Автоматизация конденсаторов турбин

При работе турбины в конденсаторе поддерживается давление примерно 0,04—0,05 МПа (вакуум 95—96%).Известно, что чем ниже давление в конце процесса расширения пара в турбине, тем больше тепловой энергии пара превращается в механическую энергию, идущую на выработку электроэнергии в генераторе. Глубокий вакуум в конденсаторе достигается за счет термодинамического свойства водяного пара, заключающегося в том, что давление насыщенного и влажного пара однозначно связано с температурой и глубокому вакууму, поддерживаемому в конденсаторе, соответствует температура пара примерно 30° С, которой можно достичь путем охлаждения водой, нагнетаемой в конденсатор циркуля­ционными насосами из водохранилища или сборника градирни.

Охлаждающая вода проходит по системе трубок, заполняющих внутренний объем конденсатора. Образующийся при этом конденсат скапливается в сборнике, откуда его откачивают конденсатными насосами. Одновременно в конденсаторе скапливается воздух и другие газообразные вещества, приносимые с паром и проникающие в полости турбины, находящиеся под вакуумом, через различные неплотности.

Для удаления газов служат эжекторы, откачиваю­щие их вместе с некоторым количеством пара из верхнего, холодного объема конденсатора. Откачка газов происходит постоянно и не требует автоматического регулирования.

Для обеспечения оптимального режима работы конденсатора, уровень в нем должен поддерживаться в заданных пределах при всех режимах работы турбины. Снижение уровня может вызвать попадание в насосы вместе с конденсатом пара, что вызовет быстрый износ их рабочих колес. Величина уровня зависит от количества конденсата, откачиваемого конденсатными насосами. Количество конденсата регулируется с. помощью клапана КРУК (рис. 5-1) на линии конденсата перед ПНД-2.

Рис. 5-3 Сдвоенный клапан автоматического регулятора уровня и рециркуляции в конденсаторе турбины.

При достаточно высоких нагрузках обычный авторегулятор уровня, получающий командный сигнал по положению уровня в конденсатосборнике, и дополнительный - по положению клапана (т. е. по расходу конденсата), обеспечивает условия эксплуатации регулируемого участка. Однако при снижении нагрузки регулятор уже не может поддерживать уровень в заданных пределах, а кроме того, расход конденсата через охладители эжекторов становится недостаточным, что может быть причиной срыва вакуума в конденсаторе. Поэтому прибегают к возврату некоторого количества конденсата, откачанного насосами, обратно в конденсатор (рециркуляции). Регуляторы уровня и рециркуляции в конденсатор могут быть раздельными, но в большинстве случаев обе операции выполняются одним регулятором, как показано на схеме рис. 5-2. С этой целью применяются сдвоенные клапаны, управляющие расходом конденсата от насосов и рециркуляцией воды из напорной линии в конденсатор. На рис. 5-3 показана одна из конструкций сдвоенного клапана.

Верхний клапан 1 управляет расходом воды, откачиваемой насосами из конденсатора. По мере подъема его расход воды увеличивается. Выведенный наружу шток 2 этого клапана соединен с исполнительным механизмом регулятора.

Нижний клапан 3 регулирует возврат воды в конденсатор и открывается при движении штока 4 вниз. Нормально между штоками 2 и 4 имеется зазор, меняющийся при движении верхнего клапана. Нижний клапан при этом прижат пружиной 5 к седлам и находится в закрытом положении.

Двигаясь вниз по мере снижения уровня, клапан регулятора, при определенном поло­жении открытия, т. е. расходе воды, коснется своим штоком 2 головки штока 4 нижнего клапана. При дальнейшем движении вниз клапан регулятора уровня будет открывать клапан рециркуляции, уменьшая вместе с тем расход воды от насосов на регенерацию.