CC BY
2УДК 620.9
Батищев И.Ю.
студент
Балаковский инженерно-технологический институт — филиал Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (г. Балаково, Россия)
ПРИНЦИП РАБОТЫ СЕПАРАТОРА-ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЯ СПП-1000
Аннотация: в работе представлен анализ работы сепаратора-пароперегревателя типа СПП-1000. Определены основные компоненты оборудования и их функциональные особенности. На основе тепловой схемы определены оптимальные параметры настройки регуляторов системы СПП.
Ключевые слова: сепаратор-пароперегреватель СПП-1000, перегрев пара, осушенный пар, сепаратосборник, конденсатосборник, регулятор.
Сепараторы-пароперегреватели СПП-1000 осуществляют функцию поддержания оптимальной влажности в последних ступенях турбины и увеличения КПД путем осушки и двухступенчатого перегрева подогретого пара, поступающего после цилиндра высокого давления турбины К-1000-60/1500. Данный тип пароперегревателей предназначен для работы на насыщенном паре атомных электростанций с водо-водяными энергетическими реакторами ВВЭР-1000.
Система промежуточного перегрева пара, сепарации и конденсата греющего пара СПП (рис. 1) состоит из следующих компонентов:
1) четырех сепараторов-перегревателей,
2) четырех сепаратосборников,
3) двух конденсатосборников первой ступени,
4) двух конденсатосборников второй ступени,
5) восьми предохранительных устройств,
6) четырех пленочных сепараторов,
7) центробежного сепаратора,
8) двух насосов слива сепарата,
9) трубопроводов, соединяющих указанное оборудование, а также арматуры и контрольно-измерительных приборов.
I Свежий ▼ пар
: ^¡1 и "О ц "и
Рис. 1. Тепловая схема включения СПП-1000. 1- греющий свежий пар, 2 - греющий пар первого отбора, 3 - отсечная заслонка,
4 - сепарационное устройство, 5 - отвод сепарата, 6 - перегреватель второй ступени, 7, 9 - отводы конденсата греющих паров из первой и второй ступеней перегревателя, 8 - перегреватель первой ступени, 10, 11 - сборники конденсата греющих паров первой и второй ступеней перегревателя, 12 - сепаратосборник.
После тщательной предварительной осушки в предсепараторах или в пленочных сепараторах, влажный пар высокого давления из цилиндра турбины поступает во входную кольцевую камеру через входной патрубок диаметром Ду 1200. Затем пар распределяется по входным коллекторам сепаратора, протекая через них вниз. В процессе движения пара между направляющими лопатками осуществляется осаждение капель влаги на жалюзи. Осушенный пар
проходит через отверстия в дырчатом листе и попадает в выходной короб. Часть влаги также конденсируется на стенках и направляющих лопатках во входном коллекторе и стекает на сливной пол, а затем - в кольцевой коллектор.
Осушенный пар, прошедший через сепаратор, поступает в межтрубное пространство первой ступени пароперегревателя, где он окончательно осушается и частично перегревается. После выхода из первой ступени пар разворачивается в нижнем эллиптическом днище на 180° и направляется во вторую ступень пароперегревателя, где происходит его окончательный перегрев. Из второй ступени сухой и перегретый пар через верхнюю горловину СПП по центральной трубе диаметром Ду 1200 отводится из СПП-1000 и направляется в цилиндр низкого давления турбины [1].
Сепаратосборник и конденсатосборник СПП-1000 являются промежуточными емкостями, которые предназначены для уменьшения опасности заброса воды в турбину и испарения влаги при сбросах нагрузки.
В рамках проекта предусмотрен автоматический прогрев СПП с помощью средств АСУТ-1000. Начальный прогрев СПП при пуске турбины осуществляется с помощью работы цифровых регуляторов прогрева по специальному алгоритму, учитывающему температурное состояние турбины. Скорость прогрева составляет от 0,4 °С/мин до 2,6 °С/мин.
Для обеспечения экономичной работы системы перегрева пара в СПП необходимо поддерживать определенные уровни в общем сепаратосборнике и в конденсатосборниках СПП в соответствии с проектом. Однако, согласно требованиям завода-изготовителя турбины К-1000-60/1500-2, уровни в сепаратосборниках не поддерживаются. Это снижает КПД турбоустановки, но с точки зрения безопасности эксплуатации блока такое решение оправдано до установки дополнительных стопорных затворов на ресиверах после СПП.
Оптимальные значения уровней в конденсатосборниках 1 и 2-й ступеней, а также в общем сепаратосборнике, поддерживаются работой пропорциональных регуляторов уровня. Если эти регуляторы выходят из зоны регулирования (степень открытия регуляторов более 75% или менее 25%),
оператор должен ввести их обратно в зону регулирования путем изменения степени открытия задвижек [2] на байпасных линиях этих регуляторов.
Для обеспечения надежной работы блока в переходных режимах, проектом предусмотрено ряд блокировок. В случае возникновения условий работы блокировок и отказа их работы, оператор БЩУ (блочного щита управления) обязан продублировать работу блокировок, воздействуя на соответствующие ключи управления.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Матвеев, Е.Е. Сборник пособий для персонала турбинных цехов Балаковской АЭС: Основные системы турбинного отделения / Е.Е. Матвеев.- 2-е изд. - Балаково: БалАЭС. 2017. - 514 с;
2. Якубенко, И.А. Технологические процессы производства тепловой и электрической энергии на АЭС : учебное пособие / И.А. Якубенко, М.Э. Пинчук. - М. : НИЯУ МИФИ. 2013. - 288 с.
Batishchev I.Yu.
Balakovo Engineering Technology Institute National Research Nuclear University "MEPhI" (Balakovo, Russia)
THE PRINCIPLE OF OPERATION OF THE SUPERHEATER SEPARATOR SPP-1000
Abstract: the paper presents an analysis of the operation of a superheater separator of the SPP-1000 type. The main components of the equipment and their functional features are determined. Based on the thermal scheme, the optimal settings of the regulators of the SPP system are determined.
Keywords: separator-superheater SPP-1000, steam overheating, drained steam, separator, condensate collector, regulator.
