рыба, моллюски), промышленные и бытовые отходы (щепа, строительный мусор и др.). Для приведения конденсатора в нормальное состояние требуется останов турбины или отключение одной половины конденсатора со снижением нагрузки для очистки трубных досок вручную. Иногда от заноса трубных досок избавляются промывкой обратным потоком воды. Даже при исправно работающих в канале водозабора и на береговых насосных станциях защитных устройствах загрязняется внутренняя поверхность трубок конденсатора из-за плохого качества охлаждающей воды и выпадения отложений. Уменьшение коэффициента теплопередачи из-за малой теплопроводности отложений вызывает рост температурного напора и, соответственно, давления в кон-

6

денсаторе. Вследствие существенного различия применяемых для охлаждения конденсатора вод по составу и количеству содержащихся в них примесей, характер и интенсивность загрязнения конденсатора с водяной стороны зависит от местных условий. Основные виды загрязнений, которые могут встречаться на практике по отдельности или в разлчных сочетаниях следующие:

—    отложение не растворенных в воде взвешенных веществ (золы, песка, глины, растительных остатков, ила и др.), выпадающих особенно интенсивно при пониженных скоростях воды в трубках;

—    обрастание трубок, вызываемое содержащимися в воде микроорганизмами, образующими при их закреплении и развитии слизистые отложения на стенках трубок;

—    минеральные отложения вследствие выпадения из перенасыщенного раствора карбонатов кальция и магния (преимущественно при оборотном водоснабжении) и гипса (при морской охлаждающей воде с высоким содержанием сульфатов).

Выбор метода борьбы с загрязнением трубок конденсатора производится в каждом отдельном случае индивидуально с учетом местных условий и технико-экономического сопоставления различных вариантов.

Борьба с отложениями в трубках конденсатора может вестись проведением периодических чисток трубок конденсатора различными способами, как например, механическая чистка, промывка трубок кислотой, растворяющей накипь (водный конденсат низкомолекулярных кислот, 2—5%-ная соляная кислота). Для очистки трубок конденсатора от органических и илистых отложений используются также термические методы, основанные на высушивании отложений подогретым воздухом. Начинает получать распространение для удаления твердых накипных отложений метод разрушения отложений струей воды, подаваемой насосом с давлением 300—400 кгс/см².

Однако периодические чистки конденсаторов требуют останова турбоагрегата или снижения его нагрузки и связаны со значительными трудозатратами. Согласно ПТЭ допускается ухудшение вакуума из-за загрязнения трубок не более чем на 0,5%, после чего должна проводиться чистка. В среднем за период между чистками вакуум ухудшится примерно на 0,25%, что для турбины К-300 соответствует увеличению удельного расхода тепла на 0,25%. Практически же в условиях эксплуата-

7

щш ухудшение вакуума от чистки до чистки оказывается значительно больше, чем предписано ПТЭ.

Принципиально более правильно применять для поддержания трубок конденсатора в чистом состоянии не периодические чистки, а профилактические мероприятия, предотвращающие образование отложений на стенках трубок. К таким методам относятся: рекорбонизация охлаждающей воды, предотвращающая образование минеральных отложений (карбоната кальция или магния), хлорирование воды для борьбы с обрастанием трубок моллюсками и водными микроорганизмами (бактерии, микроводоросли) и др. Эти методы однако не могут быть отнесены к экологически чистым мероприятиям.

1.3. Применение эластичных шариков из пористой резины

для предотвращения отложений в трубках конденсаторов

Наиболее полно решает задачу поддержание конденсатора в чистом состоянии применение эластичных шариков из пористой резины, циркулирующих по замкнутому контуру через конденсаторные трубки, предотвращая отложение на стенках трубок практически любых веществ. Впервые способ очистки конденсаторов монолитными резиновыми шариками был применен в 1950-х годах в ГДР — способ АББЕКА (инженеры Абш, Бергер и Каммайер), но по ряду причин широкого распространения этот вид шариковой очистки не получил.

В 1950-е годы на отечественных электростанциях Донецким отделением ОРГРЭС была также сделана попытка применения монолитных резиновых шариков для очистки конденсаторных трубок и поддержания их в чистом состоянии. Была разработана схема, обеспечивающая непрерывную циркуляцию резиновых шариков через трубки. Применялись монолитные шарики из резины диаметром на 1—2 мм меньше внутреннего диаметра конденсаторной трубки. Осуществленные на ряде электростанций системы шариковой очистки этого типа оказались неэффективными. Было установлено, что при прохождении монолитного шарика меньшего диаметра, чем внутренний диаметр трубки, происходит уплотнение отложений и первоначально несколько увеличивался коэффициент теплопередачи, нр в дальнейшем толщина отложений увеличивалась и эффект от применения шариковой очистки пропадал — коэффициент теплопередачи падал, рос температурный напор и давление в кон-

8

денсаторе. Применение эластичных пористых шариков из губчатой резины диаметром на 1*2 мм больше внутреннего диаметра трубки дало ожидаемый эффект. Губчатые шарики с удельным весом, близким к 1, вместе с потоком охлаждающей воды поступают к трубной доске и, попадая в трубку, перемещаются за счет разности давлений между входом и выходом охлаждающей воды (гидравлического сопротивления конденсатора). При этом шарик деформируется, принимает бочкообразную форму и, плотно прижимаясь к стенке трубки, стирает откладывающиеся на стенке частицы. Этот вид системы шариковой очистки (СШО) был тщательно отработан фирмой Тапрогге (ФРГ) и получил широкое распространение во многих странах. Применение мягкого шарика диаметром больше внутреннего диаметра трубки позволяет удалять с поверхности трубки все виды образующихся и недостаточно закрепленных на стенке трубки отложений и поддерживать исходную чистоту трубки, т. е. эксплуатировать турбоустановку с нормативным вакуумом в конденсаторе. Этот способ является экологически чистым, исключаются трудоемкие работы по механической или химической очистке конденсаторных трубок.

Первые установки шариковой очистки в нашей стране были разработаны СКБ ВТИ, изготовлены персоналом электростанций и введены в эксплуатацию на энергоблоках 300 МВт в 1983—1984 гг. на Литовской ГРЭС (блоки № 7 и 5) и Лукомль-ской ГРЭС (блок № 5). В процессе наладки этих и последующих установок выявлялись недостатки узлов СШО и вносились необходимые изменения в схему и в отдельные ее элементы. В настоящее время может быть предложена для внедрения на электростанциях эффективно действующая система шариковой очистки конденсаторов.

Настоящие Методические указания должны способствовать сокращению сроков наладки системы после завершения ее монтажа на турбоустановке.

2. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА И ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СШО

Устройство шариковой очистки трубок конденсатора представляет собой технологическую систему, присоединяемую к основному тракту охлаждающей воды непосредственно перед и после конденсатора (рис. 1). Пористые резиновые шарики, ди-

10

аметр которых на 1-ь2 мм больше внутреннего диаметра трубки, вводятся в контур циркуляционной системы в напорный водовод перед конденсатором. После прохождения через трубки конденсатора шарики улавливаются специальной сеткой, установленной в сливном водоводе вблизи выходной водяной камеры конденсатора (или непосредственно в камере). Из выходного патрубка шарикоулавливающей сетки внешним трубопроводом шарики с потоком воды подводятся к водоструйному эжектору (или насосу), который подает шарики снова в напорный патрубок, замыкая контур циркуляции. Эжектор, обеспечивающий подачу шариков в напорный водовод, должен создавать напор, равный гидравлическому сопротивлению внешнего тракта устройства, плюс противодавление, равное гидравлическому сопротивлению конденсатора от места ввода шариков в напорный водовод до места вывода шариков из шарикоулавливающей сетки. Загрузка шариков в систему циркуляции производится в камеру, расположенную после эжектора. Это устройство служит также для улавливания шариков и контроля за циркуляцией через смотровое окно. После загрузочной камеры предусмотрено калибровочное устройство, служащее для улавливания и отвода из контура циркуляции обработавших шариков, диаметр которых вследст-вии износа стал равным внутреннему диаметру трубки (на схеме не показано). Как показывает опыт эксплуатации, обычная для тепловых электростанций защита от загрязнения конденсатора крупным мусором (два ряда грубых решеток и вращающаяся сетка тонкой очистки), установленные на БНС, не достигает цели из-за неудовлетворительной конструкции и дефектов монтажа. Поэтому обязательным элементом СШО является фильтр предварительной очистки, устанавливаемый в напорном водоводе перед конденсатором. Тонкая очистка воды предотвращает занос трубных досок мусором и исключает застревание циркулирующих шариков в трубках из-за наличия в воде мелкого мусора.

Дополнительными элементами СШО является насос промывочной воды для фильтра предварительной очистки и в схемах с эжектором насоса для подачи рабочей воды к соплу. В паротурбинных установках ЛМЗ с основными водоструйными эжекторами воды для промывки фильтра и рабочая вода эжектора может быть отведена от подъемных насосов водоструйных эжекторов турбоустановки. В ряде случаев для обеспечения си-