Редукционные охладительные установки

Основное назначение охладительной установки - понижение температуры и давления водяного пара.

Существуют две разновидности редукционных установок:

1. собственно редукционно-охладительные установки (РОУ);

2. быстродействующие редукционно-охладительные установки (БРОУ). Именно БРОУ предназначены для сброса излишков острого пара при определенных состояниях работы энергоблока (моменты пуска или остановки), возникновении избыточного давления перегретого пара, уменьшении нагрузки генератора и т.д.

Основные принципы работы


Насыщенный пар редукционной установки посредством паропровода через запорную задвижку рис. 1 (поз. 1) поступает к регулирующему клапану (поз.2), в котором происходит первичное уменьшение его давления.

Во время работы охладительной установки создается значительный перепад давления внутри нее, и как следствие, возникает сильный шум. Для его подавления редукционные установки снабжаются дополнительными устройствами снижения давления.

В целях уменьшения шума до приемлемых значений применяется один либо несколько шумоглушителей, снабженных дроссельной рис. 1 (поз.3)и (или) дроссельно-охладительной решетками. Количество шумоглушителей в охладительной установке обусловлено значением разности давлений первоначального и редуцированного пара.

Необходимо отметить, что шумоглушители не являются постоянным структурным элементом БРОУ и эксплуатируются только в случаях больших перепадов давления.

Охладительная установка осуществляет понижение температуры перегретого пара путем впрыска охладителя (воды) в паровой поток посредством специальной трубки охладительной решетки узла шумоглушителя (или через форсунку непосредственно в охладитель пара) рис.1 (поз.3).

Согласно законам термодинамики, острый пар охлаждается до необходимых значений, расходуя тепло на испарение охлаждающей воды.

Требуемая температура охлажденного пара в редукционно-охладительной установке достигается путем регулирования расхода перегретого пара и воды с учетом их первоначальных температур.

Размеры и конструкция охладителей пара могут разниться в зависимости от их мощности и других рабочих параметров.

Охладительная установка автоматически поддерживает необходимые параметры давления и температуры редуцированного пара с помощью электронных устройств, которые непосредственно регулируют работу парового (поз.2) и водяной (поз.9) клапанов.

С целью дополнительной регулировки температуры пара в быстродействующих редукционно-охладительных установках применяется вентиль игольчатого типа (поз.7).

Для полного контроля над потоком охлаждающей воды, в устройствах БРОУ, РОУ и ОУ монтируется запорная арматура (поз.8).

Для безопасной эксплуатации и недопущения превышения давления разработаны и применяются импульсно-предохранительные устройства, в состав которых входят два клапана: предохранительный (поз.5) и импульсного (поз.6) количество которых напрямую зависит от технических параметров всей охладительной установки.

При проектных расчетах параметров редукционной установки необходимо предусматривать следующий момент. Минимальное давление срабатывания предохранительных клапанов в БРОУ 0.25 МПа (2.5 кгс/см²). В тоже время существуют редукционно-охладительные установки с номинальным давлением охлажденного пара 0.12 МПа (1.2 кгс/см²). В этом случае необходимо применять технологическое повышение рабочего давления до 0.25 МПа (2.5 кгс/см²).

В редукционных установках пар последовательно проходит через потребное количество ступеней понижения давления до получения необходимых значений давления с некоторым снижением температуры (за счет потери тепла, расходуемого на испарение охлаждающей воды).

Охладительная установка (ОУ) понижает температуру пара аналогично работе редукционных охладительных установок. Отличаются они конструктивными особенностями сопел, которые оптимизируют процессы подачи воды и пара, не допуская при этом попадания воды на горячую поверхность трубы.

Требования к редукционным охладительным установкам:

  • Производство редукционных установок строго регламентируется требованиями ТУ 3113-001-79315310-2006 и ПБ 10-573-03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды»;

  • Редукционно-охладительная установка в режиме эксплуатации должна обеспечивать постоянные параметры пара в пределах от 40 до 100% от номинальной мощности;

  • температура насыщения пара в быстродействующей редукционно-охладительной установке при 20°С (293 К) не должна превышать требуемую температуру острого пара;

  • Работа предохранительных клапанов охладительной установки должна обеспечивать необходимую пропускную способность установки;

  • Уклон при монтаже трубопроводов редукционной установки должен составлять не менее 1:500 в направлении движения потока пара;

  • Монтаж паровых трубопроводов охладительной установки должен обеспечивать безопасность эксплуатации путем ограничения нагрузок на несущую арматуру, одновременно предусматривая возможность их теплового расширения;

  • Подготовка технической воды для работы редукционных установок до значений показателей, предусмотренных требованиями к воде для питания котлов повышенного давления;

  • Монтаж температурных датчиков с целью контроля температуры редуцированного пара проводится в быстродействующих редукционно-охладительных установках на расстоянии 5-ти метров от места впрыска воды;

  • Редукционная установка должна содержать импульсно-предохранительные устройства, которые размещают на любом участке паропровода не менее чем в полутора метрах до ближайшего конструктивного элемента;

  • Запрещена работа охладительной установки в условиях, отличных от указанных в технической документации.

Комплектность поставки редукционных установок

  • вентиль паровой;

  • клапан дросселя;

  • охладитель пара (или шумоглушитель);

  • узел шумоглушителя с дроссельной решеткой;

  • защитное устройство импульсного типа;

  • клапан регулировки подачи воды;

  • вентиль игольчатый;

  • вентиль запорный для воды.

Возможна полная комплектация охладительной установки с поставкой под заказ трубопроводов, несущих конструкций, автоматических устройств управления, контрольных приборов.

Схемы и технические характеристики РОУ, РУ, ОУ

Рис.1. Схема редукционно-охладительной установки

Схема редукционно-охладительной установки
1 — задвижка, 2 — клапан регулирующий (пар), 3 — охладитель пара или узел шумоглушителя с дроссельно-охладительной решеткой, 5 — клапан предохранительный, 6 — клапан импульсный, 7 —  вентиль игольчатый, 8 — вентиль запорный, 9 — клапан регулирующий (вода), 10 — задвижка.

Рис. 2 Схема редукционной установки

Схема редукционной установки
1 — задвижка, 2 — клапан регулирующий (пар), 4 — узел шумоглушителя с дроссельной решеткой, 5 — клапан предохранительный, 6 — клапан импульсный

Рис.3. Схема охладительной установки

Схема охладительной установки
1 — задвижка, 3 — охладитель пара, 7 — вентиль игольчатый, 8 — вентиль запорный, 9 — клапан регулирующий (вода), 10 — задвижка.