Бак деаэраторный повышенного давления
Рубрика: Деаэраторы
Здравствуйте уважаемые заказчики предприятия МеталлЭкспортПром и кто интересуется нашей продукцией. Сегодня я хочу подробно рассказать какие бывают деаэраторы дп — повышенного давления, которые редко, но все же применяются и представляют собой технически сложные и ответственные емкости. Всем кто работает с таким оборудованием знаком деаэратор атмосферный или вакуумный, а вот устройства о которых я сейчас говорю знают не многие. И так по-порядку.
Само название говорит о том, что устройство в отличие от обычных аппаратов, работает при повышенном давлении. В серии ДА используется давление 0,12 МПа, а в серии ДП, про которую мы сейчас говорим от 0,23 до 1,08 МПа у ДП1000/120, это в девять раз больше, чем у атмосферников. Соответственно и стенки сосудов гораздо толще. Если интересно сразу посмотреть технические характеристики, то переходим сюда для ТЭС и для АЭС сюда, или читаем далее.
Сам аппарат относится к емкостному оборудованию, подробней о емкостях можно посмотреть здесь, но так как внутри его протекают и процессы теплообмена, то его можно отнести и к теплообменникам, о которых все написано в этом разделе. Давайте рассмотрим из чего он состоит.
А состоит он из деаэрационной колонки, условное обозначение кдп, начиная с кдп-80 до кдп-6000, расшифровывается соответственно КДП — колонка деаэратора повышенного давления, а числа рядом это номинальная производительность измеряемая в тоннах в час или т/ч, т.е. бывают от 80 до 6000 тонн в час. Производительность деаэратора это количество подготовленной воды на выходе из него, т.е. сколько он может обработать и выдать воды в тоннах в час. И так таких колонок может быть от одной до четырех и более, в отличии от простого атмосферного деаэратора с одной колонкой, и они могут быть, как вертикальные, так и горизонтальные, в зависимости от устройства аппарата.Теперь рассмотрим какую функцию выполняет колонка. Для этого начнем с самого начала, а зачем нужен вообще сам деаэратор дп и куда и где он устанавливается.
А устанавливают их на ТЭС и АЭС, в которых имеются энергетические котлы с начальным давлением пара от 10 МПа, в отличии от атмосферных работающих соответственно при малом атмосферном давлении и с малыми водогрейными котлами при давлении 0,07 МПа. Разница налицо, давление пара энергетических котлов в сто с лишним раз больше, впрочем как и они сами. Давайте далее рассмотрим, чтобы было понятней сам процесс водоподготовки, так как весь емкостный и теплообменный аппарат для этого и предназначен.
Водоподготовка
Так как мы рассматриваем тепловые и атомные электрические станции, то и рассмотрим процессы в них протекающие. Любая электрическая станция нужна для получения электроэнергии, которая дальше идет в дома или на предприятия. А откуда она берется? Ее вырабатывает генератор, который приводит в движение турбина, для работы которой нужен пар, а пар вырабатывает парогенератор или сам паровой котел,в зависимости от устройства станции. Но пар должен откуда-то образовываться, а получается он путем испарения питательной воды.
Вода поступающая в реактор или котел должна быть очищена, как от механических примесей, так и от газов, которые могут в ней присутствовать. Вот эти примеси могут откладываться на стенках трубопроводов и самих котлов, тем самым уменьшая процессы протекания жидкостей и теплообмен, а присутствующие в воде газы вызывают коррозию труб стенок котлов. Все это не только приводит к ухудшению эффективности работы, но может вызвать и аварийную ситуацию. Чтобы это не допустить и нужна водоподготовка и водоочистка, в которой непосредственное участие и принимает деаэратор повышенного давления в нашем случае, который удаляет коррозионно активные газы их питательной воды реакторов и паровых котлов.
Только в аэс имеются два контура. В первый вода подготавливается и заливается. И этот контур работает многие месяцы, а вот второй контур работает несколько иначе, читаем далее. Есть и одноконтурные, тогда теплоноситель вода проходит полный цикл от котла через парогенератор до турбины, потом в конденсатор и снова в реактор.Такие станции дешевле, но оборудование работает в условиях радиации. Поэтому двухконтурные более безопасные, так как радиоактивная вода движется только в замкнутом первом контуре, который находится за кожухом и бетоном, это сам реактор, взаимодействие идет в парогенераторе, но это уже не так сильно.
Процессы протекающие в аэс
Рассмотрим все процессы от начала до конца на примере атомной электрической станции, но только те касаемо нашей темы. И так. Есть сердце станции это реакторный блок, внутри которого находятся стержни, в которых и протекает ядерная реакция. При этом выделяется огромное количество тепла. Эта емкость находится внутри другой емкости, между которыми и находится вода. Т.е. два бака представляют собой ядерный котел, внутри которого протекает ядерная реакция и нагревает воду в промежутке между ними.
Нагретая вода попадает в теплообменник, называемый парогенератор, проходит через него отдавая теплоту, и выходит из него и далее нагнетается циркуляционным насосом снова в котел. Это первый контур. И он замкнутый, т.е. вода заливается туда и циркулирует большое время, конечно иногда пополняясь.
Но есть и второй контур. В теплообменный аппарат- парогенератор, нагнетается насосом вода почти кипящей и в нем уже закипает превращаясь в пар, для этого служит испаритель являющийся частью генератора. Пар выходит и бьет по лопаткам турбины приводя ее в движение, вращается ротор, который связан с ротором генератора. А генератор и вырабатывает электрическую энергию. Так вот пар проходя через турбину не рассеивается, зачем его терять, а выходит из турбины и попадает в конденсатор, служащий для конденсации пара и превращения его в жидкость.
Можно более подробно ознакомиться с конденсаторами.
Водоочистка
Конденсат на выходе из конденсатора попадает в деаэрационную колонку сверху. Другая часть пара на выходе из турбины из второго отбора, так же подается в колонку только снизу. Конденсат движет вниз, а пар ему навстречу. В результате этого процесса коррозионные газы их смесь, называемая выпаром, кислород, азот и другие поднимаются на верх и выходят попадая в охладитель выпара, который представляет собой кожухотрубный теплообменник с набором латунных или нержавеющих теплообменных труб. Пар конденсируется и попадает в бак, а газы отводятся в атмосферу. Так выглядит процесс водоочистки, который тесно связан с деаэрацией.
С колонками для атмосферных деаэраторов можно ознакомиться здесь. Там же рассмотрен подробно и принцип ее работы и назначение.
Деаэрация
Деаэрация это процесс подготовки питательной воды для котлов, связанный с удалением газов. И так в колонке вода очищается от газов и сливается в деаэраторный бак, накапливаясь в нем. Далее насос и накачивает ее в теплообменник парогенератор. Вода внутри поднимается и нагревается водой первого контура и попадает в испаритель.
В этом материале можно ознакомиться с баком деаэраторным для атмосферных устройств.
Испарители
Испаритель — это теплообменник служащий для испарения сред. В нашем случае для испарения питательной воды и выработки пара, подаваемого на лопатки турбин.
Сразу скажу, что есть еще и другие испарители, это наше производство, используемые для охлаждения жидкостей. Название одно и то же, а назначение совсем разное.
Особенности используемой воды
Так как атомные и тепловые электростанции очень сложные и ответственные устройства, то и очень важен процесс водоподготовки. Для теплообменников меньшего уровня вода может использоваться и с примесями, например воздухоохладители и газоохладители представляющие теплообменные аппараты, могут работать на пресной воде и на соленой, и с примесями. Только для их изготовления в зависимости от этого применяются различные материалы, простая сталь 3, ст20, либо специальные стали и сплавы, нержавеющие материалы. Оребренные трубы если вода пресная применяют из латуни, а если есть соли и механические примеси, то нержавейка или медно-никелевый сплав МНЖмЦ и МНЖ, мельхиор. Из тех же самых материалов производят и маслоохладители, которые в частности устанавливают в систему охлаждения выше рассмотренных турбин.
Отличия серии ДП от ДА
Первое и основное отличие, что дп предназначены для работы на аэс и тэс при повышенном давлении, а устройства серии да — деаэратор атмосферный, работают при атмосферном давлении на тепловых сетях, но участвуют так же в процессах водоподготовки.
Технические характеристики деаэраторов для ТЭС
| Наименование | Производительность номинальная, т/ч | Давление рабочее абсолютное, МПа (кгс/см2) | Колонка | Количество колонок | Диаметр колонки, мм | Емкость бака, м3 | Емкость бака полезная, мм3 | Диаметр бака, мм | Длина деаэратора, мм | Высота деаэратора, мм | Масса, кг | Масса деаэратора с водой, мм |
| дп-80/20 | 80 | 0.69(7.0) | кдп-80 вертикальная | 1 | 1000 | 20 | 17 | 2000 | 8100 | 3600 | 6500 | 27500 |
| дп-225/65 | 225 | 0.59(6.0) | кдп-225 вертикальная | 1 | 1800 | 78 | 65 | 3400 | 9000 | 7400 | 20235 | 106260 |
| дп-500/65 | 500 | 0.59(6.0) 0.69(6.0) | кдп-500 вертикальная | 1 | 2000 | 78 | 65 | 3400 | 9000 | 7070 | 20850 | 107350 |
| дп-500/100 | 500 | 0.59(6.0) 0.69(6.0) | кдп-500 вертикальная | 1 | 2000 | 118 | 100 | 3400 | 13500 | 7070 | 27800 | 154300 |
| дп-700/100 | 700 | 0.22(2.2) 0.23(2.3) | кдп-700 вертикальная | 1 | 2400 | 118 | 100 | 3400 | 13500 | 6800 | 26265 | 156265 |
| дп-1000/100 | 1000 | 0.69(7.0) | кдп-1000 вертикальная | 1 | 2400 | 118 | 100 | 3400 | 13500 | 8130 | 30600 | 165600 |
| дп-1000/100 | 1000 | 1.03(10.5) | кдп-1000 вертикальная малогабаритная | 1 | 2400 | 118 | 100 | 3400 | 13500 | 5700 | 47100 | 172100 |
| дп-1000/120 | 1000 | 1.08(11,0) | кдп-1000 горизонтальная | 1 | 3000 | 186 | 120 | 3400 | 21000 | 7500 | 95000 | 202300 |
| дп-1000/150 | 1000 | 0.69(0.7) | кдп-1000 вертикальная | 1 | 2400 | 176.4 | 150 | 3400 | 20120 | 8130 | 41100 | 234200 |
| дп-2000/150 | 2000 | 0.69(0.7) | кдп-2000 вертикальная | 1 | 3400 | 176.4 | 150 | 3400 | 20120 | 8370 | 46854 | 255254 |
| дп-2000/185 | 2000 | 0.69(0.7) | кдп-2000 вертикальная | 1 | 3400 | 217.6 | 185 | 3400 | 24270 | 8370 | 52654 | 302254 |
| дп-2800/185 | 2000 | 0.74(7.5) | кдп-2800 вертикальная | 1 | 3400 | 217.6 | 185 | 3400 | 24270 | 10470 | 59200 | 325800 |
Технические характеристики деаэраторов для АЭС
| Наименование | Производительность номинальная, т/ч | Давление рабочее абсолютное, МПа (кгс/см2) | Колонка | Количество колонок | Диаметр колонки, мм | Емкость бака, м3 | Емкость бака полезная, мм3 | Диаметр бака, мм | Длина деаэратора, мм | Высота деаэратора, мм | Масса, кг | Масса деаэратора с водой, мм |
| дп-2000-2х1000/120-А | 2000 | 0.7(7.0) | кдп-10А вертикальная | 2 | 2400 | 150 | 120 | 3400 | 17000 | 8300 | 43200 | 227200 |
| дп-3200-2х1600/185-А | 3200 | 0.69(0.7) | кдп-1600-А вертикальная | 2 | 3400 | 210 | 185 | 3400 | 23415 | 11160 | 93000 | 361000 |
| дп-3200/220-А | 3200 | 1.35(13.8) скользящее | кдп-3200-А горизонтальная | 1 | 3000 | 350 | 220 | 3800 | 32180 | 7900 | 230000 | 710000 |
| дп-6000/250-А | 6000 | 0.82(8.4) | кдп-6000-А горизонтальная | 1 | 3000 | 400 | 250 | 3800 | 32180 | 7900 | 190000 | 74000 |
| дп-6000/250-А-1 | 6000 | 0.97(9.91) | кдп-6000-А горизонтальная | 1 | 3000 | 400 | 250 | 3800 | 36000 | 7900 | 243200 | 793200 |
Расположение колонок
В зависимости от модели колонка деаэратора повышенного давления кдп может быть вертикальной или горизонтальной. Какая она видно из таблиц выше.
Ну вот мы и рассмотрели процессы протекающие внутри атомных станций от начала до конца, но для которых обязательно нужна питательная вода, для получения которой и служат процессы водоподготовки и водоочистки с участием в них деараторов повышенного давления типа дп.
Заказать в производство и купить деаэратор ДП
Для того, чтобы заказать изготовление деаратора дп и узнать цену свяжитесь с нами по телефону: +7(351)270-94-54, отправьте заявку на факс: +7(351)735-95-79 или на электронную почту:
Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
.
Дополнительное оборудование
Деаэраторы с повышенным давлением устанавливаются на объектах повышенной опасности, соответственно и все другое оборудование входящее в технологическую схему должно быть быть изготовлено с определенным классом безопасности и быть ОЧЕНЬ качественным. Кроме теплообменников и емкостей здесь участвует и трубопроводная арматура, регулирующая и запорная, а так же детали трубопроводов фланцы, служащие для соединения между собой частей трубопроводов между собой и с арматурой.
Помимо изготовления теплообменников и емкостей наше предприятие занимается поставками и продажей трубопроводной арматуры:
Источник
Деаэраторный бак представляет собой горизонтальный сосуд цилиндрической формы, устанавливаемый на двух катковых опорах со средним неподвижным упором между ними или на одной катковой и одной неподвижной опоре.
Деаэраторные баки предназначены в основном для аккумулирования запаса питательной воды. Кроме того, в деаэраторном баке заканчивается процесс дегазации воды, то есть осуществляется выделение дисперсных газов и разложение бикарбонатов. Поэтому установка деаэрационной колонки на баке-аккумуляторе является предпочтительной, как и подвод греющего пара к деаэратору через паровое пространство бака-аккумулятора, что способствует хорошей вентиляции его парового объема и обеспечивает более глубокую деаэрацию воды. Температура пара, подаваемого в бак-аккумулятор, не должна превышать 250°С.
Так как для осуществления процессов разложения бикарбонатов требуется значительное время, при больших добавках в деаэратор химически умягченной воды, содержащей свободную углекислоту и бикарбонат натрия, необходимо стремиться к применению на основе ГОСТ 16860 – 88 аккумуляторных баков большей емкости.
В настоящее время для деаэраторов повышенного давления выпускаются баки полезной емкостью 65, 100, 120, 150 и 185 м3
. Атмосферные баки разработаны емкостью 2, 4, 8, 15, 25, 50, 75 м3
.
Емкость деаэраторных баков выбирается из расчета трехминутной работы питательных насосов после прекращения подачи воды в деаэратор. Уровень воды в деаэраторе должен быть определенным и контролироваться с помощью водомерного стекла. При достижении предельно допустимого уровня, избыток воды сливается через переливное устройство. Повышение уровня свыше максимально допустимого ухудшает работу деаэрационной колонки. Давление в деаэраторе необходимо поддерживать постоянным. Это связано с тем, что после деаэратора вода, нагретая до температуры насыщения, питательным насосом подается в питательную магистраль и далее в барабан сепаратор. При резком изменении давления в деаэраторе может произойти вскипание воды, и работа насоса нарушается. При изменении нагрузки на турбину давление пара в отборах изменится, изменится давление и в деаэраторе. Если турбина имеет регулируемые отборы пара, то деаэратор следует подключать к этому отбору. Для обеспечения постоянства давления деаэратор по пару подсоединяется к нескольким отборам турбин. Постоянство давления в деаэраторе нарушает оптимальный подогрев питательной воды по ступеням. Но при недогреве воды, идущей в деаэратор, на 8–10°С это влияние незначительно, и подогрев в деаэраторе можно рассматривать как общую ступень подогрева, тем более, что питаются они от одного и того же отбора пара.
Охладители выпара
На отечественных электростанциях преимущественное распространение получили охладители выпара поверхностного типа. Для деаэраторов атмосферного давления используются охладители типа ОВА, для деаэраторов повышенного давления – охладители ОВП, для вакуумных деаэраторов – охладители ОВВ.
Охладители выпара ОВП‑18 и ОВП‑28 для деаэраторов повышенного давления представляют собой вертикальные цилиндрические прямотрубные аппараты, состоящие из корпуса 1, верхней 2 и нижней 3 водяных камер и сборника конденсата 4. внутри корпуса находится трубная система, состоящая из двух трубных досок 5–6, в которых развальцованы трубки 7. Нижняя трубная доска свободно перемещаться. Охлаждающая вода по штуцеру 8 подается в верхнюю водяную камеру, проходит по трубной системе и отводится по трубе 9. Выпар поступает в корпус аппарата через патрубок 10 и омывает снаружи трубную систему, имеющую промежуточные перегородки 11. Конденсат выпара стекает в сборник, из которого отводится через штуцер 12. Неконденсирующиеся газы удаляются через штуцер 13 в нижней части охладителя. Охладители выпара снабжаются водоуказательными приборами 14.
Основные технические характеристики охладителей выпара для деаэраторов повышенного давления, выпускаемых ОАО «Сибэнергомаш», приведены в табл. 1.1.
В качестве охлаждающей воды в охладителях выпара повышенного давления используют основной конденсат турбин или воду после деаэраторов атмосферного давления. Конденсат выпара деаэраторов повышенного давления может сливаться в колонку деаэратора атмосферного давления или в дренажные баки. При установке нескольких деаэраторов повышенного давления целесообразно устанавливать групповой охладитель выпара. Поскольку эксплуатация поверхностных охладителей выпара связана с рядом трудностей, весьма целесообразным является применение смешивающих охладителей выпара, выполняемых в виде циклона и размещаемых в верхней части деаэрационной колонки.
Таблица 1. Технические характеристики серийных охладителей выпара деаэраторов повышенного давления
Рис. 1. Поверхностные охладители выпара вертикального типа с поверхностью нагрева 18
и 28
: 1
– корпус; 2, 3
– верхняя и нижняя водяные камеры; 4
– сборник конденсата; 5, 6
– трубные доски; 7
– трубки; 8
– штуцер; 9
– труба отвода охлаждающей воды; 10
– входной патрубок выпара; 11
– промежуточные перегородки; 12
– штуцер отвода конденсата выпара; 13
– штуцер отвода неконденсирующихся газов; 14
– водоуказательный прибор
Охладители смешивающего типа, в сравнении с поверхностными охладителями, просты и удобны в эксплуатации. Для конденсации выпара в смешивающем охладителе следует использовать поток воды с температурой на 12–15ºС ниже температуры насыщения. Расход охлаждающей воды должен быть таким, чтобы ее нагрев не превышал 5–7ºС, причем он меньше, чем расход воды на охладитель поверхностного типа. Для отстоя пузырьков газа, содержащихся в воде после смешивающего охладителя выпара, следует предусматривать лоток для выдержки на нем воды в слое высотой 50–100 мм в течение 20 секунд. Охладитель выпара рассчитывается как противоточный конденсатор смешения при условии конденсации 99% поступающей смеси. К достоинствам охладителей поверхностного типа относится отсутствие в них разрыва потока охлаждающей воды, что позволяет устанавливать их на низких отметках.
Высота, необходимая для размещения смешивающего охладителя выпара, составляет 400–700 мм.
Несмотря на то, что охладитель выпара, согласно нормативным материалам, является обязательным элементом деаэрационной установки, вопрос о расположении охладителя относительно колонки деаэратора никогда не ставился. Практически на всех тепловых электростанциях охладитель выпара установлен на отметке обслуживания деаэратора. В результате этого возврат теплоносителя после охладителя в деаэрационную колонку невозможен. Установка охладителей выпара над деаэрационными колонками, на высоте, обеспечивающей самотечный слив конденсата выпара в верхнюю часть колонок обеспечивает надежный и полный возврат охлажденного исходной водой выпара в колонку деаэратора, и предотвращает унос ценного теплоносителя по трубопроводу отвода неконденсирующихся газов в атмосферу.
Деаэрация питательной воды на
ГРЭС, ТЭЦ и в котельных
На рис. 2. представлена одноступенчатая схема деаэрации воды энергетических установок в деаэраторе повышенного давления. Добавочная обессоленная вода при этом направляется в конденсатор турбины. Недостатком такой схемы является возможность коррозии труб конденсатора при значительных добавках воды и тракта от обессоливающей установки до конденсатора. В экономически оправданных случаях для восполнения потерь пара и воды могут применяться испарительные установки.
В настоящее время деаэраторы повышенного давления могут включаться в тепловую схему турбоагрегата следующим образом:
· с подводом греющего пара из нерегулируемого отбора;
· с подводом греющего пара из регулируемого отбора.
При падении давления в нерегулируемом отборе меньше определенной величины должна быть предусмотрена возможность автоматического переключения деаэратора на отбор с более высоким давлением.
Рис. 2. Одноступенчатая схема деаэрации воды: 1
– котел; 2
– турбина; 3
– конденсатор; 4
– конденсатные насосы; 5
– подогреватели низкого давления; 6
– деаэратор повышенного давления; 7
– питательные насосы; 8
– подогреватели высокого давления; 9
– регулятор давления; 10
– подогреватель, 11
– обессоливающая установка
Регулирование деаэраторов
Регулирование работы деаэраторов предназначено для поддержания заданного значения давления греющего пара и уровня в баках деаэрированной воды. Основное деаэрирование добавочной воды, восполняющей потери в цикле электростанции и потери невозвращенного конденсата отпущенного пара, а также деаэрации всего конденсата электростанции производятся в деаэраторах 0,6 или 0,7 МПа. Предварительная деаэрация перечисленных потоков до поступления их в деаэраторы 0,7 МПа осуществляется в конденсаторах турбин или в деаэраторах 0,12 МПа.
Источник
