Сепаратор непрерывной продувки "снп". Сепаратор непрерывной продувки Сар непрерывной продувки принцип действия

ЗФ ОАО ГМК «Норильский никель»

ПО «Норильскэнерго»

И Н С Т Р У К Ц И Я

по обслуживанию сепараторов непрерывной продувки котлов ТГМЕ – 464.

ПИ –188-50-05-03

г. Норильск – 2003 г.

ЗФ ОАО ГМК «Норильский никель»

ПО «Норильскэнерго»

УТВЕРЖДАЮ:

Главный инженер ТЭЦ-3

В.М.Ломенко

«___»_____________2003г.

И Н С Т Р У К Ц И Я

по обслуживанию сепараторов непрерывной продувки котлов ТГМЕ-464.

ПИ –188-50-05-03

1. Общая часть.

Настоящая инструкция составлена на основании заводской инструкции по обслуживанию сепараторов непрерывной продувки (1РНП, 2РНП) и обязательна для исполнения НСС, НС КТЦ, ст. машиниста котельного оборудования, машиниста обходчика.

2. Назначение сепараторов (расширителей) непрерывной продувки.

Сепараторы непрерывной продувки предназначены для сепарации пароводяной смеси, поступающей от котлов, при его непрерывной продувки, удаляющей из котла не прикипающий шлам, находящийся в котловой воде во взвешенном состоянии.

3. Устройство и техническая характеристика.

В котельном отделении установлено два сепаратора непрерывной продувки разных типов.

На 1РНП подаётся вода непрерывной продувки котлов № 1, 2.

На 2РНП подаётся вода непрерывной продувки котлов № 3, 2.

3.1. Сепаратор непрерывной продувки (1РНП) типа ТК – 3 однокорпусный, вертикального типа. Состоит из цилиндрического корпуса, двух эллиптических днищ, опор, штуцеров:

Подвода пароводяной смеси;

Отвода пара;

Отвода воды;

Присоединения предохранительного клапана;

Присоединения ВУК;

Регулятора уровня.

Регулятор уровня поплавкового типа. На корпусе имеется лаз Ду – 450 мм. Подвод пароводяной смеси от котлов № 1, 2 выполнен с двух противоположных сторон по касательной к окружности обечайки в кольцевой затвор. Сепарация пароводяной смеси производится за счёт действия центробежных сил.

На сепараторе установлен один предохранительный клапан типа СППК – 4 - 16 - 150. Клапан настраивается на давление срабатывания 1,15 Рр.

Характеристика сепаратора:

Диаметр корпуса – 1500 мм;

Объём – 5,5 м 3 ;

Температура – 170 °С;

Среда – насыщенный пар вода;

Марка стали – ВСТ 3 ПС 5.

3.2. Сепаратор непрерывной продувки (2РНП) ТКЗ типа СП – 1, 5 у, центробежный. Определение пара из поступающего потока пароводяной смеси происходит на специальных лопатках с малым радиусом кривизны. Аппарат однокорпусной, вертикального типа. Состоит из цилиндрического корпуса, двух эллиптических днищ, опор, штуцеров:

Подвода пароводяной смеси;

Отвода пара;

Отвода воды;

Подсоединения предохранительного клапана;

Подсоединения указателя уровня.

Внутри аппарата размещаются: лопаточное устройство, решётка, конус, предотвращающий воздействие пароводяной смеси на уровень воды, противозакручивающееся устройство в нижнем днище. На сепараторе установлено два предохранительных клапана типа СППК – 4 – 16 – 150, один на корпусе, другой на трубопроводе отвода пара. Регулятор уровня – поплавкового типа.

Характеристика сепаратора:

Диаметр корпуса – 800 мм;

Рабочее давление – 8 кгс/см 2 ;

Объём – 1,5 м 3 ;

Температура – 170 °С;

Среда – насыщенный пар вода;

Давление при Г. И. – 11 кгс/см 2 ;

Производительность по воде – 28,4 т/ч;

Производительность по пару – 12,5 т/ч.

4. Схема подключения 1 РНП.

Котловая вода из двух выносных циклонов котла по трубопроводу Ду 28х3 поступает в сепаратор непрерывной продувки или в расширитель периодической продувки при не работе РНП. На трубопроводе последовательно установлены: два запорных вентиля Ду – 20, расходомерная шайба, регулятор давления Ду – 20, запорный вентиль Ду – 20 на линии в сепаратор, запорный вентиль Ду – 20 на линии в расширитель периодической продувки. После сепаратора пар отводится в общестанционный коллектор 6 ати.

На паропроводе установлены:

обратный клапан, задвижка Ду - 150. До обратного клапана выполнена линия воздушника на воронку до задвижки – линия ревизии в выхлопной трубопровод предохранительного клапана. Вода после сепаратора поступает в расширитель периодической продувки и далее в барбатёр.

Уровень воды в сепараторе поддерживается регулятором уровня и контролируется по ВУК. При включенном в работу регуляторе уровня должны быть открыты задвижки ДНП – 2, 3 и вентиля поплавковой камеры по воде и пару. Задвижка ДНП – 1 должна быть закрыта.

5. Порядок включения 1РНП в работу.

Перед включением сепаратора в работу необходимо проверить состояние:

Тепловой изоляции;

Арматуры и крепежа фланцевых соединений;

Контрольно – измерительных приборов;

Водоуказательной колонки и её освещение;

Площадки и лестницы.

Задвижку до регулятора уровня ДНП – 2;

Задвижку после регулятора уровня ДНП – 3;

Задвижку помимо регулятора уровня ДНП – 1;

Вентиля поплавковой камеры по пару и воде;

Вентиль воздушника;

Вентиля на манометр;

Задвижку на паропроводе в коллектор 6 ати (1ПНП).

Включение сепаратора должно производиться с прогревом в следующей последовательности:

Медленно открыть вентиль Ду – 20 до регулятора давления НП – 1, 2;

Подорвать вентиль Ду – 20 (НП – 3) и регулятор давления, подать пароводяную смесь в сепаратор не допуская гидравлических ударов.

Прогреть сепаратор в течении 20 – 30 минут контролируя давление и выход пара с воздушника;

При давлении 1 ати продуть водяной и паровой вентили ВУК и включить ВУК в работу;

Закрыть задвижку ДНП – 1 помимо регулятора уровня;

Постепенно полностью открыть вентиль НП – 3;

При повышении уровня проконтролировать работу регулятора;

В статье дана информация о непрерывной и периодической продувке котла, приведена реальная схема продувки и конструкторские чертежи связанные с РНП и РПП

Проблемы из-за солей в котловой воде

В котловой воде должен поддерживаться постоянный солевой состав, т.е. ввод солей и загрязнений с питательной водой должен соответствовать выводу их из котла. Это достигается проведением непрерывной и периодической продувок.

При недостаточном выводе солей из котла происходит накопление их в котловой воде и интенсивное накипеобразование на теплонапряжённых участках экранных труб, что снижает теплопроводимость труб, приводит к отдулинам, разрывам, аварийным остановам, и соответственно к снижению надёжности и экономичности работы котла. Поэтому оптимальный и своевременный вывод солей и шлама из котла имеет решающее значение.

Сепараторы пара в барабане

Чем выше параметры пара, тем хуже растворяются соли в питательной воде. Чем меньше растворенных солей в котловой воде и чем суше в итоге пар, тем он считается чище. Вынос влаги с паром считается недопустимым, так как в ней содержатся соли, и при испарении они осядут на внутренних поверхностях труб в виде осадка.

Внутри барабана котла находятся специальные устройства (сепараторы), которые отделяют влагу от пара. Очень часто внутри барабанов котлов устанавливаются циклонные сепараторы, которые отделяют водные частицы от пара. Также применяют жалюзийные сепараторы, такой сепаратор показан на схеме барабана среднего давления.

Для предотвращения выпадения накипи на поверхностях теплообмена котла, в барабан вводят фосфаты, при этом в котловой воде образуются труднорастворимые соединения в виде шлама. Вывод солей из барабана котла достигается за счет продувки.

Обычно барабан разбивается на чистый отсек и грязные. Вода из чистого отсека продувается в грязный.

Это делается для того, чтобы потерять как можно меньше воды с продувкой. Продувка будет осуществляться из грязного (солевого отсека), где концентрация солей намного выше, чем в чистом отсеке, следовательно унос воды с продувкой из грязного отсека будет ниже.

Грязные отсеки меньше, чистого, поэтому основная часть пара генерируется в чистом отсеке и следовательно общее содержание солей в паре падает. Это называется ступенчатым испарением. Ступенчатое испарение в барабане котла (или за его пределами в случае использования выносных циклонов) снижает затраты на подготовку воды, и затраты на топливо, так как с продувкой мы теряем тепло.

Читайте также: генератор-Т-16-2УЗ

Как осуществляется непрерывная продувка котла

Котловая вода должна быть такого качества, чтобы исключить:

1. Накипь и шлам на поверхностях нагрева.
2. Отложения различных веществ в пароперегревателе котла и паровой турбине.
3. Коррозию трубопроводов пара и воды.

Расчет величины продувки котла:

Продувка определяется в процентах от номинальной паропроизводительности котла:

Р=Gпр/Gпар * 100%

Согласно пункту 4.8.27 правил технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ величина непрерывной продуки котла принимается:

• Не более 1% для КЭС
• Не более 2% для КЭС и отопительных ТЭЦ восполнение потерь на которых производится с химически очищенной водой
• Не более 5% на отопительных ТЭЦ, при 0% возврата пара от потребителей

Т.е если у Вас к примеру, конденсационная станция с турбиной К-330-240 с расходом свежего пара 1050 т/ч то величина продувки составит 10,5 т/ч.

Соответственно расход пара из котла определяется как разность расхода пительной воды и расхода продувки.

Размер непрерывной продувки при различных режимах работы должен дистанционно поддерживаться по расходомеру непрерывной продувки или регулироваться машинистом котла по требованию персонала химцеха.

Периодическая продувка

Периодическая продувка производится с целью вывода шлама из нижних точек всех коллекторов и направляется в расширитель периодической продувки и далее через барбатёр в промливневую канализацию.

Периодическая продувка, как ясно из названия не носит постоянного характера и производится время от времени. Периодическая продувка ограничена по времени и продолжается не более 30 секунд. Считается, что почти весь шлам удаляется сразу в первые секунды продувки.

Пример с эксплуатации: Периодическая продувка котла №3 проводится в среду и субботу персоналом КТЦ под контролем оперативного персонала химцеха. Каждая панель экранов продувается при полном открытии вентиля периодической продувки в течение 30 сек. При нарушении режимов по требованию персонала химцеха производятся внеочередные периодические продувки. При растопках котла периодические продувки производятся при 20, 60 атм в барабане котла и при достижении номинальных параметров.

Размер непрерывной продувки и время проведения периодических продувок фиксируются в суточных ведомостях экспресслаборатории дежурным лаборантом или начальником смены химцеха.

Читайте также: деаэратор принцип работы

Схемы и чертежи продувки котла

Схема продувки котла

Это часть из реальной развернутой схемы парогазовой установки 450 МВт. На схеме показано, как осуществляется непрерывная и периодическая продувка.

Непрерывная продувка из барабана высокого давления поступает в сепаратор/раширитель непрерывной продувки. На линии по ходу среды устанавливается: запорная ручная арматура, расходомер, электрофицированый регулятор, набор дроссельных шайб, электрофицированная арматура и набор дроссельных шайб.

В конце статьи приведен пример расчета расширителя непрерывной продувки.

РНП оборудован предохранительным клапаном.

В данной схеме, насыщенный пар из сепаратора непрерывной продувки отправляется в барабан низкого давления. На паропроводе устанавливается запорная ручная арматура и обратный клапан. Дренаж из РНП будет отправляется в бак чистых стоков.

Продувка из РНП отправляется в расширитель периодической продувки, на линии устанавливаются электрический регулирующий клапан и запорная ручная арматура. Далее дренаж из РПП сбрасывается в бак слива из котлов.

Чертеж паропровода из сепаратора непрерывной продувки к деаэратору

На конструкторском монтажно-сборочном чертеже показана компоновка паропровода низкого давления из расширителя непрерывной продувки в атмосферный деаэратор. На паропроводе установлены две арматуры, одна – запорная (позиция 2) и другая – обратный клапан (позиция 1), чтобы пар не смог пойти обратно в расширитель.

Чертеж выхлопа от предохранительного клапана РНП

На другом чертеже показан выхлопной трубопровода от предохранительного клапана РНП. Трубопровод от предохранительного клапана направляется к краю главного корпуса и в створе колонн уводится на крышу, на высоту более 2х метров, чтобы обеспечить безопасность персоналу станции. На выхлопном трубопроводе предусматривается гидрозатвор, для удаления дренажа в дренажный коллектор. Из опыта эксплуатации диаметр трубы гидрозатвора рекомендуется делать больше, чем обычного дренажа, для препятствия его засорения, так как в выхлопной трубопровод из атмосферы могут попадать листья и другая грязь.

Чертеж выпара из расширителя периодической продувки

тепловой расчет РНП

Рассмотрим балансы расширителя на примере. Будем считать продувку котла ЕП-670-13,8-545 ГМ работающего с турбиной Т-180/210-130.

Исходные данные: расход питательной воды: Gпв = 187,91 кг/с

Принимаем расход продувочной воды: Gпр = 0,3 % * Gпв = 0,03*187,91 = 5,64 кг/с

Принимаем давление в расширителе непрерывной продувки: Pрнп = 0,7 МПа

У нас будет два уравнения и два неизвестных, а именно:

• Gпр1 - расход воды на выходе из РНП
• Gпр2 – расход пара на выходе из РНП (этот пар сбрасывается в деаэратор повышенного давления 0,6 МПа)

Уравнения:

1. Gпр = Gпр1 + Gпр2
2. Gпр*hпр = Gпр1* hпр’ + Gпр2* hпр’’

Известные величины: 1,20 ГБ (1 300 147 052 байт)

• Расход продувки поступающей из барабана котла: Gпр = 5,64 кг/с
• Энтальпия продувочной воды из барабана: hпр определяется, как энтальпия воды при давлении насыщения в барабане, hпр = f(Pб)=f(13,8 МПа) = 1563 кДж/кг
• Энтальпия воды на выходе из РНП: hпр’, определяется как энтальпия воды при насыщение в РНП: hпр’=f(Pрнп) = f(0,7 МПа) =697,1 кДж/кг
• Энтальпия пара на выходе из РНП: hпр’’, определяется как энтальпия насыщенного пара в РНП: hпр’=f(Pрнп) = f(0,7 МПа) =2763,0 кДж/кг

Все энтальпии определялись в программе water steam pro, о ней мы рассказывали в статье Уравнение материального баланса и выбор деаэратора и там же есть ссылки, где ее можно скачать.

Итоговые уравнения:

1. 5,64 = Gпр1 + Gпр2
2. Gпр*1563 = Gпр1* 697,1 + Gпр2* 2763,0

Находим неизвестные:

• Gпр1 = 3,27 кг/с
• Gпр2 = 2,36 кг/c

(Visited 45 230 times, 16 visits today)

Непрерывная продувка барабанных котлоагрегатов осуществляется для уменьшения солесодержания котловой воды и получения пара надлежащей чистоты. Величина продувки (в процентах от производительности котлоагрегатов) зависит от солесодержания питательной воды, типа котлоагрегатов и т.п.

Сепаратор представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд (см. рисунок7) с плоскими или эллиптическими донышками, подводящим сплющенным патрубком или патрубком кругового сечения и паро- и водоотводящими патрубками и поплавковым регулятором, который автоматически поддерживает уровень воды. Закрутка потока осуществляется за счет организованного подвода воды на внутреннюю стенку сепаратора или за счет установки внутренних направляющих устройств. Обычно расход продувочной воды на сепаратор составляет от 1% до 5% производительности котла. Разделение на фракции происходит за счет падения давления у потока котловой воды, при его попадании в меньший объем.

Разделение на пар и воду происходит в средней части сепаратора. Пар, сохраняя вращательное движение, направляется в паровое пространство и отводится через патрубок, расположенный на верхнем днище. Вода стекает по внутренней поверхности сепаратора в водяной объем и отводится через патрубок, расположенный в нижней части корпуса. На нижнем днище предусмотрен штуцер для отвода воды из сепаратора при его отключении и для периодической очистки нижней части водяного объема от шлама и загрязнений.

Рисунок 7 - Сепаратор непрерывной продувки

А – подвод продувочной воды; Б – отвод отсепарированного пара; В – дренаж;Г – отвод отсепарированной воды.

1 – задвижка выхода отсепарированной воды; 2 – регулятор уровня воды; 3 – сопло для входа продувочной пароводяной смеси; 4 – опоры; 5 – патрубок для выхода пара; 6 – верхнее и нижнее донышко; 7 – корпус сепаратора; 8 – указатель уровня воды; 9 – задвижка на дренаж.

Для уменьшения потерь тепла и конденсата с продувочной водой применяются сепараторы – расширители. Давление в расширителе непрерывной продувки принимается равным , пар из расширителя непрерывной продувки обычно направляют в деаэраторы.

Тепло продувочной воды (от сепаратора непрерывной продувки) экономически целесообразно использовать при количестве продувочной воды больше 0,27 кг/с. Эту воду обычно пропускают через теплообменник подогрева сырой воды. Вода из сепаратора подается в охладитель или барботер, где охлаждается до 40 – 50ºС, а затем сбрасывается в канализацию.

Рисунок 8- Схема непрерывной продувки

Расход продувочной воды из котлоагрегата определяется по заданному его значению в процентах от :

,

кг/с.

Количество пара, выделяющегося из продувочной воды, определяется из уравнения теплового баланса:

и массового баланса сепаратора:

.

Рисунок 9- Узел сепаратора непрерывной продувки

Энтальпию влажного пара в расширителе при определимпо формуле:

,

Количество сливаемой воды в барботёр:

,

где -энтальпия влажного пара в расширителе, кДж/кг;

Степень сухости пара на выходе из расширителя непрерывной продувки;

Теплота парообразования при давлении кДж/кг;

Количество пара, выделяющегося в расширителе из продувочной воды, кг/с;

Расход котловой воды на непрерывную продувку, кг/с;

Энтальпия продувочной воды (равна энтальпии кипящей воды в барабане, ,при давлении ), кДж/кг;

Энтальпия кипящей воды в расширителе непрерывной продувки (при давлении ), кДж/кг;

Расход воды из расширителя непрерывной продувки, кг/с.

Сепаратор непрерывной продувки циклонного типа предназначен для разделения продувочной воды котла на пар и воду образующейся из продувочной воды паровых котлов при снижении её давления от внутрикотлового до давления в сепараторе и с целью последующего использования тепла воды и пара. Разделение происходит за счёт действия центробежных сил, обусловленных тангенциальным вводом воды в сепаратор. После этого к потребителю поступает пар высокой степени сухости.

Сепараторы непрерывной продувки СНП могут применяться в системах сбора конденсата с целью сокращения расхода потребляемого пара и потерь тепла с отводимой пароконденсатной смесью.

В сепараторах продувки помимо тангенциального подвода конденсата (продувочной воды) установлены вертикальные жалюзийные каплеуловители для осушки пара вторичного вскипания.

Основные параметры и технические характеристики

Устройство и принцип работы

Сепаратор непрерывной продувки представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд (см. Рис.1) с эллиптическими донышками, подводящими противоположно размещенными патрубками, паро- и водоотводящими патрубками, указателем уровня для визуального контроля, клапаном предохранительным пружинным, и поплавковым конденсатоотводчиком, который автоматически поддерживает уровень воды. Закрутка потока осуществляется за счет организованного подвода пароводяной смеси на внутреннюю стенку сепаратора с установкой внутренних направляющих устройств. Обычно расход продувочной воды на сепаратор составляет от 1% до 5% производительности котла.

Разделение на пар и воду происходит в средней части сепаратора. Пар, сохраняя вращательное движение, направляется в паровое пространство и отводится через патрубок, расположенный на верхнем днище. Вода стекает по внутренней поверхности сепаратора в водяной объем и отводится через патрубок, расположенный в нижней части корпуса. На нижнем днище предусмотрен штуцер для отвода воды из сепаратора при его отключении и для периодической очистки нижней части водяного объема от шлама и загрязнений.

Рис. 1. Чертеж сепаратора непрерывной продувки

Рис. 2. Схема обвязки сепаратора непрерывной продувки

На цилиндрической части корпуса сепаратора непрерывной продувки приварены две опоры для установки сепаратора и сопла для тангенциального подвода пароводяной смеси продувочной воды котла в сепаратор. В верхнем донышке сепаратора установлен патрубок с фланцем для выхода отсепарированного пара, а в нижнем донышке - штуцер с вентилем для спуска воды из сепаратора при его отключении и для осуществления возможности периодического вывода из нижней части водяного объёма шлама и загрязнений.

В нижней цилиндрической части корпуса имеется поплавковый конденсатоотводчик и указатель уровня. С помощью указателя уровня ведется визуальное наблюдение за уровнем воды. Поплавковый конденсатоотводчик предназначен для автоматического поддержания постоянного уровня воды в сепараторе.

Пар направляется в паровое пространство, а отделившаяся вода стекает по внутренней стенке сепаратора в водяной объем.

Порядок установки

Монтаж сепаратора продувки производится в соответствии с технической документацией, разработанной специализированными проектными организациями и требованиями инструкции по монтажу.

Для предотвращения возможного повышения давления на корпусе сепаратора предусмотрен клапан предохранительный пружинный.

Сепаратор непрерывной продувки устанавливается в вертикальном положении на заранее смонтированные опорные балки. Далее устанавливаются контрольно-измерительные приборы, предохранительные устройства, поплавковый конденсатоотводчик и производится обвязка трубопроводами.

Установка сепаратора продувки СНП должна обеспечивать возможность осмотра, ремонта и очистки его как с внутренней, так и с наружной стороны, должна исключать опасность его опрокидывания. Зависание сепаратора на подсоединяющих трубопроводах не допускается.

При монтаже для удобства обслуживания сепаратора могут быть устроены площадки и лестницы, которые не должны нарушать прочности, устойчивости и возможности свободного осмотра и очистки наружной поверхности.

После установки и крепления сепаратора непрерывной продувки, обвязки и оснащения его арматурой, необходимо выполнить гидравлическое (пневматическое) испытание. После гидравлического испытания проводится промывка сепаратора и трубопроводов, проверка работоспособности арматуры, поплавкового конденсатоотводчика, предохранительного клапана, после чего сепаратор включается в работу.

Техническое обслуживание и эксплуатация

Условием нормальной и надежной эксплуатации сепаратора непрерывной продувки является обеспечение непрерывного отвода пара и воды из сепаратора и поддержание давления в сепараторе в установленных пределах. Это достигается при исправном состоянии поплавкового конденсатоотводчика и клапана предохранительного.

Сепаратор непрерывной продувки должен находиться под постоянным наблюдением обслуживающего персонала. За исправным состоянием поплавкового конденсатоотводчика следует установить надлежащий контроль:

• один раз в смену проверять смотровое стекло, которое необходимо установить за конденсатоотводчиком;
• не реже 3-х раз в смену производить контроль за давлением пара;
• не реже 3-х раз в смену производить контроль за наличием нормального уровня конденсата в корпусе по водоуказательному стеклу;
• не реже одного раза в смену производить продувку указателя уровня в зависимости от качества продувочной воды.

Клапан предохранительный необходимо принудительно подрывать не реже одного раза в смену с последующим контролем за возвращением клапана в исходное положение и отсутствие пропусков пара. Периодическая ревизия сепаратора должна производиться как с профилактическими целями, так и для выявления причин возникших неполадок.

Осмотр и очистка корпуса сепаратора продувки должны производиться не реже одного раза в 2-3 года во время останова сепаратора для текущего и капитального ремонта.

Сепараторы непрерывной продувки должны подвергаться техническому освидетельствованию после монтажа, до пуска в работу, периодически в процессе эксплуатации и в необходимых случаях внеочередному освидетельствованию.

При длительном ремонте, а также недостаточной плотности отключающей арматуры ремонтируемое оборудование следует отглушить. Толщина заглушек должна соответствовать параметрам рабочей среды.

При ослаблении болтов на фланцевых соединениях необходимо соблюдать осторожность с тем, чтобы находящиеся внутри сепаратора продувки и трубопроводов пар и вода не могли вызвать ожоги у людей.