Подогреватели низкого давления поверхностного типа. в регенеративной системе низкого давления большинства современных турбин пока преобладают поверхностные подогреватели (пнд). Они выполняются в виде цилиндрического вертикального корпуса, в верхней части которого помещается водяная камера для отвода и подвода нагреваемой воды, отделяемая от основной части корпуса трубной доской; в ней закреплены u-образные трубки, составляющие поверхность нагрева подогревателя (трубную систему). В случае простейшей конструкции пнд (без встроенного пароохладителя) пар подается в верхнюю часть корпуса и омывает трубную систему, двигаясь к нижней части корпуса. В паровом пространстве между трубками устроены специальные перегородки, которые направляют паровой поток и осуществляют его движение в несколько ходов. Конденсат греющего пара отводится через патрубок в днище корпуса в нижней части корпуса из конденсата пара образуется водяной объем, в эту часть подводится конденсат греющего пара (дренаж) подогревателей более высокого давления. Над водяным объемом устроена кольцевая
перфорированная трубка, через которую отводится воздух. В качестве поверхности нагрева применяют обычно гладкие трубы 16x1 (для отдельных рядов 16x2), соединение концов труб с трубными досками осуществляется методами вальцовки или вальцовки с приваркой. В случае более сложной конструкции при наличии пароохладителя его помещают в центральной части подогревателя, а греющий пар подводят к нему в нижней или средней части корпуса.
Основные параметры и технические требования пнд содержатся в специальном ост. так, недогрев в пнд (разность между температурой насыщения, соответствующей давлению греющего пара, и температурой воды на выходе из подогревателя) при номинальном режиме работы не должен превышать 3°с в пнд без охладителей пара и 2°с — с охладителями.
В трубной системе пнд для блоков с начальными параметрами пара применяют трубки из нержавеющей стали х18н10т и сплава мнж-5-1. Ранее на таких блоках пнд имели трубные пучки из латунных трубок, эксплуатация их показала, что в этом случае питательный тракт быстро загрязняется оксидами меди и железа, это приводит к снижению мощности блока, надежности и экономичности его работы. Для блоков 300 мвт была выпущена серия пнд-400-26-7, где первая цифра означает площадь поверхности нагрева, м2, вторая — максимальное давление нагреваемой, а третья—греющей среды, кгс/см2. В процессе эксплуатации выявились некоторые недостатки таких подогревателей, недостаточная их надежность и тепловая эффективность, это привело к созданию в цкти совместно с ткз подогревателя пн-550 с повышенной поверхностью теплообмена 550 м2 и некоторыми изменениями в конструкции (сокращение длин свободных пролетов труб, замена плоских фланнев воротниковыми и др.).
Для блоков 800 МВт применяют ПНД типа ЦН-1500. В подогревателях, предназначенных в качестве первых ступеней подогрева по ходу конденсата, основные узлы унифицированы. Трубные доски приваривают к корпусу подогревателей, что повышает плотность парового пространства. Крышка на водяной камере разъемная; фланцевый разъем расположен выше водяных патрубков, это облегчает и сокращает сроки ремонта подогревателей. В разъеме на камере применено мембранное уплотнение.
Анкерные связи для подкрепления трубной доски полностью размещены внутри водяной камеры, имеющей специальное устройство для их установки. Для уменьшения полных длин труб и сокращения прямых участков в U-образных гибах трубные пучки в подогревателях выполнены из двух симметричных частей. Промежуточные перегородки трубного пучка имеют по периферии бортики для сбора стекающего по поверхности трубок конденсата пара. Конденсат с этих перегородок отводится в нижнюю часть корпуса через трубы каркаса пучка, в которых в местах прохода через промежуточные перегородки имеются специальные окна для стока конденсата с перегородок.
Паровоздушная смесь отсасывается через кольцевую перфорированную трубу. Для предотвращения поступления к ней пара там же, в нижней части корпуса, несколько выше уровня конденсата расположен кольцевой гидрозатвор, заполняющийся конденсатом, стекающим по швеллерам и другим элементам трубного пучка. Подогреватели этого типа имеют два варианта подвода греющего пара: через один и через два патрубка. Против паровых патрубков установлены отбойные щиты, связанные с каркасом трубного пучка. Для турбин 1200 и 1000 МВт (К-1000-60/3000, К-1000-60/1500) созданы еще более крупные ПНД с поверхностями нагрева площадью соответственно 2300 и 3000 м2. Подогреватель ПН-2300-25-7-У1, используемый в качестве подогревателя П2 в тепловой схеме турбины К-1200-240.
В подогревателях этого типа приняты такие новые
технические решения, перечисленные ранее, как мембранное уплотнение фланцевого разъема для предупреждения «запаривания» свежим паром тоубы отсоса паровоздушной смеси, которое может произойти из-за его холостых протечек, установлен гидрозатвор в зоне нижней направляющей перегородки трубного пучка; трубы каркаса трубной системы использованы для отвода конденсата греющего пара из каждого отсека трубного пучка в нижнюю часть корпуса подогревателя, и, кроме того, на входе пара в трубный пучок образована парораспределительная камера, с помощью которой пар равномерно распределяется по всей высоте трубного пучка; через трубный пучок пар движется параллельными потоками, что позволяет сократить потерю давления в пучке, существенно уменьшить расстояние между соседними направляющими перегородками и повысить вибрационную надежность трубного пучка. В нижней части подогревателя с помощью перфорированного лотка образован смешивающий воздухоохладитель, что способствует повышению концентрации неконденсирующихся газов в отводимой паровоздушной смеси.
