Деаэраторы повышенного давления это
Деаэраторы повышенного давления
Деаэраторы повышенного давления, используемые в качестве деаэраторов питательной воды в схемах паротурбинных установок, в большей степени выполняют функции регенеративного подогрева питательной воды и создания её запаса для питания котлов, чем функции собственно деаэрации теплоносителя. Это обусловлено тем, что деаэрируемая вода (основной конденсат) содержит относительно малое количество газовых примесей. В части удаления растворенных газов, например, кислорода, деаэратор питательной воды является барьерным. Основная нагрузка деаэратора питательной воды по деаэрации теплоносителя — это хемосорбция- десорбция газосодержащих примесей, находящихся в химически связанном виде, например, углекислоты и других летучих кислот.
Конструкции деаэраторов повышенного давления многообразны. Используются чисто струйные колонки, колонки с неупорядоченной и упорядоченной насадкой, а также барботажные элементы. Колонки устанавливаются на деаэраторных баках. Рассмотрим примеры. Колонка ДП-800 струйного типа (рис. 3.6) имеет в верхней части смесительно-распределительное устройство 10, в которое введены патрубки основного 1 и резервного5 конденсатов, а также среды из уплотнений питательных насосов 2. Через горловину 12 вода сливается на струйные тарелки 11, расположенные в нижней части колонки. Через отверстия нижней тарелки вода струями сливается в деаэраторный бак. Греющий пар и отсосы со штоков стопорных и регулирующих клапанов турбины поступают в колонку через коллекторы 7 и 8, расположенные под нижней тарелкой. Омывая нисходящий струйный поток воды, греющий пар частично конденсируется, а его меньшая часть вместе с выделившимися из воды газами удаляется через патрубок 13 в охладитель выпара. Конденсат ПВД подается непосредственно в деаэраторный бак[27].
Рис.3.6. Деаэрационная колонка ДП-800: 1 — подвод основного конденсата; 2 — подвод среды из уплотнений питательных насосов; 3, 4 и 9 — резервные патрубки; 5 — подвод резервного конденсата; 6 — люк; 7 — парораспределительный коллектор; 8 — подвод среды от штоков стопорных и регулирующих клапанов турбины; 10 — смесительно — распределительное устройство; 11 — струйные тарелки; 12 — горловина верхней части колонки; 13 — отвод выпара
В колонке с неупорядоченной насадкой (рис. 3.7) поверхность раздела фаз образована пленками воды, стекающей сверху вниз через насадку.
Рис 3.7. Деаэрационная колонка ДП-320: 1 — подвод греющего пара; 2 — парораспределительный коллектор; 3 — корпус; 4 — слой насадки; 5, 8 и 10 -патрубки отвода выпара; 6 -подвод основногоконденсата;7 -водораспре-делительноеустройство;9 — крышка; 11 -отвод выпара; 12 — отверстия для прохода воды; 13 и 15 — цилиндрические перегородки; 14 и16 горизонтальные листы;17-перфорированная водо-распределительная тарелка; 18-каркас;19-сетка;20-кольца;21-опорная решетка; 22 -подвод средыот штоков стопорных и регулирующих клапанов турбины
В данном случае использована омегообразная насадка из нержавеющей стали. Колонка состоит из разъемного корпуса 3 и крышки 9, водораспределительного устройства 7, слоя насадки 4 и коллектора ввода пара 2. Предусмотрены патрубки: для ввода основного конденсата 6, греющего пара 1, отсосов со штоков стопорных и регулирующих клапанов турбины 22, отвода выпара 11. Водораспределительное устройство 7 образовано листами 14 и 16 и цилиндрической перегородкой 15. Устройство обеспечивает равномерное распределение воды по перфорированной тарелке 17 и далее — по поверхности слоя насадки 4. Насадка засыпается на плетеную сетку 19, изготовленную из нержавеющей проволоки, которая описается на решетку 21. Сверху насадка также ограничена сеткой. Слой насадки фиксируется внутри каркасом 18. Греющий пар подводится в нижнюю часть колонки и распределяется по её сечению с помощью кольцевого короба 2. Выпар отводится через ряд патрубков 5, 8 и 10.
Баки деаэраторов питательной воды должны обеспечивать прием ряда потоков, например, конденсата греющего пара ПВД, рециркуляции питательных насосов, сброса воды из растопочного расширителя и прочих. Бак должен обеспечивать запас питательной воды котлов с работой котла энергоблока при полной нагрузке в течение 3,5 минут, а котла неблочной ТЭС- не менее 7 минут.
Деаэраторы питательной воды обычно оборудуются следующими защитами и блокировками:
— блокировкой, действующей на открытие линии аварийного перелива при достижении первого предела по уровню воды. Если переполнение деаэратора не прекращается, возможно открытие арматуры на линии опорожнения;
— защитой по увеличению уровня воды до второго предела — действует на останов энергоблока;
— защитой в виде предохранительных клапанов от недопустимого повышения давления;
— блокировкой, действующей на открытие арматуры на подводе греющего пара от стороннего источника (обычно от коллектора собственных нужд 8-13 атмосфер) при недопустимом понижении давления. Резкое снижение давления в деаэраторе весьма опасно, поскольку приводит к объемному вскипанию воды в деаэраторе, гидроударам и срыву работы бустерных и питательных насосов. Такая ситуация характерна при отключении турбины [28].
Источник
Деаэраторы повышенного давления, используемые в качестве деаэраторов питательной воды в схемах паротурбинных установок, в большей степени выполняют функции регенеративного подогрева питательной воды и создания её запаса для питания котлов, чем функции собственно деаэрации теплоносителя. Это обусловлено тем, что деаэрируемая вода (основной конденсат) содержит относительно малое количество газовых примесей. В части удаления растворенных газов, например, кислорода, деаэратор питательной воды является барьерным. Основная нагрузка деаэратора питательной воды по деаэрации теплоносителя – это хемосорбция- десорбция газосодержащих примесей, находящихся в химически связанном виде, например, углекислоты и других летучих кислот.
Конструкции деаэраторов повышенного давления многообразны. Используются чисто струйные колонки, колонки с неупорядоченной и упорядоченной насадкой, а также барботажные элементы. Колонки устанавливаются на деаэраторных баках. Рассмотрим примеры. Колонка ДП-800 струйного типа (рис. 3.6) имеет в верхней части смесительно-распределительное устройство 10, в которое введены патрубки основного 1 и резервного5 конденсатов, а также среды из уплотнений питательных насосов 2. Через горловину 12 вода сливается на струйные тарелки 11, расположенные в нижней части колонки. Через отверстия нижней тарелки вода струями сливается в деаэраторный бак. Греющий пар и отсосы со штоков стопорных и регулирующих клапанов турбины поступают в колонку через коллекторы 7 и 8, расположенные под нижней тарелкой. Омывая нисходящий струйный поток воды, греющий пар частично конденсируется, а его меньшая часть вместе с выделившимися из воды газами удаляется через патрубок 13 в охладитель выпара. Конденсат ПВД подается непосредственно в деаэраторный бак[27].
Рис.3.6. Деаэрационная колонка ДП-800: 1 – подвод основного конденсата; 2 – подвод среды из уплотнений питательных насосов; 3, 4 и 9 – резервные патрубки; 5 – подвод резервного конденсата; 6 – люк; 7 – парораспределительный коллектор; 8 – подвод среды от штоков стопорных и регулирующих клапанов турбины; 10 – смесительно — распределительное устройство; 11 – струйные тарелки; 12 – горловина верхней части колонки; 13 – отвод выпара
В колонке с неупорядоченной насадкой (рис. 3.7) поверхность раздела фаз образована пленками воды, стекающей сверху вниз через насадку.
Рис 3.7. Деаэрационная колонка ДП-320: 1 – подвод греющего пара; 2 – парораспределительный коллектор; 3 – корпус; 4 – слой насадки; 5, 8 и 10 –патрубки отвода выпара; 6 –подвод основногоконденсата;7 –водораспре-делительноеустройство;9 – крышка; 11 –отвод выпара; 12 – отверстия для прохода воды; 13 и 15 – цилиндрические перегородки; 14 и16 горизонтальные листы;17–перфорированная водо-распределительная тарелка; 18–каркас;19–сетка;20–кольца;21–опорная решетка; 22 –подвод средыот штоков стопорных и регулирующих клапанов турбины
В данном случае использована омегообразная насадка из нержавеющей стали. Колонка состоит из разъемного корпуса 3 и крышки 9, водораспределительного устройства 7, слоя насадки 4 и коллектора ввода пара 2. Предусмотрены патрубки: для ввода основного конденсата 6, греющего пара 1, отсосов со штоков стопорных и регулирующих клапанов турбины 22, отвода выпара 11. Водораспределительное устройство 7 образовано листами 14 и 16 и цилиндрической перегородкой 15. Устройство обеспечивает равномерное распределение воды по перфорированной тарелке 17 и далее – по поверхности слоя насадки 4. Насадка засыпается на плетеную сетку 19, изготовленную из нержавеющей проволоки, которая описается на решетку 21. Сверху насадка также ограничена сеткой. Слой насадки фиксируется внутри каркасом 18. Греющий пар подводится в нижнюю часть колонки и распределяется по её сечению с помощью кольцевого короба 2. Выпар отводится через ряд патрубков 5, 8 и 10.
Баки деаэраторов питательной воды должны обеспечивать прием ряда потоков, например, конденсата греющего пара ПВД, рециркуляции питательных насосов, сброса воды из растопочного расширителя и прочих. Бак должен обеспечивать запас питательной воды котлов с работой котла энергоблока при полной нагрузке в течение 3,5 минут, а котла неблочной ТЭС– не менее 7 минут.
Деаэраторы питательной воды обычно оборудуются следующими защитами и блокировками:
– блокировкой, действующей на открытие линии аварийного перелива при достижении первого предела по уровню воды. Если переполнение деаэратора не прекращается, возможно открытие арматуры на линии опорожнения;
– защитой по увеличению уровня воды до второго предела – действует на останов энергоблока;
– защитой в виде предохранительных клапанов от недопустимого повышения давления;
– блокировкой, действующей на открытие арматуры на подводе греющего пара от стороннего источника (обычно от коллектора собственных нужд 8-13 атмосфер) при недопустимом понижении давления. Резкое снижение давления в деаэраторе весьма опасно, поскольку приводит к объемному вскипанию воды в деаэраторе, гидроударам и срыву работы бустерных и питательных насосов. Такая ситуация характерна при отключении турбины [28].
Источник
Проблема каждой тепловой сети — наличие в воде кислорода и анионов, которые достаточно серьёзно сокращают срок службы тепловых сетей. Для того чтобы увеличить этот срок, вода, прежде чем попасть в систему, проходит процесс деаэрации в деаэраторе, при которой из воды удаляются кислород и анионы. За счёт данного процесса повышается сопротивление металла к коррозии — в итоге продлевается срок службы тепловых сетей.
Для того чтобы уменьшить количество кислорода в воде достаточно просто нагреть жидкость, а вот для того чтобы удалить весь кислород необходимо довести воду до кипения. Так вот устройство, в котором вода доводится до кипения, называется деаэратором. Нагрев жидкости до кипения в деаэраторе происходит за счёт пара из турбины. Для того чтобы полностью удалить всевозможные газы из воды, она должна непременно прогреваться до температуры насыщения, т.к. даже небольшой недогрев воды на 1-4 °С приводит к увеличению остатков газа в воде. Для эффективного процесса деаэрации необходимо постоянно удалять газы, выделяющиеся в процессе кипения воды. Для этого в деаэраторе предусмотрена специальная парогазовая отводимая часть. Данный процесс называется выпором. Чем больше будет выпор у деаэратора, тем эффективнее будет его работа.
Типы деаэраторов: поверхностные, смешанные и перегретой воды. С наилучишими показателями эффективности и надежности, наибольшую распространённость получили смешанные деаэраторы.
Виды деаэраторов принципу давления: атмосферные, вакуумные и деаэраторы повышенного давления.
Атмосферные деаэраторы.
Устанавливают на линиях, в которых осуществляется подача добавочной воды.
Вакуумные деаэраторы.
Устанавливаются на подпитке тепловых сетей.
Деаэраторы повышенного давления.
Устанавливаются на основном потоке образующего конденсата.
Устройство деаэратора представляет собой деаэрационную колонку, в которой нагретая вода поступает сверху вниз, а снизу ей навстречу подаётся нагревающий пар. Деаэрационную колонку устанавливают в бак аккумулятор питательной воды, в который в процессе и стекает вода, прошедшая процесс деаэрации. Образно говоря, работа деаэратора — это совокупность деаэрационных колонн и деаэрационного бака, на котором они установлены.
Уровень воды в деаэраторах (вакуумный, атмосферный) должен быть фиксированным и контролируемым. Если уровень воды увеличится, то ее необходимо автоматически сливать через переливное устройство. Потому как при повышении уровня воды ухудшается сам процесс деаэрации. Давление в атмосферном деаэраторе и в вакуумном деаэраторе должно быть постоянным. Резкое повышение или понижение давления в системе приводит к нарушению работы насосов деаэратора.
Основные города отгрузки деаэраторов: Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск, Екатеринбург, Нижний Новгород, Казань, Самара, Омск, Челябинск, Ростов-на-Дону, Уфа, Волгоград, Красноярск, Пермь, Воронеж, Саратов, Краснодар, Тольятти, Барнаул, Ульяновск, Тюмень, Ижевск, Иркутск, Владивосток, Ярославль, Хабаровск, Махачкала, Оренбург, Новокузнецк, Томск, Кемерово, Рязань, Астрахань, Пенза, Набережные Челны, Липецк, Тула, Киров, Чебоксары, Калининград, Курск, Улан-Удэ, Ставрополь, Магнитогорск, Брянск, Иваново, Тверь, Белгород, Нижний Тагил, Архангельск.
Мы поставляем деаэраторы в Казахстан в следующие города: Алматы, Шымкент, Караганда, Тараз, Астана, Павлодар, Усть-Каменогорск, Семипалатинск, Актобе, Уральск, Костанай, Петропавловск, Темиртау, Кызылорда, Актау, Атырау, Экибастуз.
Деаэраторы в Беларуси отгружаются в города: Минск, Гомель, Могилев, Витебск, Гродно, Брест, Бобруйск, Барановичи, Борисов, Орша.
Все знают, что в воде содержится воздух, а процесс деаэрации позволяет удалить этот воздух из воды. К примеру, в теплосетях наличие в воде кислорода и анионов достаточно серьёзно сокращает их срок службы. Для того чтобы увеличить этот срок, вода, прежде чем попасть в систему, проходит процесс деаэрации, при которой из воды удаляются кислород и анионы. За счёт этого повышается сопротивление металла к коррозии, а в итоге продлевается срок службы тепловых сетей. Для того чтобы уменьшить количество кислорода в воде достаточно просто нагреть жидкость, а вот для того чтобы удалить весь кислород необходимо довести воду до состояния кипения. Устройство, в котором вода доводится до состояния кипения, называется деаэратором. Нагрев воды до кипения в деаэраторе происходит за счёт пара из турбины. Для того чтобы полностью удалить все возможные газы из воды, она должна обязательно прогреваться до температуры насыщения. Поскольку даже небольшой недогрев воды 1-4 °С приводит к увеличению остатков газа в воде. Для эффективного процесса деаэрации нужно постоянно удалять газы, которые выделяются в процессе кипения воды. Для этого в деаэраторе есть специальная парогазовая отводимая часть, этот процесс называется выпором. Чем больше будет выпор у деаэратора, тем эффективнее его работа. Деаэраторы бывают разных видов. И делятся по принципу давления: на атмосферные, вакуумные, и на деаэраторы повышенного давления. Атмосферные деаэраторы устанавливают на линиях, которые осуществляют подачу добавочной воды. Вакуумные — на подпитке тепловых сетей, повышенного давления — на основном потоке образующего конденсата. Устройство деаэратора представляет собойдеаэрационную колонку, в которой нагретая воду поступает сверху вниз. Снизу ей навстречу подаётся нагревающий пар.Деаэрационная колонка устанавливается в бак аккумулятор питательной воды, в который в процессе и стекает вода, прошедшая деаэрацию. Вообще, работа деаэратора — это совокупность деаэрационных колонн и деаэрационного бака, на котором они установлены. Для наиболее эффективного процесса деаэрации в деаэраторах смешанного типа увеличивают поверхность контакта подогреваемой воды с паром. Термические деаэраторы по способам дробления воды делятся на плёночные, сопловые, с насадками, струйные, и барботажные. Наибольшее распространение получили струйные деаэраторы. Для того чтобы увеличить поверхность контакта воды с паром, деаэратор со стройной деаэрацией можно комбинировать с барботажной. Это позволяет наиболее эффективно удалять газы из воды.
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. Регулируемые отборы пара у турбин на АЭС, как правило, отсутствуют. 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.
В деаэратор могут поступать другие потоки давление над водой определяется давлением насыщенных паров воды пара и конденсата. В деаэратор одноконтурных АЭС сливается конденсат греющих паров промежуточных пароперегревателей турбины. Через деаэратор можно также вести расхолаживание первого контура реактора, если на линии сброса свежего пара в деаэратор установить технологический конденсатор. Кроме того, на всех типах АЭС в соответствии с Правилами технического проектирования установка 100%-ной очистки турбинного конденсата является обязательной. Это означает, что все примеси, поступающие с присосами охлаждающей воды в конденсаторе, в том числе и бикарбонаты, будут удаляться на ионнообменных фильтрах конденсатоочистки. Появление углекислоты исключается, кислород, как уже указывалось, частично удаляется в деаэрационном устройстве конденсатора. Кроме того, кислород в воде высокой чистоты с электропроводимостью менее 0,3 мкСи/см выполняет положительную функцию. При взаимодействии с углеродистыми сталями кислород образует защитную окисную пленку, уменьшающую коррозионные процессы и вынос продуктов коррозии в воду. Коррозия латунных сплавов в присутствии кислорода даже в воде высокой чистоты не снижается. Отсутствие деаэратора упрощает тепловую схему АЭС, однако возникают и некоторые проблемы, в частности, со сливом дренажей греющих паров ПВД, сбором второстепенных потоков пара и конденсата, приемником которых является деаэратор. Если возникает необходимость исключения деаэрации, то это можно сделать и в схеме с деаэратором, перекрыв линию на отводе выпара. Бездеаэраторная схема пока что ни на одном блоке АЭС не реализована.
Источник
