Statie de ocolire de joasa presiune - parametrii functionali ai instalatiei de by-pass joasa presiune

1.Generalitati

Instalatia de ocolire a corpurilor de medie-joasa presiune a turbinei are scopul de a asigura recuperarea unei cantitati de condensat provenit din aburul debitat de cazan in perioada de pornire -oprire a blocului, contribuind totodata la protectia cazanului in cazul declansarii turbinei.

Instalatia de by-pass joasa presiune este utilizata pentru:

-pornirea grupului atat din stare rece catre si din stare calda conform diagramelor de pornire ale blocului. In aceasta situatie instalatia permite recuperarea integrala a condensatului aburului utilizat la pornire, ca si executarea manevrelor in conditii de siguranta;

-la declansarea intempestiva a grupului, cand creaza posibilitatea asigurarii unei circulatii de abur in supraincalzitorul intermediar si a recuperarii condensatului. In acest caz ea constituie un element de protectie a blocului

-la mentinerea cazanului in functiune, la minimul tehnic, atunci cand este nevoie.

Conditiile pe care trebuie sa le indeplineasca instalatia de by-pass joasa presiune sunt urmatoarele:

-posibilitatea variatiei rapide - in limite admisibile- a sarcinii grupului in intervalul de sarcina 40 - 100%;

-functionarea ansamblului cazan-turbina-instalatie de by-pass joasa presiune in conditii de fiabiliate maxima.

Schema de principiu a instalatiei este prezentata in fig.1

Fig.1 Instalatia de ocolire de joasa presiune

2.Parametrii functionali ai instalatiei de by-pass joasa presiune.

Avand  in vedere caracterul mixt pe care il indeplineste instalatia de by-pass de joasa presiune ca instrument de pornire si element de siguranta , in functionare se deosebesc trei grupe de parametrii :

a) parametrii aburului la pornirea de la rece :

-presiunea amonte 11 - 20,4 ata

-temperatura amonte 385 - 540 ⁰ C

b)parametrii aburului la functionarea normala :

-presiunea aburului in fata ventilului : p ₁ =20,4 - 53 ata, variabila cu sarcina turboagregatului

-temperatura aburului in fata ventilului : t ₁ = 540 ⁰C

-debitul de abur: G = 250 t/h

Valoarea de declansare pentru presiunea de reglare este fixata la DP = 2 - 3 kg/cm ² , deasupra valorii de referinta, dependenta de sarcina.

c)parametrii maximali de calcul (in regim de avarie):

-presiunea amonte 70 ata ( La aceasta presiune sunt reglate supapele de siguranta de medie presiune.)

-temperatura amonte 540 ⁰C

3. Presiunea aburului in condensator

Document online: Condensul - ce putem face pentru a micsora riscul aparitiei condensului? Proiect: Echipamente si instalatii de stingere a incendiului - prescriptii generale

By-pass-ul de joasa presiune isi poate indeplini optim functiile de organ de reglaj si protectie daca sunt indeplinite unele conditii limita, legate atat de capacitatea de a tranzita debitul nominal, 250 t/h, cat si de a asigura conditii de siguranta functionarii condensatorului si corpului de joasa presiune al turbinei. Ca urmare asupra modului de functionare al by-pass- ului exista limitari impuse de:

-presiunea in condensator,

-temperatura aburului la intrarea in condensator,

-presiunea apei de injectie.

Exploatarea normala

Presiunea normala in condensator este: P _K = 0,038 ata

Semnal de alarma la: P _K = 0,101 ata

Inchidere rapida a by-pass joasa presiune la: P _K = 0,206 ata

4. Reglarea valorii limita pentru declansare

In scopul asigurarii unor conditii de functionare nepericuloase pentru instalatie, dar si pentru a oferi posibilitatea unei interventii din partea operatorului - functionare tranzitorie relativ lenta, instalatia de by-pass de joasa presiune este prevazuta cu o automatica de limitare a deschiderii (limitarea debitului admis in condensator) intr-o plaja relativ larga.

In momentul in care operatorul constata refuzul comenzii de deschidere, el va trebui sa incerce remedierea neconformitatii constatate si semnalizate, de instalatia de automatizare.

Daca acest lucru se intampla, instalatia va intra in limite, permitand comenzile.

Daca situatia ramane stationara, instalatia va lucra cu limitare, nepermitand deschiderea peste o anumita valoare, dar permitand comanda de inchidere.

Daca situatia se agraveaza, limitarea la deschidere este din ce in ce mai puternica, ajungandu-se ca de la o anumita valoare, ventilul sa fie blocat prin automatica pe INCHIS.

OBS.: Functionarea in apropierea limitelor sau cu limitare trebuie sa fie evitata, pentru ca exista intotdeauna posibilitatea ca datorita unor viteze mari de reactie a instalatiei, by-pass-ul sa functioneze cu pendulari mari inchis-deschis.

4.1.Presiunea aburului in condensator.

Presiunea aburului in condensator influenteaza puternic capacitatea de tranzit a ventilului. De asemenea, valoarea acestei presiuni este o indicatie a capacitatii de condensare a acestuia (debite de apa de racire, infiltratii, grad de murdarire). Din motive de siguranta, in principal pentru turbina, dar si pentru condensator in sine, valoarea maxima a presiunii la care se mai poate admite abur in condensator prin by-pass este limitata la 0 ata.

Pana la o presiune in condensator P _K = 0,35 ata, by-pass- ul de joasa presiune va functiona fara limita de semnalizare, pentru acelasi debit, ventilele deschizand pe masura cresterii presiunii in condensator.

La atingerea unei valori a presiunii in condensator P _K = 0,35 ata deschiderea ventilului este maxima, 100 %. La atingerea acestei presiuni, daca presiunea in condensator continua sa creasca, ventilul de by-pass va incepe sa inchida progresiv, in vederea limitarii debitului de abur admis. Daca situatia nu se imbunatateste, presiunea continua sa creasca, ventilul va ajunge in starea complet inchisa, deschidere ventil 0 %, la valoarea: P _K = 0 ata.

4.2. Temperatura aburului la intrare in condensator :

Condensatorul poate fi serios avariat daca in el se introduce abur cu o temperatura depasind o anumita valoare. De aceea, pentru a evita deteriorarea acestuia, daca din indiferent ce cauza (temperatura mare a aburului la iesire din cazan, debit insuficient de injectie, sistem de destindere deteriorat), temperatura aburului la intrarea in condensator depaseste valoarea de 120 ⁰C, by-pass- ul va intra in limitare,incepand sa inchida. Deci:

Pana la temperatura aburului t ₂ = 120 ⁰C la intrarea in condensator, by-pass- ul va lucra fara limitari, comenzile de deschidere fiind indeplinite. Cum pe masura cresterii temperaturii la iesire, ventilul trebuie sa deschida, pentru a asigura trecerea aceluiasi debit, la atingerea valorii de 120 ⁰C ventilul de laminare va fi 100% deschis.

Daca temperatura aburului va continua sa creasca, by-pass- ul intra in limitare, incepand sa inchida automat, astfel ca la t= 130 ⁰C by-pass-ul va fi total inchis, neadmitand comenzi de deschidere.

4.3. Diferenta de presiune intre apa de racire si aburul din interiorul condensatorului.

Pentru a asigura un debit corespunzator de apa de racire, cu posibilitati de reglaj a temperaturii, este necesar sa existe o diferenta de presiune, ce urmeaza a fi prelucrata de ventilul de reglaj a apei de injectie, intre apa si mediul -abur- in care se face injectia.

Ca urmare in automatica ventilului este introdusa o masura de diferenta de presiune intre apa de injectie inainte de ventilul de reglaj si spatiul de abur din condensator.

Pana la o diferenta de presiune DP = 11 Kgf/cm ² by-pass- ul va functiona fara limitare, indeplinind conform cererilor, manual/automat, ordinele de inchidere/deschidere.

La scaderea diferentei de presiune apa-abur trebuie limitata deschiderea ventilului de laminare si anume :

DP = 11 Kgf/cm² deschidere 100 %

DP = 9,5 Kgf/cm² deschidere 0 %

Deci la atingerea unei diferente de presiune de 9,5 ata, by-pass- ul va fi blocat de automatica pe inchis, refuzand ordinele de deschidere, indiferent de calea pe care vin acestea.

5. Valori pentru protectii

In cazul unei declansari a blocului instalatia de by-pass nu va deschide daca:

Presiunea in condensator P _K  > 0,5 ata,

Temperatura aburului in “gatul” condensatorului t₂ >140 ⁰C,

Presiunea apei de injectie, P < 13 ata

6. Parametrii apei de racire

6.1. Exploatarea normala

-presiunea P _W = 21 ata

-temperatura t _w = 39 ⁰C

6.2. Inchiderea rapida a turbinei

-presiune P _w = 18 ata

-temperatura t _w = 40 ⁰C

7. Descrierea instalatiilor mecanice

7.1. Descrierea ansamblului instalatiei de by-pass de joasa presiune

Circulatia aburului se realizeaza pe doua tronsoane simetrice. In fiecare tronson sunt incorporate ventilul de laminare a aburului impreuna cu patru corpuri pentru duzele de injectie/racire a aburului destins de ventil.

Ventilele de transformare a aburului sunt echipate cu actionare electrica cu doua motoare de 300 Kpm fiecare, pentru mers normal si mers rapid. Timpul in care se asigura cursa completa deschis/inchis este de:

40 sec- in reglaj,

5 sec.- deschidere/inchidere rapida.

Pe partea de intrare - legatura la conductele de abur intermediar cald- ventilele de laminare a aburului sunt prevazute cu o piesa de legatura sudata, executata din 10 CrMo910 cu diametrul exterior F 400 mm, grosimea peretelui 24 mm. Pe partea de iesire, legatura la expandor se face cu o flansa ND 10 DIN, o contraflansa si o etansare sudata (etansare la vacuum). Diametrul interior al flansei de iesire are valoarea de F 1000 mm.

Avand in vedere ca marea majoritate a timpului instalatia de by-pass este inactiva, in interiorul ventilului de laminare a aburului in fata scaunului ventilului este prevazut un stut de drenare/mentinere in stare calda a instalatiei de reglaj. Pe conducta de drenare este montat un separator de condensat (oala de condens) de tip termic - termodinamic tip BK 112, NW15.

Acest separator de condensat (oala) se deschide la orice presiune numai daca temperatura mediului din interior este cu cateva grade sub temperatura de saturatie corespunzatoare presiunii, adica numai cand pe conducta este condensat. In acest fel se minimizeaza pierderile de abur din ciclu, fiind posibila in acelasi timp mentinerea instalatiei in stare calda.

Ventilul de laminare inchide etans, nefiind nevoie de un ventil de izolare.