Типовая компоновка мазутных насосных ТЭС показана на рис. 24. Собранные в блоки металлоконструкции, оборудование и трубопроводы транспортируются к месту установки и монтируются внутри здания кран-балками и электротельферами, предусмотренными проектами мазутных насосных.
Устанавливаемые в качестве насосов второго подъема насосы НК 200/370-В1а СОК рассчитаны на температуру перекачиваемого мазута 130°С. Уплотнение вала насоса — торцевое одинарное с самостоятельным контуром циркуляции перекачиваемой насосом жидкости ОК с температурой от +100°С до +200°С. Допускаемое рабочее давление на входе в насос не выше 1,5 МПа. Насос должен поставляться прицентрованным к электродвигателю ВАО 500 М-2 на напряжение 6 кВ, мощностью 315 кВт. Масса электродвигателя 2700 кг; масса насоса 2091 кг.
Насосы рециркуляции 10НД-6Х1 производительностью 420 м3/ч, на напор 5,2 кПа, с диаметром рабочего колеса 435 мм имеют массу (с плитой) 1665 кг. Насосы должны поставляться прицентрованными к электродвигателям ВАО 315 М-4У2-5 мощностью 160 кВт, напряжением 380 В, массой 1170 кг.
Насосы первого подъема во многих случаях устанавливаются типа 10НД-6Х1 производительностью 250 м3/ч, на напор 62 кПа, с диаметром рабочего колеса 435 мм. Масса насоса 4665 кг. Насос должен поставляться прицентрованным к электродвигателю ВАО 3155-4У2-5 мощностью 132 кВт на напряжение 380 В. Масса электродвигателя 1060 кг.
В качестве конденсатных монтируются насосы Кс-125-55 производительностью 90 м3/ч на напор 5 кПа с электродвигателями типа ВАО 81-4 мощностью 40 кВт на напряжение 380 В. Масса насоса 1899 кг, масса электродвигателя 390 кг.
Для повышения надежности работы мазутные насосы оборудуют универсальными торцевыми уплотнениями. Такие уплотнения устанавливают при температуре более 110°С, давлении в сальниковой камере свыше 0,6 МПа и окружной скорости вала свыше 25 м/с. При установке торцевых уплотнений вместо мягких сальников снимают защитные гильзы валов и подводят охлаждающую воду на выносной и встроенный холодильники насоса. Если в мазуте имеются абразивные примеси, то в центробежных насосах с горизонтальным валом торцевые уплотнения сталь — графит целесообразно заменять на уплотнения сталь — бронза. Прижимные пружины в уплотнениях заменяются более жесткими.
На первом подъеме мазута рекомендуется устанавливать насосы с напором до 0,6 МПа, на втором подъеме — насосы с сальниками, разгруженными по давлению Иногда в мазутных схемах на первом подъеме устанавливают насосы с избыточным давлением до 1,3 МПа и на втором подъеме — насосы без разгрузки сальников по давлению. В этом случае на насосах второго подъема торцевые уплотнения находятся под большим давлением и мазут выдавливается из набивных камер. Чтобы снизить давление, на уплотнениях в насосах устанавливают лабиринты. Мазут, протекающий через уплотнение, отводят во всасывающий патрубок насосов первого подъема трубами диаметром 50 мм с обогревом.
На втором подъеме насосы такого типа применяют после установки лабиринтов перед обоими сальниками. Протечки мазута после лабиринтов отводятся через сверления в каналах подачи уплотнительной жидкости. Давление в сальниковых камерах должно быть менее 0,6 МПа.
В проектах обычно предусматривают подачу уплотнительной жидкости на фонарь сальника и подвод воды на нажимные втулки сальников, чтобы предотвратить протечку ядовитых и легковоспламеняющихся жидкостей и их смыв. При эксплуатации в мазутных насосах подачу уплотнительной жидкости на фонарь сальника часто не производят, так как выдавленный мазут при трении о сальник не воспламеняется. В то же время поступление холодной воды приводит к застыванию мазута и затрудняет его отвод в дренажный трубопровод. Схема подвода уплотняющей жидкости показана на рис. 25. В схеме трубопроводов уплотняющей жидкости предусматривается установка регулятора уровня.
Трубопроводы уплотняющей жидкости следует прокладывать внутри рам укрупненных строительно-технологических блоков, которые должны собираться на заводах КВОиТ, на РПКБ или в мастерских и на укрупнительно-сборочных площадках стройки. Трубопроводы для подачи уплотнительной жидкости рассчитаны на давление 1,9 МПа и температуру 25°С. Гидравлическое испытание трубопроводов производят под давлением 2,4 МПа. В баке для жидкости монтируют змеевик, который испытывают на давление 0,25 МПа. На Рязанской ГРЭС была применена неудачная схема мазутной насосной с установкой на первом подъеме насосов 6 ΗΚ-6Х1 производительностью 90 м3/ч и давлением 1,25 МПа и на втором подъеме насосов 4Н-5Х4 производительностью 20 м3/ч и давлением 2,2 МПа.
Удачной следует считать схему, реализованную на Конаковской ГРЭС, с установкой на втором подъеме насосов давлением 5,0 МПа.
При эксплуатации насосов на мазуте желательно отказаться и от применения системы подачи уплотнительной жидкости, и от устройства трубопроводов подвода воды на нажимные втулки сальников и на обмыв внешних частей ториевых уплотнений мазутных насосов.
Схема обвязки мазутных насосов вспомогательными трубопроводами показана на рис. 26. Дренажные трубы для отвода мазута из картеров насосов выполняют диаметром 50 мм без воронок. В каждый картер насоса подводят пар по трубопроводам диаметром 120 мм, чтобы выдавленный через сальник насоса мазут не забивал картер и дренажные трубы. Струю пара направляют в дренажное отверстие картера насоса, что исключает его парение.
Проектные организации иногда не указывают диаметр рабочих колес насосов, а заводы-изготовители к каждому насосу предусматривают несколько колес разных размеров и, если в заказе на насос диаметр рабочего колеса специально не указан, насосы поставляют с колесами наибольшего диаметра. При этом может возникнуть несоответствие между расчетным давлением в мазутопроводах и фактически развиваемым напором насосов, что недопустимо. Всасывающие патрубки мазутных насосов следует располагать сбоку корпуса.
Завод-изготовитель, поставляя мазутный насос, часто предусматривает всасывающий патрубок в верхней части корпуса, из-за чего подводящий мазутопровод выполняется в виде скобы. При этом увеличивается «мертвый» объем мазута в резервуаре, так как низший допустимый уровень в резервуаре определяется не от всасывающего патрубка корпуса, а от верхней точки скобы мазутопровода.
Мощность электродвигателя в зависимости от назначения мазутного насоса определяют для реального температурного режима мазута: насосы первого подъема и рециркуляции для температуры 50°С (режим «разгона»), насос второго подъема и основной насос в одноступенчатой схеме на температуру 55°С (при пуске насосной), перекачивающий насос на температуру 45°С (режим холодного слива мазута).
При выборе расчетной мощности электродвигателя коэффициент запаса, учитывающий зависимость вязкости мазута от изменения температурного режима при его сливе и неточность методики перерасчета мощности насоса с воды на мазут; принимают равным 1,1. Мощность электродвигателя выбирают по номинальной производительности мазутного насоса, а не по расходу мазута на котлы, где производительность рабочих насосов должна быть более суммарного потребления мазута котлами с учетом частичного его возврата в мазутное хозяйство (до 25% общего расхода в главный корпус), чтобы обеспечить циркуляцию мазута по контуру насосная — главный корпус.
При переменных режимах работы электродвигатели мазутных насосов перегружаются при повышении вязкости мазута. Персонал насосных может определять степень перегрузки двигателей по амперметру. В мазутных насосных необходимо предусматривать предупредительную аварийную сигнализацию, срабатывающую при падении давления технической воды на вводном трубопроводе в здании мазутонасосной ниже номинального предела. Мазутные насосы второго подъема могут работать без охлаждения 5 мин, а другие насосы —20—30 мин. Затем насосы аварийно по группам останавливают. Для контроля за давлением воды на водопроводе устанавливают манометр.
Подогреватели ПМР-10-60 рассчитаны на рабочее давление 0,73 МПа, температуру мазута на входе 70оС и на выходе 130°С. Количество ходов мазута 8. Рабочее давление греющего пара 1 МПа, температура 200°С, температура конденсата 120оС. Подогреватели имеют массу 6,5 т, и их установку часто производят гусеничными кранами ДЭК-251.
Рис. 26. Схема обвязки мазутных насосов трубопроводами (а) и лабиринтовое уплотнение мазутных насосов (б).
Конденсат греющего пара подогревателей вместе с конденсатом пара из трубопроводов-спутников, обогревающих мазутопроводы, поступает в расширители (рис. 27) и далее в конденсатные баки, откуда конденсатные насосы подают его в схему электростанции. Чтобы уменьшить парение конденсата в баках и снизить тепловые потери, применяют схему работы подогревателя, при которой уровень конденсата поддерживается электронными регуляторами. Если такие регуляторы не предусмотрены проектом, то для регулирования уровня конденсата используются водоуказательная колонка и поплавковый регулятор уровня, который устанавливается на подогревателе и для предохранения от замерзания в зимнее время защищается тепловой изоляцией. У подогревателя и поплавкового регулятора уровня тепловая изоляция общая (в одном металлическом защитном кожухе). Конденсатные баки и расширители устанавливают на открытом воздухе и монтируют чаще всего гусеничными кранами ДЭК-251.
Рис. 27. Схема конденсатопроводов.
1 — расширитель; 2 — конденсатный бак; 3 — конденсатный насос; 4 — подогреватель; 5 — конденсатоотводчик; 6 — конденсат от трубопроводов-спутников;7 — чистый конденсат; 8 — замазученный конденсат; 9 — в бак сбора дренажей.
В мазутных насосных монтируются трубопроводы охлаждающей воды (рис. 28), подводимой к подшипникам мазутных насосов первого и второго подъема и конденсатных насосов. Вода для охлаждения подшипников поступает под давлением 0,2 МПа при температуре до 30°С. Трубопроводы заготавливаются по шаблонам и предварительно собираются вместе с арматурой. Сварные стыки выполняют по ОСТ 34202-73 (тип шва Тр-2, Тр-1). Поставка трубопроводов осуществляется по ТУ 34-1202-75. На трубопроводах устанавливают смотровые фонари.
Значительный объем работ связан с укладкой паромазутопроводов мазутного хозяйства и паромазутопроводов на эстакадах, соединяющих мазутное хозяйство котельной. Целесообразно производить заготовку паромазутопроводов с опорами и подвесками на заводах КВОиТ или на РПКБ. На строящихся ТЭС организовываются площадки, на которых производится укрупнение трубопроводов в монтажные блоки, доставляемые к соответствующим участкам эстакад.
Монтаж эстакад во многих случаях производится тепломонтажными организациями.
Рис. 28. Схема трубопроводов охлаждающей воды.
1 — насос первого подъема; 2 — насос второго подъема; 3 — конденсатный насос; 4 — дренажный приямок; 5 — подводящие трубопроводы технической воды; 6 — сливные трубопроводы; 7 — смотровой фонарь; 8 — регулирующий клапан; 9 — противопожарный трубопровод; 10 — подвод охлаждающей воды; 11 — вода после охлаждения подшипников из рубашки сальников; 12 — замазученная вода из сальников.
Подъем и установку опор и монтажных блоков паромазутопроводов производят гусеничными и автомобильными кранами, а при небольшой высоте опор кранами-трубоукладчиками. Подготовка стыков для сварки осуществляется машинками для снятия фасок конструкции треста Центрэнергомонтаж. Сварка стыков производится вручную или с использованием сварочных полуавтоматов. После монтажа трубопроводы подвергают гидравлическому испытанию в соответствии с требованиями Госгортехнадзора СССР.
Для выполнения работ к эстакадам подвешивают струнные леса либо пользуются лесами и подмостями других типов. Присоединение трубопроводов к расходным резервуарам следует производить по возможности ближе к днищу. Трубопроводы для подачи жидкости при зачистке стальных резервуаров подводятся у днища, а у железобетонных резервуаров — в приямок днища.
В расходных резервуарах внутренние подогреватели используются обычно лишь в режиме «разгона». Поэтому некоторые монтажные организации не рекомендуют их установку во избежание загрязнения конденсата греющего пара мазутом. Взамен этого предлагается во время «разгона» подогрев мазута производить подачей пара непосредственно в резервуар через трубопровод диаметром 80 мм.
После окончания монтажа и гидравлического опробования производятся продувка трубопроводов паром и обкатка системы на воде. Затем осуществляется прием мазута.
Для обеспечения прокачки холодного мазута с температурой 50°С желательно иметь пусковой мазутный насос. Перекачка недогретого мазута может производиться также насосами с электродвигателями повышенной мощности или насосами, которые предварительно подвергаются реконструкции со снятием одного или двух рабочих колес.
При испытаниях вибрация насосов, замеренная в трех взаимно перпендикулярных направлениях на корпусе подшипникового кронштейна на расстоянии до 70 мм от его торца, не должна превышать 0,06 мм. Допустимые значения средних уровней звука на расстоянии 1 м от контура насосного агрегата не должны превышать средних значений уровней звука электродвигателей, в том числе для насосного агрегата, укомплектованного электродвигателем мощностью до 132 кВт,— 103 дБА, свыше 132 кВт—108 дБА.
Обычно при вводе в эксплуатацию мазутных хозяйств пусковые операции могут быть выполнены за 7—9 дней. При выполнении работ по реконструкции оборудования и по устранению его заводских дефектов их продолжительность иногда увеличивается до 25 дней. Трудозатраты при реконструкции оборудования достигают 250 чел-дней.
