«Автоматизированные системы управления систем очистки турбинного конденсата тэс» - файл

приобрести
скачать (198.6 kb.)


ФГБОУ ВО «Калининградский государственный технический университет»

Институт морских технологий, энергетики и строительства

Кафедра энергетики

Реферат по дисциплине:

Автоматизация водоподготовительных установок на ТЭС

Тема: «Автоматизированные системы управления систем очистки турбинного конденсата ТЭС»

Вариант № 7

Работу выполнила:

студентка гр. 18-ТЭ

Шкурина Е.А.

Работу принял:

к.т.н. Филонов А.Г.

Калининград

2022


Содержание:

  1. Конденсатоочистка…………………………………………………………….3

  2. Автоматизированный контроль………………………………………………7

  3. Оборудование………………………………………………………………….16

Список литературы…………………………………………………………….19


  1. Конденсатоочистка

Конденсатоочистительные установки, предназначенные для глубокого обезжелезивания и обессоливания всего турбинного конденсата, являются обязательным элементом отечественных и зарубежных энергоблоков с прямоточными котлами. Кроме конденсата турбин, через конденсатоочистку проходит конденсат, возвращаемый из систем собственных нужд, а также обессоленная вода, добавляемая в цикл для восполнения потерь,— так называемый добавок. Необходимость 100%-ной очистки всей питательной воды обусловлена жесткими требованиями к ее качеству.
Благодаря конденсатоочистке уменьшается загрязненность питательной воды котла продуктами коррозии конструкционных материалов, а также ионодисперсными примесями; снижается загрязненность внутренней поверхности парообразующих труб и проточной части турбины, что удлиняет рабочую кампанию энергоблока между эксплуатационными промывками котла и проточной части турбины; ускоряется пуск и выход на расчетные параметры энергоблока после капитальных и текущих ремонтов.

Загрязнения конденсата содержатся в нем как в растворенном состоянии, так и в виде взвеси различной степени дисперсности, вплоть до коллоидной.

Основную массу нерастворенных загрязнений конденсата составляют продукты коррозии конструкционных материалов пароводяного тракта, в первую очередь соединения железа, меди и цинка. Содержание в конденсате продуктов коррозии может существенно колебаться, особенно возрастая в периоды изменения режима эксплуатации и при тюках энергоблока. Некоторое количество загрязнений, в том числе и находящихся во взвешенном состоянии, может поступать в конденсат из охлаждающей природной воды в результате ее присосов через неплотности конденсаторов.

При истощении фильтров конденсатоочистки в фильтрат может попасть некоторое количество соединений кремниевой кислоты, вытесняемых анионами сильных кислот. Кроме того, соединения натрия и силикаты попадают в турбинный конденсат в результате подсоса охлаждающей воды через неплотности конденсаторов. Если силикаты находятся в виде взвеси или в коллоидной форме, то они лишь частично могут быть задержаны фильтрами конденсатоочистки. Полностью эти примеси удаляются только после их разложения в котле и появления их в турбинном конденсате уже в растворенном виде.

Турбинный конденсат загрязняется кремниевой кислотой в начальный период эксплуатации энергоблока вследствие остающихся после монтажа котла веществ и неполного их удаления в процессе предпусковой (послемонтажной) промывки. Обычно это силикаты и кремнекислота (песок), которые постепенно переходят в паровой раствор, частично задерживаются на лопатках турбины, но большей частью поступают в турбинный конденсат.

«Самопромывка» турбины от веществ, задержанных на лопаточных аппаратах, происходящая при снижении параметров пара в энергоблоке, вызывает иногда резкое повышение концентрации кремниевой кислоты и различных солей в турбинном конденсате.

Конденсатоочистка обеспечивает также необходимое количество питательной воды при коррозионном разрушении конденсаторной трубки в период поиска места повреждения и отключения аварийной части конденсатора. При нормальной непрерывной работе энергоблока только аммиак при гидразинно-аммиачном режиме, дозируемый в питательную воду для поддержания в ней заданного pH, является основной примесью, определяющей ионный состав турбинного конденсата.

Особенность любой схемы конденсатоочистки— применение высокоскоростной фильтрации, вызванной большими объемами конденсата (1000 м3/ч и более), подлежащего очистке, и необходимость создания малогабаритной установки. Возможность применения высокоскоростной фильтрации обусловливается относительно невысокой загрязненностью турбинного конденсата.

Очистка конденсата осуществляется в две стадии: на первой — от взвешенных загрязнений с помощью механических фильтров, на второй— от растворенных примесей на ионитных фильтрах.

Практически осуществить глубокое обезжелезивание турбинного· конденсата довольно сложно, поскольку удалению подлежат частицы высокой дисперсности, в основном мельче 1 мкм. В зависимости от условий работы энергоблока может меняться фазовый, химический и дисперсный состав примесей, находящихся в конденсате, поступающем на БОУ. Наблюдения показывают, что, например, во время пуска энергоблока, а также при неустановившемся водно-химическом режиме в очищаемом конденсате присутствуют главным образом гидратированные окислы железа, а также крупные частицы двух- и трехвалентных окислов железа как с магнитными, так и диамагнитными свойствами. В этом случае визуальная проба на бумажном мембранном ультрафильтре с размерами пор 0,45 мкм имеет желтую и желто-коричневую окраску, свойственную перечисленным формам окислов железа. Установившийся же режим непрерывно работающего энергоблока характеризуется присутствием в очищаемом конденсате продуктов коррозии в виде тонкодисперсной взвеси ферромагнитного характера, в составе которой преобладает магнетит. При этом визуальная проба на бумажном ультрафильтре приобретает черную окраску. Наличие в турбинном конденсате устойчиво работающего с постоянной нагрузкой энергоблока ферромагнитной железоокисной взвеси (FeaOi, yFe203, 6Fe203) дает основание считать целесообразным использование магнитного метода очистки. Этот способ глубокого обезжелезивания турбинного конденсата может быть выполнен в двух вариантах. Первый состоит в том, что в схеме БОУ сохраняются механические фильтры, а повышение глубины обезжелезивания достигается предварительным магнитным укрупнением тонкодисперсных железоокисных частиц до размеров, позволяющих эффективно задерживать их взернистой насадке или в слое намытой волокнистой целлюлозы. Функцию укрупнения осуществляет магнитный аппарат — флокулятор. Во-втором варианте глубокого обезжелезивания электромагнитный фильтр с намагниченной шариковой загрузкой устанавливается в схеме блочной конденсатоочистки как единственный обезжелезивающий аппарат.

Физическая сущность работы электромагнитного флокулятора (рис. 1) основана на соединении между собой ферромагнитных частиц в магнитном поле. При этом образуются удлиненные цепочки — флокулы. Вырастая в рабочей зоне флокулятора до размеров, необходимых для их задержания в зернистой или волокнистой загрузке (50—150 мкм), укрупненные частицы выносятся из флокулятора потоком конденсата и оседают в фильтрующем слое механического сульфоугольного или целлюлозного фильтра. На формирующуюся в рабочей зоне аппарата флокулу одновременно действуют магнитная сила потокосцепле- ния Fa, равная Fa—χΗ grad Я, где χ —удельная магнитная восприимчивость частиц; Н—напряженность внешнего магнитного поля, и механическая сила движущегося потока конденсата FMex, пропорциональная квадрату скорости. При данной магнитной силе потокосцепления железоокисных частиц скорость потока конденсата должна, с одной стороны, обеспечить рост флокул до нужных размеров, с другой — не допустить накопления (задержания) частиц в магнитной зоне флокулятора. Иначе говоря, условия рабочей зоны флокулятора должны соответствовать неравенству Fuen>FMar.

Рис.1 Устройство магнитного флоакулятора.

Освобождение фильтрующей загрузки механического фильтра от задержанной железоокисной взвеси должно производиться путем гидроперегрузки отработавшего фильтрующего материала в один из вспомогательных фильтров, в котором он отмывается взрыхляющим потоком воды и воздуха. Осуществлять эту операцию в рабочем фильтре нежелательно во избежание оседания.

На рис. 2 изображен рабочий цикл фильтра до и после включения флокулятора, наглядно подтверждающий более глубокое обезжелезивание конденсата во втором режиме.





Рис. 2. Рабочий цикл обезжелезивающего фильтра до и после включения ЭМФЛ
1— до сульфоугольного фильтра; 2 — после сульфоугольного фильтра.

На рис. 3 показана наиболее перспективная схема блочной конденсатоочистки, включающая для механической очистки электромагнитный флокулятор со следующим за ним сульфоугольным механическим фильтром, а обессоливающую часть составляет ФСД. Схема может быть применена для блоков с любым графиком работы, но особенно рационально ее использование для блоков с полупиковым режимом эксплуатации. В условиях частых пусков и остановов энергоблоков, характерных для названных режимов, механический фильтр задерживает различные примеси, появляющиеся в этот момент в значительных количествах в питательной воде блока. В условиях установившегося режима работы комплекс флокулятора и механического фильтра также будет обеспечивать глубокую очистку конденсата от окислов железа.




Рис. 3. Схема конденсатоочистки энергоблоков с. к. д., работающих в режиме переменных
нагрузок.
1 — конденсатор; 2 — конденсатный насос первой ступени; 3— электромагнитный флокулятор; 4 — механический фильтр; S — ФСД; 6 — конденсатный насос второй ступени.

Для блоков, систематически работающих с постоянной нагрузкой, может быть применена схема, изображенная на рис. 4. Она включает электромагнитный фильтр, задерживающий железоокисную взвесь, а обессоливающую функцию выполняет ФСД. Возможность глубокой очистки турбинного конденсата по этой схеме, осуществленной на БОУ, а также надежность работы при этом энергоблока, систематически эксплуатируемого с максимальной нагрузкой, подтверждена трехлетним опытом работы одного из энергоблоков Средне- Уральской ГРЭС.




Рис. 4. Схема конденсатоочистки энергоблоков с. к. д., работающих в режиме постоянных нагрузок.
1 — конденсатор; 2 — конденсатный насос первой ступени; 3 — бак «грязного» конденсате; 4 — насос; 5 — электромагнитный фильтр; 6 — ФСД; 7 — конденсатный насос второй ступени.

При эксплуатации иониты постепенно загрязняются различными примесями воды. Для их очистки предложен ультразвуковой метод.

Сущность использования механических колебаний для очистки ионообменных материалов заключается в том, что при регенерации истощенного ионита он перемешивается с частотой вибрации в пределах инфразвукового, звукового и ультразвукового диапазонов. В результате с поверхности зерен удаляются механические примеси, которые затем выносятся водой.




Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации