Процесс теплоэлектростанции
Классификация по общей установленной мощности электростанции:
- Электростанции малой мощности (общая установленная мощность<100 МВт)
- Электростанции средней мощности (общая установленная мощность 100-250 МВт)
- Электростанции большой и средней мощности (общая установленная мощность 250-600 МВт),
- Электростанции большой мощности (общая установленная мощность 600-1000 МВт)
- Электростанции сверхбольшой мощности (общая установленная мощность >1000 МВт)
Классифицировано по пар давление и температура для электростанции:
- Электростанции среднего и низкого давления (давление пара 3.92 МПа, температура 450 градусов, мощность одного агрегата <25 МВт)
- Электростанции высокого давления (давление пара 9.9 МПа, температура 540 градусов, мощность одного агрегата <100 МВт)
- Электростанция сверхвысокого давления (давление пара 13.83 МПа, температура 540 градусов, мощность одного агрегата <20 МВт)
- Электростанция подкритического давления (давление пара 16.77 МПа, температура 540 градусов), мощность одного агрегата 300-1000 МВт)
- Электростанция сверхкритического давления (давление пара > 22.11 МПа, температура 550 градусов, мощность одного агрегата > 600 МВт)
- Электростанция сверхкритического давления (давление пара> 33.5 МПа, 610 ℃/630 ℃, мощность одной машины> 600 МВт)
Клапаны электростанции
1. Клапаны электростанции, используемые в конденсационной системе.
а) Регулирующий клапан циркуляции конденсатора такой же, как и у большинства центробежных насосов. Конденсатному насосу необходим минимальный расход, чтобы избежать перегрева и защитить насос от кавитационных повреждений. Поэтому добавляется циркуляционный контур от выхода насоса до обратного конденсатора. Температура жидкости в этом контуре составляет от 38°C до 66°C, а давление - от 400 до 600 фунтов на квадратный дюйм. Клапан контура конденсатора должен быть способен поглощать весь перепад давления. Такое большое падение давления вызовет кавитацию в общем клапане.
б) Клапаны регулирования уровня жидкости предназначены для обеспечения уровня жидкости в деаэраторе. Он контролирует поток воды из конденсатора в деаэратор. Рабочее состояние этого клапана меняется непосредственно в зависимости от нагрузки. Когда насос запускается, нагрузка насоса очень мала, давление на входе клапана высокое, а давление на выходе низкое. Это происходит потому, что не установилось давление в деаэраторе. В этом случае необходимо избежать кавитации и поток небольшой. Когда заводская нагрузка увеличивается, требуется большой расход, и конденсатный насос больше не поддерживает прежнее давление. Это приводит к снижению входного давления клапана. При этом давление трубопровода на деаэратор нарастает, а он, в свою очередь, воздействует на клапан. Для поддержания большого расхода под действием более низкого перепада давления требуется клапан с высокой пропускной способностью, чтобы уменьшить сопротивление, действующее на трим клапана.
Требования к контролю: обеспечить подачу для поддержания нормального уровня воды в деаэраторе и повысить температуру воды за счет поступления пар для удаления газа, растворенного в воде.
Рабочее состояние: На этапе запуска поток мал, а разница давлений велика. В нормальных условиях поток велик, а разница давлений мала. Рабочее состояние аналогичен клапану подачи воды.
Требования к клапану: эффективная антикавитация при более низких скоростях потока.
2. Электростанция, используемая в Котел Система подачи воды
Требования к условиям труда: при запуске котла перепад давления может достигать 100-300 бар. Когда скорость потока мала, а перепад давления мал во время нормальной работы. Когда скорость потока велика, регулируемая скорость потока составляет от 75:1 до 100:1. Следует отметить, что для устранения растворенного в воде кислорода для обработки будет добавлен гидразин, который вызовет побочные реакции на сплав SATELLITE 6 или другие подобные сплавы, поэтому мы предлагаем не использовать упрочняющую наплавку 316+STELLITE для обработки клапана. , вместо этого выберите материалы из нержавеющей стали 416.
а) Котел регулирующие клапаны циркуляции насоса питательной воды Также называемые клапанами регулирования минимального расхода, они должны поддерживать минимальный расход в период запуска и остановки, чтобы избежать повреждений. Кроме того, когда объем питательной воды котла превышает требуемый расход, избыток будет напрямую возвращен в резервуар питательной воды через открывающийся регулирующий клапан циркуляции. Обеспечьте запуск и безопасную работу насоса питательной воды котла, а также устраните повреждение насоса из-за низкого расхода, повышения температуры и сильной кавитации, при этом падение давления может достигать 160-350 бар. Это самый большой перепад давления в системе электростанции, и расход в целом нормальный. 30% этого.
Обычно между выпуском насоса и резервуаром питательной воды существует высокий перепад давления. Этот перепад давления снижается с помощью многоступенчатого клапана регулирования минимального расхода, снижающего давление. Согласно этому требованию, этот регулирующий клапан должен иметь возможность работать как в двухпозиционном, так и в непрерывном режиме управления. Трим клапана выполнен в виде сбалансированного плунжера с антиблокировочной конструкцией, снижение давления достигается за счет лабиринтного или каскадного снижения давления или клетки клапана с циклической конвекцией во избежание кавитации. Количество ступеней снижения давления выбирается в зависимости от перепада давления. Герметичность седла должна соответствовать уровню класса V. При запуске и остановке насоса клапан во время работы работает непрерывно. После нормального запуска насоса клапан снова закрывается, поэтому обычно в положении отказа клапана он открыт.
б) Главный регулирующий клапан питательной воды. Если насос питательной воды не имеет регулировки скорости, регулирующий клапан питательной воды используется в качестве регулирующего клапана при нагрузке 100%. Регулирующий клапан питательной воды часто используется при запуске нагрузки котла (с насосом с регулируемой скоростью или без него) со стабильными характеристиками управления. Клетка и плунжер клапана специально разработаны для регулирующих клапанов питательной воды для обеспечения герметичности и высокой долговечности. При управлении малым открытием стандартный трим лабиринтного клапана и регулирующий клапан с клеткой с несколькими отверстиями предотвращают кавитацию внутри трима.
При полной нагрузке этот регулирующий клапан может достичь ожидаемой максимальной эффективности при наименьшем перепаде давления и наибольшем расходе. При запуске котла этот регулирующий клапан должен иметь большой перепад давления и небольшой расход. Для выполнения двух вышеуказанных функций регулирующий клапан должен иметь большое передаточное число. Это означает, что этот регулирующий клапан эквивалентен функции двух клапанов. В 30% пусковых клапанов (байпасных) обычно используется лабиринтный трим клапана, а при полной нагрузке выбирают регулирующий клапан клеточного типа с несколькими отверстиями и классом утечки V.
в) Пусковой клапан питательной воды котла Многие электростанции используют пусковой клапан и главный клапан для выполнения вышеуказанных функций. Пусковой клапан должен соответствовать требованиям малого потока и сопротивления кавитации, в то время как главный клапан должен соответствовать условиям большого потока с низким перепадом давления, а регулирующий клапан лабиринтного типа может отвечать всем требованиям.
Условия работы пускового клапана питательной воды котла и циркуляционного клапана насоса питательной воды котла примерно одинаковы: высокое входное давление и полный перепад давления. Этот клапан требует антикавитационной и запорной герметичности, но не требует антикавитационной защиты при работе всех клапанов. Таким образом, регулирующий клапан клетки лабиринтная отделка может соответствовать этому рабочему условию. В обычных ситуациях мы рекомендуем использовать регулирующий клапан углового типа с малым проходом и высоким давлением с лабиринтным тримом.
г) Регулирующий клапан пароохладителя. Для регулирования температуры на последней ступени пароперегревателя для работы регулирующего клапана пароохладителя требуется высокоэффективный распылительный клапан. Также в устройстве для снижения пара иногда необходимо перекрывать охлаждающую воду. В это время на компоненты действует очень высокое давление, и через этот клапан проходит большой перепад давления. Учитывая такой высокий перепад давления, для его преодоления можно использовать различные дроссельные заглушки. При давлениях, превышающих 300 фунтов на квадратный дюйм, используйте регулирующий клапан первой ступени с клеткой с несколькими отверстиями. Когда давление превышает 600 фунтов на квадратный дюйм, манометрическое давление, используется двухступенчатый редукционный регулирующий клапан. Когда давление превышает 900 фунтов на квадратный дюйм, манометрическое давление, используется трехступенчатый лабиринтный узел понижения давления. Конструктивная конструкция позволяет в короткие сроки заменить седло клапана и плунжер, трим можно заменить на месте.
e) Обычный продувочный клапан котла и клапан непрерывной продувки, используемые при высоких температурах и высоком перепаде давления, антикавитационный угловой клапан, являются лучшим выбором.
3. Клапаны электростанции Использование в основной паровой системе
Основная паровая система содержит компоненты от выхода котла до конденсатора. Он включает в себя путь от пароперегревателя к паровой турбине высокого давления, а затем через промежуточный перегреватель к паровой турбине низкого давления, наконец, исчерпывая энергию пара и возвращая его в конденсатор, чтобы начать новый процесс. В этой главной паровой системе используются 5 важных типовых клапанов, в том числе регулирующие клапаны пароохладителя и пароперегревателя, перепускные клапаны паровой турбины высокого давления и паровой турбины низкого давления, а также регулирующие клапаны продувки. Эти клапаны рассчитаны на различные сложные рабочие условия, включая высокое давление, высокую температуру, кавитацию, шум, тип котла, тип резервуара для хранения, а также то, является ли он прямым или нет. Эти факторы оказывают большое влияние на регулирующий клапан. Для сверхкритических котлов с прямым выпуском обычно требуются клапаны большего размера для более крупных агрегатов. Они также работают при более высоком давлении основного пара. Для прямого сброса в котел используются специальные клапаны.
а) Перепускной клапан паровой турбины высокого давления
Паровая турбина высокого давления выполнена в виде углового клапана высокого давления. Давление снижается за счет трима клапана. Байпасная система паровой турбины высокого давления обеспечивает альтернативный путь потока пара высокой температуры и высокого давления. Он обходит паровую турбину и поступает в секцию промперегрева. Когда паровая турбина выходит из строя или во время запуска, эта байпасная система может обеспечить стабильную работу всей котельной системы. В это время пар протекает через перепускной клапан высокого давления, а температура на выходе перепускного клапана немного выше, чем обычное высокое давление через регулирующий клапан впрыска воды. Температура на выходе из паровой турбины. Эта система управления должна иметь возможность быстро открывать клапан и непрерывно регулировать обратную связь в соответствии с заданной температурой и давлением. Время открытия клапана обычно не превышает 5 секунд. Когда этот перепускной клапан работает, он должен обеспечивать одинаковый перепад давления и функции охлаждения, чтобы защитить часть промежуточного нагревателя последующего котла от повреждения. Кроме того, он позволяет быстро разгрузить паровую турбину, когда котел не работает с перерывами. Байпас обычно представляет собой устройство, которое сбрасывает основной пар непосредственно в конденсатор за счет снижения температуры и давления, минуя паровую турбину. Байпасная система высокого и низкого давления имеет три функции: запуск, перелив и безопасность. Его конструкция аналогична конструкции встроенного редуктора давления. Из-за более высокого давления и более высокой температуры предъявляются более высокие требования к надежности материалов и клапанов. Клапан обычно закрыт, класс утечки седла выше, чем класс V, и его необходимо быстро открыть в течение 3–5 с.
Требования к контролю: отрегулируйте высокую температуру и пар высокого давления до определенной температуры и давления; предусмотреть перепускной канал паровой турбины, и котел сможет работать независимо от паровой турбины.
Рабочее состояние: снизить температуру и давление.
Требования к клапану: устойчивость к тепловому удару, снижение шума и быстрый отклик.
б) Перепускной клапан паровой турбины низкого давления
Байпасная система низкого давления обеспечивает байпасный канал паровой турбины низкого давления для регулирования давления и температуры пара. Независимо от того, работает байпасная система высокого давления или нет, байпасный клапан низкого давления получает пар из подогревателя котла, а затем регулирует пар, чтобы он мог поступать в конденсатор. За счет дросселирования клапана и распыления охлаждающей воды с большим расходом воздуха снижается высокая температура и высокое давление. Требования к контролю температуры не слишком строгие, цель состоит только в защите конденсатора. Эта защита достигается за счет разбрызгивания воды и быстрого отключения. Применение байпаса низкого давления или конденсатора в целом учитывает условия производственного процесса байпаса низкого давления: высокое давление, высокая температура, шум, герметичность клапана и требования к снижению температуры.
в) Клапан управления продувкой сажи
Для регулирования давления продувки сажи необходим качественный регулирующий клапан. В цикле продувки сажи, поскольку скорость потока сильно меняется, клапан должен иметь больший коэффициент регулировки скорости потока. При включении и выключении системы продувки сажи регулирующий клапан должен быстро реагировать во избежание скачков давления, обеспечивая тем самым безопасность трубопровода. Из-за высокой температуры и давления уровень давления клапана должен быть высоким, а полезный пар не может быть потрачен зря, поэтому его необходимо плотно закрывать. Клапану продувки сажи обычно приходится срабатывать много раз в день. Рабочая температура этого клапана должна соответствовать всему диапазону рабочих температур. Помимо воздействия температуры, большой перепад давления вызовет сильный шум, а также повреждение и вибрацию сердечника клапана. Поэтому катушка, предназначенная для этого применения, должна иметь высокую производительность. Принимая во внимание вышеизложенные соображения, высокий уровень шума и частые действия являются важными факторами, вызывающими проблемы, мы выбираем лабиринтную катушку, соответствующую этим условиям работы. Клапан снижает скорость потока. , Благодаря широкому передаточному коэффициенту трим клапана имеет несбалансированную конструкцию и использует привод с большим крутящим моментом для обеспечения плотного закрытия.
д) Вспомогательный паровой регулирующий клапан
Вспомогательный пар различного оборудования получается за счет снижения давления основного пара. Из-за высокого перепада давления это может вызвать вибрацию и шум. Регулирующий клапан этого типа должен избегать вибрации и шума. Он требует широкого диапазона регулировки расхода, а конструкция и материалы должны быть пригодны для высокого давления и температуры.
е) Паровой регулирующий клапан деаэратора.
Деаэратор аналогичен подогревателю (в подогревателе смешиваются пар и питательная вода), а также предназначен для удаления несжимаемых газов из питательной воды. В состав этих газов входят кислород и углекислый газ, которые могут повредить и разъедать трубопроводы и котлы. Прямая труба обычно смешивается с горячим паром и питательной водой деаэратора, чтобы температура достигла температуры насыщения и можно было удалить несжимаемый газ. Для барабанного котла отбор пара является вспомогательным из главного паропровода. Получено из трубопровода. В трубчатых котлах пар отбирается из расширительного бака или конца нагревателя высокого давления. Это будет ниже давления барабанного котла. Давление пара обычно выше требуемого, поэтому его необходимо снизить. Этот клапан должен учитывать проблему шума. Ограниченные требования к паровому клапану деаэратора более строгие, поскольку шум относительно высок, будет использоваться некоторое оборудование для снижения шума.
ж) Клапан регулирования давления уплотнения паровой турбины.
h) Сифоны доступны в исполнении с шаровым клапаном или с шаровым клапаном.
Корпус клапана обычно кованый, из таких материалов, как A105, F22, F91 и т. д., общий диаметр 1–3 дюйма, класс давления 150–4500#, привод бывает ручной и электрический.
4. Система подачи воды в подогреватель.
Типичная электростанция имеет два комплекта подогревателей питательной воды: подогреватель низкого давления выходит из конденсатного насоса и поступает в деаэратор, когда нагрев близок к насыщению, а другой комплект называется подогревателем высокого давления, который нагревает деоксигенированную воду. воды из насоса питательной воды так, чтобы высокое давление было близко к насыщению. Раскисленная вода в состоянии поступает в котел. Принцип работы обеих систем один и тот же. Разница заключается в теплоносителе. В подогревателе низкого давления обычно используется пар, выпускаемый паровой турбиной низкого давления. Подогреватель высокого давления использует перегретый пар и часть перегретого пара. Нагреватель питательной воды представляет собой теплообменник корпуса и тепловой трубки. После поступления пара он охлаждается и конденсируется в жидкость. В этом процессе тепло передается воде. Уровень жидкости конденсата нагревателя должен эффективно контролироваться. Поэтому дренажная система в двух системах обогревателя достаточно аккуратная. Это приводит к образованию вакуума в конденсаторе. Проблема в том, что конденсат теряет давление и вспыхивает после сброса в конденсатор. Жидкость для мигания повредит регулирующий клапан и трубопроводы. При выборе этого клапана учитывайте низкое сопротивление потоку и максимально уменьшите скорость потока, чтобы избежать повреждения клапана перепрошивкой до минимума.
а) Регулирующий клапан подачи воды в подогреватель высокого давления
Для системы подачи воды в водонагреватель высокого давления необходим регулирующий клапан, обеспечивающий стабильное давление. Во-первых, рекомендуется использовать легированную сталь A217-WC9 (A182-F22) или A217-C5 (A182-F5) с плунжером клапана, обработанным твердым сплавом, требуется устойчивость материала к истиранию и ударопрочность. Когда уровень давления достигает ANSI1500LB, рекомендуется использовать угловой тип во избежание истирания. Использование лабиринта для плунжера клапана позволяет максимально снизить расход.
Требования к контролю: контролировать положение конденсата в подогревателе, вовремя сливать конденсат, то есть сливать при высоком уровне воды, сливать нормальный уровень воды.
Условия работы: Средой является насыщенная вода, разница давлений между регулирующими клапанами нагревателей обычно составляет 6-30 бар, а ловушка последней ступени напрямую соединена с конденсатором или деаэратором.
Требования к клапану: защита от эрозии, уровень уплотнения V или VI, клапан обычно открыт в случае неисправности.
б) Регулирующий клапан слива отопителя низкого давления
В сливной системе нагревателя низкого давления, обычном прямоточном клапане и материале WC9, пробка клапана подвергается термообработке.
в) Клапан управления топливом и газом
Топливо: Утечка через седло не допускается, а в экстренных ситуациях требуется быстрое реагирование.
г) Трехходовой клапан подогревателя высокого давления.
Этот тип клапана предназначен для обеспечения байпаса питательной воды под высоким давлением, сварки, выхода из строя систем улавливания или нагревателей высокого давления, которые требуют капитального ремонта.
