ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ ПО НАЛАДКЕ , СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ И СЕТЕЙ СОЮЗТЕХЭНЕРГО "

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИСПЫТАНИЯМ КОНДЕНСАТНЫХ НАСОСОВ В СХЕМЕ ПАРОТУРБИННЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

МУ 34-70-011-82

СОЮЗТЕХЭНЕРГО Москва НЖ2

- 13 -

ляющиа гидравлических сопротивлений* При этом следует иметь в виду, что гидравлические сопротивления системы включают в себя два вида сопротивлений - регулируемые и нерегулируемые*

К регулируемым сопротивлениям относится переменная часть потери давления в регулирующих органах, с дошлю которых регулируется подача насосов и поддерживается уровень конденсата во входном патрубке* Остальные гидравлические сопротивления - потери давле-. вяя в водяной системе подогревателей, в полностью открытой запорной и регулирующей арматуре, обратных клапанах и трубопроводах -пропорциональны квадрату скорости и, следовательно, квадрату объемного расхода.

Таким образом

1йН » &Н_рег + 1АН_э/1 или 2АН = АН_ре+ %<?,    (2.4)

где ДНрша ~ перепад давлений в регулирующем органе;

- суммы гидравлических потерь в элементах тракта; £    - коэффициент гидравлического сопротивления сети;

ц    - объемный расход конденсата.

Если в конденсатном тракте установлены фильтры очистки конденсата, то следует иметь в виду, что их гидравлическое сопротивление меняется во времени по мере их загрязнения.

2.3. Гидравлические сопротивления элементов тракта основного конденсата определяются измерением давления в узловых точках тракта яри работе турбоуставовки по проектной схеме. При этом достаточно провести три-четыре опыта с различными расходами конденсата: один опыт с расходом, близким к его максимальному значению, другие - с расходами 0,75 и 0,5 максимального.

Узловыми точками тракта следует считать места подвода или отвода потоков конденсата и места, характеризующие гидравлические сопротивления основных элементов тракта. Рекомендуемые точки измерения давления в конденсатном тракте типовой схемы турбоустановки К-800-240 представлены на рис.5.

- 14 -

3. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИСПЫТАНИЙ

3.1.    Испытания проводятся для:

-    определения энергетических характеристик насосного агрегата;

-    определения кавитационных характеристик насоса;

-    определения гидравлических характеристик конденсатного тракта;

-    проверки работы насосов совместно со всеми элементами конденсатного тракта.

3.2.    Необходимость в проведении испытаний конденсатных насосов может возникнуть:

-    в процессе пусконаладочных работ при вводе оборудования в эксплуатацию после монтажа;

-    при выявлении несоответствия характеристик насосов конденсатному тракту (недостаточная подача, излишне повышенный Hanojj);

-    при повышенном потреблении электроэнергии на привод конденсатных насосов;

- 15 -

-    для оценки состояния насосов, проверки качества ремонта, результатов реконструкции или модернизации;

-    для разработки нормативных характеристик.

3.3.    Результата испытаний конденсатных насосов должны дать исходные материалы для построения и анализа фактических характеристик насоса и их сопоставления с характеристиками тракта.

3.4.    Качество работы насосов оценивается путем сравнения фактических характеристик с заводскими. Характеристика конденсатного тракта сравнивается с проектными или расчетными данными. Совместное построение характеристик тракта и насосов позволяет разработать режимные карты, оптимизирующие работу конденсатных насосов, а при необходимости - определить мероприятия по приведению их к взаимному соответствию.

4. ПРОГРАММА ИСПЫТАНИЙ

4.1. Программа испытаний определяется поставленными целями и выбранными методами проведения опытов. Программа должна предусматривать проведение минимального количества опытов для снятия требуемых характеристик насосного агрегата и конденсатного тракта. В программе должны быть указаны:

-    режим работы насосного оборудования;

-    режим работы турбоустановки;

-    продолжительность опыта;

-    количество опытов;

-    дополнительные условия проведения опытов;

-    календарное время проведения опытов;

-    лица, ответственные за проведение испытаний.

Режим работы насоса характеризуется его подачей, режим работы турбоустановки - электрической и тепловой мощностью.

Продолжительность опыта при испытаниях насосов составляет 10-15 мин; количество опытов при снятии энергетических характеристик насоса - 6-8.

К дополнительная условиям проведения опытов относятся изменения в схеме турбоустановки на время проведения испытаний. Так, на этот период необходимо отключить все поперечные связи по конденсату. Для увеличения загрузки конденсатных насосов может оказаться

- 16 -

целесообразным открытие линии рециркуляции, перевод конденсата греющего пара ПЦЦ на конденсатор и т. я. Программа и методы проведения испытаний должны предусматривать быстрое восстановление нормальной схемы работы основного и вспомогательного оборудования и снятие ограничений электрической и тепловой нагрузки на турбоустановке.

4.2.    Снятие энергетических характеристик насоса. Испытания отдельного конденсатного насоса состоят из шести-восьми опытов при устойчивых значениях подачи насоса от нуля до максимума: 0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 паспортной подачи и максимум.

Максимум ограничен:

-    допустимой мощностью привода;

-    кавитационным срывом;

-    наименьшим напором в конденсатном тракте.

Обычно устойчивая максимальная подача конденсатного насоса составляет I,1-1,2 номинальной.

При испытаниях группы однотипных насосов в широком диапазоне изменений достаточно испытать один насос. У других насосов этой группы можно снять характеристики на трех-четырех режимах: 0,6; 0,8; 1,0 номинальной подачи.

Как правило, штатная схема измерений не позволяет определять подачу отдельных насосов при их параллельной работе. Поэтому испытания конденсатных насосов основного тракта удобно проводить при остановленной турбине с организацией работы насосов на замкнутый контур со сбросом перекачиваемого конденсата в конденсатор через линии рециркуляции.

4.3.    Определение кавитационных характеристик насоса. Целесообразность проведения этих испытаний может возникнуть при:

-    интенсивном кавитационном износе элементов на стороне всаг-сывания насоса;

-    снижении высоты подпора на стороне всасывания по сравнению с паспортным значением.

;Летодика проведения кавитационных испытаний изложена в [5,б], Опыты проводятся яря трех значениях подачи: максимальной, номинальной и 0,5 номинальной. При каждой подаче постепенно меняется Ah (подпор сверх упругости парой насыщения) до момента начала снижения напора (давления в напорном патрубке), что означает вы-

- 17-

ход на Ak_Hр . Изменять Ak следует весьма острожно, три-четыре раза измеряв параметры раооты насоса при каждом его значении. Рекомендуется планировать 10-15 значений д/i. Выход на Ah_HB характеризуется снижением напора на 2-3$.

Ьсли кавитадионным испытаниям предшествовали энергетические испытания насоса, подачу насоса мэ^но не изменять, а определять ее из характеристики

4.4.    Проверка работы конденсатных насосов совместно с конденсатным трактом. Тракт основного конденсата современных турбо-установок состоит из нескольких групп насосов, и в зависимости от нагрузки энергоблока могут иметь место различные комоинапип

их работы. Для характерных режимов работы турбоустановки по характеристикам конденсатных насосов (по результатам их испытаний или паспортным данным) определяются оптимальные комбинации их работы. Выбранные режимы проверяются специальными опытами с измерением давления в характерных точках конденсатного тракта.

4.5.    Примеры технических программ испытаний конденсатных насосов и тракта основного конденсата энергоблока 300 МВт приводятся ниже.

4.5.1. Снятие энергетических характеристик

Испытания КЭН-1 № I (до полной программе)

Условия проведения испытаний: 1.    Испытания проводятся при остановленной турбине. 2.    Сброс конденсата после насоса осуществляется по линии рециркуляции после БОУ.

- 18 -

3.    Линия основного конденсата перед ГВД-1 и линия подпитки в конденсатор перекрыты.

4.    Обвод ЕОУ перекрыт.

5.    Подача насоса регулируется задвижой на линии рециркуляция.

Испытания КЭБ-1 $ 2 и 3 (по сокращенной программе)

Л опыта	Подача насоса, т/ч
	200	350	500	550
X	X
2		X
3			X
4				X

Условия проведения испытаний:

1.    Электрическая мощность энергоблока - НО МВт*

2.    Схема регенерации турбины - нормальная.

3.    В работе один КЭН-1.

4.    Подача насоса регулируется сбросом конденсата через линию рециркуляции.

4.5.2. Снятие кавитационной характеристики

Испытания КЭН-1 Л 2

11 опыта Подаг-ча насоса, т/ч Подпор на стороне всасывания сверх упругости паров,м *,5 4,0 3,5 3,0 2,75 2,5 2,25 2,0 1,75 1,5 I 600 X X X X X X X X X X 2 500 X X X X X X X X X 3 250 X X X X X X X X

Условия проведения испытаний: 1.    Электрическая нагрузка турбины 200 МВт. 2.    Тепловая схема - нормальная. 3.    Работают КЭБ-I Н и 2.

• 19-

4* Подача КЭВ-I JS 2 регулируется задвижкой на стороне нагнетания, подпор регулируется задвижкой на стороне всасывания.

Примечание. При появлении признаков срыва работы насоса опыты прекращаются я подпор восстанавливается.

4.5.3* Испытания конденсатного тракта

Электрическая нагрузка энергоблока,	Количество работающих насосов
	K3H-I	кэв-п
300	2	2
250	2	2
250	I	2
200	I	2
200	I	I
100	I	I

Условия проведения испытаний:

I. Тепловая схема - нормальная.

2* Деаэратор работает на скользящем давлении.

4*6. Для более четкой организации проведения опытов помимо технической программы испытаний целесообразно составлять рабочие программы, в которых следует дополнительно указывать:

-    дату и время проведения опытов;

-    перечень изменений в тепловой схеме;

-    лиц, ответственных за ведение режима.

5* ПОДГОТОВКА ОБОРУДОВАН® И СХЕМ К ИСПЫТАНИЯМ

5.1. Подготовка к испытаниям состоит из следующих этапов:

-    ознакомление с установкой;

-    определение методов проведения опытов;

-    составление схемы измерений и перечня измеряемых величин;

-    выбор способов измерений и измерительных приборов;

-    оснащение установки измерительными средствами;

-    подготовка оборудования и схемы к испытаниям.

FAoPALOTAHO .Московским головяьм предприятием ПО "Союз-техэверго"

ИСПОЛНИТЕЛИ Г.В. ГИНСБУРГ, А.К*КИРШ, С.К.КУДИ*ШОВ

УТВЬРддЬНО Производственным объединением по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей "Союзтехэнерго"

Главный инженер Г. Г.ЯКОВЛЕВ

ОГЛАВЛЕНИЕ

Ьве де в и е.................................... 3

1.    Общие сведения о конденсатных    насосах ............ 5

2.    Гидравлические характеристики    конденсатного тракта Ц

3.    Цели и задачи испытаний.......................... 14

4.    Программа испытаний.............................. 15

5.    Подготовка оборудования и схем к испытаниям...... 19

6.    Проведение опытов................................ 25

7.    Обработка результатов испытаний ...... „    29

б* Анализ результатов испытаний и мероприятия по повышению надежности и экономичности работы насосов 34

Список использованной лите-

р а т у р ы ............... 40

© CQD Союзтехэнерго, 1982.

- 20 -

5.2.    Руководитель испытаний должен изучить техническую документацию всех элементов конденсатного тракта:

-    тепловую схему турбоустановки;

-    технические условия на поставку оборудования (турбины, насосов, подогревателей);

-    инструкции по эксплуатации турбинного оборудования.

По месту составляется схема конденсатного тракта и схема штагного контроля. Тщательно осматриваются оборудование и трубопроводы, проверяется плотность арматуры на всех связях конденсатного тракта с другими турбоустаноБкад;и и общестандионными трубопроводами и емкостями. Проверяется плотность арматуры на обводах ПЦд, на линии рециркуляции. По результатам осмотра и анализа работы конденсатного тракта составляется ведомость дефектов, подлежащих устранению перед проведением испытаний.

Проверяется качество работы штатного объема КИП к составляется перечень дополнительных измерений.

5.3.    Энергетические характеристики конденсатных насосов, откачивающих конденсат из конденсаторов турбин, удобно снимать при остановленной турбине, замыкая контур перекачки конденсата через линию рециркуляции. При этом режимы работы насосов не будут зависеть от режима работы основного оборудования, а температура перекачиваемой воды будет мало отличаться от рабочей.

5.4.    Конденсатные насосы, откачивающие конденсат из регенеративных и сетевых подогревателей, практически мокно испытывать только б условиях работы основного оборудования, так как создание замкнутого контура для этих насосов требует прокладки дополнительных линий для подачи конденсата в корпусы подогревателей. Кроме того, специальная, схема не обеспечит рабочих параметров перекачивав лой воды.

5.5.    Определение минимального подпора на стороне всасывания насоса и снятие характеристик конденсатного тракта следует проводить при рабочих условиях для насосов и нормальной работе всей тепловой схемы.

5.6.    Перечень измеряемых величин и измерительных приборов при испытаниях конденсатных насосов приведен в таблице.

ЖТОДИЧЕСКШ УКАЗАНЙй

ПО И01ШТАНИУЙ КОШЬНСАТНЫХ    .МУ    34-70-011-82

НАСОСОВ В СХЕШ ШОТУРБИННЫХ

зльктросташШГ

Срок действия установлен с 01* 07* 82 г. до 01.07.87 г.

Методические указания устанавливают порядок организации, проведения и обработки результатов испытаний конденсатных насосов и гидравлических испытаний конденсатного тракта*

Действие Методических указаний распространяется на специализированные наладочные предприятия, службы наладки РЭУ в ПЭО, цеха наладки электростанций*

ВВЕДЕНИЕ

Часть питательного тракта турбоустановки от кояденсатосбор-ника конденсатора турбины до ввода конденсата в деаэрационную колонку принято называть конденсатным трактом. Конденсатный тракт современной турбоустановкя включает в себя систему трубопроводов с запорной и регулирующей арматурой, несколько групп конденсатных насосов, теплообменные аппараты системы регенеративного подогрева питательной воды (ТЩ) и фильтры очистки конденсата. Конденсат турбины используется для отвода тепла от вспомогательных теплооб-меяяых аппаратов, для питания и охлаждения уплотнений питательных насосов, на впрыски POST, а также в качестве рабочей жидкости в системах защит и регулирования турбины. Таким образом, конденсатный тракт представляет собой сложную гидравлическую систему с переменными расходами через различные его участки.

Обеспечение надежности и экономичности работы конденсатного тракта является постоянной задачей эксплуатационного персонала электростанций. Контроль за работой оборудования конденсатного

- 5 -

Понятие Обоз наче ние Единица измерения Определение Давление на выходе из насоса (на стороне нагнетания) р маг Па(кгс/см^) Давление в напорном патрубке Кавитационный запас на входе в насос Ah м Избыток напора сверх давления насыщения при данной температуре Кавитационный запас первого критического режима кавитации ^кр! м Избыток напора сверх давления насыщения, прп KOTODOM появляются приз наки кавитационного срыва Допустимый кавитационный запас <1 м Избыток напора сверх давления насыщения, обеспечивающий длительную работу насоса без изменения параметров

I. ОБЩЕ СВЕДЕНШ О КОВДЬНСАШЫХ НАСОСАХ

I.I. Конденсатные насосы тепловых электростанций предназнаг-чевы для откачки конденсата греющего пара из теплообменных аппаратов :

-    конденсаторов турбин;

-    подогревателей системы регенеративного подогрева питательной воды;

-    сетевых подогревателей;

-    сепараторов и пароперегревателей турбоустановок АЭС;

-    конденсаторов испарительных установок.

Конденсатные насосы являются ответственными агрегатами в

тепловой схеме турбоустановок и основными (после циркуляционных насосов) потребителями электроэнергии на собственные нужды машинного зала,

В схемах, где основной конденсат турбины подвергается очистке в фильтрах блочных обессоливающих установок (БОУ) , для откачки конденсата из конденсаторов турбин устанавливаются две ступени конденсатных насосов* Две или три ступени конденсатных насосов для перекачки основного конденсата применяются в схемах энерго-

- 6

блоков, где устанавливаются контактные (смешивающие) подогреватели виз кого давления. На рис.1 и 2 приведены принципиальные схемы включения конденсатных насосов в системах регенеративного подогрева питательной воды паротурбинных установок.

Рис.1. Принципиальная схема включения конденсатных насосов паротурбинных установок:

I -’конденсатор; 2 - конденсатный насос основного потока конденсата; 3 - регулирующий клапан; 4 - охладители пара эжекторов и пара, поступающего из концевых уплотнений;

5 - линия рециркуляции основного конденсата; 6 - подогсе-ватели низкого давления; у -конденсатный насос конденсата греющего пара ПЦД; 8 - подогреватель сетевой воды (ШВ); 9 - конденсатный насос конденсата греющего пара 1ЮВ;

10 - деаэратор

1.2. Учитывая высокую ответственность конденсатных насосов в схеме турбоустановок, их труппы, как правило, формируются с резервом. В большинстве случаев группы насосов, перекачивающих основной конденсат, состоят из трех агрегатов с подачей, равной 50-6CJ2 максимального расхода конденсата, а остальные группы конденсатных насосов - из двух агрегатов со IOOSt-ной додачей каждый.

В качестве конденсатных насосов на электростанциях применяются исключительно центробежные насосы горизонтального и вертикального типов. Конденсатные насосы малой и средней додачи выполняются горизонтальными, секционного или спирального типа. Конденсатные насосы первого подъема с подачей 200 м³/ч и выше изготовляются в вертикальном исполнении, двухкорцусвыми, многоступенчатыми, сек-ционного типа; насосы второго подъема большой производительности -горизонтальными, одноступенчатыми, спирального типа, с рабочим колесом двухстороннего входа.

Конструкпии насосов предусматривают ряд решений, обеспечивающих снижение кавитационных разрушений рабочих органов насоса. К

Рис. 2. Принципиальные схемы включения двух ступеней конденсатных насосов:

а - с фильтрами очистки конденсата; 5 - с фильтрами очистки конденсата и контактными подогревателями низкого давления

I - конденсатный насос 1 ступени; 2 - конденсатный насос П ступени; 3 - фильтры очистки конден-оата; 4 - контактные подогреватели; 5 - линия

рециркуляции

таким решениям относятся установка предвключенного осевого колеса (подпорного винта), выполнение равномерного подвода воды к входному патрубку насоса первой ступени, применение хромистой стали для деталей, подвергаемых кавитационному воздействию и т. п.

Отечественная промышленность выпускает конденсатные насосы с подачей от 12 до 2000 м³/ч и напорами от 40 до 220 м. Допустимый кавитационный запас насосов первой ступени составляет 1,6-4,5 м, насосов второй ступени 15-18 м.

КОД насосов малой подачи (до 50 м³А) находится на уровне 45-63$, средне.й подачи (80-200 м³/ч) на уровне 65-71$, а у насосов большой подачи - 75-80$.

Для расширения диапазона экономичного использования насосов

- 8 -

допускается подрезка рабочих колес по наружному диаметру, не превышающая 10$ номинального диаметра. Снижение КЦД при этом не должно превышать 3$.

1.3. Характерной особенностью конденсатных насосов является перекачка воды с температурами, близкими к температурам насыщения, что предъявляет к ним требования высокой всасывающей способности. Касосы, откачивающие конденсат непосредственно из теллообменных am аратов, обычно работают в условиях начальной кавитации при входе среды в рабочее колесо первой ступени. Кроме того, по условиям компоновки конденсатные насосы, как правило, работают с малыми подпорами на стороне всасывания, так как их заглубление связано со значительными затратами при строительстве. Для уменьшения вредного влияния кавитаций и обеспечения длительной надежной работы насосов заводы рекомендуют ограничивать длительность наработки с малыми подачами и перегрузкой:

до 0»2#_ном - не более 3 мин;

св.0,2 до 0,5 #_ном - до 5$ общего времени наработки;

св.0,5 до 9»S5Q_Hn„ - не более 15$ общего времени нараг-ботки;    ^йим

св.1,05ф_ном - по условиям нагрузки электродвигателя и кавитационного запаса.

1.4.    В качестве привода к конденсатным насосам используются асинхронные электродвигатели с напряжением 0,38 и 6 кВ, частотой вращения 1000, 1500 и 3000 об/мин (16,7; 25 и 50 с'¹). Номинальная мощность электродвигателей выбирается по максимальной мощности, потребляемой насосом, с запасом 10-40$.

ВД электродвигателей при их номинальной загрузке в зависимости от их типа и мощности составляет 88-96$. В пределах (1,2ч0,6) N КЦД асинхронных электродвигателей заметно не изменяв тся.

1.5.    Основными требованиями, предъявляемыми к конденсатным насосам, являются:

-    надежная, экономичная, стабильная и долговечная работа насосных агрегатов при наличии частичной кавитации;

-    обеспечение надежной параллельной работы на общую сеть;

- 9 -

-    отсутствие подсоса воздуха и заражение кислородом конденсата через работающий и неработающий резервный агрегат;

-    обеспечение быстрого автоматического запуска насосного агрегата из резерва;

-    устойчивая работа в широком диапазоне изменения подачи, при изменениях вакуума в конденсаторе или давления в корпусах теплообменных аппаратов;

-    обеспечение перегрузки сверх номинальной производительности в переходных режимах.

Кроме того, для конденсатных насосов весьма важными эксплуатационными показателями являются:

-    минимальная высота подпора на стороне всасывания;

-    крутизна характеристики QH и максимальный напор, разви-г ваемый насосом при нулевой подаче (при работе на закрытую задвижку на стороне нагнетания).

По этим характеристикам определяются отметка установки насоса относительно аппарата, из которого откачивается конденсат, и расчетные параметры конденсатного тракта.

1.6. Работа конденсатных насосов, как и всех других центробежных насосов, характеризуется:

-    подачей (производительностью);

-    развиваемым напором;

-    потребляемой мощностью.

Эти три основных параметра работы насоса связаны один с другим коэффициентом полезного действия:

GH    , _ч

?Н ШН_н ^{7    (1Л)}

где G - массовая подача, кг/с;

И - напор, м;

Н_н - мощность, потребляемая насосом, кВт.

На рис.З приведены основные характеристики конденсатных насосов, какими их представляют заводы-изготовители насосов. Помимо указанных характеристик Н*Щ) , N„=/(9) и % -$(Q) здесь приведена и характеристика    -    зависимость    допустимого

кавитационного запаса на стороне всасывания насоса от его подачи.