Эжектора. Методические указания по наладке и эксплуатации пароструйных эжекторов конденсационных установок турбин тэс и ас рд 34. 30. 30287
 Скачать 0.57 Mb.
|
|
РД 34.30.302-87 - 25 - при этом задвижкой на байпасной линии. Расход смеси неконденсирующихся газов ( ), состоящей из воздуха и заданного постоянного расхода гремучего газа, в этих испытаниях заменяется эквивалентным расходом воздуха, оп- ределяемым по формуле: . (12) 3.4. Получение характеристики пароструйного эжектора при отсасывании парогазовой смеси можно осуществить как на действующей конденсационной установке без выключения эжектора из нормальной работы (черт.18), так и на специальном стенде (черт.19). Схема испытаний эжектора на работающей турбоустановке Черт.18 РД 34.30.302-87 - 26 - Схема испытаний эжектора на сухом воздухе и паровоздушной смеси на стенде Черт.19 Типичные характеристики эжектора при отсасывании паровоздушной смеси различной температуры приведены на черт.20,а. Характеристики эжектора при отсасывании парогазовой смеси различной температуры ( ) РД 34.30.302-87 - 27 - Характеристики эжектора при различных расходах эжектируемого воздуха ( ) Черт.20 3.4.1. Для снятия характеристики пароструйного эжектора на действующей конденсационной установке следует через штуцер, присоединенный к выхлопному патрубку турбины или горловине конденсатора, дополнительно вво- дить некоторое количество воздуха, не выходя за пределы, при которых температура отработавшего пара становится выше максимально допустимой для данной турбины, что означает начало перегрузки эжектора. 3.4.2. Измерение суммарного расхода воздуха (дополнительно вводимого и проникающего через неплотности в системе) можно производить при помощи воздухомера на выхлопном патрубке эжектора или измерительного уст- ройства (диафрагмы или сопла), непосредственно измеряющего расход добавочно подаваемого в конденсатор возду- ха. В последнем случае воздухомер служит для определения величины присоса воздуха через неплотности в вакуум- ной системе (черт.18). 3.4.3. Измерения расхода воздуха, давления всасывания, температуры парогазовой смеси после теплообменников по ступеням эжектора, а также оценку расхода охлаждающей воды производят так же, как и при снятии характери- стики эжектора на сухом воздухе. 3.4.4. Температуру эжектируемой из конденсатора парогазовой смеси измеряют с помощью термометра без за- щитной гильзы, вставленного в трубопровод через резиновое уплотнение (пробку). 3.4.5. В процессе снятия характеристики необходимо контролировать давление пара в горловине конденсатора перед его трубным пучком. Увеличение расхода добавочного воздуха следует производить до тех пор, пока вакуум в конденсаторе не начнет резко падать, или температура пара в горловине конденсатора не превысит допустимого зна- чения, что означает начало перегрузки эжектора. 3.4.6. Для получения характеристики при другой температуре эжектируемой смеси следует провести опыты при другом режиме работы конденсатора (например, при другой паровой нагрузке). 3.4.7. В случае, если в работе находятся два или три эжектора, то необходимо измерять расходы неконденсирую- щихся газов на выхлопах всех работающих эжекторов, в то время, как все другие параметры измеряют только у эжектора, характеристика которого снимается. Измерение расходов газов через выхлопные патрубки всех работаю- щих эжекторов необходимо, потому что распределение отсасываемого воздуха по эжекторам может быть неравно- мерным. На черт.21 изображены чертежи устройств для измерения расхода воздуха на выходе из эжектора. РД 34.30.302-87 - 28 - Устройства для измерения расхода воздуха на выходе эжектора а) дроссельный воздухомер ВТИ типа ДВ-3: 1 - грундбукса с сальником; 2 - указатель шкалы; 3 - стеклянная трубка; 4 - шкала; 5 - затвор; 6 - дроссельный орган; 7, 9 - патрубки; 8 - крепление шкалы; 10 - пробковый кран; б) выхлоп эжектора в машинный зал (открытый); в) выхлоп эжектора через атмосферную трубу (закрытый); г) калиброванное сопло для измерения расхода воздуха. Черт.21 Если выход паровоздушной смеси из эжектора осуществляется через трубу в атмосферу (двухконтурная АС), уст- ройство для измерения расхода воздуха и схему измерений следует выполнять согласно черт.21 в. Перепад давлений на измерительной диафрагме должен измеряться с помощью -образного водяного дифманометра. При выхлопе паровоздушной смеси в машинный зал измерительное устройство выполняется согласно черт.21б, а перепад давле- ний измеряется водяным -образным дифманометром, одно колено которого сообщается с атмосферой. Расход воздуха в паровоздушной смеси ( ) килограмм в час рассчитывают по формуле , (13) где - диаметр отверстия диафрагмы, мм; - перепад уровней воды в водяном дифманометре, мм; - коэффициент, зависящий от температуры паровоздушной смеси перед измерительным устройством (табл.6). РД 34.30.302-87 - 29 - Таблица 6 , °С 20 40 50 60 70 80 1,16 1,11 1,06 1,00 0,89 0,74 Температуру паровоздушной смеси измеряют ртутным термометром, установленным перед измерительным устройством на расстоянии 200-300 мм без защитной гильзы через уплотнение в трубопроводе. Диаметр отверстия измерительной диафрагмы рассчитывают исходя из того, что перепад уровней воды в - образном дифманометре не должен превышать 300-400 мм при максимальном принятом расходе воздуха. Следует отметить, что при использовании основного эжектора в процессе пуска турбины, когда он удаляет боль- шое количество воздуха, измерительная диафрагма на его выхлопе может вызывать большие потери давления и вре- мя набора вакуума увеличивается. Поэтому установку измерительных диафрагм на выхлопе эжекторов следует про- изводить на работающей турбине и только на время проведения испытаний. 3.4.8. Снятие характеристики эжектора на специальном стенде требует приготовления насыщенной паровоздуш- ной смеси заданного состава (температуры). Для этого засасываемый из помещения воздух перед поступлением его в эжектор пропускают через слой воды в смесительном баке (черт.19). Воду в баке подогревают до нужной температу- ры при помощи пара, который может подаваться или в установленный в баке змеевик, или непосредственно в нагре- ваемую воду. Температура поступающей во всасывающий патрубок эжектора паровоздушной смеси равна темпера- туре воды в баке. 3.4.9. Измерения параметров работы эжектора производят так же, как и при снятии характеристики эжектора на работающей конденсационной установке. - Методика проведения опытов может быть принята следующей: - устанавливают определенный, не изменяемый в дальнейшем расход воздуха; - постепенно увеличивают подачу пара для нагрева воды в баке и повышают тем самым температуру отсасы- ваемой паровоздушной смеси, а соответственно и давление во всасывающем патрубке эжектора. - При определенных температурах смеси, примерно через каждые 5 °С, производят одновременное измерение всех величин. Верхний предел температуры смеси - 60 °С. - После достижения максимальной температуры смеси следует выключить греющий пар, слить из бака нагре- тую воду и заполнить его холодной водой. После этого провести опыты при другом расходе воздуха. Опыты могут быть проведены и таким образом, чтобы непосредственно получить характеристики, изображенные на черт.20,а. Для этого следует изменять расход воздуха, поддерживая все время определенную температуру воды в баке. 3.5. Наладка эжектора подразумевает: 1) выбор оптимального значения давления рабочего пара; 2) выбор оптимального расстояния между соплом и камерой смешения в пароструйных аппаратах всех ступеней, при которых аппарат потребляет минимальное количество рабочего пара и одновременно обеспечивает надежное поддержание требуемого давления в конденсаторе. Определение оптимального давления рабочего пара нельзя проводить при произвольном расходе эжектируемого воздуха, а тем более при холостом ходе, то есть при полностью закрытой задвижке на всасывающем трубопроводе. Давление пара, обеспечивающее достаточно низкое давление всасывания при холостом ходе или при небольшом расходе засасываемого сухого воздуха, может оказаться недостаточным, чтобы предотвратить перегрузку эжектора в условиях эксплуатации при несколько повышенном присосе воздуха в вакуумную систему турбоустановки. РД 34.30.302-87 - 30 - Оптимальное давление рабочего пара определяют при эжектировании сухого воздуха следующим образом. Уста- навливают определенный расход воздуха с помощью измерительного устройства и регулировочного вентиля (черт.19) и меняют давление рабочего пара. При этом измеряют давления воздуха (I ст.) и паровоздушной смеси (II и последующие ступени) в приемных камерах пароструйных аппаратов. Те же измерения производятся при других расходах воздуха. Строятся зависимости давления всасывания первой ступени от давления рабочего пара при постоянном расходе воздуха. Примерный вид этих зависимостей приведен на черт.20,б. Выбирают такое значение давления рабочего пара, которое при принятом значении расхода эжектируемо- го воздуха обеспечивает минимальное давление всасывания. Полученная при испытаниях неблагоприятная характеристика может иногда обусловливаться тем, что расстояние между соплом и камерой смешения для одной или всех ступеней отклоняется от требующегося (оптимального) для данного эжектора. Выбор оптимального расстояния от сопла до камеры смешения производят путем снятия характе- ристик ступеней эжектора при различных расположениях сопл. Изменять расположение сопл следует начиная от последней ступени и, установив для нее оптимальное расстояние от сопла до камеры смешения, переходить к пре- дыдущей ступени. Изменение расположения сопла во второй и третьей ступенях, а соответственно и характеристики этих ступеней не отражаются на работе первой ступени в пределах рабочего участка ее характеристики, но могут приводить к за- метному изменению расхода воздуха, при котором наступает перегрузка первой ступени. Оптимальным для второй ступени является такое расстояние от сопла до камеры смешения, при котором протяженность рабочего участка ха- рактеристики первой ступени является наибольшей. Опыты с различным расположением сопла первой ступени должны проводиться при оптимальном расположении сопла во второй и третьей ступенях. 4. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПАРОСТРУЙНЫХ ЭЖЕКТОРОВ 4.1. Включение в работу основного эжектора при пуске турбины должно производиться после того, как включен конденсатный насос и через теплообменники эжектора обеспечена подача достаточного количества охлаждающей воды по линии рециркуляции основного конденсата. Также должны работать эжекторы уплотнений. 4.2. В зависимости от организации процесса пуска турбины и от того, может ли третья ступень основного эжекто- ра быть использована автономно как пусковой эжектор, включение основного эжектора может осуществляться из различных ситуаций: - набор вакуума происходит при работе одного или группы пусковых эжекторов; - набор вакуума происходит при одновременной работе третьей ступени основного эжектора и пусковых эжекторов. В первом случае пуск основного эжектора должен производиться после создания пусковыми эжекторами разре- жения ( ) в конденсаторе не более 22 кПа. Для этого после включения подачи рабочего пара на сопла основного эжектора и создания разрежения в его приемной камере открывается задвижка на трубопроводе, по которому пода- ется парогазовая смесь из конденсатора к эжектору. Во втором случае задвижка на трубопроводе подвода парогазовой смеси к основным эжекторам открыта и для пуска основного эжектора необходимо только подать пар к соплам первой и второй ступеней. В обоих случаях во избежание срыва вакуума в результате присоса воздуха через пусковой эжектор необходимо сначала отсоединить последний от конденсатора путем закрытия задвижки на всасывающей воздушной линии, а за- тем уже прекратить подачу на него рабочего пара. 4.3. При наличии двух или более основных эжекторов, даже если не обеспечено автономное питание рабочим па- ром их третьих ступеней, в период пуска турбины они все могут быть включены в работу. Это может потребоваться, если пусковыми эжекторами не удается создать требуемое разрежение в конденсаторе из-за большого присоса воз- духа или с целью ускорения пуска турбины. РД 34.30.302-87 - 31 - 4.4. При эксплуатации эжектора необходимо: а) поддерживать нормальное (по возможности расчетное) давление рабочего пара перед эжектором; б) поддерживать в чистоте поверхность охлаждения теплообменников с водяной и паровой стороны и своевре- менно заменять поврежденные трубки, не допуская длительной работы с большим числом заглушенных трубок в теплообменниках; в) контролировать расход охлаждающей воды (основного конденсата) по нагреву ее в теплообменниках и не до- пускать понижения этого расхода ниже установленного предела для данного эжектора; г) следить за чистотой, исправным состоянием и действием дренажных устройств: гидравлических затворов, дроссельных шайб и перепускных трубок, снабженных регулирующими вентилями, д) обеспечить достаточную плотность фланцевых соединений и арматуры, особенно работающей под вакуумом; е) своевременно выяснять и устранять причины явных ненормальностей в работе эжектора (см. р.5); ж) чередовать работу эжекторов, включая резервный согласно установленному графику их работы, а также вклю- чать в работу второй эжектор, когда присос воздуха близок к пределу, указанному в местной инструкции. 4.5. Для того чтобы установить, является ли причиной ухудшения вакуума при отсутствии повышенного присоса воздуха плохая работа конденсатора или эжектора, можно произвести следующую проверку. Когда включен только один эжектор, сначала перейти на работу с другим эжектором. Если в результате такого переключения разрежение в конденсаторе возрастает, то это будет свидетельствовать о неисправности находившего- ся ранее в работе эжектора. При совместной работе двух эжекторов показателем неисправности одного из них может являться резкое разли- чие расходов отсасываемого ими воздуха, обнаруживаемое по показаниям воздухомеров. Неисправный эжектор от- сасывает при этом значительно меньшее количество воздуха по сравнению с исправным. 4.6. При работе турбины с ухудшенным вакуумом в конденсаторе для экономии пара можно отключать первую и вторую ступени эжектора. Решение об отключении одной первой или первой и второй ступеней принимается на ос- новании анализа характеристик ступеней рассматриваемого эжектора. 4.7. На одноконтурных АС в процессе эксплуатации эжекторов необходимо контролировать концентрацию ра- диолизного водорода в парогазовой смеси на выхлопе эжектора. 4.7.1. Для этого из штуцера на выхлопном трубопроводе эжектора берется порция (проба) парогазовой смеси в сосуд известного объема (см 3 ). На выхлопе эжектора штатными приборами измеряются давление ( ) в кило- паскалях и температура ( ) парогазовой смеси в градусах Цельсия. 4.7.2. Водяной пар конденсируется из парогазовой смеси в объеме пробы, пока она доставляется от места уста- новки эжектора до химлаборатории. При этом температура газов в пробе становится равной температуре воздуха в помещении химлаборатории , a давление сухих газов в ней становится меньше, чем давление парогазовой смеси на выхлопе эжектора 4.7.3. Измерение давления сухих газов в объеме пробы может быть выполнено с помощью -образного водяного или ртутного дифманометра. Длина соединительной линии между дифманометром и сосудом должна быть как мож- но меньше, и объем воздуха в ней должен составлять не более 5% от объема сосуда с пробой газов. На черт.22 пред- ставлен стеклянный сосуд для забора пробы парогазовой смеси с -образным ртутным дифманометром. Давление газов в сосуде определяется как разность барометрического давления и перепада уровней рабочей жидкости в диф- манометре. РД 34.30.302-87 - 32 - Сосуд для пробы парогазовой смеси с -образным дифманометром для определения концентрации водорода 1 - стеклянным сосуд; 2 - зажимы; 3 - конденсат; 4 - резиновая трубка диаметром 10x3 мм; 5 - -образный дифференциальный манометр; 6 - стеклянная трубка диаметром 10х3 мм. Черт.22 4.7.4. В химлаборатории электростанции измеряют объемную концентрацию радиолизного водорода в смеси су- хих газов в объеме пробы ( ) в процентах. 4.7.5. Определяют парциальное давление водорода с помощью измеренных давления смеси сухих газов в объеме пробы ( ) в килопаскалях и его концентрации ( ) в процентах по формуле . (14) 4.7.8. Определяют объемную концентрацию водорода ( ) в процентах в парогазовой смеси по формуле . (15) 4.7.9. Объемные концентрации кислорода [( 260 Дж/(кг·град)] ,и азота [( 297 Дж/(кг·град)] в паро- газовой смеси определяют аналогично. 4.7.10. Объемную концентрацию водяного пара в насыщенной парогазовой смеси на выхлопе эжектора ( ) в процентах находят по парциальному давлению ( ) в килопаскалях, которое определяют с помощью таблиц свойств водяного пара по измеренной температуре ( ) в градусах Цельсия, и общему давлению парогазовой смеси ( ) в килопаскалях как их отношению РД 34.30.302-87 - 33 - 4.7.11. В случае, если концентрация радиолизного водорода в парогазовой смеси превышает допустимое значе- ние, необходимо изменить режим работы эжектора. Для этого у эжектора ЭП-3-55/150 предусмотрена возможность регулирования расхода охлаждающей воды через теплообменник III ступени, а также подача дополнительного пара на вход этого теплообменника. При этом возможно повышение давления на выходе эжектора, могущее вызвать пе- реход эжектора на допредельный режим работы. В этом случае одновременно следует повысить давление рабочего пара до значения, при котором эжектор станет работать на предельном режиме. 4.8. Основные неполадки, возникающие в процессе эксплуатации эжектора, вызванные отклонением внешних по отношению к нему режимных параметров (давления рабочего пара, температуры и расхода охлаждающей воды) или разрушением какого-либо элемента конструкции эжектора, причины возникновения и способы устранения приво- дятся в таблице 7. Таблица 7 Признак неполадки Причина неполадки Способ устранения 1. Повышение давления всасы- вания эжектора по сравнению с отвечающим данному режиму ( , ) по его характеристике Избыточное давление рабочего пара Понизить давление рабочего пара в пределах, не вызывающих нарушения устойчивой работы и перегрузки эжектора Переток части парогазовой смеси из II ступени в I через уплотнения между сту- пенями эжектора Заменить уплотнения между ступеня- ми Переток части парогазовой смеси (рецир- куляции) через гидрозатвор, из-за недос- таточной его высоты Увеличить высоту гидрозатвора 2. Неустойчивая работа эжекто- ра-пульсации давления всасыва- ния и давления парогазовой сме- си на выхлопе эжектора Недостаточный расход рабочего пара вследствие пониженного давления рабо- чего пара или засорения паровых сеток, рабочих сопл (продуктами коррозии, ока- лины и др.) Повысить давление рабочего пара или очистить сетки или сопла от загрязне- ний 3. Снижение максимальной ра- бочей производительности эжектора Недостаточный расход или высокая тем- пература охлаждающей воды на входе в эжектор Выявить причину пониженного расхо- да охлаждающей воды или повышен- ной ее температуры и устранить ее Низкое давление рабочего пара Повысить давление рабочего пара Загрязнение поверхности теплообмена теплообменников эжектора с водяной или паровой стороны Провести механическую или химиче- скую чистку трубок теплообменников Уменьшение поверхности теплообмена из-за заглушения большого числа повре- жденных трубок Заменить поврежденные трубки но- выми Затопление теплообменников конденса- том рабочего пара из-за плохой работы дренажной системы, что приводит к уменьшению проходного сечения 1-го хода теплообменника для парогазовой смеси Наладить нормальный дренаж конден- сата из теплообменников 4. Гидравлические удары внутри корпуса эжектора, "запаривание" и выбрасывание воды из вы- хлопного патрубка Попадание в паровое пространство тепло- обменника охлаждающей воды через по- врежденные трубки Заменить поврежденные трубки но- выми РД 34.30.302-87 - 34 - ПРИЛОЖЕНИЕ Обязательное ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Пароструйный аппарат - устройство, в котором за счет работы, производимой над эжектируемой парогазовой смесью рабочим паром, образуется парогазовая смесь с давлением, превышающим давление эжектируемой. Теплообменный аппарат (теплообменник) - устройство, в котором охлаждается парогазовая смесь с конденса- цией из нее водяного пара и одновременно нагревается охлаждающая вода. Многоступенчатый пароструйный эжектор - установка, в которой ступенчато повышается давление эжекти- руемых неконденсирующихся газов в последовательно включенных пароструйных аппаратах, а водяной пар из паро- газовой смеси конденсируется в теплообменниках, установленных за каждым пароструйным аппаратом. Ступень многоступенчатого пароструйного эжектора - пароструйный аппарат с теплообменником, на вход которого поступает парогазовая смесь из этого пароструйного аппарата. Рабочий пар - водяной пар, поступающий в сопла пароструйных аппаратов. Эжектируемый (пассивный) поток - смесь неконденсирующихся газов и водяного пара; для первой ступени - удаляемая эжектором из конденсатора турбины; для второй и последующих ступеней - поступающая на вход этих ступеней из теплообменников предыдущих. Характеристика пароструйного аппарата - функциональная зависимость двух параметров: обычно, давления эжектируемой среды на входе в аппарат ( ) или давления смешанной (сжатой) среды на выходе из аппарата ( ) от расхода воздуха в эжектируемой парогазовой смеси ( ) при различных ее температурах ( ). Предельный режим работы пароструйного аппарата - режим, в котором при неизменных давлениях рабочего пара ( ) и эжектируемой парогазовой смеси ( ) давление за диффузором аппарата ( ) не влияет на расход по- следней. Такой режим для пароструйного аппарата является рабочим. Предельное противодавление пароструйного аппарата - значение давления парогазовой смеси на выходе из пароструйного аппарата ( ), ниже которого при фиксированных и изменение давления не влияет на расход эжектируемой среды. Максимальная рабочая производительность пароструйного аппарата по неконденсирующимся газам ( ) - расход неконденсирующихся газов в эжектируемой смеси, превышение которого приводит к переходу пароструй- ного аппарата на допредельный режим работы и резкому возрастанию давления эжектируемой смеси на входе в ап- парат. Максимальная рабочая производительность пароструйного аппарата по неконденсирующимся газам указыва- ется при определенных параметрах рабочего пара ( , ), температуре эжектируемой смеси ( ), расходе ( ) и температуре ( |