90124

Поверочный тепловой и гидравлический расчеты деаэратора повышенного давления ДП-500 для 3 режимов нагрузки

Курсовая

Производство и промышленные технологии

В результате расчета получена площадь барботажной области удовлетворяющая конструктивным соображениям и допустимая по условиям динамического слоя воды. Деаэраторы типа ДП500 применяются для удаления агрессивных газов из питательной воды парогенераторов на ТЭЦ ГРЭС и АЭС с начальным давлением 10 МПа и выше. В качестве первой ступени обработки воды используют деаэрирующие устройства струйно-капельного типа; второй ступенью является незатопленное барботажное устройство....

Русский

2015-05-30

2.57 MB

22 чел.

Аннотация

В работе выполняются поверочный тепловой и гидравлический расчеты деаэратора повышенного давления ДП-500 для 3 режимов нагрузки: номинальной, пониженной и повышенной.

Расчёт включает в себя:

- расчет массообмена в струйном отсеке;

- расчет площади барботажной области.

В результате расчета получена площадь барботажной области, удовлетворяющая конструктивным соображениям и допустимая по условиям динамического слоя воды.

Содержание

Введение…………………………………………………………………………..

4

1 Поверочный тепловой расчет деаэратора повышенного давления ДП-500…………………………………………………………………………

5

1.1 Расчет деаэратора на номинальном режиме работы……………………………………………………………

5

1.2 Расчет деаэратора на режиме работы с пониженной нагрузкой………………………………………………………..

13

1.3 Расчет деаэратора на режиме работы с повышенной нагрузкой………………………………………………………...

21

2 Общий вид устройства………………………………………………...

29

3 Тепловая схема подключения деаэратора ДП-500 к другим устройствам……………….............................................................................

30

4 Общее описание конструктивной схемы и отдельных конструктивных элементов...……………………........................................

32

5 Требования к изготовлению и контролю элементов конструкции деаэратора ...………………………………………………………………...

34

6 Характеристика возможных эксплуатационных режимов работы деаэратора…………………………………………………………………...

36

6.1 Обслуживание деаэраторов при нормальной эксплуатации и при нарушениях режима……………………

37

7 Описание системы защиты устройства...…………………………….         

40

8 Основные требования при эксплуатации…….………………………                                      

42

8.1 Регистрация в РОСТЕХНАДЗОРе ...............................

42

8.2 Разрешение на эксплуатацию.………………………...            

44

8.3 Требования к персоналу……………………………….

44

8.4 Техническая документация...………………………….

45

8.5 Порядок ремонта..……………………………………...

45

9 Основные причины выхода из строя деаэратора……………………

47

9.1 Рекомендации по обеспечению расчетного срока службы.………………………………………………………...

47

Заключение.………………………………………………………………………

49

Список использованной литературы.………………...…………………….......

50

Введение

Деаэраторы типа ДП-500  применяются для удаления агрессивных газов из питательной воды парогенераторов на ТЭЦ, ГРЭС и АЭС, с начальным давлением 10 МПа и выше. Деаэраторы одновременно подогревают питательную воду, т. е. являются регенеративными подогревателями смешивающего типа в тепловой схеме электростанции. Это позволяет уменьшить количество подогревателей высокого давления (ПВД), что повышает надежность и удешевляет регенеративную установку.

Деаэраторы повышенного давления по конструктивному исполнению чаще всего бывают струйно-капельного, тарельчатого типа; барботажного типа; с вертикальными и горизонтальными цилиндрическими колонками; комбинированные.

В настоящее время практически все деаэраторы повышенного давления имеют комбинированную схему деаэрации. В качестве первой ступени обработки воды используют деаэрирующие устройства струйно-капельного типа; второй ступенью является незатопленное барботажное устройство.

Для ТЭС с различной тепловой и электрической мощностью разработан ряд струйно-барботажных деаэраторов производительностью (225; 500; 1000; 1600; 2000; 2200; 2800) т/ч на рабочее давление (0.6; 0,7; 0,76; 1.2) МПа.

1 Поверочный тепловой расчет деаэратора повышенного давления ДП-500

Основной целью расчёта является определение при данной тепловой нагрузке размеров активной зоны деаэрационной колонки, обеспечивающих получение воды на выходе из колонки с допускаемой концентрацией кислорода и двуокиси углерода.

В деаэраторах процессы теплообмена опережают по времени процессы массообмена. Это объясняется тем, что нагрев воды приводит к её дегазации, и в большинстве случаев расчёт колонки на теплообмен не производится, а ограничиваются только расчётом массообмена. При этом расчет массообмена выполняется для основного удаляемого газа – кислорода. При обнаружении в деаэрируемой воде  большого количества двуокиси углерода, увеличивают выпар деаэратора.

Расчет выполняется для исходных данных, полученных в результате расчета тепловой схемы ТЭС на основе теплофикационной турбины Т-100-130 на номинальном режиме нагрузки. Затем выполняется расчет при пониженной нагрузке деаэратора (30% от номинальной) и при повышенной нагрузке (120% от номинальной). В результате расчета при работе на всех 3 режимах должно выполняться неравенство  <, т.е. площадь барботажной области, рассчитанная исходя из массообмена , должна быть меньше, чем принятая из конструктивных соображений и допустимая по условиям динамического слоя воды .

1.1 Расчет деаэратора на номинальном режиме работы

Основные исходные данные:

 Дополнительно примем ряд размеров из рекомендуемых диапазонов этих размеров:

- внутренний диаметр колонки dкол = 2,012м;

- диаметр отверстий в днище дисковой струйной тарелки d=0,005м;

- расстояние по вертикали между дисковой струйной и переливной тарелками =0,4м;

- высота подпора воды на дисковой струйной тарелке h=0,05м.

Поверочный расчет деаэратора

Скорость истечения воды из отверстий в струйной тарелке

Число отверстий в днище струйной тарелки

    Пусть отверстия располагаются в шахматном порядке, с шагом S1=S2=1,5d=1,50,005=0,0075 м. Тогда площадь дисковой струйной тарелки для размещения всех отверстий

Примем наружный диаметр размещения отверстий в тарелке d1= 1,8 м. Тогда внутренний диаметр размещения отверстий

Пар проходит в струйный отсек через центральное отверстие в переливной тарелке и движется к периферии, поперечно омывая струи воды. Площадь прохода пара между струями по внутреннему диаметру d2

Площадь прохода пара между струями по наружному диаметру d1

        Для определения температуры воды на переливной тарелке t2, средняя скорость пара в струйном отсеке Wп и расхода конденсата Dк используется метод последовательных приближений. В деаэраторе вода нагревается на . Учитывая, что в струйном отсеке способность пара к конденсации наибольшая, выполним расчет для  . Тогда

;  i2=653,9кДж/кг.

Расход сконденсировавшегося пара

Расход пара по внутреннему диаметру отсека

=Dк+ Dэу =3,34 кг/с.

Скорость пара по внутреннему и наружнему диаметру отсека

Средняя скорость пара в струйном отсеке

Формула температурного подогрева воды в струях, омываемых поперечным потоком пара

l,

Имеющийся здесь коэффициент А1, определяется по графику на рис 1.1. А1=0,047.

рис1.1

Подставляем данные в формулу:

Определим левые Л и правые П части полученного соотношения. Л=2,42, П=1,04. Выполним аналогичный расчет для   и получим Л=0,804, П=1,02. По рисунку 1.2 определим , при которой обеспечивается равенство левой и правой части соотношения.

При этом , i2=659,3 кДж/кг. Для полученной температуры t2 расход конденсата

Расход пара по внутреннему диаметру отсека

=Dк+ Dэу =3,639 кг/с.

        Скорость пара по внутреннему и наружному диаметру отсека

        Средняя скорость пара в струйном отсеке

Расчет массообмена в струйном отсеке производится по экспериментальной зависимости

l, в которой B1 определяется по графику на рис.1.1.  B1=2,7510-3.

откуда С2=40,5 мкг/кг. Видно, что струйный отсек не позволяет довести концентрацию кислорода в деаэрируемой воде до необходимой величины (10 мкг/кг).

Второй ступенью колонки является паровой барботаж через дырчатый лист.

Материальный баланс греющих потоков

Тепловой баланс греющих потоков

,

или

;

Отсюда получим

Под барботажный перфорированный лист поступает поток греющего пара с расходом D 3дпв=2,06 кг/с. По барботажному листу протекает вода с общим расходом:

Dвб=D1+Dк+Dдв=110,4+2,7+13,39=126,49кг/с.

Относительный расход пара на барботаж:

.

Эта величина является приемлемой, т. к. рекомендуется иметь .

Из конструктивных соображений и рекомендаций принимаем ширину порога водослива барботажного листа b=1м, высоту порога водослива hп=0,05м.

Расход воды через 1м ширины водослива:

Высота слоя воды над порогом водослива :

Глубина воды на барботажном листе:

Минимальная скорость пара в отверстиях барботажного листа

Расчетная скорость пара в отверстиях:

Живое сечение для прохода пара в барботажном листе:

Если диаметр отверстия в барботажном листе d=0,005м, то количество отверстий:

.

Коэффициент гидросопротивления барботажного листа =1,8; коэффициент поверхностного натяжения воды в состоянии насыщения при P=0,588 МПа, =0,04445 Н/м. Тогда высота паровой подушки под барботажным листом:

Зададимся размерами барботажной области. Ширину и длину  барботажной области листа примем равными b. Площадь барботажной области:

.

Здесь dвых – диаметр патрубка, перепускающего пар в обвод барботажного листа.

Приведенная к этой области скорость пара :

Высота динамического слоя воды на барботажном листе :

Полученный результат hд=0,14м 0 свидетельствует о том, что режим барботажа не инжекционный и пар не уносит воду в виде брызг.

Определим площадь барботажной области, удовлетворяющую массообмену.

Расход удаляемого из воды кислорода:

Скорость течения воды по барботажному листу :

Коэффициент массоотдачи на барботажной области :

Среднелогарифмический концентрационный напор:

Необходимая площадь барботажной области с учетом коэффициента запаса:

Видно, что площадь барботажной области, рассчитанная исходя из массообмена, меньше чем принятая из конструктивных соображений и допустимая по условиям динамического слоя воды. Таким образом, можно считать, что принятая площадь нас устраивает.

Размещение отверстий при коридорном расположении в барботажной области листа:

1.2 Расчет деаэратора на режиме работы с пониженной нагрузкой

Основные исходные данные:

 Дополнительно примем ряд размеров из рекомендуемых диапазонов этих размеров:

- внутренний диаметр колонки dкол = 2,012м;

- диаметр отверстий в днище дисковой струйной тарелки d=0,005м;

- расстояние по вертикали между дисковой струйной и переливной тарелками =0,6м;

- высота подпора воды на дисковой струйной тарелке h=0,04м.

Поверочный расчет деаэратора

Скорость истечения воды из отверстий в струйной тарелке

Число отверстий в днище струйной тарелки

Пусть отверстия располагаются в шахматном порядке, с шагом S1=S2=1,5d=1,50,005=0,0075 м. Тогда площадь дисковой струйной тарелки для размещения всех отверстий

Примем наружный диаметр размещения отверстий в тарелке d1= 1,8 м. Тогда внутренний диаметр размещения отверстий

Пар проходит в струйный отсек через центральное отверстие в переливной тарелке и движется к периферии, поперечно омывая струи воды. Площадь прохода пара между струями по внутреннему диаметру d2

Площадь прохода пара между струями по наружному диаметру d1

Для определения температуры воды на переливной тарелке t2, средняя скорость пара в струйном отсеке Wп и расхода конденсата Dк используется метод последовательных приближений. В деаэраторе вода нагревается на . Учитывая, что в струйном отсеке способность пара к конденсации наибольшая, выполним расчет для  . Тогда

                         ;  i2=662кДж/кг.

Расход сконденсировавшегося пара

Расход пара по внутреннему диаметру отсека

=Dк+Dэу=1,19кг/с.

Скорость пара по внутреннему и наружнему диаметру отсека

Средняя скорость пара в струйном отсеке

Подставляем полученные величины в формулу температурного подогрева воды в струях, омываемых поперечным потоком пара

l,

Имеющийся здесь коэффициент А1, определяется по графику 1.1. А1=0,047.

Определим левые Л и правые П части полученного соотношения. Л=2,42, П=0,721. Выполним аналогичный расчет для   и получим Л=0,63, П=0,695. Для   получим Л=0,804, П=0,704. По рисунку 1.3 определим , при которой обеспечивается равенство левой и правой части соотношения.

Рисунок 1.3 – Соотношение правой и левой частей

в формуле температурного подогрева воды в струях

При этом , i2=651 кДж/кг. Для полученной температуры t2 расход конденсата

Расход пара по внутреннему диаметру отсека

=Dк+Dэу=1,035 кг/с.

Скорость пара по внутреннему и наружному диаметру отсека

Средняя скорость пара в струйном отсеке

Расчет массообмена в струйном отсеке производится по экспериментальной зависимости

l, в которой B1 определяется по рисунку 1.1.  B1=2,7510-3.

Средняя концентрация растворенного кислорода в потоках воды, поступающих на водораспределительную тарелку

откуда С2=53мкг/кг. Видно, что струйный отсек не позволяет довести концентрацию кислорода в деаэрируемой воде до необходимой величины (10 мкг/кг).

Второй ступенью колонки является паровой барботаж через дырчатый лист.

Материальный баланс греющих потоков

Тепловой баланс греющих потоков

,

или

;

Отсюда получим

Под барботажный перфорированный лист поступает поток греющего пара с расходом D 3дпв=0,618 кг/с. По барботажному листу протекает вода с общим расходом:

Dвб=D1+Dк+Dдв=33,12+0,75+4,02=37,89кг/с.

Относительный расход пара на барботаж:

.

Эта величина является приемлемой, т. к. рекомендуется иметь .

Из конструктивных соображений и рекомендаций принимаем ширину порога водослива барботажного листа b=1м, высоту порога водослива hп=0,05м.

Расход воды через 1м ширины водослива:

Высота слоя воды над порогом водослива :

Глубина воды на барботажном листе:

Минимальная скорость пара в отверстиях барботажного листа

Расчетная скорость пара в отверстиях:

Живое сечение для прохода пара в барботажном листе:

Если диаметр отверстия в барботажном листе d=0,005м, то количество отверстий:

.

Коэффициент гидросопротивления барботажного листа =1,8; коэффициент поверхностного натяжения воды в состоянии насыщения при P=0,588 МПа, =0,04445 Н/м. Тогда высота паровой подушки под барботажным листом:

Зададимся размерами барботажной области. Ширину и длину  барботажной области листа примем равными b. Площадь барботажной области:

.

Здесь dвых – диаметр патрубка, перепускающего пар в обвод барботажного листа.

Приведенная к этой области скорость пара :

Высота динамического слоя воды на барботажном листе :

Полученный результат hд=0,14м 0 свидетельствует о том, что режим барботажа не инжекционный и пар не уносит воду в виде брызг.

Определим площадь барботажной области, удовлетворяющую массообмену.

Расход удаляемого из воды кислорода:

Скорость течения воды по барботажному листу :

Коэффициент массоотдачи на барботажной области :

Среднелогарифмический концентрационный напор:

Необходимая площадь барботажной области с учетом коэффициента запаса:

Видно, что площадь барботажной области, рассчитанная исходя из массообмена, меньше чем принятая из конструктивных соображений и допустимая по условиям динамического слоя воды. Таким образом, можно считать, что принятая площадь нас устраивает.

Размещение отверстий при коридорном расположении в барботажной области листа:

1.3 Расчет деаэратора на режиме работы с повышенной нагрузкой

Основные исходные данные:

 Дополнительно примем ряд размеров из рекомендуемых диапазонов этих размеров:

- внутренний диаметр колонки dкол = 2,012м;

- диаметр отверстий в днище дисковой струйной тарелки d=0,005м;

- расстояние по вертикали между дисковой струйной и переливной тарелками =0,6м;

- высота подпора воды на дисковой струйной тарелке h=0,04м.

Поверочный расчет деаэратора

Скорость истечения воды из отверстий в струйной тарелке

Число отверстий в днище струйной тарелки

Пусть отверстия располагаются в шахматном порядке, с шагом S1=S2=1,5d=1,50,005=0,0075 м. Тогда площадь дисковой струйной тарелки для размещения всех отверстий

Примем наружный диаметр размещения отверстий в тарелке d1= 1,8 м. Тогда внутренний диаметр размещения отверстий

Пар проходит в струйный отсек через центральное отверстие в переливной тарелке и движется к периферии, поперечно омывая струи воды. Площадь прохода пара между струями по внутреннему диаметру d2

Площадь прохода пара между струями по наружному диаметру d1

Для определения температуры воды на переливной тарелке t2, средняя скорость пара в струйном отсеке Wп и расхода конденсата Dк используется метод последовательных приближений. В деаэраторе вода нагревается на . Учитывая, что в струйном отсеке способность пара к конденсации наибольшая, выполним расчет для  . Тогда

                         ;  i2=662кДж/кг.

Расход сконденсировавшегося пара

Расход пара по внутреннему диаметру отсека

=Dк+Dэу=4,77кг/с.

Скорость пара по внутреннему и наружнему диаметру отсека

Средняя скорость пара в струйном отсеке

Подставляем полученные величины в формулу температурного подогрева воды в струях, омываемых поперечным потоком пара

l,

Имеющийся здесь коэффициент А1, определяется по графику 1.1. А1=0,047.

Определим левые Л и правые П части полученного соотношения. Л=2,42, П=1,1. Выполним аналогичный расчет для   и получим Л=0,63, П=1,06. Для   получим Л=0,804, П=1,075. По рисунку 1.4 определим , при которой обеспечивается равенство левой и правой части соотношения.

Рисунок 1.4 – Соотношение правой и левой частей

в формуле температурного подогрева воды в струях

При этом , i2=655 кДж/кг. Для полученной температуры t2 расход конденсата

Расход пара по внутреннему диаметру отсека

=Dк+Dэу=4,31 кг/с.

Скорость пара по внутреннему и наружному диаметру отсека

Средняя скорость пара в струйном отсеке

Расчет массообмена в струйном отсеке производится по экспериментальной зависимости

l, в которой B1 определяется по рисунку 1.1.  B1=2,7510-3.

Средняя концентрация растворенного кислорода в потоках воды, поступающих на водораспределительную тарелку

откуда С2=39мкг/кг. Видно, что струйный отсек не позволяет довести концентрацию кислорода в деаэрируемой воде до необходимой величины (10 мкг/кг).

Второй ступенью колонки является паровой барботаж через дырчатый лист.

Материальный баланс греющих потоков

Тепловой баланс греющих потоков

,

или

;

Отсюда получим

Под барботажный перфорированный лист поступает поток греющего пара с расходом D 3дпв=2,472 кг/с. По барботажному листу протекает вода с общим расходом:

Dвб=D1+Dк+Dдв=132,48+3,18+16,07=151,73 кг/с.

Относительный расход пара на барботаж:

.

Эта величина является приемлемой, т. к. рекомендуется иметь .

Из конструктивных соображений и рекомендаций принимаем ширину порога водослива барботажного листа b=1м, высоту порога водослива hп=0,05м.

Расход воды через 1м ширины водослива:

Высота слоя воды над порогом водослива :

Глубина воды на барботажном листе:

Минимальная скорость пара в отверстиях барботажного листа

Расчетная скорость пара в отверстиях:

Живое сечение для прохода пара в барботажном листе:

Если диаметр отверстия в барботажном листе d=0,005м, то количество отверстий:

.

Коэффициент гидросопротивления барботажного листа =1,8; коэффициент поверхностного натяжения воды в состоянии насыщения при P=0,588 МПа, =0,04445 Н/м. Тогда высота паровой подушки под барботажным листом:

Зададимся размерами барботажной области. Ширину и длину  барботажной области листа примем равными b. Площадь барботажной области:

.

Здесь dвых – диаметр патрубка, перепускающего пар в обвод барботажного листа.

Приведенная к этой области скорость пара :

Высота динамического слоя воды на барботажном листе :

Полученный результат hд=0,137м 0 свидетельствует о том, что режим барботажа не инжекционный и пар не уносит воду в виде брызг.

Определим площадь барботажной области, удовлетворяющую массообмену.

Расход удаляемого из воды кислорода:

Скорость течения воды по барботажному листу :

Коэффициент массоотдачи на барботажной области :

Среднелогарифмический концентрационный напор:

Необходимая площадь барботажной области с учетом коэффициента запаса:

Видно, что площадь барботажной области, рассчитанная исходя из массообмена, меньше чем принятая из конструктивных соображений и допустимая по условиям динамического слоя воды. Таким образом, можно считать, что принятая площадь нас устраивает.

Размещение отверстий при коридорном расположении в барботажной области листа:

2 Общий вид устройства

Рисунок 2.1 - Деаэрационная колонка ДП-500:

1Dy 250 мм, греющий пар; 2 — Dy 20 мм, воздушник; 3 — Dy 500 мм, люк; 4 — Dy 100 мм, пар от расширителя; 5 — Dy 200 мм, основной конденсат; 6 — Dy 100 мм, пар от штоков; 7 — Dy 70 мм, выпар; 8 — Dy 100 мм, вода от уплотнений; 9Dy 150 мм, холодный конденсат

3 Тепловая схема подключения деаэратора ДП-500 к другим устройствам

В зависимости от типа ТЭС и назначения деаэраторов в тепловой схеме ТЭС, имеются различные схемы подсоединения деаэраторов.

Основными деаэраторами считаются деаэраторы питательной воды.

Рисунок 3.1 - Схема включения деаэратора питательной воды в качестве предвключенного подогревателя: 

1 – деаэратор; 2 - подогреватели высокого давления; 3 – подогреватели низкого давления; 4 – питательный насос; 5 – регулятор давления

В курсовой работе принята схема включения деаэратора питательной воды в качестве предвключенного подогревателя (Рисунок 3.1).

Деаэратор является предвключенной ступенью регенеративного подогрева и питается паром из того же отбора турбины, что и первый от деаэратора ПВД.

Ступенью регенерации является деаэратор и ПВД. Общий подогрев питательной воды в ступени должен быть равен экономически оптимальному подогреву, при этом нагрев воды в деаэраторе целесообразно иметь не ниже (10…12)0С. При распределении подогрева необходимо учитывать подогрев воды в питательном насосе.

К деаэратору подводятся:

- поток основного конденсата турбины   

- дренаж из ПВД

- греющий пар из отбора турбины

- пар из расширителя продувки

- пар из штоков клапанов .

От деаэратора отводятся:

- поток питательной воды

- пар на концевые уплотнения турбины, эжекторы конденсатора уплотнений турбины

- выпар (ввиду малого расхода и малого теплосодержания выпаром в уравнениях материального и теплового баланса пренебрегают).

4 Общее описание конструктивной схемы и отдельных конструктивных элементов

Рисунок 4.1 Принципиальная схема деаэрационной  колонки ДП-500

1 – штуцеры подвода воды;

2 – смесительно-расширительное устройство;

3 – короба;

4 – тарелка;

5 – направляющий лист;

6 – барботажный лист;

7 – перегородка;

8 – аккумуляторный бак;

9 – горловина;

10 – коллектор подачи пара;

11 - центральный гидрозатвор;

12 – патрубки;

13 – сегментное отверстие;

14 – перепускная труба;

15 – патрубки для выпара;

16 – корпус колонки; 17 – штуцер выпара; 18 – перегородка

Деаэрационная колонка 16 устанавливается на аккумуляторном баке 8. Через штуцера 1 в колонку, а именно в кольцевое смесительно-расширительное устройство 2, подводится деаэрируемая вода и через короба 3 сливается на перфорированную тарелку 4, разделенную окружной перегородкой 18 на внутреннюю и внешнюю зоны.

При небольшой нагрузке (до 30% от номинальной) работает внутренняя зона, а при большей нагрузке – обе зоны. Через отверстия  в тарелке вода в виде тонких струй и капель сливается на направляющий сплошной лист 5, проходит при этом через идущий навстречу пар и нагревается им. С листа через сегментное отверстия 13 вода попадает на барботажный непровальный лист 6.

При движении воды по барботажному листу она обрабатывается паром, проходящим через перфорацию листа, и нагревается до температуры насыщения. Минуя порог листа, вода стекает в гидрозатвор, образованный перегородкой 7, корпусом колонки и горловиной 9 аккумуляторного бака. Гидрозатвор препятствует проходу пара в верхнюю часть колонки в обвод барботажного листа. Затем через горловину деаэрированная вода сливается в аккумуляторный бак.

Пар через коллектор 10 подается под барботажный лист. Площадь перфорации барботажного листа принимается такой, чтобы при минимальной нагрузке деаэратора, составляющей 15% от номинальной, под листом обеспечивалась устойчивая паровая подушка, исключающая проход воды через перфорацию. С увеличением производительности и расхода пара давление в подушке увеличивается, и при разности давлений под барботажным листом и в струйном отсеке колонки равной 130 мм. вод. ст. (1275Па), центральный гидрозатвор 11 начинает пропускать часть пара в обвод барботажного листа. Гидрозатвор заполняется водой автоматически за счет подачи  небольшой ее части с барботажного листа в поддон гидрозатвора через водо-перепускные трубы 14. Выпар, пройдя патрубки 15, отводится из колонки через штуцер 17.

5 Требования к изготовлению и контролю элементов конструкции деаэратора

Основные требования к элементам деаэратора – прочность сосуда и плотность соединений. С целью их проверки проводится гидравлическое испытание.

Гидравлическое испытание проводится пробным давлением , которое определяется по формуле

где Р- расчетное (или разрешенное) давление сосуда (кгс/см2),

20 и t - допустимые напряжения для материала сосуда при 20С и при расчетной температуре соответственно.

Для гидравлического испытания должна применяться  вода с температурой не ниже 5С и не выше 40С. Давление в сосуде необходимо повышать плавно. Гидравлическое испытание должно проводиться в присутствии ответственного  за исправное состояние и безопасное действие сосуда, который определяет скорость подъема давления.

Время выдержки под пробным давлением - 5 минут.

Давление при гидравлическом испытании должно контролироваться двумя манометрами одного типа, предела измерения, класса точности  и  цены деления. После выдержки под пробным давлением давление снизить до расчетного(разрешенного)  при котором производится осмотр сосуда, его разъемных и сварных соединений. Обстукивание  корпуса, сварных соединений не допускается.

Сосуд  считается  выдержавшим гидравлическое испытание, если не обнаружено:

  •  течи, трещин, слезок, потения  в сварных соединениях  и на основном металле;
  •  течи в разъемных соединениях;
  •  видимых остаточных деформаций;
  •  падения  давления по манометру.

Если выявлены дефекты, то после их устранения проводится повторное гидравлическое испытание.

6 Характеристика возможных эксплуатационных режимов работы деаэратора

Деаэраторы должны обеспечивать устойчивую деаэрацию воды в диапазоне изменения производительности (30…120)% от номинальной при изменении среднего подогрева воды от 10оС до 40оС в деаэраторах повышенного давления.

Номинальной производительностью деаэратора считается расход воды, состоящий из суммы исходных потоков, подлежащих деаэрации, и сконденсированного в деаэраторе пара. Для деаэраторов,  использующих в качестве греющей среды перегретую деаэрированную воду, ее расход не входит в номинальную производительность деаэратора.

Таблица 6.1 Критерии и пределы безопасного состояния и режимов работы деаэратора питательной воды ДП-500

Рабочее давление (кгс/см2)

              Сигнал  - низкое

                            - высокое

5

4,5

5,5

Давление срабатывания ПК (кгс/см2)

5,75

Уровень в баке (мм)

  •  высокий
  •  низкий
  •  перелив      

2000

1250

2200

Нагрев воды в деаэраторе (0 С)

1040

Температура деаэрированной воды (0 С)

158

Содержание кислорода в деаэрированной воде (мкг/дм3), не более

10

Расход выпара (кг/т)

1,52,0

Время прогрева при включении (мин.)

45

Скорость снижения давления в деаэраторе, не более

1 кгс/см2 за 10 минут

Защита срабатывает при повышении или понижении давления и уровня в баке.

6.1 Обслуживание деаэраторов при нормальной эксплуатации и при нарушениях режима

6.1.1 Основной задачей по обслуживанию деаэраторов является обеспечение требуемого качества воды при надежной и экономичной работе деаэрационной установки.

6.1.2 Персонал обязан:

 6.1.2.1 Регулярно, не реже 2х раз в смену, обходить оборудование, записывать в оперативный журнал все переключения и сведения о качестве деаэрации;

 6.1.2.2 Следить за работой контрольно-измерительных приборов, автоматики, ежесменно опробовать сигнализацию с записью в оперативном журнале;

 6.1.2.3 При обнаружении отклонений в работе оборудования, в показаниях контрольно-измерительных приборов, в работе автоматики немедленно принимать меры к их устранению;

 6.1.2.4 Производить запись в журнале дефектов о неполадках и дефектах, устранение которых силами вахтенного персонала невозможно;

 6.1.2.5 Периодически проверять работоспособность ВУ стекол, сверять их показания с показаниями уровнемеров.

6.1.3 Условиями качественной деаэрации являются:

  •  постоянный и достаточный отсос пароводяной смеси;
  •  постоянное давление в деаэрационной колонке;
  •  нагрев воды в деаэраторе не менее 100 С и не более 400 С;
  •  температура воды на выходе из деаэратора равняется температуре насыщения при данном давлении;
  •  не допущен перегруз деаэрационной  колонки. Перегруз обычно сопровождается вибрацией, выбросом воды через открытый воздушник в атмосферу, гидроударами. В этом случае необходимо отрегулировать режим, перераспределить нагрузку по деаэраторам.

6.1.4 При увеличении содержания кислорода в деаэрированной воде проверить работу  ПО точки, опрессовать пробоотборную линию и змеевик охладителя, проверить достаточность выпара, при необходимости ступенчато разгружать деаэратор, делая выдержки на каждой нагрузке 11,5 часа и контролируя содержание кислорода с целью определения нагрузки, при которой содержание кислорода не превышает норму.

Если при любом режиме содержание кислорода превышает норму, деаэратор должен быть выведен в ремонт.

6.1.5 Не допускать изменения давления и уровня в деаэраторе за допустимые пределы (см. таблицу 6.1).

 6.1.5.1 Упуск уровня приводит к «срыву» питательного насоса. Резкое снижение давления также приводит к «срыву» питательного насоса, т.к. при этом происходит вскипание воды в баке и трубопроводах всаса питательного насоса.

 6.1.5.2 Повышение давления до срабатывания предохранительного клапана на каком-либо деаэраторе приведет к снижению давления в этом деаэраторе, как следствие, к резкому повышению уровня в нем, к «раскачке» уровней по деаэраторам.

 6.1.5.3 Повышение уровня в деаэраторах выше допустимого опасно забросом воды на эжектора и аварийным остановом турбин.

 6.1.5.4 При повышении давления, проверить работу регуляторов, их фактическое положение по месту, при необходимости уменьшить нагрев конденсата турбин в ПНД.

 6.1.5.5 При понижении давления в деаэраторах может произойти ухудшение вакуума турбин из-за нехватки пара на эжектора и уплотнения.

Проверить положение регуляторов по месту. При невозможности поднять давление по штатной схеме, увеличить нагрев конденсата турбин в ПНД. Не допускать резкого снижения давления (см. таблицу 6.1).

6.1.5.6 Резкое повышение(понижение) уровня в одном или нескольких деаэраторах при одновременном понижении (повышении) уровня в других деаэраторах возможно из-за перераспределении  горячих и холодных потоков по деаэраторам при аварийных отключениях  ПВД, при переключениях в схемах деаэраторов. Поэтому  при включении оборудования и трубопроводов, связанных с деаэраторами, необходимо обеспечить равномерное распределение горячих и холодных потоков по деаэраторам, осуществлять постоянный контроль за уровнем в деаэраторах.

6.1.5.7 Повышение уровня в деаэраторах до аварийного возможно

при неисправности регулятора уровня, при резком сокращении расхода на промышленный район. В этом случае  необходимо  сократить расход добавочной воды от перекачивающих насосов закрытием задвижек на регуляторе уровня, а при невозможности - отключить перекачивающие насосы. В случае отказа защиты от переполнения, открыть задвижку «перелива» вручную (дистанционно).

6.1.5.8 Понижение уровня до аварийного возможно:

  •  при прекращении подачи очищенной воды в турбинный цех из химического цеха;
  •  при аварийном отключении перекачивающих насосов;
  •  ошибочном открытии аварийного сброса конденсата турбин в атмосферу или несвоевременном закрытии его при пуске турбины и наборе нагрузки;
  •  при обрыве клапана регулятора уровня деаэратора.

7 Описание системы защиты устройства

Для управления работой и обеспечения безопасных условий эксплуатации деаэраторы оснащены:

  1.  Запорной арматурой, установленной на трубопроводах, подводящих к сосуду и отводящих из него рабочую среду.
  2.  Дроссельной регулирующей заслонкой, установленной на паропроводе 8 ата после задвижек и служащей для выравнивания давления в деаэраторе.
  3.  Регулятором давления пара, установленный на 1-ом коллекторе паропровода 8 ата и служащем для поддержания рабочего давления в деаэраторах 6 ата.
  4.  Регуляторами уровня №1 и №2, установленные на 1-ом и 2-ом напорных коллекторах ПНДВ №№ 1-4 и служащих для поддержания нормальных уровней в деаэраторах 6 ата.
  5.  Манометрами для измерения давления в количестве 2-х штук, установленными на колонке деаэратора и на щите водоподготовки.
  6.  Указателями уровня в деаэраторе в количестве 2-х штук, установленными на баке деаэратора и на щите водоподготовки.
  7.  Регистрирующими приборами по давлению, уровню, температуре.
  8.  Прибором для измерения температуры питательной воды, установленном на всасывающем коллекторе деаэратора.
  9.  Световой и звуковой сигнализацией, которая вступает в работу
  •  при понижении или повышении уровня;
  •  при повышении давления (р=5,3кгс/см2).
  1.  Предохранительными устройствами:
  •  автоматикой перелива, которая срабатывает при повышении уровня в деаэраторе до 2200мм.
  •  предохранительными клапанами типа СППК-4, установленных на баках деаэраторов в количестве 2-х штук и срабатывающих при повышении давления в сосуде более 5,75кгс/см2.

8 Основные требования при эксплуатации

8.1 Регистрация в РОСТЕХНАДЗОРе

Регистрация деаэратора в РОСТЕХНАДЗОРе проводится на основании технического освидетельствования. Деаэраторы должны подвергаться техническому освидетельствованию после монтажа, до пуска в работу, периодически в процессе эксплуатации и в необходимых случаях - внеочередному освидетельствованию.

Техническое освидетельствование включает в себя внутренний и наружный осмотр сосуда, гидравлическое испытание.

Внутренний и наружный осмотр должен проводиться ответственным по надзору после каждого капитального ремонта, но не реже одного раза в б лет.

Внутренний осмотр и гидравлическое испытание должны проводиться специалистом организации, имеющей лицензию РОСТЕХНАДЗОРа, после двух капитальных ремонтов, но не реже  одного раза в 12 лет.

Если по условиям производства не представляется возможным предъявить сосуд для освидетельствования в назначенный срок, владелец обязан предъявить его досрочно.

Первичное и внеочередное техническое освидетельствование проводится инспектором РОСТЕХНАДЗОРа.

Периодическое техническое освидетельствование проводится специалистом организации, имеющей лицензию РОСТЕХНАДЗОРа на выполнение работ по техническому освидетельствованию.

Внеочередное техническое освидетельствование сосудов, находящихся в эксплуатации, должно быть проведено:

  •  если сосуд был демонтирован и установлен на новом месте;
  •  если произведено выправление выпучин или вмятин, а также реконструкция или ремонт сосуда с применением сварки или пайки элементов, работающих под давлением;
  •  после отработки расчетного срока службы сосуда, установленного изготовителем, проектом;
  •  после аварии сосуда или элементов, работающих под давлением, если по объему восстановительных работ требуется такое освидетельствование;
  •  по требованию инспектора РОСТЕХНАДЗОРа или ответственного по надзору за техническим состоянием и эксплуатацией сосуда.

Результаты технического освидетельствования должны записываться в паспорте сосуда лицом, производившем освидетельствование, с указанием разрешенных параметров эксплуатации сосуда и сроков следующих освидетельствований.

При проведении внеочередного освидетельствования должна быть указана причина, вызвавшая необходимость в таком освидетельствовании.

Если при освидетельствовании будут обнаружены дефекты, снижающие прочность сосуда, то эксплуатация его может быть разрешена при пониженных параметрах. Возможность эксплуатации сосуда при пониженных параметрах должна быть подтверждена расчетом на прочность, представляемым владельцем, при этом должен быть проведен проверочный расчет пропускной способности предохранительных клапанов.

Такое решение записывается в паспорт сосуда, лицом, проводившем освидетельствование.

Если при техническом освидетельствовании окажется, что сосуд вследствие имеющихся дефектов или нарушений правил находится в состоянии, опасном для дальнейшей эксплуатации, работа такого сосуда должна быть ЗАПРЕЩЕНА.

Гидравлическое испытание сосудов проводится только при удовлетворительных результатах наружного и внутреннего осмотров.

В случаях, когда проведение гидравлического испытания невозможно, разрешается заменять его пневматическим на такое же пробное давление. Этот вид испытания допускается только при условии его контроля методом акустической эмиссии и положительных результатах внутреннего осмотра.

Для сосуда, отработавших расчетный срок службы, установленный проектом, изготовителем или для которых продлевался расчетный срок службы на основании технического заключения, объем, методы, и периодичность технического освидетельствования должны быть определены по результатам технического диагностирования и определения остаточного ресурса, выполненного специализированной научно-исследовательской организацией, имеющей лицензию РОСТЕХНАДЗОРа на выполнение указанных работ.

8.2 Разрешение на эксплуатацию

Разрешение на ввод в эксплуатацию деаэратора выдается инспектором РОСТЕХНАДЗОРа после его регистрации на основании технического освидетельствования и проверки организации обслуживания и надзора, при которой контролируется:

  •  наличие и исправность арматуры, КИП
  •  соответствие установки сосуда правилам безопасности;
  •  правильность включения сосуда;
  •  наличие аттестованного обслуживающего персонала и специалистов;
  •  наличие должностных инструкций, инструкции по эксплуатации, технологических схем и другой документации.

8.3 Требования к персоналу

К обслуживанию сосудов, работающих по давлением, могут быть допущены лица не моложе 18 лет, обученные по программе, согласованной с РОСТЕХНАДЗОРом, имеющие удостоверение на право обслуживания сосудов и знающие инструкцию по эксплуатации деаэраторов 6 ата ТЦ.

Персонал обязан вести тщательное наблюдение за оборудованием путем осмотра; проверять действие арматуры, КИП, предохранительных устройств; поддерживать сосуд  в исправном состоянии. Результаты осмотров и проверок записывать в оперативный журнал. О выявленных дефектах сообщать руководству и записывать в журнал дефектов.

Проверка знаний персонала, обслуживающего сосуды, должна проводиться не реже одного  раза  в  12  месяцев.  Результаты экзаменов  и  периодической  проверки  знаний обслуживающего персонала должны оформляться протоколом за подписью председателя комиссии и её членов и заносится в специальный журнал. Лицам, выдержавшим экзамен, выдаются удостоверения за подписью председателя комиссии.

8.4 Техническая документация

На каждый деаэратор должен быть заведен паспорт установленной формы, к которому прилагаются:

  •  паспорта на арматуру;
  •  паспорта на предохранительные клапана с расчетом их пропускной способности;
  •  схема включения сосуда с указанием источника давления, параметров, его рабочей среды, арматуры, КИП, средств автоматики, предохранительных устройств;
  •  удостоверение о качестве монтажа.

8.5 Порядок ремонта

Ремонт сосудов проводится для поддержания сосуда в исправном состоянии. Ремонт сосудов и их элементов, находящихся под давлением, не допускается. До начала производства работ сосуд должен быть отключён, обезвожен, обеспарен, а при работе внутри сосуда или недостаточной плотности арматуры и отглушен по всем потокам. Глушки должны быть рассчитаны на максимальное давление потока и иметь видимый хвостик, по которому можно определить наличие глушки. В связи с этим прокладки, устанавливаемые между фланцами, должны быть без хвостиков.

Арматуру нужно обвязать цепями, запереть на замки, вывесить знаки безопасности: на закрытой "Не открывать - работают люди!", на открытой "Не закрывать - работают люди!", на месте работ "Работать здесь!". С электроприводов задвижки перелива и дроссельной заслонки снять напряжение, с цепей управления электроприводами - предохранители, на ключи управления вывесить плакаты "Не включать - работают люди!".

Для освещения внутри сосуда должны применяться безопасные светильники на напряжение не выше 12 В.

Ремонтные работы на сосудах должны выполняться по наряду, в котором должны быть предусмотрены все необходимые меры безопасности, в т.ч. вентиляция, анализ воздуха, наличие наблюдающего и т.п.

9 Основные причины выхода из строя деаэратора

Деаэратор должен быть немедленно остановлен в случаях:

  •  если давление в сосуде поднялось выше разрешенного и не снижается несмотря на меры, принятые персоналом;
  •  при выявлении неисправности предохранительного клапана;
  •  при обнаружении в сосуде и его элементах неплотностей, выпучин, разрыва прокладок;
  •  при неисправности манометра и невозможности определить давление  по другим приборам;
  •  при выходе из строя всех указателей уровня;
  •  при неисправности предохранительных блокировочных устройств (защит);
  •  при возникновении пожара, непосредственно угрожающего сосуду.

Причины аварийного отключения сосуда должны быть записаны в оперативном журнале.

9.1 Рекомендации по обеспечению расчетного срока службы

1. При эксплуатации деаэратора ДП-500 персоналом турбинного цеха должны быть обеспечены нормативные значения температуры и давления питательной воды за деаэратором.

2. Деаэратор должен быть оснащен средствами технологического контроля, авторегулирования в необходимом для его нормальной эксплуатации объеме согласно проекту.

3. Все  соединения  трубопроводов  должны  быть  сварными,  за  исключением  мест применения фланцевой арматуры.

4. Деаэратор, прилегающие к нему трубопроводы, арматура, фланцевые соединения должны быть покрыты тепловой изоляцией, температура на ее поверхности при температуре окружающего воздуха 25°С должна быть не более 45°С. Материалы, применяемые для тепловой изоляции, не должны оказывать коррозионное воздействие на оборудование.

5. Должен осуществляться контроль за работами при монтаже и ремонте сосуда и прилегающим к нему трубопроводам. Оценка качества сварных соединений по результатам внешнего осмотра и измерения должна производиться в соответствии с требованиями РТМ-1с-93. Оценка качества сварных соединений по результатам ультразвуковой и радиографической дефектоскопии должна производиться в соответствии с требованиями ОП № 501 ЦД-76.

Заключение

В результате теплового поверочного расчета ДП-500 при работе на 3 режимах выполняется неравенство  <, т.е. площадь барботажной области, рассчитанная исходя из массообмена , меньше, чем принятая из конструктивных соображений и допустимая по условиям динамического слоя воды .

Для режима номинальной нагрузки

0,906 м2<0,982 м2,

Для режима пониженной нагрузки

0,974 м2<0,982 м2,

Для режима повышенной нагрузки

0,672 м2<0,982 м2.

Список использованной литературы

1. Искаков К.М. Деаэраторы: теория, конструкции, методики расчета. – Уфа: УГАТУ. 2006. – 111 c.

2. Стерман Л.С., Лавыгин В.М. Тепловые и атомные электрические станции. – М.: Издательство МЭИ. 2004. – 408 c.

3. Александров А. А., Григорьев Б. А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара: Справочник. Рек. Гос. Службой стандартных справочных данных. ГСССД Р-776-98 – М.: Издательство МЭИ. 1999. – 168 с.

4. Инструкция по эксплуатации деаэраторов 6 ата турбинного цеха (ТЭЦ-3).

5. Инструкция по эксплуатации сосудов под давлением (ИЭ14.03-50) (ТЭЦ-2).

6. Инструкция по эксплуатации вспомогательного оборудования блока ВД    (ИЭ14.03-48) (ТЭЦ-2).

7. Справочник по оборудованию Уфимской ТЭЦ-2.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

39473. Порядок характеристики налогоплательщика 367 KB
  Оценка налоговой нагрузки Описать режим налогообложения исходя из вида деятельности предприятия организационноправовой формы и действующего налогового законодательства. При этом последовательно указывается: В связи с какими обстоятельствами возникли обязанности налогоплательщика плательщика сборов налогового агента ; Описание объектов обложения; Особенности формирования налоговой базы; Применяемые налоговые ставки ; Порядок исчисления налога сбора; Порядок и сроки уплаты. Кирову ИНН: 4345001066 КПП: 434501001; ОКАТО...
39475. БУХГАЛТЕРСКИЙ УЧЕТ И АНАЛИЗ 358.5 KB
  Выполняя курсовую работу следует использовать действующие законодательные акты нормативные документы определяющие методологические основы порядок организации и ведения бухгалтерского учета в организациях: Федеральный Закон О бухгалтерском учете Положение по ведению бухгалтерского учета и бухгалтерской отчетности в РФ План счетов бухгалтерского учета Инструкцию по его применению и другие а также изучить литературу по теме курсовой работы. Излагая общие положения необходимо рассмотреть порядок документального оформления хозяйственных...
39476. Проектирование корпоративных мультисервисных сетей 495.5 KB
  Технология Ethernet известна прежде всего как технология локальных вычислительных сетей имевшая некоторое количество существенных недостатков которые не позволяли строить на ее основе нормально работающие мультисервисные сети. Целью курсовой работы является создание проекта МСС для данного комплекса на базе EthernetIPсети. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ УСЛУГ ПРОЕКТИРУЕМОЙ СЕТИ Услуги которые предоставляет проектируемая мультисервисная сеть: Передача речи телефонная связь – данная услуга будет реализована на базе средств IPтелефонии то есть будет...
39477. Барабанне сушило для сушки піску 63 KB
  Мета роботи: розрахувати горіння палива основні розміри сушила процес сушки тепловий баланс паливоспалювального пристрою для барабанного сушила для сушки піску. Розрахунок горіння палива основних розмірів сушила теплообміну теплового балансу паливо спалювального пристрою необхідно для проектування сушила. ТЕПЛОВИЙ БАЛАНС ГОРІННЯ ПАЛИВА БАРАБАН СУШИЛА ТЕПЛООБМІН ТЕМПЕРАТУРА ПРОДУКТИВНІСТЬ ДІАГРАМА ПАЛЬНИК МАТЕРІАЛ ЗАВАНТАЖУВАЛЬНИЙ ПРИСТРІЙ ОБ’ЄМ ВОЛОГИ РОЗРАХУНОК ПАЛИВОСПАЛЮВАЛЬНИЙ ПРИСТРІЙ.6 Розрахунок горіння...
39478. РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАЗРАБОТКИ ОДНОРОДНОГО ПЛАСТА НА ОСНОВЕ МОДЕЛИ НЕПОРШНЕВОГО ВЫТЕСНЕНИЯ НЕФТИ ВОДОЙ В УСЛОВИЯХ ЖЕСТКОГО ВОДОНАПОРНОГО РЕЖИМА 197.5 KB
  Для большинства пластов при вытеснении из них нефти водой характерно возникновение в порах раздробленных диспернированных глобул нефти. В местах пористых сред где путь движению нефти преграждается плотными скоплениями зерен породы в тупиковых зонах в поровых ловушках остаточная нефть сохраняется в виде неподвижных глобул не извлекаемых из пористой среды даже при ее бесконечной промывки. Возникновению неподвижных глобул способствуют также различие вязкостей нефти и воды и наличие у нефти неньютоновских свойств.
39479. Взаимодействие Европейского суда по правам человека и Российской Федерации: проблемы и перспективы 236 KB
  Взаимодействие Европейского суда по правам человека и Российской Федерации: проблемы и перспективы.43 Введение Европейским судом по правам человека называют совестью Европы и это не просто красивая фраза. Это стало возможным благодаря тому что Конституция Российской Федерации впервые в юридической практике нашей страны установила международные гарантии соблюдения и защиты прав и свобод человека и гражданина: Каждый вправе в соответствии с международными договорами Российской Федерации обращаться в межгосударственные органы...
39480. Расчет годовой производственной программы ЭТС 103.5 KB
  Парк электрооборудования постоянно увеличивается. Опыт электрификации сельского хозяйства показывает что без хорошей работы электротехнической эксплуатационной службы только увеличение числа электроустановок не дает ожидаемого роста эффективности производства и не позволяет полностью использовать потенциальные возможности электрооборудования. Эксплуатационная надежность электрооборудования пока еще не удовлетворяет в достаточной мере требованиям сельскохозяйственного производства. Улучшение эксплуатации...
39481. Безопасность жизнедеятельности. Характеристика условий труда программиста 1.09 MB
  В связи с этим была создана и развивается наука о безопасности труда и жизнедеятельности человека. Охрана здоровья трудящихся обеспечение безопасности условий труда ликвидация профессиональных заболеваний и производственного травматизма составляет одну из главных забот человеческого общества. Обращается внимание на необходимость широкого применения прогрессивных форм научной организации труда сведения к минимуму ручного малоквалифицированного труда создания обстановки исключающей профессиональные заболевания и производственный...