Рис. 4.1 Зависимость электрического КПД турбоустановки от разделительного давления
Рис. 4.2 Зависимость степени сухости пара за ЦВД и ЦНД от разделительного давления
Вывод: Анализ графиков изменения xкЧВД и xкЧНД показывает, что при данном начальном давлении допустимая область изменения давления ограничена из условия влажности yпред = 16 % значениями от 0,576 до 2 МПа. Полученный максимальный КПД при 0,3 МПа не соответствует требованиям.
Из этого следует, что заводом изготовителем найдено оптимальное значение КПД и изменение разделительного давления не требуется.
5. Система технического водоснабжения ЛАЭС-2
Система технического водоснабжения предназначена для обеспечения охлаждающей водой потребителей нормальной эксплуатации и потребителей систем безопасности, размещаемых на площадке ЛАЭС-2 двух энергоблоков АЭС-2006.
Функции
Основная система охлаждающей воды РА предназначена для подачи морской оборотной воды, обеспечивающей отвод тепла от конденсаторов турбин и функционирование подъемных насосов эжекторов системы вакуумирования конденсатора, в режиме нормальной эксплуатации.
Отдельные сооружения системы (градирни, закрытые подводящие каналы от градирен до здания блочной насосной URD, сама насосная URD) используются для обеспечения охлаждающей водой и отвода тепла также вспомогательной системой охлаждающей воды PC.
Требования к системе
Система должна обеспечивать подачу необходимого расхода воды на конденсаторную группу турбины, состоящую из четырех двухпоточных конденсаторов, и на всас подъемных насосов эжекторов системы вакуумирования конденсатора. Охлаждающая вода должна подводиться двумя параллельными потоками к каждой паре конденсаторов и отводиться от нее двумя сливными водоводами.
Описание технологической схемы
Основная система охлаждающей воды РА состоит из:
- системы механической очистки охлаждающей воды;
- системы трубопроводов охлаждающей воды;
- насосов основной системы охлаждающей воды;
- элементов оборудования градирен.
Расход охлаждающей воды в системе РА на конденсаторы одного энергоблока блока составляет 170000 м3/ч. Система РА оборотная с использованием в качестве охладителей башенных испарительных градирен. Схема основной системы охлаждающей воды РА принята одноподъёмной и представляется в следующем виде.
Охлаждённая вода из бассейнов градирен URA (по две градирни на энергоблок) поступает по закрытым подводящим каналам URJ в насосную станцию потребителей здания турбины URD и насосами по подводящим водоводам РАВ подается на конденсаторы турбины. Нагретая в конденсаторах вода по отводящим водоводам РАВ подаётся на градирни для охлаждения (по двум водоводам на каждую градирню).
В оголовках подводящих каналов установлены грубые сороудерживающие решетки. В насосной URD установлены водоочистные вращающиеся двухконтурные сетки типа ТНД-3000.
Насосы РАС обеспечивают 100% расхода, необходимого для работы конденсаторов в номинальном режиме.
Из напорных водоводов насосов в пределах здания UMA предусмотрен забор воды на подъемные насосы эжекторов системы вакуумирования конденсатора PGE.
На напорных подводящих трубопроводах РАВ предусмотрена установка клапанов впуска и защемления воздуха для предотвращения разрывов сплошности потока, вызванных большой длиной напорных водоводов на участках от насосной до конденсатора турбины.
Показатели охлаждающей способности градирни
Для охлаждения основной оборотной воды одного блока устанавливаются две башенные испарительные градирни площадью орошения по 10000м2.
Теплотехнические расчеты градирни позволили установить, что температура охлажденной воды равная 33°С, при которой начинается прямое снижение выдачи мощности, обеспечивается при температуре воздуха по сухому термометру равной 32,5°С при относительной влажности воздуха 50%. Для района ЛАЭС-2 температура воздуха выше 32,5°С наблюдается менее 2,5 часов.
Компоненты системы
Выбор насосного оборудования
Подача на 2 градирни составляет 170000 м3 /ч или 47,2 м3/с. Выбираем 4 насоса марки 1600В-10/40.
Номинальная производительность 12,5 м3/с, напор при номинальной подаче 29 м. вод. ст, тип насоса: вертикальный центробежный с асинхронным вертикальным двигателем.
Грубые сороудерживающие решетки
Грубые сороудерживающие решетки предназначены для предотвращения попадания в водоприемную камеру насосной станции крупного мусора и плавающих предметов.
Оборудование градирен
Разбрызгивающие сопла устанавливаются на рабочих трубопроводах системы водораспределения градирен. Они предназначены для создания развитого капельного факела охлаждаемой воды, с поверхности которого происходит теплосъем.
Оросительное устройство предназначено для охлаждения циркуляционной воды. Оросительное устройство изготовляется из полимерных материалов (поливинилхлорид) и представляет собой блоки из гофрированных полимерных листов, либо блоки сетчатой конструкции. По оросителю вода в виде тонкой пленки и капель стекает сверху вниз и, встречаясь с идущим вверх воздухом, охлаждается за счет испарения и конвекции.
Водоуловительное устройство предназначено для снижения капельного уноса из градирен.
Водоочистные вращающиеся сетки
Водоочистные двухконтурные вращающиеся сетки предназначены для окончательной механической очистки охлаждающей морской воды от плавающего мусора.
Напорные и сливные водоводы предусматриваются из 4-х ниток стальных трубопроводов Dy 2400 с кольцами жесткости.
Трубопроводы выполнены из углеродистой стали с внутренним антикоррозионным покрытием.
6. Компоновка турбинного отделения
Здание турбины предназначено для размещения в нем турбоагрегата, электрического генератора и вспомогательных систем турбоустановки.
Турбина представляет собой одновальный пятицилиндровый агрегат, состоящий из симметричного двухпоточного цилиндра высокого давления и четырех симметричных двухпоточных цилиндров низкого давления. Конструктивная схема «бабочка»: два цилиндра низкого давления плюс цилиндр высокого давления плюс два цилиндра низкого давления. Общая длина турбины без генератора около 53 м.
Конструктивная схема "бабочка" имеет ряд преимуществ с точки зрения обвязки турбины трубопроводами и позволяет выполнить симметричную обвязку всех цилиндров турбины паропроводами, что обеспечивает равномерное нагружение опор, снижение усилий, приходящихся на патрубки турбины, упрощает компенсацию тепловых расширений паропроводов. Также обеспечивается симметричная обвязка трубопроводами сепараторов-пароперегревателей, что целесообразно с точки зрения надежной эксплуатации этих аппаратов.
Турбина имеет четыре корпуса конденсатора (по числу цилиндров низкого давления). Они выполнены подвальными, поперечными по отношению к оси турбины, двухпоточными по охлаждающей воде.
Турбина установлена на виброизолированный фундамент.
Пар по четырем трубопроводам диаметром 800 мм поступает к четырем блокам клапанов высокого давления, каждый из которых включает стопорный и регулирующий клапан, после них пар по четырем паропроводам поступает в цилиндр высокого давления турбины. Для выравнивания давления перед стопорными клапанами турбины между трубопроводами свежего пара организована перемычка - главный паровой коллектор LBA00. Из главного парового коллектора осуществляется подача пара на быстродействующие клапаны редукционных установок байпаса турбины (БРУ-К), быстродействующие клапаны редукционных установок пара собственных нужд (БРУ-СН) и клапан греющего пара сепараторов - пароперегревателей.
БРУ-К с гидроприводами устанавливаются непосредственно на корпус конденсатора, по две установки на каждый конденсатор. Время срабатывания БРУ-К близко к быстродействию стопорных клапанов турбины. Пропускная способность БРУ-К составляет 60 % от паропроизводительности парогенераторов.
Система регенерации отвечает требованиям обеспечения максимальной надежности, удобства эксплуатации и компактного размещения в машинном зале при одновременно высоких показателях тепловой экономичности.
Структура системы регенерации: четыре подогревателя низкого давления первой ступени плюс подогреватель низкого давления второй ступени плюс подогреватель низкого давления третьей ступени плюс подогреватель низкого давления четвертой ступени плюс два подогревателя высокого давления пятой ступени плюс два подогревателя высокого давления шестой ступени (4ПНД1 + ПНД2 + ПНДЗ + ПНД4 + Д + 2ПВД5+ 2ПВД6).
Из камер отбора за второй, третьей и пятой ступенями каждого из потоков цилиндра высокого давления, предусмотрены отборы пара на регенеративный подогрев питательной воды, соответственно в подогреватель высокого давления шестой ступени, подогреватель воды, соответственно в подогреватель высокого давления шестой ступени, подогреватель высокого давления пятой ступени и деаэраторе. Подогреватель высокого давления пятой ступени и подогреватель высокого давления шестой ступени выполнены в двух корпусах. Из выхлопа цилиндра высокого давления пар отбирается на подогреватель низкого давления четвертой ступени. Из цилиндра высокого давления пар по четырем паропроводам направляется в четыре корпуса сепаратора-пароперегревателя, в которых осуществляется сепарация и перегрев пара до температуры 260 °С.
Промперегрев пара - двухступенчатый. В качестве греющего пара первой ступени используется пар из отбора за второй ступенью цилиндра высокого давления. В качестве греющего пара второй ступени используется свежий пар.
Конденсат греющего пара отводится в конденсатосборники первой и второй ступени. Слив конденсата из конденсатосборника первой ступени осуществляется в подогреватель высокого давления пятой ступени, из конденсатосборника второй ступени конденсат закачивается насосом с гидроприводом в тракт питательной воды за подогреватель высокого давления шестой ступени. Сепарат откачивается из общего для четырех сепараторов - пароперегревателей сепаратосборника сливными насосами в тракт основного конденсата.
После сепараторов-пароперегревателей пар через блоки стопорно - регулирующих клапанов низкого давления поступает к каждому цилиндру низкого давления.
Из цилиндра низкого давления осуществлен отбор пара на регенеративные подогреватели низкого давления: после четвертой ступени (каждого из потоков) каждого цилиндра низкого давления - на четыре подогревателя низкого давления первой ступени, встроенные в переходной патрубок каждого из четырех конденсаторов. После третьей ступени каждого цилиндра низкого давления - в подогреватель низкого давления второй ступени смешивающего типа. После второй ступени каждого цилиндра низкого давления - в поверхностный подогреватель низкого давления третьей ступени. Подогреватели низкого давления второй, третьей и четвертой ступени в однокорпусном исполнении.
Конденсат подогревателя низкого давления четвертой ступени вместе с сепаратом из сепараторов - пароперегревателей насосами закачивается в тракт основного конденсата. Конденсат подогревателя низкого давления третьей ступени каскадно сливается в смешивающий подогреватель низкого давления второй ступени. Конденсат подогревателя низкого давления первой ступени сливается в конденсатор.
Схема подачи основного конденсата в деаэратор питательной воды двухподъемная. Конденсатные насосы первого подъема прокачивают основной конденсат через конденсатор пара уплотнений, ПНД-1, блочную обессоливающую установку (БОУ) в смешивающий подогреватель низкого давления второй ступени. После ПНД-2 установлены конденсатные насосы второго подъема, которые через подогреватели низкого давления третьей и четвертой ступени, подают основной конденсат в деаэратор питательной воды. Устанавливается по три конденсатных насоса в каждой ступени подъема, два рабочих, один резервный.
Питательная вода из деаэратора подается питательными насосами на две нитки подогревателей высокого давления турбины (ПВД). После ПВД между трубопроводами питательной воды предусматривается перемычка. Из каждой нитки питательной воды после ПВД выполнены отводы в четыре подводящих трубопровода питательной воды к узлам питания парогенераторов. К деаэратору подключено пять основных питательных электронасосов, четыре рабочих, один резервный.
С учетом замещения ЛАЭС (первой очереди, на которой установлены бойлерные установки мощностью 300 Гкал/ч), в составе турбоустановки предусмотрена теплофикационная установка тепловой мощностью до 300 МВт (258 Гкал/ч). В состав теплофикационной установки входят сетевые насосы и сетевые подогреватели, которые размещаются в здании теплофикации. Принят температурный график сетевой воды 150/70 °С.
В здании турбины располагаются также вспомогательные системы турбоустановки, системы охлаждения, маслосистемы, система дренажа, системы вентиляции, система возбуждения генератора, электрические системы.
Отметки здания и состав оборудования
Длина здания 121 м определена в соответствии с длиной турбоагрегата и выема ротора генератора внутри здания. Ширина здания 51 м определяется шириной турбоустановки и достаточным местом для установки сепараторов - пароперегревателей турбоустановки.
Ось турбины на отметке плюс 18,100. Низ трубопроводов пара от сепаратора -- пароперегревателя к цилиндрам низкого давления находится на отметке +16,000. Отметка подвала минус 6,000 определена в соответствии с размерами конденсаторов турбины.