microbik.ru
1 2 3 4
УДК 621.175.001.4
МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР
ГЛАВНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭНЕРГОСИСТЕМ
ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ ПО НАЛАДКЕ, СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ И СЕТЕЙ "СОЮЗТЕХЭНЕРГО"

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ИСПЫТАНИЯМ КОНДЕНСАТНЫХ НАСОСОВ В СХЕМЕ ПАРОТУРБИННЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
СО 34.41.710

(МУ 34-70-011-82)
Срок действия установлен

с 01.07.82 г.

до 01.07.87 г.

РАЗРАБОТАНО Московским головным предприятием ПО "Союзтехэнерго"
ИСПОЛНИТЕЛИ Г.В. Гинсбург, А.К. Кирш, С.К. Кудряшов
УТВЕРЖДЕНО Производственным объединением по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей "Союзтехэнерго"
Главный инженер Г.Г. Яковлев

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 и ПЭО, цеха наладки электростанций.
ВВЕДЕНИЕ
Часть питательного тракта турбоустановки от конденсатосборника конденсатора турбины до входа конденсата в деаэрационную колонку принято называть конденсатным трактом. Конденсатный тракт современной турбоустановки включает в себя систему трубопроводов с запорной и регулирующей арматурой, несколько групп конденсатных насосов, теплообменные аппараты системы регенеративного подогрева питательной воды (ПНД) и фильтры очистки конденсата. Конденсат турбины используется для отвода тепла от вспомогательных теплообменных аппаратов, для питания и охлаждения уплотнений питательных насосов, на впрыски РОУ, a 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 тракта, оптимизация режимов его эксплуатации, выявление и устранение дефектов в работе должны производиться на базе эксплуатационных испытаний.

Методические указания составлены применительно к тем задачам по наладке работы конденсатного тракта, которые возникают в процессе пуска и эксплуатации оборудования на электростанциях. Методические указания ориентированы на максимальное использование штатного контроля и на организацию испытаний на оборудовании, работающем по нормальной эксплуатационной схеме.

Данные Методические указания не распространяются на промышленные испытания головных образцов насосов, методика и порядок проведения которых регламентированы ГОСТ 6134-71 [1]. Однако приводимые здесь указания в значительной мере могут быть использованы и при промышленных испытаниях головных образцов насосов непосредственно на электростанциях.
Основные понятия, обозначения и единицы измерения


Понятие

Обозначение

Единица измерения

Определение

Объемная подача

Q

м3

Объем (масса) жидкости, подаваемый

Массовая подача

G

т/ч, кг/с

в единицу времени

Напор

Н

м

Приращение энергии килограммом жидкости, проходящей через насос

Полезная мощность насоса

Nп

кВт

Энергия, передаваемая жидкости в единицу времени

Потребляемая насосом мощность

Nн

кВт

Мощность, потребляемая насосом от привода

Мощность насосного агрегата

Nа

кВт

Мощность, потребляемая приводом насоса

КПД насоса

н

-




КПД приводного двигателя

э

-




КПД насосного агрегата

а

-




Давление на входе в насос (на стороне всасывания)

Рвс

Па (кгс/см2)

Давление во входном патрубке

Давление на выходе из насоса (на стороне нагнетания)

Рнаг

Па (кгс/см2)

Давление в напорном патрубке

Кавитационный запас на входе в насос

h

м

Избыток напора сверх давления насыщения при данной температуре

Кавитационный запас первого критического режима кавитации



м

Избыток напора сверх давления насыщения, при котором появляются признаки кавитационного срыва

Допустимый кавитационный запас

hдоп

м

Избыток напора сверх давления насыщения, обеспечивающий длительную работу насоса без изменения параметров


1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КОНДЕНСАТНЫХ НАСОСАХ
1.1. Конденсатные насосы тепловых электростанций предназначены 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 энергоблоков, где устанавливаются контактные (смешивающие) подогреватели низкого 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:

1 - 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 - подогреватели низкого давления;

7 - конденсатный насос конденсата греющего пара ПНД; 8 - подогреватель сетевой воды (ПСВ); 9 - конденсатный насос конденсата греющего пара ПСВ; 10 – деаэратор
1.2. Учитывая высокую ответственность конденсатных насосов в схеме турбоустановок, их группы, как правило, формируются с резервом. В большинстве случаев группы насосов, перекачивающих основной конденсат, состоят из трех агрегатов с подачей, равной 50-60% максимального расхода конденсата, а остальные группы конденсатных насосов - из двух агрегатов со 100%-ной подачей каждый.

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

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

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

1 - конденсатный насос I ступени; 2 - конденсатный насос II ступени; 3 - фильтры очистки конденсата; 4 - контактные подогреватели; 5 - линия рециркуляция
Конструкции насосов предусматривают ряд решений, обеспечивающих снижение кавитационных разрушений рабочих органов насоса. К 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.

КПД насосов малой подачи (до 50 м3/ч) находится на уровне 45-63% средней подачи (80-200 м3/ч) на уровне 65-71%, а у насосов большой подачи - 75-80%.

Для расширения диапазона экономичного использования насосов допускается подрезка рабочих колес по наружному диаметру, не превышая 10% номинального диаметра. Снижение КПД при этом на 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. Насосы, откачивающие конденсат непосредственно из теплообменных аппаратов, 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 кавитации и обеспечения длительной надежной работы насосов заводы рекомендуют ограничивать длительность наработки с малыми подачами и перегрузкой:

до - 0,2Qном - не более 3 мин;

св. 0,2 до 0,5Qном - до 5% общего времени наработки;

св. 0,5 до 0,85Qном - не более 15% общего времени наработки;

св. 0,85Qном до 1,05Qном - без ограничения времени;

св. 1,05Qном - 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%.

КПД электродвигателей при их номинальной загрузке в зависимости от их типа и мощности составляет 88-96%. В пределах (1,20,6)Nном КПД асинхронных электродвигателей заметно не изменяется.

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;

- 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, развиваемый 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:

, (1.1)

где G - массовая подача, кг/с;

Н - напор, м;

Nн - мощность, потребляемая насосом, кВт,

На рис. 3 приведены основные характеристики насосов, какими их представляют заводы-изготовители насосов. Помимо, указанных характеристик Н = f(Q), Nн = f(Q) и н = f(Q) здесь приведена и характеристика hдоп = f(Q) - зависимость допустимого кавитационного запаса на стороне всасывания насоса от его подачи.

Рис. 3. Основные характеристики конденсатного насоса
hдоп = А,

где А = 1,01,6 - коэффициент запаса, устанавливаемый заводом в зависимости от типа и условий работы насоса;

- кавитационный запас, соответствующий первому критическому режиму кавитации (началу снижения параметров насоса).

1.7. Мощность (кВт), потребляемая приводом насоса, определяется из уравнения

, (1.2)

где э - КПД приводного электродвигателя.

Если подачу насоса G выразить в т/ч, а развиваемый насосом напор как разность давлений в напорном и входном патрубках

, (Рнаг и Рвс – в кгс/см2),

а удельный вес жидкости  в кгс/м3, то уравнение (1.2) примет вид

. (1.2')

При Рнаг и Рвс, выраженных в МПа,

, (1.2")

где  - плотность воды, кг/м3.

следующая страница >>