Промежуточные пароперегреватели и сепараторы турбин АЭС
Выносные сепараторы и промежуточные пароперегреватели турбин на насыщенном паре предназначены для обеспечения допустимой влажности в последних ступенях турбины и повышения коэффициента полезного действия установок. В современных отечественных турбоустановках АЭС, как правило, применяют один аппарат — сепаратор-пароперегреватель (СПП). Внешние сепарация и промежуточный перегрев пара при давлении, близком к оптимальному, повышают КПД всей установки на 3,5 - 5 %. Сопротивление таких аппаратов составляет 5 - 6 % давления пара после ЦВД (1 % потери давления перегреваемого пара уменьшает КПД установки в среднем на 0,05 %).
Предъявляемые требования к сепараторам-пароперегревателям
1) сепарат и дренажи (конденсат) греющих паров должны выводиться из СПП и накапливаться в промежуточных сепарато- и конденсатосборниках во избежание заброса воды в турбину или ее разгона выпаром;
2) в промежуточных сборниках влаги должен поддерживаться уровень, обеспечивающий исключение проскоков пара;
3) для поддержания эффективности процесса теплообмена и для предотвращения опасной концентрации гремучей смеси (на одноконтурных АЭС) необходимо удаление из аппаратов неконденсирующихся газов;
4) необходима защита от недопустимого повышения давления.
Конструкция СПП-500-1 показана на рис. Сепарирующее устройство состоит из 20 унифицированных блоков выполненных в виде сегментов. Теплопередающая поверхность пароперегревателя состоит из трубок диаметром 14X1,2 мм и длиной 2,02 м, собранных в модули с наружным диаметром 325 мм (254 трубки в каждом) и 273 мм (163 трубки в каждом). 60 модулей I ступени пароперегревателя расположены в периферийной зоне аппарата, 70 модулей II ступени — в центральной зоне.
Сепаратор-пароперегреватель СПП-500-1
1— опорная решетка модулей; 2 — модули II ступени перегрева; 3 — модули I ступени перегрева; 4 — перегородка между модулями I и II ступеней перегрева; 5 — корпус; 6 — блоки сепарационные; 7 — раздающая камера; А — вход влажного пара; Б — отвод сепарата после сепарационной части; В — выход перегретого пара; Г — подвод греющего пара к модулям II ступени; Д — подвод греющего пара к модулям I ступени; Е — отвод конденсата греющего пара из модулей И ступени; Ж — отвод неконденсирующихся газов из модулей I ступени; 3 — отвод конденсата греющего пара из модулей I ступени; И — отвод неконденсирующихся газов из модулей И ступени; К — к предохранительным клапанам; Л — к отбору
В аппаратах СПП-220-1 (рис.) и СПП-1000 применено оребрение трубок, что позволило увеличить в 2—3 раза тепловой поток через единицу поверхности нагрева. В СПП-750 применена одна ступень перегрева пара (только острым паром), так как в этом случае упрощение конструкции аппарата и некоторое (связанное с этим) повышение его надежности практически компенсируют снижение тепловой экономичности установки.
Сепаратор-пароперегреватель СПП-220-1
1— I ступень перегревателя; 2 — II ступень перегревателя; 3 — сепарационная часть; 4 — парораздающая камера; 5 — кассеты с 37 оребренными трубками; В — вход влажного пара; Г — выход перегретого пара; Д — подвод греющего пара к кассетам I ступени; Е — подвод греющего пара к кассетам II ступени; Ж — отвод конденсата греющего пара I ступени; 3 — отвод конденсата греющего пара II ступени; И — отвод сепарата; К — дренирование СПП
В настоящее время на АЭС с жидко-металлическим теплоносителем промежуточный перегрев пара осуществляется в специальных поверхностях нагрева парогенераторной установки, обогреваемой теплоносителем промежуточного контура. Промежуточный перегрев до температуры свежего пара позволяет использовать серийные паровые турбины (К-210-130 для блока БН-600).
Как показал опыт эксплуатации, такое решение может приводить к перегреву конструкций промежуточного пароперегревателя и к усложнению режимов пуска установки, при этом имеется в виду возможности тепловых ударов при подаче пара после ЦВД в промежуточный пароперегреватель. Альтернативным решением в этом случае является применение промежуточного паро-парового перегрева в специальном теплообменнике, устанавливаемом непосредственно у турбины.
| Теплообменник УМПЭУ
С труйный пароводяной теплообменник смешивающего типа с камерой предварительного смешения, получивший обозначение УМПЭУ (Установка с Магистральным ПароЭжекторным Устройством), позволяет обеспечить подогрев воды бесшумным вводом пара в поток воды и его конденсацию без вибраций и гидравлических ударов. Рабочим телом в теплообменнике УМПЭУ является химочищенная вода, а инжектируемым - пар.
За период с 2000 - 2022 г. были реализованы и успешно работают более 200 теплообменных устройств УМПЭУ разной производительности от (3 - 1800) т\час, на различных промышленных объектах России и стран СНГ. Внедренные установки УМПЭУ особенно эффективно эксплуатируются в локальных схемах отопления и ГВС предприятий, получающих пар от внешних источников (ТЭЦ, крупных котельных и.т.д.).
Теплообменники УМПЭУ с успехом заменяют:
Кожухотрубные теплообменники
Пластинчатые теплообменники
Трансзвуковые аппараты (Фисоник, ТСА, СФА, Кварк, Коссет, Транссоник, ПСП)
Водогрейные котлы
Характеристики теплообменников УМПЭУ
КПД
Производительность
Тепловая нагрузка
Подогрев воды
Диаметры трубопроводных систем
Давление пара
Расход пара
|
99,5%
от 3 до 2000 т/ч
от 0,36 до 64 ГКал/ч
до 30 °С
от 40 до 500 мм
от 0,15 до 13 ати
от 0,3 до 123 т/ч
| Сферы применения теплообменников УМПЭУ
Нагрев воды в системах химической очистки воды
Деаэрация
Отопление
ГВС
Вентиляция
Теплоснабжение
Утилизации отработавшего пара
Подогрев технической воды для технологических нужд
| Видео теплообменника УМПЭУ
|
Принцип работы теплообменника УМПЭУ
1 - конфузор; 2 - водяное сопло; 3 - приемная камера; 4 - пристеночные обратные токи; 5 - камера предварительного смещения пара с водой; 6 - гаситель пульсаций; 7 - трубопровод; 8 - паропровод; 9, 10 - форсунки; 11 - генератор вихрей; 12 - возвратные течения; 13 - вихревые течение.
Обратная вода из тепловой сети после циркуляционных насосов давлением поступает через патрубок подвода воды в разгонное сопло установки, а пар через патрубок подвода пара поступает в камеру предварительного смешения, где происходит перемешивание воды и пара в смесь, которая далее поступает в диффузор и гаситель пульсации, где происходит дальнейшее перемешивание пароводяной смеси и нагревание до требуемой температуры. Нагретая обратная вода поступает в тепловую сеть.
Преимущества от внедрения теплообменников УМПЭУ
|
 Сокращение потерь тепла. УМПЭУ являются смесительными теплообменниками, в них отсутствуют промежуточные поверхности (тонкостенные трубки и пластины) и тепло греющего пара передается при непосредственном контакте пара и воды. Поэтому подогреватели УМПЭУ имеют более высокий коэффициент теплопередачи (близок к единице и сохраняется неизменным в процессе длительной работы) и в десятки раз меньшие размеры, благодаря чему существенно уменьшаются потери тепла с наружных поверхностей установки. КПД составляет 99,5%.
|
|
Уменьшение расхода греющего пара. Тепло содержащееся в греющем паре используется в Установке с Магистральным ПароЭжекторным Устройством полностью, так как конденсат после смешения отдает свое тепло основной массе нагреваемой воды, при этом отпадает необходимость в использовании охладителей конденсата а также схемы его сбора. Поэтому, при одинаковой тепловой мощности на выходе УМПЭУ, расходуется на 20-25% меньше греющего пара, чем на поверхностные подогреватели.
|
|
Надежность и долговечность - теплообменники УМПЭУ имеют возможность работать с водой содержащей примеси, взвеси и соли, не требуют остановки для чистки и изготовляются из бесшовных стальных труб и штампованных деталей трубопроводов.
|
|
Экономия на техническом обслуживании. В конструкции теплообменника УМПЭУ отсутствуют пакет тонкостенных трубок и вальцовочных соединений, а также вращающихся и подвижных частей, поэтому отпадает необходимость ежегодных чисток латунных трубок и пластин как в поверхностных подогревателях. Достаточно при обслуживании установки УМПЭУ выполнять требования технического регламента, согласно инструкции по эксплуатации, поставляемой с установкой.
|
|
Экономия пространства и уменьшение стоимости монтажа. Пароэжекторная установка УМПЭУ выпускается на диаметры трубопроводов от Ду40мм до Ду500мм и имеют в несколько десятков раз меньшие размеры и вес за счет этого экономятся затраты на строительные и монтажные работы.
|
|
Стоимость и быстрая окупаемость капиталовложений. Цена установки не дороже пластинчатого теплообменника и зависит от вида технологических задач Вашего предприятия, которые задаются в присланном техническом задании на проектировании и изготовлении УМПЭУ. Срок окупаемости составляет 3 – 15 месяцев и зависит от параметров тепловой схемы ( Q,G,Р нагреваемой воды) и высылается вместе с коммерческим предложением заказчику.
|
|
Глубокая научная техническая проработка - отсутствие пульсаций давления потока, вибраций аппарата, низкий уровень шума при смешении пара с водой.
|
|
Снижение вредных выбросов в атмосферу при утилизации пара.
|
Заполнить техническое задание
|
Образец заполнения технического задания
Наши специалисты готовы бесплатно выполнить технико-экономический расчет теплообменника УМПЭУ по замене устаревшего оборудования и выслать коммерческое предложение в кратчайшие сроки. Заменяя теплообменники пластинчатые, кожухотрубные и другие трансзвуковые аппараты Установкой с Магистральным ПароЭжекторным Устройством, Вы получаете повышенную надежность и качество теплоснабжения с повышением экономии энергозатрат. Также Вы можете ознакомиться с ответами на часто задаваемые вопросы.
Модельный ряд теплообменников УМПЭУ
Обозначение УМПЭУ
|
Условный диаметр по воде, мм
|
Расход максимальный воды, т/ч
|
Тепло-производительность
максимальная,
Гкал/ч
|
Расход пара, т/ч
|
Габаритные размеры,
мм (LxH)*
|
Вес, кг
|
Замена теплообменников
|
УМПЭУ 01.00.000
|
40
|
12
|
0,36
|
0,6
|
1500х1200
|
|
|
УМПЭУ 02.00.000
|
50
|
20
|
0,6
|
1,0
|
1900х1450
|
120
|
ПП-2-6-2-2
|
УМПЭУ 03.00.000
|
65
|
30
|
0,9
|
1,5
|
1900х1450
|
130
|
|
УМПЭУ 04.00.000
|
80
|
45
|
1,35
|
2,2
|
1730х1670
|
190
|
ПП-2-11-2-2
|
УМПЭУ 05.00.000
|
100
|
75
|
2,25
|
3,7
|
1900x1600
|
210
|
ПП-1-21-2-2
|
УМПЭУ 06.00.000
|
125
|
110
|
3,3
|
5,5
|
2000x1800
|
350
|
|
УМПЭУ 07.00.000
|
150
|
170
|
5,1
|
8,4
|
2500x1870
|
460
|
ПП-1-32-7-2 (4)
|
УМПЭУ 00.00.000
|
200
|
250
|
7,5
|
12,4
|
2600x2000
|
600
|
ПП-1-35-2-2
|
УМПЭУ 08.00.000
|
250
|
450
|
13,5
|
22,3
|
2800x2050
|
800
|
ПП 1-53-7-2 (4)
ПП 1-76-7-2 (4)
ПСВ-63-7-15
ПСВ-90-7-15
|
УМПЭУ 09.00.000
|
300
|
700
|
21
|
34,6
|
3000x2150
|
1100
|
ПП-1-108-7-2 (4)
ПВС-125-7-15
|
УМПЭУ 10.00.000
|
350
|
1020
|
30,6
|
51,0
|
4330x2100
|
1500
|
|
УМПЭУ 11.00.000
|
400
|
1400
|
42
|
69,3
|
3930x2200
|
2500
|
|
УМПЭУ 13.00.000
|
500
|
2160
|
64
|
105,6
|
4620x2190
|
|
ПСВ-200-7-15
|
* В габаритные размеры не входит длина прямолинейного участка трубопровода, определяемого расчетами
Замена теплообменника
|
Схемы подключения УМПЭУ
|
Автоматизация УМПЭУ
|
Фотогалерея УМПЭУ
|
Расчет теплообменника
|
Режимная карта УМПЭУ Ду200
|
Сравнительные характеристики ТСА «Фисоник» и УМПЭУ
|
Сравнительный расчет расхода пара на УМПЭУ и на кожухотрубный подогреватель
|
Наши заказчики на практике убеждаются, что теплообменники УМПЭУ являются на сегодняшний день представителем – самой эффективной и передовой технологией теплообмена, установки просты, максимально эффективны (высокий кпд- 99,5%), при минимальных эксплуатационных расходах, надежны, удобны в эксплуатации, легко запускаются, легко автоматизируются с применением стандартных систем КИПиА.
Имеющийся опыт практического применения подогревателей УМПЭУ в системах теплоснабжения показал, что их использование дает потребителям значительный экономический эффект. Он определяется коротким сроком окупаемости, возможностью утилизировать низко потенциальный пар, с экономией до 20% сжигаемого топлива. На сегодняшний день теплообменник цена которого не превышает стоимости кожухотрубного и пластинчатого подогревателя является достойной заменой, позволяющей экономить энергоресурсы.
Конструкция теплообменника УМПЭУ
Кликните, а затем удерживайте курсор для вращения теплообменника
Установка с Магистральным ПароЭжекторным Устройством представляет из себя смешивающий струйный подогреватель воды, работа которого основана на эжектировании пара в водяную магистраль за счет создания разрежения в потоке воды и нагревании воды до необходимой температуры, где используется теплосодержание пара при его конденсации.
На подводящей паровой магистрали перед теплообменником УМПЭУ устанавливается последовательно:
отключающее устройство;
быстродействующий отсечной клапан;
регулирующий клапан;
обратный клапан
Быстродействующий отсечной клапан предназначен для перекрытия подачи пара в установку в случае аварийного прекращения подачи воды, управляемый электроконтактным манометром (ЭКМ), установленный на подводящем трубопроводе к УМПЭУ. В случае резкого падения давления воды, связанное с возникновением аварийной ситуации в тепловой сети ЭКМ передает электрический сигнал на привод отсечного клапана, который перекрывает паровую магистраль, тем самым выключая установку из работы и предотвращая попадание пара внутрь установки и тепловой сети при отсутствии воды.
Регулирующий клапан предназначен для автоматического регулирования температуры сетевой воды на выходе из установки в зависимости от температуры наружного воздуха.
Обратный клапан предназначен для защиты паропровода от обратного тока сетевой воды в случае превышения давления воды выше давления пара.
На подводящих и отводящих трубопроводах сетевой воды устанавливаются отключающие устройства.
Реализация внедрения УМПЭУ выполняется по следующей схеме:
Подготовка объектов для внедрения теплообменного аппарата УМПЭУ.
Обследование и диагностика оборудования, составление совместно с заказчиком технического задания для проектирования и изготовления Установки с Магистральным ПароЭжекторным Устройством, заключения договоров на поставку.
Расчет теплообменника УМПЭУ в соответствии с оформленным техническим заданием.
Индивидуальное проектирование теплосилового и электротехнического оборудования, систем контроля, управления и защиты от аварийных режимов.
Контроль срока исполнения и поставка УМПЭУ заказчику.
Шеф-монтажные, режимно-наладочные, балансовые гарантийно-сдаточные испытания изделия, с составлением акта приема-сдачи.
Срок изготовления Установки с Магистральным ПароЭжекторным устройством 25-30 рабочих дней.
Гораздо выгоднее купить теплообменник УМПЭУ и начать экономить, чем тратить время и средства на содержание неэффективных и устаревших трубчатых подогревателей.
Для заполнения технического задания на проектирование и изготовление теплообменника УМПЭУ воспользуйтесь памяткой по составлению технического задания.
Вернуться на главную страницу |
Скачать 437.12 Kb.