Система регенерации низкого давления

Для повышения герметичности фланцевые соединения завариваются. Сварной шов малого катета накладывается на специальные элементы – губки, являющиеся частью каждого фланца.При проведении ремонтных работ, связанных со снятием водяных камер или трубной системы, сварной шов удаляется, а при сборке накладывается вновь. После нескольких подобных операций, вместо губок срезанных вместе со швам к фланцам привариваются металлические прокладки – мембраны по которым в дальнейшем производится заварка фланцевого разъема. Материал выемной части – сталь 09Х18Н10T. Основные характеристики подогревателей низкого давления в АЭС с реактором РБМК-100 приведены в таблице 4.1.Таблица 4.1. Основные характеристики подогревателей низкого давления в АЭС с реактором РБМК-100ПНД-1ПНД-2ПНД-3ПНД-4ПНД-5поверхность нагревам29501800180018001800количество трубок(шт)32326743677767426751расход питательной воды(т/час)11142646264626462646давление греющего пара(МПА)0.0240.0620.140.340.62температура греющего пара(°С)63.285.3106.8135.5157.7температура воды на входе в подогреватель(°С)42.865.986.7106.5133.5температура воды после подогреватель(°С)58.581.3103.1132.2155.3гидравлическое сопротивлением. вод. ст.14.311.511.215.615.0паровой объемм323.830.830.830.830.8водяной объемм39.618.318.318.318.3Рис.4.1. Подогреватель низкого давления ПН-1800.1– трубная система; 2 – вход воды; 3 – выход воды; 4 – отсос парогазовой смеси; 5 – к водоуказательному прибору; 6 – опрожнение трубной системы; 7 - выход конденсата греющего пара; 8 – впуск конденсата греющего пара соседнего подогревателя (дренажа); 9 – вход греющего параРис. 4.2. Cхема движения теплоносителя в ПНДОхладитель дренажа. Описание конструкции.Для максимального повышения экономичности регенеративного цикла, на пути конденсата греющего пара, установлен так называемый охладитель дренажа (рис. 4.3). Поскольку при каскадном сливе дренажей температура конденсата греющего пара (дренажа) на выходе из ПНД1 составляет около 65 °С, а температура основного конденсата около 35 °С, то появляется возможность часть тепловой энергии передать основному конденсату. Подогрев основного конденсата и охлаждение конденсата греющего пара, происходит в охладителе дренажа. Охладитель дренажа устанавливается в схеме на пути основного конденсата после конденсатных насосов 2-Й ступени. Как было сказано ранее, в реакторной установке с РБМК-1000 применяется охладитель дренажа типа СДП-600-1. Охладитель дренажа подогревателей СДП-600-1 представляет собой горизонтальный кожухотрубный теплообменник с гладким прямыми трубами поверхности нагрева. Основными его узлами являются: Корпус с трубной системой, состоящий из цилиндрической обечайки с приваренными к ней двумя трубными досками, в которых развальцованны и обварены 4177 трубок Ø16×1. В корпус вварены два патрубка Ø630×8 для входа и выхода конденсата греющего пара (дренажа) ПНД. В нижней части корпуса расположен штуцер Ø57×3.5 для опорожнения межтрубного пространства. В верхней части корпуса имеется воздушник Ø32×3. Внутрь корпуса вварены продольная и горизонтальная перегородки с вырезами, что обеспечивает четыре хода дренажа в межтрубном пространстве. Снаружи к корпусу приварены две опорные лапы, на которых устанавливается охладитель, одна из них является “мертвой опорой”, а вторая скользящей, что позволяет свободно происходить температурным изменениям длинны всего охладителя, при нагреве и охлаждении. Материал обечайки – сталь 12Х18Н10Т. Материал трубной системы – сталь 08Х18Н10Т. Передняя водяная камера, состоящая из цилиндрической обечайки и приваренного к ней эллиптического днища. В обечайку вварены два изогнутых патрубка Ø630×18 для входа и выхода основного конденсата. В нижней части обечайки имеется штуцер Ø32×3 для слива основного конденсата из охладителя. Внутри камеры закреплены продольная вертикальная перегородка, обеспечивающая два хода основного конденсата в трубках охладителя. Материал передней приводной камеры – сталь 12Х18Н10Т. Поворотная водяная камера, представляющая собой эллиптическое днище, которое с помощью фланцевого соединения крепится к корпусу охладителя. В нижней части камеры имеется штуцер Ø32×3 для слива основного конденсата из охладителя. Материал поворотной водяной камеры – сталь 12Х18Н10Т. (обратно к содержанию)Основные характеристики подогревателей охладителя дренажа ОДП-600-1 для АЭС с реактором РБМК-1000 приведены в табл. 4.2.Рис.4.3.Охладитель дренажа ОДП-600-1: a - вход нагреваемого конденсата; б - выход нагреваемого конденсата; в - вход охлаждаемого дренажа; г - выход охлаждаемого дренажа; д - опорождение трубной системы; е - опорождение корпуса; ж - опорождение поворотной камерыТабл. 4.2. Основные характеристики подогревателей охладителя дренажа ОДП-600-1 для АЭС с реактором РБМК-1000Параметрединицы измеренияТрубноепространство.(Основной конденсат)Межтрубноепространство.(Дренаж)Расходт/ч2518,9925,9Рабочие давлениеатм420,235Температура на входе° С33,963,2Температура на выходе° С42,838,9Гидравлическое сопротивлениеатм58Объемм37,23.65Поверхность нагревам2653Масса охладителязаполненного водойкг295175. Работа регенеративной установкиПосле конденсатных насосов второй ступени основной конденсат турбины поступает в трубки охладителя дренажа, пройдя трубное пространство нагревшись основной конденсат поступает через клапан регулятора уровня поступает к подогревателям низкого давления.Часть основного конденсата по линии рециркуляции поступает в конденсатосборники конденсаторов, для поддержания в них постоянного уровня.Все ПНД не имеют отключающей арматуры по основному конденсату и рассчитаны на полное давление совместно работающих конденсатных насосов КН1 и КН2. Для поддержания температуры за ПНД-5 не выше 155 ºС (условие устойчивой работы деаэраторов) Выполнена байпасная линия основного конденсата в обход подогревателя ПНД-5 с регулируемой задвижкой. В случае повышения температуры задвижка открывается и часть основного конденсата поступает в деаэратор непосредственно из ПНД-4, после которого температура ниже (смотри таблицу параметров подогревателей).Греющий пар на подогреватели ПНД-5 – ПНД-1 поступает от 3 – 7 отборов турбины. Для исключения возможности обратного заброса в турбину пара или его конденсата, при прорыве трубок в ПНД, каждый отбор (кроме 7) защищен одним или двумя быстродействующими клапанами типа КОС.Предусмотрена возможность отключения подачи пара в ПНД-2,3,4, при снижении нагрузки на турбо агрегат. По условиям отвода влаги из проточных частей турбины отключение ПНД-1 и ПНД-5 не допускается.Греющий пар в каждый ПНД поступает по расположенному в нижней части внешнего корпуса патрубку (смотри схему движения ПНД), затем через ряд отверстий в основной обечайке корпуса проходит в межтрубное пространство и омывает трубки в которых движется основной конденсат. ПНД-1 имеет два патрубка подвода пара остальные по одному.Пар движется сверху вниз, распределяясь по всему паровому пространству с помощью системы поперечных перегородок. При движении пар, конденсируется и нагревает основной конденсат текущий в трубках. Конденсат греющего пара собирается в нижней части корпуса, откуда через штуцер поступает в предыдущий подогреватель.Для некоторого повышения экономичности, а также облегчения условий работы регулирующих клапанов на выходе дренажа, часть теплообменной поверхности подогревателя постоянно находится под уровнем конденсата греющего пара и выполняет функцию встроенного охладителя дренажа, снижая его температуру на 5-7 град С. Слив конденсата греющего пара (дренажа) выполнен каскадным. На сливе из дренажа подогревателей ПНД-4,5 установлены клапаны регулятора уровня, которые автоматически поддерживают уровень конденсата греющего пара в этих подогревателях равным 2000 ±100 мм от низа опорных лап.Во избежания накопления гремучей смеси и предотвращения взрывоопасных появления взрывоопасных ее концентраций, отсос парогазовой смеси осуществляется в конденсатор. Кроме того. непрерывное удаление не кондиционирующихся газов из парового объема улучшает теплообмен.6. Конденсатные насосыКонденсатные дренажные насосы предназначены для подачи сконденсированного в подогревателях низкого давления пара (дренажа) в основной конденсатный тракт. Кроме того, дренажные насосы применяются для возврата сконденсированного пара из сепараторов и промперегревателей в деаэраторы или в тракт питательной воды. На одноконтурных АЭС с реактором РБМК-1500 применяются конденсатные дренажные насосы КсВА 900-180 и КсВА 320-210; на двухконтурных АЭС с реактором ВВЭР-440 — конденсатные дренажные насосы КсВА 200-220, а на АЭС с реактором ВВЭР-1000 — КсВА 630-125 и КсВА 360-160.Рассмотрим конструкцию конденсатных насосов КсВА 900 – 180 (рис. 6.1.)Рис. 6.1. Насос КсВА 900 – 180:1 -корпус наружный. 2-входной патрубок. 3-корпус внутренний. 4-опора. 5-труеа разгрузочная. 6-кольцо уплотняющее. 7-сальниковое уплотнение. 8-опорно-упорный подшипник. 9-муфта. 10-вал. 11-фонарь, 12-крышка напорная. 13-напорный патрубок. 14-диск разгрузки, 15-секция.16-направляющий аппарат. 17-рабочее колесо. 18-предвключенное колесо. 19-корпус подвода 20-подшипник скольжения.По конструктивному исполнению насосы КсВА 900-180 – центробежные, вертикальные, двухкорпусные, секционного типа. Обеспечивают стабильную форму напорной характеристики при параллельной работе насосов и отсутствие подсоса воздуха через работающий и неработающий насос. Рассчитаны на работу с минимальным располагаемым кавитационным запасом в условиях вакуума на входе при температуре конденсата, близкой к температуре насыщения. Для улучшения антикавитационных качеств перед рабочим колесом первой ступени установлено предвключенное колесо. Материал деталей проточной части насоса - сталь 20Х13Л-1 Уплотнение вала - сальниковое с подводом затворной жидкости. Давление на входе до 0,686 МПа.ЗаключениеВ выполненной работе нами была рассмотрена система регенерации низкого давления АЭС.В первой главе мы рассмотрели теоретические основы необходимости использования системы регенерации на АЭС. Согласно теоретическим выкладкам, регенеративный цикл по сравнению с обычным циклом имеет более высокую среднюю температуру подвода теплоты при той же самой средней температуре ее отвода и поэтому обладает более высоким термическим КПД.Во второй главе нами были рассмотренытипы регенеративных подогревателей и схемы их включения. В настоящее время для ПНД используют регенеративные подогреватели поверхностного типа. Для них давление воды по тракту не зависит от давления пара в отборах турбины, при этом достаточно одного насоса для прокачки воды через несколько подогревателей.В третьей главе нами были рассмотрены различные варианты конструкции регенеративных подогревателей, а также материалы, применяемые для их изготовления.В четвертой главе нами было подробно рассмотрена конструкция регенеративной установки для турбины К-500-65/300 – описан состав установки, подробно рассмотрена конструкция и характеристика ее агрегатов.Затем, в пятой главе мы изучили принцип работы указанной установки.В заключительной, шестой главе мы подробнее рассмотрели назначение и конструкцию конденсатных насосов регенеративной системы на примере насосаКсВА 900 – 180.Таким образом, в выполненной работе нами были в полном объеме освещена и изучена рассматриваемая тема.Список использованной литературы1. Маргулова Т.Х. Атомные электрические станции. - М.: Высшая школа, 1994.2. Маргулова Т. X., Кабанов Л. П., Плютинский В. И., Байбаков В. Д. Атомная энергетика сегодня и завтра. - М.: Высшая школа, 1989, 166 с.3. Воронин Л. М. Особенности проектирования и сооружения АЭС. - М.: Атомиздат, 1980.4. Черкасский В.М. Насосы, вентиляторы, компрессоры. - М.: Энергоатомиздат, 1984.5.Турбины тепловых и атомных электрических станций: Учебник для вузов / А.Г. Костюк, В.В. Фролов, А.Е. Булкин. А.Д. Трухний.- М.: Издательство МЭИ, 2001.6.Трояновский. Б.М. Турбины для атомных электростанций.- М.: Энергия. 1978. 7.Трухний. А.Д. Стационарные паровые турбины. - М: Энергоиздат, 1990.8.Аркадьев. Б.А. Режимы работы турбоустановок АЭС. - М.: Энергоатомиздат, 1986.9.Тепловые и атомные электростанции: Справочник / Под общ. ред. А.В. Клименко. В.М. Зорин. - М.: Издательство МЭИ, 2007.10.Смоленский, А.Н. Конструкция, прочность и металлы элементов паровых турбин. - Киев. Вища школа, 1979 г.