Охлаждаемых элементов

ционно-охладительной установки (на схеме не лок азана). Химически обработанная вода подается в паропреобразов* ель из деаэратора 10 насосом 8. Образующийся в паропреобразователо пар, пройдя перегреватель, направляется по линии 2 к потребителю. Конденсат греющего пара поступает через охладитель конденсата 5 по линии 6 в деаэратор питательной воды котлов (ПГ). В схему включены также охладитель продувки 7 и подогреватель питательной воды паропреобразовате-ля 9.

На 6.8 показаны конструкция и расположение греющих пучков подогревателя блока с турбиной К-500-240. Регенеративный подогреватель имеет отдельно выделенные поверхности ОП, ПК и ОД, собранные из пучков однорядных спиральных труб 032x5 (для ПК и ОД) и ф 32 х 6 (для ОП). Каждый пучок змеевиков СП заключается в свой кожух. Кожухи соединены между собой перепускными коробами. Греющий пар подводится к двум пучкам (колонкам) ОП по стояку, расположенному в центральной части корпуса шпарата, и проходит последовательно три колонки. Из одной колонки в другую пар перетекает по коробам. Охладитель конденсата имеет такую же конструкцию, однако конденсат в нем подводится к одной колонке и поэтому последовательно протекает все пучки.

а - принципиальная схема первого контура; б - схема блока; 1 — реактор; 2 - ПГ; 3 — циркуляционный насос первого контура; 4 - ввод воды и отвод ее при регулировании объема теплоносителя; 5 — аварийный впрыск для отвода остаточного тепловыделения; 6 — барботер; 7 - отвод газон; 8 — впрыск в компенсатор объема; 9 — компенсатор объема; 10 — турбогенератор; 11 — сепаратор; 12 - пароперегреватель; 13 - расширитель продувки; 14 - охладитель конденсата перегревателя; /5 — обессоливающая установка; 16 — расширитель; 17 ~ охладитель продувки (остальные обозначения - см. 7.5)

ров турбин питательных насосов и воздуходувок; М, Н - пар к эжекторнымустановкам и от коллектора собственных нужд электростанции; РБ - расширительный бак; ОГК - охладитель конденсата контура генератора; БЗК, ЬТК — баки запаса конденсата и грязного конденсата; ВЭ - водяной экономайзер; ВРЧ, НРЧ - верх няя и нижняя радиационные части котла; КПП, ШПП - конвективный и ширмовой пароперегреватели; ПСКШ - подвесные секции конвективно:* шахты; ЖШ -экраны конвективной шахты

После конденсатора 9 весь поток основного конденсата подается конденсатными насосами первой ступени 11 на очистку от оксидов железа и других взвешенных частиц, а также от катионов и анионов. На новых электростанциях, работающих на бурых у ^лях, предусмотрено проводить очистку воды от продуктов коррозии на электромагнитных фильтрах, устанавливаемых непосредственно после кон-денсатных насосов первой ступени и после деаэраторов, а обессоли-вание (так же, как и на других электростанциях) — на фильтрах смешанного действия БОУ 12. Между конденсатными насосами первой 11 и второй 13 ступеней установлены охладитель конденсата контура генератора и подогреватель, к которому подводится пар из уплотнений турбины. После насосов 13 поток конденсата прохс дит четыре ШЩ и ПУ-2, установленные после ШЩ-1\ затем конденсат поступает в деаэратор. Дренаж из 1ЩД-4 переливается в ПНД-3, а из последнего в ПНД-2, откуда подается дренажными насосами в линию основного конденсата. При пуске блока, а также неисправности насосов дренаж можно сбрасывать в конденсатор.

Охладитель конденсата чаще всего устанавливается по ходу обогреваемой воды перед подогревателем, конденсат греющего пара которого в нем охлаждается; иногда — параллельно первому ходу нагреваемой воды или всему подогревателю (например, так установлен охладитель дренажа ПНДЗ в схеме ПТУ К-220-4,3). В ряде случаев через охладитель конденсата пропускают не весь поток основного конденсата; при этом другая его часть бай-пасируется через перепускную диафрагму, сопро-

1,2 — основной и пиковый подогреватели; 3 — кон-денсатный насос (рабочий и резервный); 4 —¦ охладитель конденсата; А — пар из теплофикационного отбора; Б — пар от общестанционной магистрали; В — сетевая вода; Г— в линию основного конденсата турбины

При нормальной эксплуатации осуществляются каскадный слив конденсата греющего пара сетевых подогревателей по ступеням подогрева сетевой воды, сбор всех потоков в конденсатосборнике ПСГ-1, откачка их конденсатными насосами подогревателей через охладитель конденсата в напорную линию конденсатных насосов конденсатора 1-й ступени. При работе блока с отключенной ПТ подпитка цикла обеспечивается подачей воды перед БОУ при давлении около 0,6 МПа.

Схема подпиточной установки теплосети работает следующим образом. Сырая вода подпитки поступает во встроенный теплофикационный пучок конденсатора и далее проходит через охладитель конденсата сетевых подогревателей и водо-водя-ные подогреватели на линии рециркуляции ГПК НД. Нагретая до температуры 30—45 °С вода поступает в установку подпитки, где подвергается догреву, декарбонизации и деаэрации. Подготовленная таким образом вода подается в напорную линию сетевых насосов 1-й ступени и направляется к сетевым подогревателям ПТ.

I — ГТУ; 2 — электрогенераторы; 3 — КУ; 4 — ПТ; 5 — конденсатор со встроенным пучком; 6 — конденсатные насос 1-й ступени; 7 — БОУ; 8 — конденсатные насосы 2-й ступени; 9 — конденсатор пара уплотнений; 10 — ПНД; // — охладитель конденсата сетевых подогревателей; 12 — деаэратор; 13 — питательные насосы НД; 14 — питательные насосы ВД; 15 — насосы рециркуляции питательной воды ГПК; 16 — БРОУ ВД; 17 — система подготовки подпиточной воды теплосети; 18 — водо-водяной теплообменник (ВВТ) под-питочной воды теплосети; 19, 20 — насосы рециркуляции испарительных контуров НД и ВД КУ; 21 — под-

/, 2 — конденсат от мазутного хозяйства давлением соответственно 0,6 и 1,0 МПа; 3 — охлаждающая вода; 4 — охладитель конденсата; 5 — фильтр с активированным углем; 6 — механический фильтр; 7 — емкость для сбора мазута; 8 — пробоотборное устройство; 9 — насос; 10, 11 — приемный бак-отстойник конденсата;

РЭС, так как удельная масса лучших самолетных жидкостных СОТР составляет 9... 11 кг на киловатт отводимой мощности. Обычно жидкостные СОТР разрабатывают и поставляют специализированные субподрядные организации. Хладоагент в жидкостных системах может быть изолированным от охлаждаемых элементов и транспортироваться с помощью трубопроводов ( 3.12) либо непосредственно омывать охлаждаемые элементы ( 3.13). Охлаждающая жидкость, в которую погружаются элементы (например, генераторные лампы), должна обладать рядом свойств: химической инертностью по отношению к металлам и диэлектрикам (примерно такой же, как сжиженные инертные газы); небольшой и сравнительно стабильной во всем температурном диапазоне диэлектрической проницаемостью (е= 1,6...1,9); небольшими потерями (tg5<2-10 3) в диапазоне частот до 500 МГц; высокой электрической прочностью (до 200 кВ/см) при температурах кипения, не ухудшающейся после многократных электрических пробоев; теплофизическими свойствами, лучшими, чем у трансформаторного масла и кремнийорганических жидкостей. Этим требованиям в наибольшей степени сегодня удовлетворяют (табл. 3.6) фторорганические жидкости (фреоны). Кроме того, фреоны позволяют осуществить теплоотвод при сравнительно низких температурах (из-за низкой температуры кипения). Однако в будущем производство и применение фреона будет ограничено по экологическим соображениям. В системах с изолированным жидким теплоносителем используют воду, аммиак и др., иногда в качестве хладоагента применяют этиленгликоль. Эти жидкости могут быть использованы и для испарительно-конденсационных систем.

В тех случаях, когда РЭС работает в режиме повторно-кратковременных включений, для поглощения теплоты могут быть использованы вещества, обладающие относительно большой теплотой обратимых фазовых превращений (табл. 3.12). Во время работы теплота поглощается за счет скрытой удельной теплоты плавления вещества Ьпл, а после отключения происходит остывание и затвердевание вещества (по истечении достаточного времени). Наиболее распространены два способа взаимного расположения охлаждаемых элементов РЭС и плавящихся веществ: 1) компоненты находятся вне объема с плавящимся веществом ( 3.29), в этом случае при ремонте не требуется удаления вещества; 2) компоненты находятся внутри плавящегося вещества, в этом случае ремонт затруднен, но условия теплоотвода лучше. Первый способ применяют чаще, но требуется обеспечить хороший тепловой контакт компонента с контейнером, содержащим плавящееся вещество. Иногда плавящиеся вещества используют для построения активного термостата ( 3.30).

Заметим, что из всех охлаждаемых элементов установки вода должна возвращаться самотеком через открытые сливные воронки, доступные для визуального наблюдения. Температура охлаждающей воды поддерживается на уровне 15—25° С. При температуре роды ниже 15° С наблюдается отпотевание (концентрация паров 1из окружающего воздуха) всех металлических элементов, что резко снижает надежность установки в делом, а особенно токоведущих проводников, находящихся под напряжением. ; Закалочная жидкость, от которой в значительной мере зависит качество закалки деталей, должна иметь постоянную температуру 20—25° С, давление 3—5 ати и постоянный состав, егли используются эмульсия, растворы или другие жидкости. Эти требования можно выполнить только при замкнутой системе охлаждения с теплообменниками. К сожалению, до последнего времени на это не обращают достаточного внимания, в то время как вопрос разработки схемы подачи охлаждающей и закалочной жидкостей является не менее важным, чем. электрическая часть установки,

Основные требования к воде в системе охлаждения. Температура воды на входе охлаждаемых элементов должна быть не выше 25° С. В отдельных случаях с разрешения изготовителя оборудования допускается температура до 40° С. Желательно, чтобы охлаждающая вода имела температуру не ниже 15° С.

При водяном охлаждении повышение температуры охлаждающей воды во избежание образования накипи на охлаждаемых элементах допускается не более чем на 15—20°С. При этом не используется огромное количество тепла, отводимого от охлаждаемых элементов металлургических печей, ввиду его низкого потенциала. Перевод элементов доменных печей (холодильников, воздушных фурм, клапанов горячего дутья) на испарительное охлаждение дает большие технологические преимущества, так как увеличивается срок службы охлаждаемых элементов, сокращается расход охлаждающей воды и, следовательно, расход электроэнергии на ее перекачку.

Некоторые детали закрытых электроферросплавных печей работают в тяжелых температурных условиях. Для повышения срока службы их охлаждают водой. Расход воды и потери тепла с охлаждающей водой зависят в основном от размеров и числа охлаждаемых деталей и составляют 8—12% электрической мощности печи. В среднем для всех печей потери с охлаждающей водой составляют примерно 10%. На этих печах вместо водяного может быть применено испарительное охлаждение, которое позволяет в 40—50 раз сократить расход воды, а также исключает прогорание и коробление охлаждаемых элементов. Испарительное охлаждение может быть низкого давления без использования пара и среднего давления (р^\,0 МПа) с использованием пара для целей теплоснабжения завода.

Для использования тепла охлаждения металлургических агрегатов применяются системы испарительного охлаждения. При переводе охлаждаемых элементов металлургических печей с водяного на испарительное охлаждение увеличивается срок их службы, сокращается расход охлаждаемой воды, а следовательно, и электро-

энергии на ее перекачку, что дает значительный народнохозяйственный эффект [7]. Но основной эффект достигается за счет того, что вырабатываемый при этом пар используется для нужд теплоснабжения. Давление вырабатываемого пара зависит от конструкции охлаждаемых элементов. В СИО доменных печей можно получать пар давлением до 0,8 МПа, в СИО мартеновских печей—• до 1,8 МПа, а в СИО нагревательных печей — до 4,5 МПа.

Производительность СИО зависит от тепловой мощности печи и количества охлаждаемых элементов и колеблется в очень широких пределах — от 2—4 до нескольких десятков гигаджоулей в час.

В настоящее время применяется испарительное охлаждение элементов доменных печей (холодильников и воздушных фурм), клапанов воздухонагревателей, а также практически всех охлаждаемых элементов мартеновских и нагревательных печей.

Системы испарительного охлаждения состоят из двух основных частей: охлаждаемых элементов и барабана-сепаратора. Принципиальная схема испарительного охлаждения показана на 3-5. Системы испарительного охлаждения могут быть как с принудительной, так и с естественной циркуляцией. Барабан-сепаратор обычно устанавливается непосредственно у охлаждаемой печи и обслуживается персоналом печи. В некоторых случаях испарительное охлаждение подключается непосредственно к барабану котла-утилизатора. Однако подавляющее большинство СИО металлургических печей выполнены как самостоятельные установки с собственным барабаном-сепаратором.