Бродов Ю.М. Савельев Р.З. Конденсационные установки паровых турбин
Подождите немного. Документ загружается.
ные перегородки, позволяющие отключать по воде одну из
половин конденсатора при работе турбины с соответственно
пониженной нагрузкой для отыскания и отглушения повреж¬
денных трубок или очистки трубок в отключенной половине.
Возможен также вариант не остановки, а лишь разгрузки
турбины в пределах, определяющихся допустимой температу¬
рой отработавшего пара при аварийном выходе из строя одного
из блочных циркуляционных насосов.
Большинство остальных указанных выше конденсаторов (для
турбин мощностью 50—300 МВт) имеют по два параллельно
включенных по охлаждающей воде корпуса, паровые про¬
странства которых соединены между собой перепускными
патрубками, что позволяет отключать по воде один из корпу¬
сов при работе турбины.
Турбины ЛМЗ мощностью 500, 800 и 1200 МВт имеют
одноходовые конденсаторы с аксиальным расположением кор¬
пусов (вдоль оси турбины). Аксиальные одноходовые кон¬
денсаторы имеют или два последовательно включенных по
воде (через общую промежуточную водяную камеру) двухпо-
точных корпуса (турбины К-500-240 и К-800-240), или две
параллельные группы по два последовательно включенных
однопоточных корпуса (К-1200-240). Применение в данном
случае аксиальных конденсаторов упрощает схему и облегчает
размещение циркуляционных водоводов.
Последовательное включение корпусов аксиальных конден¬
саторов позволило ограничить длину применяемых трубок и
достаточно просто осуществить секционирование аппаратов.
В этих конденсаторах предусмотрена двухступенчатая конден¬
сация отработавшего пара, при которой давление его в пер¬
вом корпусе по ходу охлаждающей воды ниже, чем во втором
корпусе, в который поступает вода, подогретая в первом
корпусе (см. §1.2).
Конденсаторы теплофикационных турбин отличаются от
применяющихся для конденсационных турбин наличием, на¬
ряду с основным, встроенного трубного пучка со своими
водяными камерами и независимыми подводами и отводами
охлаждающей воды.
Конденсаторы быстроходных турбин К-220-44, К-500-65 и
К-750-65 (3000 1/мин) АЭС — подвальные, двухходовые по
охлаждающей воде с поперечным расположением однопоточ¬
ных корпусов. Турбина К-220-44 имеет по одному корпусу
конденсатора на каждый из двух двухпоточных ЦНД, а дру-
111
Таблица 3.1. Характеристики конденсаторов паровых турбин различных
112
турбинных заводов
113
114
* Для номинальной конденсационной мощности турбины
** Для максимальной конденсационной мощности турбины
*** Для первого и второго корпусов по ходу воды.
Примечание Материалы труб конденсаторов варьируются из следующего
Продолжение табл. 3.1
115
ряда Л-68; ЛО-70-1; МНЖ-5-1; МНЖМц-30-1-1.
гие две турбины — на каждый из четырех двухпоточных
ЦНД. Боковые конденсаторы у турбины К-500-60/1500 имеют
по одному, а у турбины К-1000-60/1500-1 по три последова¬
тельно соединенных по охлаждающей воде корпуса с каждой
стороны турбины, отработавший пар поступает в конденсато¬
ры как из нижней, так и из верхней половины корпуса ЦНД.
В отличие от подвальных конденсаторов, перегородки в водя¬
ных камерах, разделяющие два потока воды, у этих конденса¬
торов горизонтальные.
Применение боковых конденсаторов позволило упростить
конструкцию ЦНД и фундамент турбины, а также облегчило
размещение контурных конденсаторов.
Рассмотрим некоторые типичные конструкции поверхност-
Рис. 3.9. Конденсатор КП-540 КТЗ (обозначения см. в тексте):
А — к атмосферному клапану; Б — отсос воздуха
116
ных конденсаторов, изготовляемых отечественными турбин¬
ными заводами.
На рис. 3.9 показана конструкция конденсатора КП-540
КТЗ, работающего с турбинами небольшой мощности (6—12
МВт).
Цилиндрический корпус конденсатора 4 сварной, к нему
приварены переходный патрубок 2 (горловина), передняя и
задняя трубные доски 5, а также передняя 3 и поворотная 11
(задняя) водяные камеры. Корпус установлен на пружинных
опорах 20 и соединяется с выходным патрубком турбины
фланцами 21. Конденсатор двухпоточный. Компоновка его
трубного пучка (см. также §3.2 и рис. 3.5) обеспечивает про¬
ход пара к зеркалу конденсата в конденсатосборнике 7, что
способствует уменьшению переохлаждения конденсата. В про¬
межуточных перегородках парового пространства (одна из
них видна на виде сверху) 17 имеются окна 22, которые
обеспечив'ают выравнивание давлений в объеме конденсатора.
В паровом пространстве конденсатора установлены две пары
глухих паронаправляющих щитов /5, служащих одновремен¬
но для промежуточного улавливания конденсата, стекающего
с верхних трубок.
Нижний паронаправляющий щит, кроме того, выделяет
зону воздухоохладителя 23. Два коллектора 14 служат для
направления отсасываемой из конденсатора паровоздушной
смеси к патрубку отсоса 10, расположенному в верхней точке
корпуса.
Подвод охлаждающей воды к конденсатору организован в
нижней, а выход — в верхней точке водяной камеры (показано
стрелками).
Конденсатор четырехходовой по воде, для чего в водяных
камерах установлены перегородки 16 (две перегородки в пе¬
редней водяной камере и одна в задней). Первый ход воды
проходит через зону воздухоохладителя (остальные ходы воды
показаны на рисунке стрелками).
Передняя и задняя водяные камеры имеют вертикальные
глухие перегородки 24, а крышки 9 водяных камер выполне¬
ны из двух половин. Конденсатор двухпоточный, что позво¬
ляет производить осмотр, ремонт и чистку каждой из половин
конденсатора без останова турбины (при соответствующем
снижении ее нагрузки). Люки 12 позволяют осматривать труб¬
ные доски и водяные камеры. Анкерные связи 13 ужесточают
водяные камеры и плоские крышки 9.
117
В горловине конденсатора смонтирован трубопровод, со^
единенный с атмосферными предохранительными клапанам^
а также коллектор 18, представляющий собой трубу, перфо¬
рированную отверстиями. При пуске турбины, когда в кой-
денсатор может поступать перегретый пар, в распылитель
подается вода, охлаждающая выхлопной патрубок и предо¬
храняющая трубы конденсатора от перегрева (есть опасность
разгерметизации узла вальцовочного соединения). Для опре¬
деления уровня воды в конденсаторе служит указатель 8.
На рис. 3.10 показана конструкция конденсатора
К-150-9115 турбины К-160-130 ХТЗ.
Корпус конденсатора сварной из стальных листов, почти
прямоугольной формы (с некоторым скруглением лишь в
нижней части). Снаружи и внутри корпус имеет ребра жест¬
кости 14, которые обычно выполняются из швеллера. К кор¬
пусу приварены горловина 9, трубные доски 15 и водяные
камеры 1, 4.
Основной трубный пучок конденсатора 10 выполнен в виде
ленты, а трубный пучок воздухоохладителя 11 в виде трех
коаксиальных цилиндров. Наличие свободных проходов пара
внутри трубного пучка обеспечивает хорошую деаэрацию кон¬
денсата и практически полное отсутствие его переохлаждения.
Рис. 3.10. Конденсатор К-150-9115 ХТЗ:
1,4— передняя и задняя водяные камеры; 2— сбросное устройство; 3—трубопровод
отбора пара; 5— отсос паровоздушной смеси; 6— пружинная опора, 7,8— подвод и
отвод охлаждающей воды (в одном потоке); 9— входной патрубок (горловина); 10—
трубный пучок; 11—воздухоохладитель; 12— паровые щиты; 13— конденсатосборник;
14 — ребра жесткости; 15 — трубные доски
118
Патрубок отсоса паровоздушной смеси 5 выведен через зад¬
нюю (поворотную) водяную камеру 4, что способствует хоро¬
шему охлаждению смеси и высокому парциальному давлению
Воздуха в зоне отсоса.
Организация потоков пара к воздухоохладителю осущест¬
вляется паровыми щитами 12, которые, наряду с применяе¬
мыми сливными трубками (см. ниже), служат для промеж¬
уточного сбора конденсата и его отвода к трубным доскам и
промежуточным перегородкам.
Конструкция сливной трубки показана на рис. 3.11. Верх¬
ний край сливной трубки срезан, и поэтому трубка наполня¬
ется конденсатом, натекающим с вышерасположенных тру¬
бок. В нижней части трубок, в зоне трубных досок и перего-
родок, выполнены отверстия для их опорожнения. Примене¬
ние таких трубок способствует уменьшению переохлаждения
конденсата и организации его направленного стока в зонах
перегородок и трубных досок.
По данным [74], трубный пучок воздухоохладителя облада¬
ет повышенным паровым сопротивлением.
Охлаждающая вода подается в конденсатор двумя раздель¬
ными потоками (на рис. 3.10 показан один поток), что позво-
ляет производить ревизию, чистку и ремонт конденсатора без
останова турбины.
Конденсатор двухходовой — на виде по стрелке А перего¬
родка показана двойной пунктирной линией (крышка водя¬
ной камеры закрыта); на разрезе Б—Б в трубном пучке преду¬
смотрен симметричный просвет (зона без трубок) для анало-
Рис. 3.11. Конструкция сливной трубки:
1—основные трубные доски; 2—промежуточные перегородки; 3— трубка сливная;
В — электросварка в 2—3 точках по периметру
119
гичной перегородки в правой части конденсатора. Подвод
охлаждающей воды организован в каждом потоке снизу (7), а
отвод воды сверху (8).
В горловине конденсатора установлено сбросное устройст¬
во, обеспечивающее прием пара при пуске и резких сбросах
нагрузки турбины. Здесь же проходит трубопровод отбора
пара из турбины. Трубные доски конденсатора выполнены
двойными, с гидравлическим уплотнением конденсатом (см.
§3.4 и рис. 3.21).
На рис. 3.12 показана конструкция конденсатора К-15240
турбины К-300-240 ХТЗ.
Конденсатор двухходовой двухпоточный, имеет параллель¬
ное расположение ходов по воде по отношению к паровому
потоку, т. е. пар одновременно поступает в трубные пучки
первого и второго ходов воды. Подвод воды осуществляется
снизу, отвод сверху (конструкцию водяной камеры см. §3.6).
Трубный пучок выполнен в виде ленты с треугольной раз¬
бивкой трубок. Периферийные трубки пучка имеют толщину
стенки 2 мм, остальные — 1 мм, так как они наиболее подвер¬
жены воздействию динамического напора пара.
• Поверхность теплообмена конденсатора с центральным про¬
ходом для пара и боковыми отсосами паровоздушной смеси 7
состоит из двух симметричных (относительно вертикальной
оси конденсатора) трубных пучков 6, скомпонованных во¬
круг воздухоохладителя 8 и образующих проход для пара в
нижнюю часть конденсатора. Такая схема наиболее полно
отвечает основным требованиям к рациональной компоновке
трубных пучков конденсаторов (см. §3.1).
Ленточная компоновка трубного пучка обеспечивает боль¬
шое живое сечение на стороне входа пара в трубный пучок. В
трубных пучках, выполненных в виде сложенных лент, со
стороны входа пар образованы внешние сужающиеся каналы
для увеличения входного периметра и уменьшения глубины
пучка, а на стороне выхода пара имеются внутренние расши¬
ряющиеся каналы для отвода из пучков паровоздушной сме¬
си. Несконденсировавшийся пар и воздух, выходящие из внут¬
ренних каналов, поступают к воздухоохладителю 8. Число
рядов трубок в ленте по ходу пара составляет 8—12.
Расположенные в нижней части конденсатора горизонталь¬
ные участки лент трубного пучка препятствуют попаданию
пара из центрального прохода непосредственно к воздухоох¬
ладителю 8. В то же время они обеспечивают постоянное
120