Поверхностные подогреватели низкого давления

­Поверхностные подогреватели низкого давления являются сложными конструктивно, трудоемкими в изготовлении и дорогостоящими из-за большого расхода металла (латуни, мельхиора или нержавеющей стали), особенно ПНД для АЭС. По мере накопления опыта эксплуатации ПНД на АЭС и с учетом опыта наладки и работы ПНД на КЭС и тэц сформировались технические решения при конструировании нового типа ПНД для турбин К-750 и К-1000 для АЭС. Это в основном подогреватели типов ПН-1200 и ПН-1900 для турбины К-750-65/3000 и ПН-3200 — для турбин К-1000-60/3000 и К-1000-60/1500. Трубные системы таких подогревателей выполняются в виде пучков из прямых труб одинаковой длины с оптимальным числом промежуточных перегородок, исключающим возможность возникновения вибрации труб. Конструкция их обеспечивает оптимальные скорости и направления взаимного движения потоков пара и воды, эффективный отвод неконденсирующихся газов, быстрый отвод конденсата с направляющих перегородок. По мере возможности отдельные элементы и сборочные единицы унифицированы, что ускоряет и упрощает изготовление и монтаж подогревателей. Нижняя водяная камера при помощи фланца и шпилек крепится к специальному фланцу, приваренному к трубной решетке. Нижняя часть корпуса приваривается к цилиндрической обечайке, установленной на специальном фланце. Вход пара через патрубок А осуществляется в нижней части корпуса. Патрубки выхода конденсата Б, отсоса воздуха б и, если необходимо, патрубки входа конденсата и воздуха из ПНД с более высоким давлением пара устанавливаются на цилиндрической обечайке. Там же крепятся штуцера для присоединения приборов автоматического регулирования уровня, сигнализации и защиты. Это позволяет не отсоединять трубопроводы при ремонтах, связанных со снятием корпуса и осмотром трубиой системы. Трубная система состоит из стальных трубок d=16xl,0 мм из стали Х18Н10Т. Концы трубок развальцованы в Нижней и верхней трубных решетках, а для большей плотности этих соединений дополнительно приварены к решеткам. Трубный пучок охвачен кожухом, в котором по всей его высоте со стороны входа пара предусмотрено окно, через которое поступает пар. Между трубными решетками расположены трубы каркаса, на которых крепятся промежуточные перегородки трубного пучка. В зоне выхода пара из трубной системы за последним рядом труб первого хода основного конденсата установлен смешивающий воздухоохладитель. В верхней части корпуса на фланце крепится крышка. Верхняя (поворотная) водяная камера соединена с трубной решеткой при помощи фланца и шпилек. Плотность разъема обеспечивается мембранным уплотнением.

Питательная вода поступает в ПНД через патрубок Г в нижней водяной камере, имеющей разделительную перегородку. Вода поступает в верхнюю водяную камеру и выходит через патрубок Д, пройдя два последовательных хода. На обеих камерах, перегородке нижней водяной камеры и на корпусе имеются люки для осмотра и ремонта узлов присоединения трубок к трубным решеткам. Воздухоохладитель установлен на последних по ходу пара рядах труб в зоне первого хода по воде. Здесь при интенсивной конденсации пара очень мала его скорость и образуется застойная область, что способствует накоплению неконденсирующихся газов, а следовательно, ухудшению теплообмена, раз-витию коррозионных процессов. Воздухоохладитель увеличивает скорость пара, повышая эффективность системы отвода воздуха. Вертикальные перегородки расположены между горизонтальными направляющими перегородками под углом друг к другу.

В каждом отсеке трубной системы стенка кожуха и вертикальные перегородки образуют канал с уменьшающимся по ходу пара сечением, что позволяет поддерживать заданную скорость пара при постепенном снижении его массового расхода из-за конденсации. В направляющих горизонтальных перегородках между пучками труб первого и второго ходов выполнены отверстия для отвода конденсата пара. Под отверстиями установлены лотки и по кромке горизонтальных перегородок в месте прохода дополнительногс канала — торцевые лотки. Их назначение — направить потоки конденсата в короба, образованные швеллерами каркаса трубной системы.

Весь конденсат пара собирается в нижней части корпуса подогревателя. Отвод его осуществляется через патрубки Б, Б или Б2, перед которыми внутри корпуса установлены гидрозатворы, поддерживающие минимальный уровень конденсата в корпусе. Перед патрубками входа конденсата Е, Е или Е2 внутри корпуса установлены перфорированные короба для уменьшения возмущения колебания уровня под воздействием потока вводимого конденсата.

Подогреватели низкого давления смешивающего типа. Система регенерации низкого давления характеризуется рядом особенностей. Первые два подогревателя по ходу конденсата работают при давлении пара ниже атмосферного. Опыт эксплуатации показал, что иедогревы в этих подогревателях превышают нормы и держатся на уровне 8—10°С и выше. Причиной является присутствие в паре воздуха, поступающего через неплотности всей вакуумной зоны отборов турбины к Ш и П2. Повышенные недогревы в вакуумных ПНД получаются из-за увеличения парового сопротивления трубных пучков подогревателей для блоков большой единичной мощности. Недостатком системы регенеративных ПНД является незащищенность теплообменников от коррозии при повышениях концентрации Ог и СОг в питательной воде и конденсате греющего пара. Система регенерации низкого давления с поверхностными подогревателями является источником загрязнения питательного тракта оксидами железа и меди, особенно в подогревателях с трубами из латуни. Основными причинами поступления меди в водопа-ровой тракт являются коррозия и эрозия труб ПНД с водяной стороны. Средний срок службы трубных систем ПНД из латуни составляет 6—8 лет. ­