Эксплуатация конденсационной установки

Как видно из приведенных выше характеристик в реальных условиях эксплуатации, для каждой нагрузки турбины в зависимости от состояния системы конденсации пара будет своё оптимальное значение вакуума в конденсаторе, которое зависит от следующих факторов:

- температуры циркуляционной воды на входе в конденсатор;

- расхода циркуляционной воды;

- расхода пара в конденсатор;

- величины присосов воздуха и качества работы эжекторной установки;

- чистоты поверхностей конденсации.

Второй вид характеристики более удобен для практического использования. Если в условиях эксплуатации минимальный температурный напор J_к больше нормативного, это свидетельствует об ухудшении работы конденсатора. Причинами могут быть загрязнение трубок , увеличение присосов воздуха, ухудшение работы эжекторов.

На ТЭС чаще меряют не абсолютное значение давление в конденсаторе, а величину вакуума, по отношению к атмосферному давлению.

При определении вакуума учитываются поправки на шкалу прибора, на отметку его установки и на другие факторы, предусмотренные правилами по проведению тепловых испытаний паровых турбин. В условиях эксплуатации вакуум на ТЭС чаще всего определяют в процентах от барометрического давления:

V = p_вак / p_бар ´100 %. (8.25)

В процессе эксплуатации ведётся постоянный контроль за работой конденсатора путём измерения следующих параметров:

-Вакуум в конденсаторе р_вак;

-Барометрическое давление р_бар;

-Температура циркуляционной воды на входе t_ц1;

-То же на выходе t_ц2;

-Температура пара на входе в конденсатор t_п как правило, она равна температуре насыщения при давлении в конденсаторе t );

-Температура конденсата на выходе из конденсатора t_к;

-Давление пара перед соплами пароструйных эжекторов или давление воды перед соплами водоструйных эжекторов;

-Давление циркуляционной воды до и после конденсатора;

-Солесодержание конденсата, мг-экв/кг;

-Содержание растворённого кислорода в конденсате мкг/кг.

Анализ этих величин позволяет судить о режиме работы конденсатора и имеющихся в его работе отклонениях, Общепринятым методом контроля является регулярное сравнение фактических эксплуатационных показателей его работы с нормативными показателями. К таким показателям в первую очередь относится давление p_к в конденсаторе, а также – нагрев воды в нём Dt_ц=t_ц2 –t_ц1 и минимальный температурный напор J_к= t_к –t_ц2.

Повышение р_к по сравнению с нормативной характеристикой при одинаковых режимах указывает на то, что турбоагрегат работает с перерасходом теплоты или при данном расходе пара его мощность будет ниже нормативной. Для определения причин ухудшения вакуума можно воспользоваться характеристиками J_к = f (D_к, t_в1) и Dt_ц = f (D_к, G_цв). Увеличение J_к свидетельствует об уменьшении коэффициента теплопередачи в конденсаторе, вызванном большими присосами воздуха в вакуумную систему турбины или загрязнением поверхности охлаждения или комбинацией этих причин или ухудшением работы эжекторной установки.

Увеличение Dt_ц указывает на недостаток расхода охлаждающей воды через конденсатор и уменьшение кратности охлаждения.

Воздух и другие неконденсирующиеся газы попадают в конденсатор с паром и через неплотности в вакуумной системе турбины и конденсатора. При этом основное количество газов в конденсаторе представляет собой воздух, проникающий через неплотности элементов турбоустановки и конденсатора, находящихся под вакуумом.

Следует отметить, что с понижением нагрузки присосы воздуха в конденсатор увеличиваются, что связано с двумя причинами:

а) увеличение числа элементов регенеративной системы турбины оказавшимися под вакуумом;

б) ухудшение условий отсоса воздуха из конденсатора в связи с уменьшением плотности парового потока в конденсаторе.

Проникновение воздуха в вакуумную систему приводит к следующим негативным последствиям:

1.Существенно снижается коэффициент теплопередачи в конденсаторе;

2. Происходит переохлаждение конденсата, что приводит к снижению экономичности турбоустановки ввиду необходимости дополнительного подогрева конденсата в системе регенерации паром отборов;

3. Возникает перегрузка системы отсоса воздуха;

4. При переохлаждении конденсата происходит насыщение конденсата растворённым кислородом, что приводит к последующей коррозии конденсатного тракта.

Кроме разрушения конструкционных материалов в процессе коррозии происходит также вынос продуктов коррозии в проточную часть турбины и занос поверхностей нагрева котла в основном окислами железа и меди.

Присосы воздуха нормируются, в соответствии с требованиями Правил технической эксплуатации (ПТЭ).

Величина нормативных присосов определяется по выражению:

Gв=8+0,065 N, (8.26)
где Gв - присосы воздуха, кг/ч;

N - электрическая мощность турбины в МВт.

Существуют нормы присосов воздуха в конденсаторы :

Мощность турбины, МВт Нормы присоса воздуха кг/час

100 15

200 20

300 30

500 40

800 60

Воздушная плотность конденсатора может быть оценена по скорости изменения вакуума в нём при отключении эжектора:

Dp / Dt кПа/мин

Плотность:

0.13 – 0.26 хорошая

0.39 – 0.52 удовлетворительная

> 0.52 неудовлетворительная

С помощью пароструйных эжекторов можно определить величину присосов воздуха в конденсатор путём непосредственного измерения количества отсасываемого воздуха. Для водоструйных эжекторов это делают косвенным путём по характеристике эжектора.

При проведении испытаний с дозированными впусками воздуха в конденсатор и по изменению вакуума определяют, как работает эжекторная группа.

Большую сложность представляет поиск мест присосов воздуха в вакуумную систему турбины. В основном используют два способа: на работающей турбине, под нагрузкой, используют галоидные течеискатели, а на неработающей турбине применяют метод опрессовки.

Принцип действия галоидных течеискателей основан на свойстве платины испускать ионы в раскалённом состоянии. Эмиссия ионов резко возрастает, когда в среде, в которой находится платина, присутствуют галоидосодержащие газы (фреон, четырёххлористый углерод и другие).

Для поиска места присоса производится местная обдувка поверхностей элементов вакуумной системы фреоном-12 из баллона, а на выхлопе эжектора ставят датчик прибора, который резко изменяет свои показания при появлении фреона в выхлопе эжектора.

На остановленной турбине поиски мест присосов производят путём опрессовки системы:

· гидравлической (заполнение системы водой и поиск протечки);

· воздушной (нагнетание в ЧНД турбины воздуха от компрессора под давлением 0.02 – 0.03 МПа выше атмосферного, а места поиска неплотностей смачивают мыльным раствором).