ВОДО-ПАРОВОЙ ТРАКТ КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

ВОДО-ПАРОВОЙ ТРАКТ КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
Водо-паровой тракт котельной установки состоит из:
- водо-парового контура котла,
- оборудование водоподготовки,
- оборудование, питающее водой котельную установку,
- соединительные трубопроводы.
По этому тракту движется вода, начиная от возвращаемого потребителем
конденсата или теплоносителя из обратного трубопровода тепловой сети, а также
исходной воды, потребляемой для приготовления подпиточной воды, до
отпускаемой потребителю горячей воды (если котёл – водогрейный) или пара (если
котел – паровой). При этом по ходу движения в воде происходит постоянное
изменение содержащихся в ней добавок (соединений).
Показатели качества воды
Забор исходной воды для приготовления подпиточной воды осуществляется из
водопровода, водяных скважин, открытых водоёмов. В исходной воде всегда
имеются растворенные вещества: соли, кислоты, основания щелочей, газы. В
естественных водоемах в воде содержатся коллоиды и взвеси. Таким образом,
добавки, содержащиеся в исходной воде, оказывают отрицательное воздействие на
устойчивую работу котла и на качество отпускаемого потребителю теплоносителя.
Поэтому воду обрабатывают до подачи в котел или после с той целью, чтобы при
нормальной продувке котла не образовывалась излишняя накипь, не происходила
излишняя коррозия или не скапливалась бы излишняя котловая грязь, а также
чтобы качество пара или горячей воды соответствовало требованиям.
Для характеристки воды используют различные показатели качества воды.
Содержание взвесей – концентрация взвесей в воде в mg/l.
Взвеси – нерастворимые в воде частицы величиной свыше 100 μm. В природных
водоемах взвеси состоят в основном из песчаных, глинистых и органических
частиц, которые плохо растворяются в котловой воде.
Сухой остаток S - концентрация минеральных и органических добавок в
коллоидном или растворенном в воде виде, mg/l.
Щелочность L – содержание в воде ионов, которые способствуют образованию
щелочей. Единицы измерения общей щелочности - mg-ekv/l или millivaal и
μg-ekv/1.
mg-ekv/l
или millivaal – единица содержания ионов, которые определяют
щелочность или жесткость, если умножить молекулярную концентрацию ионов
mol/1 на их валентность.
Относительная щелочность – отношение массовой концентрации щелочных
соединений к сухому остатку S.
На самом деле щелочность обусловлена несколькими растворенными в воде
соединениями, но упрощая, принимают, чтовся щелочность обусловлена
гидрооксидом натрия NaOH, молекулярная масса которого Мг = 40 и валентность
ионов Na+, а также OH- равна единице 1. И таким образом процент относительной
щелочности вычисляется по формуле:
Ls = 40Lü/S
(8.1)
Чем выше относительная щелочность в воде, тем выше коррозионные свойства
воды.
Жесткость – содержание в воде ионов кальция Ca и магния Mg как основных
соединений, из-за которых образуется накипь, μg-ekv/l.
Жесткость разделяют на карбонатную или временную H k и некарбонатную или
постоянную Hmk. Бикарбонатные соли, причиной которых является карбонатная
жесткость воды, при нагреве и кипячении воды разлагаются с выделением СО2,
плохо растворимый остаток уходит в котловую грязь или входит в состав накипи.
Водоро́дный показа́тель pH — мера активности (в очень разбавленных растворах
она эквивалентна концентрации) ионов водорода Н+ в растворе и количественно
выражающая его кислотность, вычисляется как отрицательный (взятый с обратным
знаком) десятичный логарифм активности водородных ионов, выраженной
в молях на литр или g-ioon/1 :
В случае нейтрального раствора рН = 7, в кислых растворах рН< 7, в щелочных –
рН > 7.
Ещё в показателях воды дается содержание растворенных агрессивных газов:
концентрация О2, μg /l,
концентрация СО2, μg /l.
Качество воды прямо влияет на внутреннее ( со стороны внутренней поверхности
труб) загрязнение, коррозию и на качество пара. Качество котловой воды
поддерживают:
1. ступенчатым парообразованием,
2. продувками поверхностей нагрева,
3. внутрикотловой обработкой воды. Для современных котлов применяются
методы докотловой обработки воды, такие как умягчение подпиточной
воды, деаэрация питательной воды.
Некоторые показатели питательной воды для котлов, работающих на газе и
жидком топливе
(для котлов на твердом топливе предельнодопустимые
концентрации вредных примесей чуть больше):
В паровых котлах жесткость питательной воды не должна превышать:
1. для жаротрубных номинальным давлением не выше 0,167 МРа – 30 μgekv/l,
2. для водотрубных номинальным давлением выше 0,9 МРа до 1,4 МРа – 15
μg-ekv/l.
Для подпиточной воды водогрейных котлов нормируется карбонатная
жесткость, которая должна быть не более 700 μg-ekv/l ( если температура горячей
воды не выше 1150С).
Содержание растворенного кислорода О2 в питательной воде паровых котлов:
1. для жаротрубных ном. давлением 0,167 МРа – 50 μg /l
2. для водотрубных номинальным давлением выше 0,9 МРа до 1,4 МРа – 30
μg /l.
Для подпиточной воды водогрейных котлов норма растворенного в воде О2 - 50
μg /l ( если температура горячей воды не выше 1150С).
Дополнительно к жесткости и содержанию кислорода нормируется в питательной
нормируются содержание взвесей, масел, щелочности и др.показатели. При
повышении параметров пара и горячей воды разрешенные концентрации
уменьшаются.
Котлы должны быть укомплектованы оборудованием обработки воды, которая
должна обеспечивать нормированное качество питательной воды и пара для
паровых котлов и подпиточной воды и теплоносителя тепловых сетей для
водогрейных котлов.
Методы обработки воды
Исходная вода из природных водоемов может нуждаться в удалении
грубодисперсных и коллоидных примесей. Крупные частицы удаляются из воды в
механических фильтрах и осветлителях.
Коллоиды, физ. хим., тела, для которых характерна способность выделяться из раствора в
виде студня или аморфных хлопьев; К. отличаются очень слабой способностью
диффундировать (просачиваться) через перепонки и не кристаллизуются из растворов и в этом
смысле противополагаются кристаллоидам). Особенности К. объединяются под названием
коллоидального состояния веществ, отличаемого от твердого и жидкого; примеры К.: желатина,
белок, крахмал, клей, гидраты кремнезема, алюминия, железа и т. п.)
В механических фильтрах вода проходит через слой зернистого материала
фильтра (кварцевый песок, размелченный уголь-антрацит и д.р.), где
задерживаются твердые частицы.
исход. вода
исход.вода
Механический фильтр
В осветлителях частицы оаждаются на дне оветлительных бассейнов.
Коллоиды – очень мелкие частицы и они не осаждаются и обычными фильирами
их уловить нельзя. Поэтому предварительно их необходимо коагулировать, в
результате чего коллоидные частицы соединябися между собой и составляют уже
гораздо большие частицы, которые уже возможно осадить или отфильтровать. В
качестве коагулянтов используются соли алюминия и железа, которые добавляют в
воду 5 -10 % растворами.
Водопроводную воду осветлять, коагулировать и фильтровать не нужно, но
необходимо освободить от солей жесткости, растворенных газов, иногда надо
уменьшить щелочность и др..
Для котлов водный режим и режим водоподготовки определен нормами и
предписаниями.
В настоящее время основными методами докотловой обработки воды являются:
- ионообменный метод для умягчения воды и уменьшения щелочности,
- термическая деаэрация воды для удаления агрессивных газов, растворенных в
воде.
Ионообменный метод обработки воды
основан на свойствах ионитов (сульфоуголь, синтетические смолы и др.)
обмениваться ионами с ионами, содержащимися в воде. Процесс происходит в
фильтрах ( см. рис.8.1), в которых вода проходит через слой ионита.
Если иониты меняют катионы+ (ионы положительного заряда, которые в
электрическом поле двигаются к отрицательному электроду – катоду), то
называются катионитами.
Если иониты меняют анионы- (ионы отрицательного заряда, которые движутся
к положительному электроду – аноду), то называются анионитами.
Реакция, которая происходит в катионитовом фильтре:
RK1 + K2 + ↔ RK2 + K1 + ,
(8.3)
где R – нерастворимый ион катионита,
K1 – обменный ион, который введен в состав материала катионита до начала
работы фильтра,
K2 – удаляемый из воды ион.
Ионообменная реакция является обратимой, что позволяет истощенный
(сработанный) фильтр регенерировать ионами, направив через фильтр
растворы с увеличенной концентрацией обменных ионов.
Схемы докотлового умягчения воды следует использовать в порядке
сложности, начиная с самой простой, которая подходит для конкретного котла
и исходной воды.
1. Натрийкатионирование (Na – катионирование). Эту схему очистки
можно использовать, если продувка котла, относительная щелочность
питательной воды, и содержание в паре СО2 не выше нормируемого.
При Na-катионировании в обрабатываемой воде заменяют находящиеся в ней
катионы Са2+ и Мg2+ и другие на ионы Na+ , в результате чего жесткость
уменьшается. Щелочность воды при этом не изменяется, солесодержание (сухой
остаток) несколько увеличивается.
Используют одно- или двухступенчатое Na-катионирование. При одноступенчатом
можно достичь нижней границы остаточной жесткости 100 μg-ekv/l.
Одноступенчатому натрийкатионированию свойственен относительно большой
расход соли на регенрацию и необходимость точно контролировать качество воды.
При двухступенчатом натрийкатионировании выше перечисленные недостатки
отсутствуют ( остаточная жесткость в 10 раз ниже, чем при одноступенчатом
натрийкатионировании).
Na - катионитный фильтр регенерируют 5-8% раствором поваренной соли NaCl.
2. Na – катионирование вместе с дозированием нитратов в питательную
воду.
Эту схему используют, если требованиям первого пункта (продувка котла,
относительная щелочность питательной воды, и содержание в паре СО2 не выше
нормируемого) не отвечает только относительная щелочность. Нитраты (Нитрат —
соль азотной кислоты, содержит однозарядный анион NO3- ) действуют пассиваторами,
уменьшая коррозионное воздействие воды из-за повышенной относительной
щелеочности.
В случае вальцованных труб питательную воду с относительной щелочностью
выше 50% использовать нельзя. Для уменьшения щелочности питательной воды
для малых котлов рекомендуют использовать схему водород-натрийкатионирования и натрий-хлорирование.
3. Водород – натрий- катионирование ( H –Na – катионирование).
Схему используют, если нужно уменьшить щелочность, солесодержание и
содержание СО2 в паре.
При H – катионировании в обрабатываемой воде заменяют находящиеся в ней
катионы Н+ на ионы, в результате чего уменьшается жесткость воды. А
полученную в результате этого кислую воду подвергают еще и Naкатионированию, в результате чего кислоты и щелочные основания
нейтрализуются. Н – катионитовый фильтр регенерируют слабым раствором
серной кислоты Н2SO4.
4.Натрий – хлор – ионирование ( Na – Cl- ионирование).
Схему используют, если нужно уменьшить щелочность воды и содержание СО2.
При хлор-анионировании заменяются находящиеся в воде анионы анионами Cl-, в
результате чего щелочность уменьшается. В сравнении с H –Na – катионированием
преимуществом Na – Cl- ионирования является сравнительно простое и компактное
оборудование, а недостатком – больший сухой остаток в обработанной воде и
дороговизна анионитного материала. Хлор – анионитный фильтр регенерируют,
как и натрий-катионитовый фильтр – водным раствором поваренной соли NaCl.
5.Аммоний- натрий – катионирование ( NH4 – Na – катионирование)
Эту схему используют с такой же целью как и Н - Na – катионирование (если
нужно уменьшить щелочность, солесодержание и содержание СО2 в паре). Но
следует однако учитывать, что в этом случае пар содержит аммиак
(NH3, нитридводорода, при нормальных условиях — бесцветный газ с резким характерным запахом
(запах нашатырного спирта), почти вдвое легче воздуха, ядовит. Растворимость NH3 в воде
чрезвычайно велика — около 1200 объёмов (при 0 °C) или 700 объёмов (при 20 °C) в объёме воды.),
а это не всегда допускается.
NH4 – катионированием в обрабатываемой воде слдержащиеся в ней катионы
замещают NH4+ - ионами. Образуются слабостойкие соли аммония, которые
разлагаются в котле, при этом из воды выделяется аммиак ( например,
NH4Cl →NH3↑ + HCl). Поэтому вода в котле становится кислой и аммоний –
катионирование нельзя применять без натрий-катионирования, а только вместе. В
отличие от Н- катионирования в этом случае не нужно иметь кислотостойкое
оборудование. Регенерация фильтра происходит 2-3% раствором аммонийсульфата
(NH4)SO4.
Термическая деаэрация воды
В малых котельных наиболее распространенным методом удаления газов из воды
является термическая деаэрация воды. Этот метод основан на том, что
приувеличении температуры воды количество содержащихся в ней газов
уменьшается, а при кипении воды – приближается к нулю. На самом деле
выделение газов из воды – медленный процесс, и полная деаэрация по этой
причине представляется сложной. Для ускорения процесса деаэрации
рекомендуется капельная и струйная циркуляция воды.
Из агрессивных растворенных в воде газов легче всего удаляется кислород О2.
Удаление растворенного СО2 - гораздо более сложно. Этот процесс осложняет ещё
то обстоятельство, что СО2 содержится в воде не только свободно растворенным
газом, но и связанным карбонатами и бикарбонатами (соли угольной кислоты),
которые при нагревании частично разлагаются с выделением СО2.
Колонна деаэратора.
В малых котельных используются деаэраторы, работающие под давлением,
близким к атмосферному – атмосферные деаэраторы, в которых абсолютное
давление поддерживается равным 0,12 МРа, и вакуумные деаэраторы, в которых
давление держат в пределах 0,07...0,05 МРа, которые используются
преимущественно для подготовки подпиточной и сетевой воды в водогрейных
котельных.
Атмосферный деаэратор состоит из деаэраторной колонны, пароохладителя и
аккумулирующего бака. Деаэрируемая вода подается в верхнюю часть колонны,
откуда пленочно, капельно или струйно ( в зависимости от наполнителя колонны)
стекает вниз. Греющий пар подается вниз колонны. Часть греющего пара (
минимум 20-30%) направляют через воду аккумулирующего бака ( барботируют).
Выделившиеся газы вместе с небольшим количеством пара ( 1,5 – 2 кг пара на 1000
кг воды) отводят из верхней части колонны и направляют в пароохладитель.
В аккумулирующем баке
создается запас питательной воды, а также там
происходит выделение СО2, особенно связанное с разложением карбонатов.
В вакуумном деаэраторе температура кипения воды ниже 1000С, поскольку
давление в нём поддерживается ниже атмосферного. Выделение газов в таких
деаэраторах происходит преимущественно без использования греющего пара.
Поэтому эти деаэраторы используют в водогрейных котельных.
Питательное оборудование котла
Сюда входят баки конденсата и питательной воды, а также трубопроводы, насосы,
с помощью которых вода подается в котел. В паровой котел воду подают
питательные насосы и дополнительно к ним – конденсатные насосы. В
водогрейный котел подают воду циркуляционные насосы и дополнительно к ним
– подпиточные насосы.
Из вспомогательного оборудования котельной установки оборудование для
питания котла – самое ответственное, т.к. даже кратковременное перерыв в
снабжении коила водой может привести к аварийной ситуации. Недостаточное
питание котла приводит к понижению ниже допустимого уровня воды в барабане
(как следствие нехватки воды в подъемных трубах) парового котла, в водогрейном
котле – приводит к чрезмерному повышению температуры воды и
парообразованию. Из-за этого ухудшается от стенок труб поверхностей нагрева
парового котла отвод теплоты, которая интенсивно подводится к поверхности труб
с газовой стороны факелом и дымовыми газами, и металл поверхностей нагрева
нагревается до температур выше допустимых. Парообразование в водогрейном
котле, а также перепитка парового котла приводит к гидравлическим ударам. Всё
это может привести к разрушению металла трубных поверхностей котла,
работающих под избыточным давлением.
Для обеспечения надежности работы питательного оборудования в котельных
сосздается запас питательной воды, насосы дублируются, зачастую дублируются и
питательные трубопроводы, предъявляются повышенные требования к запорной
арматуре питательных трубопроводов, которые зафиксированы в Правилах и
предписаниях технического надзора.
Питательное оборудование малых котлов и требования, предъявляемые к ним
можно разделить на три группы:
1. паровые котлы номинальным давлением до 0,167 МРа,
2. паровые котлы номинальным давлением свыше 0,167 МРа,
3.
водогрейные котлы.
Котельную с паровыми котлами оборудуют двумя или одним баком питательной
воды. В эти баки направляют как обратный конденсат, так и подпиточную воду.
Схема питательного оборудования
давлением до 0,167 МРа:
для
паровых
котлов
номинальным
1- баки питательной воды, 2 – питательные насосы
Баки питательной воды устанавливают как можно ниже. Из баков вода
подается в котел питательными насосами, которых целесообразно иметь как
минимум два. Один из насосов – резервный. Разность между суммарной
производительностью всех установленных насосов и производительностью
самого мощного насоса должна превышать суммарную потребность в
питательной воде
всех работающих котлов в 1,2 раза. Для котлов,
производительность которых не превышает 0,5 т/час, резервным насосом может
быть ручной насос. Если же котел можно питать прямо из водопроводной сети, то
резервный насос можно и не ставить.
Схема питательного оборудования для паровых котлов с давлением выше 0,167
МРа:
1 – бак конденсата, 2 – питательные насосы, 3 –деаэратор вместе с баком питательной воды, 4 –
конденсатные насосы.
Бак питательной воды размещают как можно выше, в этом случае условия работы
питетельных насосов, поддерживающих уровень воды в котле, лучшие.
Непосредственно на бак питательной воды устанавливают колонну деаэратора.
Конденсатный бак для сбора коденсата в котельной располагают как можно ниже
по уровню, откуда конденсат перекачивается конденсатными насосами в бак
питательной воды.
В котельной должно быть минимум два питательных насоса, электроснабжение
которых должно производиться от двух различных источников электроэнергии ( от
двух подстанций). Если имеется два независимых источника электропитания ( от
двух подстанций), то приводы насосов могут быть электрическими все, если
источник питания один – то один из насосов должен иметь паровой привод.
Суммарная производительность (подача) насосов выбирается таким образом,
что если останавливается самый мощный насос, то оставшиеся насосы могут
обеспечить суммарную потребность котлов, работающих одновременно, плюс
потребность в расходе воды на постоянную продувку и работу пароохладителя (
если они имеются в технологической схеме).
Если котельная оборудована паровыми котлами со слоевыми топками
производительностью 1,1 кг/сек (4 тонн/час) и более, то котлы следует питать из
двух независимых друг от друга питательных трубопровода. Аналогичное
требование предъявляется для других типов топок, если барабан котла греется
газами. Все трубопроводы должны быть дублированы, начиная от питательных
насосов и до котла (экономайзерной части) или, если котел оборудован регуляторм
питания, то – до него.
На питательном трубопроводе должен быь запорный вентиль или шибер и
обратный клапан, который предотвращает ток воды обратно в питательный
трубопровод, если давление в питательном трубопроводе по какой-либо причине
будет меньше, чем давление в котле. Запорный вентиль устанавливают между
котлом и обратным клапаном.
У каждого котла должна быть регулировочная арматура. Для котлов
производительностью 0,56 кг/сек (2 тонн/час) и более должны предусматриваться
автоматические регуляторы питания.
Если у нескольких питательных насосов общий всасывающий и напорный
трубопроводы, то в этом случае нужно как на всасывающую, так и на
нагнетательную часть устанавливать запорное оборудование. На каждый напорный
трубопровод центробежного насоса следует между запорным клапаном и насосом
установить обратный клапан. Если у поршневого насоса отсутствует встроенный
предохранительный клапан, то в этом случае следует между насосом и запорным
вентилем установить предохранительный клапан.
Напор – высота столба жидкости, уравновешивающая давление.
Развиваемый напор питательным насосом в метрах Н2О:
Htp = k2 102 (pk – pd) + Hö + Hv + Hg
(8.4)
где k 2 = l,15 – коэффициент запаса,
p k — избыточное давление в барабане котла, MPa,
p d — избыточное давление в баке питательной воды, MPa,
HÖ — сопротивление эконоайзера по водной стороне, m,
H v . — сопротивление питательного трубопровода, m
H g — разность между уровнями барабана и баком питательной воды, m.
Для котлов давлением выше 0,167 МРа до давления 1,4 МРа сумма
сопротивлений Hö + Hv + Hg = 15 . . . 25 m.
Насос выбирается по номограммам характеристик Н= f (Q), где
Q –
производительность (подача) насоса, в зависимости развиваемого напора от
производительности насоса в м3/сек, в точке пересечения заданных занчений
напора и производительности или чуть выше. Следует учитывать, чтобы рабочая
температура
воды
не
превышала
нормируемую
для
насоса.
Выбор двигателя для насоса, мощность в кW :
N = k3 Dtp Htp / ηm ηtp· 102
(8.5)
где коэффициент запаса k3=1,1,
ηm - к.п.д. электродвигателя,
массовая производительность DtP = Qtp·ρ kg/s (ρ – ПЛОТНОСТЬ ВОДЫ В kg/m3)
ηtp — кпд насоса.
Для регулирования производительности центробежных насосов в основном
используется дросселирование и в этом случае следует учитывать потерю
мощности из-за дросселирования. Для этого при расчете мощности значение
развиваемого напора, расчитанного по формуле (8.4), заменяют значением Н tp,
полученным по номограмме характеристик Н= f (Q) при выборе насоса.
Нормальные характерисики насоса ( при определенном и постоянном числе
оборотов).
Универсальные характеристики насосов (при различных числах оборотов).
Схема питательного оборудования для водогрейных котлов:
1- водогрейные котлы, 2 – насос на рециркуляцию, 3- циркуляционные насосы, 4 –
подпиточные насосы.
Циркуляционные насосы прокачивают через водогрейный котел воду в тепловые
сети. Производительность этих насосов выбирают исходя из расхода сетьевой
воды, который определяют по по формуле:
G = Qa· 100/ Δh
(8.6)
где Qa – расчетная максимальная тепловая нагрузка, в MW,
Δh - подъем энтальпии в котле, KJ/kg.
Суммарная производительность (подача) циркуляционных насосов должна быть
такой, чтобы при останове самого мощного насоса, остальные насосы могли
обеспечить расчетный расход сетьевой воды.
Напор циркуляционных насосов должен быть таким, чтобы превышал сумму
гидравлических
сопротивлений
теплосети,
водогрейных
котлов
и
теплообменников при максимальном расходе воде.
Для компенсирования утечек воды используется подпиточный насос. При
закрытой схеме теплоснабжения потери воды убусловлены утечками.
Производительность (подача) подпиточных насосов должна быть в два раза
больше, чем нормируемые потери воды).
Напор подпиточных насосов должен превышать должен превышать давление в
обратном трубопроводе сетьевой воды до циркуляционных насосов.
ОСНОВНЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ НАСОСЫ ТЭС
Конструкции энергетических насосов отличаются большим разнообразием. Однако в
зависимости от назначения им присущ ряд общих признаков. Ниже приведено краткое
описание и характеристики наиболее распространенных конструкций насосов.
Питательные насосы
Питательные насосные агрегаты современных тепловых электростанций относятся к
числу основного энергетического оборудования.
Конструкция питательных насосов должна отвечать следующим основным требованиям:
• обеспечивать полную внешнюю герметичность и отсутствие
перетоков в местах уплотнительных стыков;
• предусматривать свободное температурное расширение от
дельных узлов и деталей без нарушения их взаимной центровки;
• обеспечивать динамическую устойчивость во всем диапазоне
работы насоса;
• быть удобной в сборке, разборке и обслуживании;
• обеспечивать длительную эксплуатацию (обычно не менее 10 000 ч)
без замены основных деталей и заметного снижения параметров.
На практике при мощности более 8 тыс. кВт, как правило, применяются питательные
насосы с турбинным приводом, дающим целый ряд преимуществ при эксплуатации.
Такие насосы применяются главным образом в турбоустановках мощностью 300 МВт и
выше.
В турбоустановках до 200 МВт преобладающее распространение получили
питательные насосы с электроприводом.
Выпускаемые
питательные
электронасосы
определяются
характеристиками
котлоагрегатов.
Питательные электронасосы в настоящее время применяются в качестве основных и
резервных для питания водой стационарных котлоагрегатов с давлением пара 40, 100 и
140 кгс/см2. Для котлоагрегатов с закритическим давлением пара питательные
электронасосы используются как пускорезервные.
Для котлоагрегатов с давлением пара 140 кгс/см 2 и выше наиболее надежной
является двухкорпусная конструкция питательных насосов, которая более надежна и
безопасна в эксплуатации. Из всех типов электронасосов, выпускаемых для таких
котлов, лишь насос ПЭ 250-180 выполнен однокорпусным.
Питательные электронасосы производства РФ в зависимости от параметров имеют
однотипную, в значительной степени унифицированную конструкцию и состоят из
отдельных узлов (наружного и внутреннего корпусов, ротора, концевых уплотнений,
подшипников и т.д.).
В качестве примера на рис. 10.12 показан общий вид насоса ПЭ 250-180 и его
продольный разрез.
Конденсатные насосы
Конденсатные насосы являются ответственными агрегатами вспомогательного
оборудования ТЭС. Они предназначены для подачи конденсата отработанного пара
стационарных паровых турбин и конденсата греющего пара из теплообменных аппаратов.
Насосы могут перекачивать другие жидкости, сходные с конденсатом по вязкости и
химической активности. Насосы первого подъема могут работать при температуре
перекачиваемой жидкости до 125 °С, второго подъема — до 80 °С.
Для получения приемлемых массогабаритных характеристик приняты довольно
высокие для конденсатных насосов частоты вращения, что, в свою очередь,
потребовало создания рабочих органов первой ступени с высокой всасывающей
способностью.
Насосы обычно работают в условиях начальной кавитации при входе в рабочее колесо
первой ступени.
Основные требования, предъявляемые к конденсатным насосам:
а) надежная долговечная работа при наличии частичной кави
тации в насосе. Конструкция насосов и материалы основных де
талей должны обеспечить долговечность работы до первого капи
тального ремонта не менее 10 000 ч. В течение указанного срока
допускается замена быстроизнашивающихся деталей насоса, пере
чень которых оговаривается техническими условиями на поставку;
б) отсутствие подсоса воздуха через работающий и неработа
ющий насос;
в) обеспечение надежной параллельной работы в общую сеть.
Насосы должны иметь стабильную форму напорной характерис
тики в зоне подач до 30% номинальной;
г) вибрация на корпусах подшипников должна быть не более
0,05 мм при п = 3000 '/мин и 0,08 мм при более низких частотах;
д) насосы с подачей 200 м3/ч и выше снабжаются приборами и
датчиками автоматического контроля и защиты.
Из условий компоновки и уменьшения занимаемой площади для крупных
конденсатных насосов часто принимают вертикальное исполнение.
Сетевые насосы
Сетевые насосы предназначены для подачи горячей воды по теплофикационным
сетям и в зависимости от места установки применяются в качестве насосов: первого
подъема, подающих воду из обратного трубопровода в подогреватели; второго подъема
для подачи воды после подогревателей в теплофикационную сеть; рециркуляционных,
установленных после водогрейных котлов.
Сетевые насосы могут работать как на ТЭЦ, так и на промежуточных насосных
станциях теплофикационных систем. Они должны обладать повышенной надежностью,
так как перебои ищ неполадки в их работе сказываются на режиме работы ТЭЦ и потребителей. Основной особенностью работы сетевых насосов являются колебания
температуры подаваемой воды в широких пределах, что, в свою очередь, вызывает
изменение давления внутри насоса. Сетевые насосы должны надежно работать в
широко* диапазоне подач, что, безусловно, требует стабильной формы напорной
характеристики. Изменение параметров отдельных типов насосов может быть достигнуто
за счет подрезки колес по наружному диаметру в пределах, оговоренных заводомизготовителем, снижение КПД при этом не должно превышать 3%.