3.2. КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ КОНДЕНСАЦИОННЫХ УСТАНОВОК ТУРБИН К-220-44, К-500-65/3000 и К-500-60/1500
3.2.1. КОНДЕНСАТОРЫ «ПОДВАЛЬНОГО» ТИПА
В конденсаторах турбин К-220-44 и К-500-65/3000 (соответственно с двумя и четырьмя двухпоточными ЦНД, каждый из которых имеет выхлоп в соответствующий конденсатор), применена компоновка трубного пучка с боковыми проходами для пара и с центральным отсосом паровоздушной смеси (рис. 3.1). Такая компоновка трубного пучка соответствует аэродинамике потока пара на выходе из двухпоточного ЦНД, так как аэродинамические исследования двухпоточных конструкций ЦНД показали, что основной поток пара сконцентрирован вблизи продольных стенок конденсатора [10].
Для турбин К-220-44 и К-500-65/3000 применена ленточная симметричная компоновка трубного пучка конденсатора.
Конденсаторы имеют дополнительные конструктивные элементы, повышающие эффективность трубного пучка и конденсатора в целом: сливные трубки, паровые щиты, конденсатосборники и пр. Назначение этих элементов — предотвратить переохлаждение конденсата и его аэрацию, свести до минимума потери теплоты с охлаждающей водой.
Компоновка трубного пучка в конденсаторе зависит от числа ходов и потоков охлаждающей воды. Все конденсаторы «подвального» типа выполнены двухходовыми по охлаждающей воде. Конденсаторы турбин К-500-65/3000 и К-220-44 выполнены однопоточными.
Подвод и слив охлаждающей воды осуществляется через вваренные патрубки: подвод — в нижней, а слив — в верхней части водяных камер. В подводящей водяной камере каждой половины конденсатора установлена перегородка, обеспечивающая два хода охлаждающей воды. Трубный пучок распределяется по ходам таким образом, чтобы зона воздухоохладителя всегда располагалась в первом ходе охлаждающей воды, где температура ее минимальна.
Двухпоточная конструкция ЦНД и аэродинамика потока выхлопного пара предопределили ленточную компоновку трубного пучка с боковыми проходами для пара и центральным отсосом паровоздушной смеси. В соответствии с числом ЦНД в турбинах К-220-44 принято по два конденсатора, а в К-500-65/3000 — по четыре, расположенных попарно с ЦНД по обе стороны ЦВД.
По условиям компоновки конденсаторы выполняются в форме параллелепипеда и в габаритах, определяемых размерами выхлопного патрубка ЦНД и проемом в фундаменте; по охлаждающей воде — однопоточными, чтобы уменьшить число подводящих и сливных циркуляционных водоводов в связи с трудностью их компоновки из-за больших диаметров.
Все конденсаторы турбин К-220-44 и К-500-65/3000, имеющие такую форму корпуса, из-за своих габаритов не могут транспортироваться по железной дороге, что исключает возможность их изготовления и сборки в заводских условиях. Как правило, эти конденсаторы состоят из четырех транспортабельных блоков, не выходящих по своим габаритам за пределы третьей степени негабаритности для железных дорог; сборка, в том числе и всей трубной системы, осуществляется на АЭС.
Для придания жесткости конденсатору к днищу приваривается рама жесткости из продольных, несущих балок и нескольких поперечных. Крайние балки предназначены для установки конденсатора на пружинные опоры. Рамы жесткости одновременно выполняют роль монтажных площадок.
Конденсационные установки всех турбин АЭС, начиная с турбин мощностью 220 МВт, имеют специальные устройства, обеспечивающие прием и сброс свежего пара помимо турбины в конденсатор после охлаждения и многократного дросселирования — как в пусковом режиме, так и при внезапном сбросе нагрузки. Расход сбрасываемого пара достигает 60 % расхода пара через стопорный клапан турбины.
Приемно-сбросные устройства (рис. 3.2) устанавливаются и привариваются на торцевых стенках переходных патрубков конденсаторов. Применяемая конструкция приемно-сбросных устройств позволяет также регулировать температуру поступающего пара за счет впрыска охлаждающего конденсата.
Конечная температура пара поддерживается на 10—20 °С выше температуры насыщения при данном давлении в конденсаторе, т. е. пар поступает в конденсатор слегка перегретым, что обеспечивает испарение впрыскиваемого конденсата. Такой режим работы приемно-сбросного устройства обусловлен необходимостью избежать переохлаждения и коробления обойм ЦНД в случае попадания из приемно-сбросного устройства пароводяной смеси с неиспарившейся влагой.
Рис. 3.2. Схема приемно-сбросного устройства
1 — увлажнитель пара; 2 — корпус; 3 — кольцевые кожухи; 4 — патрубок переходный;
5 — конденсатор
Особенностью турбины К-500-65/3000 является подвод пара в ЦНД через ресиверы, расположенные в переходных патрубках конденсаторов. При такой схеме подвода пара пространство между ЦНД и конденсатором загромождается паропроводами большого диаметра, отчасти ухудшаются аэродинамические качества переходных патрубков и повышаются требования к их конструкции. Необходимость такой схемы подвода пара обусловлена размещением паропроводов активного пара, в том числе и ресиверов, в пределах бокса биологической защиты под отметкой обслуживания.
