Модернизация подогревателей высокого давления
Ход проекта
- Освоение технологии изготовления – 2007 г.
- Поставка первого стандартного ПВД – 2008 г.
- Проработка методики расчетов и новых конструкций – 2010 г.
- Поставка первого модернизированного ПВД – 2011 г.
- Изготовлено 100 ПВД – 2022 г.
Подробное описание
Подогреватели высокого давления (ПВД) - теплообменные аппараты, являющиеся основным элементом системы регенерации турбоустановок тепловых электростанций. Повышение экономичности работы энергоблоков при использовании ПВД может достигать 4%.
Основные технические решения и конструкции отечественных коллекторноспиральных ПВД были разработаны силами УралВТИ, ЦКТИ и ТКЗ в 70-х годах прошлого столетия и, несмотря на преимущества в ремонтопригодности и большом фактическом сроке службы, уступают в компактности, металлоемкости и эффективности зарубежным аппаратам.
В 2007 году на нашем предприятии началось освоение технологии изготовления подогревателей. Однако, не все стандартные технические решения по ПВД удовлетворяли запросы электростанций. Поэтому, объединив усилия с ведущими специалистами УралВТИ наши специалисты начали разработку модернизированных аппаратов. Перед инженерами была поставлена задача спроектировать ПВД отличающиеся высокой эффективностью и компактностью, низкой металлоемкостью, с гарантированным сроком службы не менее 30 лет, а также возможность проведения ремонтов в условиях электростанции в кратчайшие сроки.
Результатом работы явились новые конструкции элементов теплообмена, компоновки змеевиков по сечению аппарата, способы организации движения теплоносителей и др.
Так в подогревателях типа ПВД-М-1100-37 применена компоновка с чередованием сдвоенных и одинарных спиральных двухплоскостных змеевиков.
Такое решение позволило эффективно заполнить поперечное сечение и увеличить расход питательной воды через аппарат в 1,5 раза.
В подогревателях типа ПВД-М-550-37 спроектированных взамен стандартных ПВД-550-37 применена четырех коллекторная компоновка с одноплоскостными бифилярными змеевиками. По сравнению с немодернизированными аналогами такие аппараты имеют существенные преимущества:
- снижены предельные скорости в змеевиках и коллекторах;
- увеличен расчетный запас толщины стенки труб змеевиков;
- увеличены максимальный расход питательной воды и общая поверхность теплообмена при ограниченных габаритах сосуда.
Наиболее оригинальные решения, не имеющие аналогов в мировом энергомашиностроении, реализованы в подогревателях типа ПВД-МР-1100-37. В таких аппаратах основные коллекторы расположены по окружности в центральной части сосуда, образуя свободное пространство диаметром 900 мм. Одноплоскостные бифилярные змеевики присоединены к этим коллекторам. По периферии расположены дополнительные трубы, образующие каркас трубной системы и позволяющие существенно снизить скорость питательной воды в основных коллекторах.
Свободное пространство в центральной части позволяет производить отглушение вышедших из строя змеевиков через люк в верхнем днище корпуса, т.е. без разбора фланцевого мембранного соединения и снятия корпуса. Отглушать допускается до 15 % змеевиков каждой зоны теплообмена. Замена змеевиков производится при капитальном ремонте со снятием корпуса.
Выпускаемые нашим предприятием модернизированные подогреватели эксплуатируются на электростанциях России, Белоруссии, Казахстана и Монголии. По собранным эксплуатационным данным можно однозначно сказать о более эффективной и надежной работе модернизированных ПВД.
В настоящее время ведутся дальнейшие работы по улучшению показателей оборудования, и разрабатываются базовые технические проекты модернизированных аппаратов, способных заменить стандартные подогреватели для всех отечественных турбоустановок.
Основные технические решения и конструкции отечественных коллекторноспиральных ПВД были разработаны силами УралВТИ, ЦКТИ и ТКЗ в 70-х годах прошлого столетия и, несмотря на преимущества в ремонтопригодности и большом фактическом сроке службы, уступают в компактности, металлоемкости и эффективности зарубежным аппаратам.
В 2007 году на нашем предприятии началось освоение технологии изготовления подогревателей. Однако, не все стандартные технические решения по ПВД удовлетворяли запросы электростанций. Поэтому, объединив усилия с ведущими специалистами УралВТИ наши специалисты начали разработку модернизированных аппаратов. Перед инженерами была поставлена задача спроектировать ПВД отличающиеся высокой эффективностью и компактностью, низкой металлоемкостью, с гарантированным сроком службы не менее 30 лет, а также возможность проведения ремонтов в условиях электростанции в кратчайшие сроки.
Результатом работы явились новые конструкции элементов теплообмена, компоновки змеевиков по сечению аппарата, способы организации движения теплоносителей и др.
Так в подогревателях типа ПВД-М-1100-37 применена компоновка с чередованием сдвоенных и одинарных спиральных двухплоскостных змеевиков.
Такое решение позволило эффективно заполнить поперечное сечение и увеличить расход питательной воды через аппарат в 1,5 раза.
В подогревателях типа ПВД-М-550-37 спроектированных взамен стандартных ПВД-550-37 применена четырех коллекторная компоновка с одноплоскостными бифилярными змеевиками. По сравнению с немодернизированными аналогами такие аппараты имеют существенные преимущества:
- снижены предельные скорости в змеевиках и коллекторах;
- увеличен расчетный запас толщины стенки труб змеевиков;
- увеличены максимальный расход питательной воды и общая поверхность теплообмена при ограниченных габаритах сосуда.
Наиболее оригинальные решения, не имеющие аналогов в мировом энергомашиностроении, реализованы в подогревателях типа ПВД-МР-1100-37. В таких аппаратах основные коллекторы расположены по окружности в центральной части сосуда, образуя свободное пространство диаметром 900 мм. Одноплоскостные бифилярные змеевики присоединены к этим коллекторам. По периферии расположены дополнительные трубы, образующие каркас трубной системы и позволяющие существенно снизить скорость питательной воды в основных коллекторах.
Свободное пространство в центральной части позволяет производить отглушение вышедших из строя змеевиков через люк в верхнем днище корпуса, т.е. без разбора фланцевого мембранного соединения и снятия корпуса. Отглушать допускается до 15 % змеевиков каждой зоны теплообмена. Замена змеевиков производится при капитальном ремонте со снятием корпуса.
Выпускаемые нашим предприятием модернизированные подогреватели эксплуатируются на электростанциях России, Белоруссии, Казахстана и Монголии. По собранным эксплуатационным данным можно однозначно сказать о более эффективной и надежной работе модернизированных ПВД.
В настоящее время ведутся дальнейшие работы по улучшению показателей оборудования, и разрабатываются базовые технические проекты модернизированных аппаратов, способных заменить стандартные подогреватели для всех отечественных турбоустановок.
