МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

Главтехуправление

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ ТУРБОУСТАНОВОК ТЭС И АС

РД 34.40.508-85

Уральским филиалом Всесоюзного дважды ордена Трудового Красного Знамени тепло технического научно-исследовательского института им. Ф.Э. Дзержинского (УралВТИ)

К.С. Стрелкова, каид. техн. наук)руководитель темы), В.М Марушкин, канд. техн. наук

Главным научно-техническим управлением энергетики и электрификации Минэнерго СССР

29.09 85

Заместитель начальника Д.Я.Шамараков

© ВТИ им. ♦ЭДзержинского, 1989

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ    РД    34    40    508-86

ПОВЕРХНОСТНЫХ ПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ ТУРБОУСТАНОВОК ТЭС И АС

Срок действия установлен с 01 07 88 до 01 07 98

Настоящие Методические указания распространяются на поверхност ные пароводяные теплообменные аппараты низкого и высокого давления используемые в системе регенерации стационарных паровых турбин тепло вых и атомных электростанций в качестве подогревателей питательной воды и устанавливают требования к эксплуатации и ремонту подогревателей

С вводом в действие настоящих Методических указаний утрачивают силу сРуководящие указания по эксплуатации регенеративных подогревателей» (М-Л Госэнергоиздат, 1962)

I.КЛАССИФИКАЦИЯ. КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ И СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ ПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ

/./.Классификация поверхностных подогревателей

1.1.1.    Поверхностные подогреватели подразделяются: по типу конструкций:

коллекторно-спиральные с поверхностью теплообмена, выполненной из спиральных змеевиков, присоединенных к коллекторам;

камерные — с трубными досками и прямыми, U- или П-образны-ми теплообменными трубками;

по месту включения в схему конденсатно-питательного тракта: подогреватели низкого давления (ПНД), подогреватели высокого давления (ПВД);

по расположению поверхностей нагрева: вертикальные, горизонтальные (Г).

1.1.2.    Обозначение типоразмера поверхностного подогревателя образуется следующим образом:

ХХ-Х-ХХХ/ХХ/ХХ-Х-ХХ-Х

<А» — обозначение подогревателей ПТУ АС

I    обозначение    порядкового    номера

модернизации подогревателя (Ml, М2)

Т~    номер модификации (римская цифра)

величина максимального давления греющего пара в корпусе

величина максимального давления воды в трубной системе

величина полной площади поверхности теплообмена

обозначение для горизонтального расположения ___ подогревателя    («Г»)

ПВ, ПН — буквенное обозначение подогревателя ^{1 2}

1.2. Конструкции подогревателей низкого давления

1.2.1.    На электростанциях Минэнерго СССР эксплуатируется несколько десятков типов поверхностных подогревателей низкого давления.

Саратовский завод энергетического машиностроения (СарЗЭМ) выпускает ПНД для паротурбинных установок мощностью 50-300 МВт. ПО «Красный котельщик» изготовляет подогреватели для систем регенерации энергоблоков 300 МВт и более для ТЭС, а также поставляет ПНД на АС.

ПНД выполнены в виде камерных кожухотрубных вертикальных теплообменников с поверхностью теплообмена из П- нли U- образных трубок 0 1бХ I мм (для отдельных рядов 0 16X2 мм), закрепленных вальцовкой в трубной доске.

В ПНД с теплообменнон поверхностью до 350 и 800 м² применяются трубки нз латуни Л-68, Л070-1, а также сплава МНЖ5-1, в ПНД типа ПН-400 в схеме блоков СКД — из стали 08Х18Н10Т. В подогревателях выпуска ПО «Красный котельщик» П-образные трубки 0 16Х 1 мм в основном нз стали 08Х18Н10Т

Применение в подогревателях низкого давления аустенитной коррозионно-стойкой стали вызвано требованиями водного режима для энергоблоков сверхкритического давления и атомных установок. С целью снижения загрязнения питательного тракта окислами меди латунные трубки, ранее установленные, заменены трубками нз аустенитной стали либо из сплавов МНЖ5-1.

Другие узлы ПНД изготовляются из углеродистой стали.

Трубная доска в подогревателях Саратовского завода закрепляется с помощью шпилек между фланцами корпуса н водяной камеры (черт.1).

Аппараты ПО «Красный котельщик» имеют вварную трубную доску, а фланцевый разъем выполнен на водяной камере и расположен выше патрубков основного конденсата (черт.2).

1.2.2.    Представителем наиболее распространенной kohci руктнвной схемы ПНД для турбоустановок мощностью от 50 МВт до первых турбоустановок мощностью 500 и 800 МВт является подогреватель типа ПН-400-26-7-П (черт.1).

Он состоит нз сл^цующих основных узлов: водяной камеоы 2, трубной системы 4, корпуса 5. В водяной камере установлена перегородка, разделяющая ее на трн отсека и создающая четыре хода основного конденсата в трубной системе.

Трубная доска 3 крепится между фланцами камеры н корпуса. Плотность между трубной доской н фланцами, а также между перегородками водяной камеры и трубной доской обеспечивается с помощью паройнтовых прокладок толщиной 1 -1,5 мм. К отсекам водяной камеры приварены патрубки Б,В входа н выхода основного конденсата. В водяной камере шесть анкерных шпилек соединены с трубной доской на резьбе. Через камеру шпилькн проходят в трубках /, верхняя кромка которых приварена к крышке. Ннжний торец труб / упирается в трубную доску и уплотнен с помошью паронитовой прокладки. В отверстия трубной доскн завадьцованы концы труб поверхности теплообмена. Жесткость их обеспечивается перегородками 8, приваренными к каркасу трубной системы (швеллеры и трубы, приваренные к трубной доске).

Между внутренней стенкой корпуса и наружным диаметром перегородок имеется технологический зазор шириной 15-17 мм для установки трубного пучка в корпус.

К цилиндрической части корпуса приварены патрубки входа греющего пара Г', конденсата пара 6. входа и выхода 7 паровоздушной смеси, а к эллиптическому днищу корпуса — патрубок выхода конденсата греющего пара. ³

С

Черт.I. Подогреватель низкого давления типа ПН-400-26-7-1 J ДЛЯ турбоустаиовок К 300-240.

а — овшиА аил: б — (ииа гаиаемия иоюаиого яомдемсата. I — трубка. 2 — аоакиаа камера. 3 — трчб*ак ихка 4 - труб иаа система. 5 — корпус 6 — а«од и г л . 7 — коимеяаа труба •ошюотсасыааюшего устройств* в каораа.ткюыав перего ролкб. 9 — отора трубного пучка. 16 иитм такрмкаюшке •роюа пара мммо трубною пу*ка II - рам*« хт« saaoa»« трубного пупка • корпус. Г — мод rpeWMtfO пара.ь.в — **оа и амтд оскоакогп конденсата

ооо ед* у/ту а

Черт 2 Подогреватель ииткого давления типа ПН1000 » 7 IU-

а - общий вид б сдв«*емиа основного комиисата •I - #-n«Mie u-fpi 7 — обгчаАча Э - 1р*6иав к<*1 I - ■<*

r\f Se - ИННИН MHfWHH «avrpj 6 - трчбиым "ччо* - корпи ОП я игмтра иная поворотная камера 10 - под •од лом \<*елг* гргпшет пара с боке амсолого давними \ I— мне) наровв) 1\Мно! см«и ид подогрева*? 1и v бiKf »u

Сс»«мм AalHMNfH 12 ni itu*** во».Ъд«к>гч а< и»а*>.л*е vc троя. т»о И пгрегородь» II огвод ч» »врог.» «оиоепсата из oil 1о анкерная iHH 1в|7 — опоры 1в - о'раиимя-trubj- диафрагма Л вход пар.. Б В » подвод и отвод основною кондом- ага Г от»од пои:гмса»а гр**>шего пара I 1\    «о. основного мпмдгис ата

Схема движения основного конденсата ПН-400-26-7-11 показана нлчерт I.

Пар вводится в корпус через патрубок Г, конденсируется на трубах поверхности теплообмена, а некоторая часть его совместно с некопдененруюшими-ся газами (воздухом) выводится через пол у кольцевую перфорированною трубу 7.

Весь конденсат греющего пара сливается на уровень воды в корпусе, снизу через патрубок в днище выводится из подогрева гели Ввод конденсата греющего пара, как правило, осуществляется через перфорированную трубу 6 в нижнюю часть корпуса под уровень конденсата.

В случае устройства в ПИЛ встроенного пароохладителя часть трубок, расположенных в центральной зоне корпуса, помещается в кожух прямоугольного сечения. Верхние участки боковых и торцевых плоских листов кожуха приварены к нижней плоскости трубной доски.

1.2.;*. В охладитель пара подогревателя ПИ 1000-29-Г-Ш (черт.2.). используемого в схеме турбоусгановки К-500-240-2 для ПИЛ. пар поступает через специальный патрубок в распределительную камеру охладителя и тремя потоками на трубки поверхности теплообмена. Через отверстие в боковых листах охладителя пар поступает к трубам зоны конденсации.

Движение пара и основного конденсата и грубной системе показано на черт.2. Установкой горизонтальных и вертикальных перегородок внутри водяной камеры организовано четыре хода 1 IV основного конденсата в «же КП и два хода в охладителе пара V. VI. После четвертого хода часть основного конденсата через отверстия в вертикальной перегородке водяной камеры поступает в охладитель, выводится из подогревателя через дополнительный патрубок и вводится по трубопроводам в поток основного конденсата за ограничительной диафрагмой.

В крупных Г1НД с диаметром корпуса более 1800 мм цилиндрическая _%часть водяной камеры приваривается к трубной доске, а крышки соединена с ней воротниковыми фланцами с мембранным уплотненном.

Патрубки подвода и отвода основного конденсата расположены на цилиндрической части водяной камеры, ниже плоскости фланцевого ра съема.

1.2.4 Для повышения тепловой эффективности ПНД выпускаются аппараты со встроенным охладителем конденсата греющего пара, например ПН-350-16-7-11

Основной особенностью аппаратов ПН-350-16-7-1.11.111 является установка плотно облегающего трубный пучок кожуха, который позволяет с помощью перегородок типа «диск-кольцо» организовать направленный поток пара.

1.2 5. В конструкции подогревателей для турбоустановки К-1200-240 использованы лучшие \\\ ранее разработанных технических решений узлов (черт.З).

Водяная камера подогревателя имеет эллиптическую крышку. Плотнскть фланцевого соединения достигается за счет установки плоских колец (мембран) толщиной 6 мм.

Перегородки водяной камеры по высоте установлены до фланцевого разъема и обеспечивают четыре хода основного конденсата в трубной системе. причем в первом — втором ходе он движется четырьмя потоками. На вертикальных и горизонтальных перегородках водяной камеры установлены люки 4 со съемными крышками, обеспечивающие доступ к трубной доске. Трубки имеют внешний диаметр 16 мм. толщину стенки 1.2 мм и выполнены из стали 12Х18Н10Т. За пределами вальцовочного соединения с паровой

6

а общий вил Л t xt м i гьиж. ими основного кипит ir в тем I могкдючемим иодогрс а тля по конгеш лгу iр» мжк го и ФI I вощили камера 2    грубили пн hi 3 ушко

4 1мж ^Г> корпус Ь    обеи    |ик I 7 стакан К требмаи

1И(Пч| 9 од I пип и ионии* ага 10 наир inтяющи< шр'юротки II    кожух 12    лоток Г)    lit ре iпротки

м ртикнп.нм* 14 кам<р!

стороны отверстий в трубной доске имеют диаметр 18 мм, чтобы предотвратить щелевую коррозию трубной доски, выполненной из стали 20.

По периферии трубной доски размещены трубки первого-второю хода основного конденсата, в центральной части установлены трубки гретьего-чет-вертого хода, в которых основной конденсат движется одним потоком.

Патрубок для входа пара установлен на корпусе со стороны, противоположной установке патрубков входа и выхода основного конденсата, а в корпусе перед ним имеется пространство, свободное от труб Греющий пар направляется в это пространство и равномерно распределяется по высоте трубного пучка Далее пар совершает два основных и один дополнительный ход (в зоне гибов труб).

Вначале (первый ход) пар поступает на трубки четвертого хода основного конденсата, выполняющие в этом случае функции охладителя пара, а затем на трубки третьего хода. Второй ход пар совершает двумя потоками, каждый из которых последовательно омывает трубки второго, а затем первого хода основного конденсата.

Весь трубный пучок подогревателя размещен в кожухе //. что позволяет улучшать условия движения пара в межтрубном пространстве бе* протечек его помимо труб поверхности теплообмена Трубки первого хода, расположенные со стороны, противоположной входу пара, выделены под охладитель конденсата 9.

В зоне конденсации через горизонтальные направляющие перегородки 10 проходят все теплообмен и ме трубки, которые деляг трубный пучок на симметричные (по характеру и направлению движения в них пара, основного конденсата) отсеки. Между всеми горизонтальными перегородками установлены вертикальные 13. отделяющие трубки поверхности теплообмена треть-его-чет вер того хода основного конденсата от трубок первого-второго ходов и обеспечивающие два хода пара в каждом отсеке Вертикальные перегородки совместное кожухом образуют (со стороны входа пара в корпус) два вертикальных канала /•/, перепускающих пар под последнюю перегородку. Поступление под нее греющего пара помимо кацилов исключено благодаря установке стакана 7.

Между кожухом и кромкой горизонтальных перегородок путем установки дистанционных вставок предусмотрен зазор шириной 17 мм. необходимый для слива конденсата с направляющих перегородок. Расположение рядом с этим зазором труб первого-второго хода основного конденсата, на которых конденсируется 80-85% от общего расхода пара, улучшает условия отвода конденсата греющего пара при минимальном заливании конденсатом нижележащих участков труб. В вертикальных каналах на кромках горизонтальных перегородок рядом с трубками поверхности теплообмена первого хода установлены лотки 15. собирающие с перегородок конденсат греющего пара к отводящие его через вертикальные трубы (в каждом канале предусмотрена одна труба, проходящая через середину всех лотков) под уровень конденсата в корпусе.

Отвод конденсата с перегородок осуществляется через трубы каркаса, в которых для этого просверлены на уровне перегородок отверстия. На одной образующей корпуса расположены паровой патрубок и патрубок входа конденсата из последующего ПНД, что позволяет пару самовскипания беспрепятственно поступать в паровой объем корпуса, а конденсату сливаться в нижнюю часть корпуса. Этот конденсат совместно с конденсатом греющего пара выводится из подогревателя мере» патрубок, установленный на днище. При включении в работу охлаштеля конденсата 9 отвод конденсата

8

1

Основные технические требования к конструкции и надежности ПВД и ПНД, а также комплектации системы регенерации паротурбинных установок приведены в ОСТ 108.271 17-76 и ОСТ 108.271 28-81

2

3