На сверхвысокие параметры Венюковским водом выпускается следующая арматура:
Арматура на сверхвысокие параметры отличается от арматуры на высокие и повышенные параметры главным образом качеством металла.
Корпуса и крышки паровой арматуры на параметры 215 кГ/см2 и 575° С с условным проходом от Dy 50 и выше изготовляются из аустенитной стали марки ЛА-3 (типа ЭИ-257) и для мелкой арматуры — из стали марки 1Х18Н9Т.
Корпуса и крышки водяной арматуры с условным проходом Dy 50 и выше изготовляются из литой углеродистой стали марки 25-4522 и для мелкой арматуры — из качественной углеродистой стали.
Каждая единица арматуры из стали марки ЛА-3, кроме гидравлического испытания на прочность и плотность запорных органов, фланцевого соединения крышки с корпусом и сальникового уплотнения, подвергается просвечиванию гамма-лучами, дефектоскопии посредством океросинивания и опескоструивания и проверке на отсутствие трещин методом травления по зачищенным наружным поверхностям.
В паспорт арматуры должны быть внесены следующие дополнительные данные: протокол просвечивания гамма-лучами литых деталей и сварных швов; данные по электродам и номер паспорта сварщика, производившего сварку швов.
Отдельные узлы арматуры сверхвысоких параметров имеют следующие конструктивные особенности.
Задвижки на сверхвысокие параметры (рис. 5-20) по сравнению с задвижками на высокие параметры имеют другую конструкцию затвора.
В средней части корпуса с двух сторон вставляются уплотнительные кольца, которые удерживаются в корпусе с помощью накидных гаек; вставленные и закрепленные в корпусе уплотнительные кольца образуют по отношению к центральной оси угол 4°.
Корпуса паровой арматуры на сверхвысокие параметры первых выпусков (Черепетская ГРЭС) были выполнены целиком из стального литья марки ЛА-3. В дальнейшем заводом изготовлялись и поставлялись корпуса сварнолитой конструкции.
Рис. 5-19. Регулирующие шиберные клапаны.
а — Dy 100; б — Dy 200: 1 — корпус; 2 — шибер; 3 — седло; 4 — шток; 5 — крышка; 6 — втулка крышки; 7 — кольцо сальника; 8 — набивка; 9 — графит; 10 — груидбукса; 11 — нажимная планка; 12 — винт; 13 — втулка шпинделя; 14 — тарельчатая пружина; 15 — электропривод.
Рис. 5-20. Задвижки на сверхвысокие параметры. а — для воды; б — для пара (Черепетская ГРЭС); в — для пара (ЧТЭП),
Для новых конструкции характерна шарообразная форма средней части корпуса, обеспечивающая высокую точность и плотность отливки. Патрубки задвижки выполняются коваными, что облегчает вварку корпуса в трубопровод в монтажных условиях.
Вентили (рис. 5-21) Dy 10 и 20 выпускаются в кованом исполнении, а вентили Dy 50 — в литом.
Уплотнение между седлом и тарелкой в запорных вентилях Dy 10 и 20 выполнено по конусной, а в вентилях Dy 50 — по плоской поверхности.
Закрытие вентилей производится вращением маховика по часовой стрелке с последующим поджатием; крутящий момент при поджатии составляет: для вентилей Dy 10-400 кГ. · см. для вентилей Dy 20-1 200 кГ·см и для вентилей Dy 50—4 500-5 000 кГ·см.
Регулирующие питательные клапаны на давление 200-240 кГ/см3 и температуру 225-230° С при максимальном расходе воды через клапан 250 т/ч заводом поставляются в виде шиберной задвижки (рис. 5-22, Черепетская ГРЭС) и поворотного типа (Челябинская ТЭЦ).
В клапанах поворотного типа регулирование осуществляется за счет поворота золотника на угол 90° относительно неподвижного стакана; при повороте изменяется совмещенная площадь окон золотника и стакана. Конструктивный зазор между взаимно перемещающимися деталями — золотником и стаканом — составляет 0,15-0,2 мм; нормальный перепад давления на клапане 30-35 кГ/см2.
Эксплуатация клапанов поворотного типа показала их надежную и безотказную работу; клапаны обеспечивают: практическое отсутствие расхода воды через клапан при его закрытии; работу без заеданий с хорошей чувствительностью к регулированию.
Водоуказательные приборы прямого действия предназначаются для работы при параметрах 180 кГ/см2 и 360° С (рис. 5-23), состоят из следующих основных узлов: колонка, верхняя и нижняя головки, осветительное и защитное устройства.
Колонки водоуказательных приборов в зависимости от диапазона измерения уровня подразделяются на трехстекольные (измерение уровня в диапазоне 500 мм), двухстекольные (340 мм) и одностекольные (180 мм). Конструктивно каждая секция колонки выполнена идентично. В корпусе колонки имеются продольные сквозные пазы, закрываемые с двух сторон специальными стеклами. Между корпусом и стеклом устанавливаются прокладки из фольги и паранита, а также слюдяная пластинка толщиной 0,1 мм, предназначенная для предохранения стекла от химического воздействия воды. Стекла прижимаются к корпусу посредством прижимных планок; между прижимной планкой и стеклом также устанавливается прокладка из паранита. Прижимные планки стягиваются с помощью сквозных шпилек, конструкция которых позволяет производить разборку одной стороны смотровой щели водоуказательной колонки, не нарушая положения стекла с другой стороны колонки.
Рис. 5-21. Вентили сверхвысоких параметров: а — запорный Dу 20 для воды; б — то же Dу 20 для Dу 20 для воды;пара; в — то же Dу 50 для пара; г — регулирующий; д — то же Dу 20 для пара.
Секции водоуказательных колонок между собой, а также с верхней и нижней головками соединены посредством цилиндрических отверстий, просверленных в корпусе. Колонки водоуказательных приборов соединяются с барабаном котла через верхнюю и нижнюю головки.
Рис. 5-21. Вентили сверхвысоких параметров: а — запорный Dу 20 для воды; б — то же Dу 20 для Dу 20 для воды;пара; в — то же Dу 50 для пара; г — регулирующий; д — то же Dу 20 для пара.
В верхней головке сблокированы два запорных вентиля, один из которых является быстрозапорным, а другой — обычным; в нижней головке сблокированы три вентиля; быстрозапорный, запорный и продувочный.
Осветительное устройство состоит из корпуса с рефлектором, лампочки на 12 в, козырька и планки. На каждую секцию водоуказательного прибора устанавливается отдельное осветительное устройство, укрепляемое на колонке.
Защитное устройство представляет собой кожух, выполненный из листового железа. В кожухе против смотровых щелей водоуказательных колонок прорезаны окна, закрытые стеклами.
Сниженный указатель уровня воды гидростатического типа «Игема» позволяет вести наблюдение за уровнем воды в барабане котла с отметки управления котлоагрегатом, что облегчает условия его обслуживания.
Сниженный указатель уровня воды состоит из следующих основных узлов: трехстекольной водоуказательной колонки, колонки сниженного указателя уровня, отстойников, расширительного сосуда, трехходового вентиля и запорных вентилей Dу 10 и 20 (рис. 5-24).
Рис. 5-23. Водоуказательный прибор прямого действия.
Гидростатический прибор представляет собой дифференциальный манометр, наполненный специальной жидкостью; диапазон измерения равен допускаемому колебанию уровня воды в барабане котла и составляет обычно 500 мм.
Для сниженного указателя уровня типа «Игем» применяется жидкость с удельным весом 1,838 Г/см3, которая может быть приготовлена по следующим рецептам: а) бромоформ (СНВr4 с удельным весом 2,89 Г/см3) и бензол (С6Н6 с удельным весом 0,879 Г/см3); компоненты нерастворимы в воде и смешиваются друг с другом так, чтобы получить удельный вес жидкости 1,83—1,85 Г/см3; б) хлороформ (СНС13 с удельным весом 1,488 Г/см3) смешивается с четырехбромистым углеродом (СВr4 с удельным весом 3,42 Г/см3); в) тетрабромэтан (С2Н2Вr4 с удельным весом 3 Г/см3) разводится толуолом (С2Н6СН3 с удельным весом 0,867 Г/см3) до требуемого удельного веса.
В качестве красителя для жидкости применяется метилвиолетдалия фиолетовая, метилрот и т. п. Окраска рабочей жидкости должна быть такой, чтобы последняя просвечивалась лампой, помещенной за стеклом, и в то же время была ясно видна линия раздела между водой и рабочей жидкостью.
Рис. 5-25. Электроиндукционный сниженный указатель уровня воды.
1 — колонка сниженного уровня воды; 2 — поплавковый индукционный датчик; 3 — вторичный прибор; 4 — запорный вентиль.
Электроиндукционный сниженный указатель уровня воды (рис. 5-25) служит для измерения уровня воды в барабане котла в пределах: для котлов высокого давления (110 кГ/см2) ±200 мм, для котлов сверхвысоких параметров (185 кГ/см2) ± ±250 мм.
Принцип действия датчика сниженного электроиндукционного указателя уровня воды аналогичен принципу действия дифференциального манометра с ртутным заполнением.
Тарировка сниженных указателей уровня электроиндукционного типа заводом не производится и осуществляется на месте монтажа.
Редукционно-охладительные установки предназначаются для снижения давления и температуры пара.
Давление пара регулируется путем изменения величины открытия дроссельного клапана, а температура — путем изменения количества охлаждающей воды, впрыскиваемой в пар.
В качестве охлаждающей в большинстве случаев служит питательная вода.
Редукционно-охладительные установки высоких и сверхвысоких параметров изготовляются Венюковским арматурным заводом, а для параметров 7—39 ата и 450° С Барнаульским котельным заводом.
Таблица 5-2
Номенклатура основных и быстро включающихся редукционно-охладительных установок
Редукционно-охладительные установки высокого давления предназначаются для:
а) резервирования отборов и противодавления турбин;
б) резервирования котлов среднего давления;
в) параллельной работы с котлами среднего или низкого давлений;
г) постоянной работы на потребителя;
д) использования пара при растопке котлов.
Редукционно-охладительные установки по характеру работы разделяются на быстровключающиеся и небыстровключающиеся (основные).
Быстровключающиеся редукционно-охладительные установки, резервирующие противодавление и производственные отборы турбин, включаются в работу автоматически при снижении давления в трубопроводах редуцированного пара; небыстровключающиеся редукционно-охладительные установки включаются в работу вручную.
Венюковским заводом выпускаются редукционно-охладительные установки 18 типоразмеров в зависимости от производительности и параметров редуцированного пара (табл. 5-2).
На рис. 5-26 приведена схема редукционноохладительной установки (РОУ) высокого давления.
Свежий пар поступает к дроссельному клапану 2 через вентиль или задвижку 1. Пройдя через дроссельный клапан и шумоглушитель 5, пар поступает в коллектор охладителя пара с форсунками 4. После охлаждения редуцированный пар направляется к потребителю через задвижку 7.
Впрыскивание охлаждающей воды осуществляется с помощью форсунок, работающих на принципе механического распыливания; форсунки на фланцах крепятся к коллектору охладителя пара.
Схемой предусмотрена возможность продувки трубопроводов свежего и редуцированного пара при помощи вентилей 12 и 13.
Вода для охлаждения редуцированного пара поступает через запорный вентиль 8, дроссельную шайбу 9 и клапан постоянного расхода 10, который регулирует расход охлаждающей воды. После клапана постоянного расхода и обратного клапана 11 вода поступает к фор сункам.
Дроссельная шайба, установленная перед клапаном постоянного расхода, имеет проходное сечение, рассчитанное на пропуск воды при максимальной нагрузке РОУ.
Для быстровключающейся редукционноохладительной установки (БРОУ) между задвижкой 1 и дроссельным клапаном 2 устанавливается быстровключающийся клапан 14 (рис. 5-27), открывающийся автоматически в течение 15 сек при понижении давления пара в трубопроводе низкого давления.
Во время работы БРОУ быстровключающийся клапан остается полностью открытым.
В целях предотвращения повышения давления в магистрали редуцированного пара против нормального установка снабжается предохранительным клапаном или импульсно-предохранительным устройством, состоящим из импульсного клапана 5 и главного предохранительного клапана 6.
Для контроля за работой установки предусмотрена измерительная аппаратура, посредством которой определяются:
давление и температуры свежего и редуцированного пара, давление и температура охлаждающей воды перед дроссельной шайбой:
давление и расход охлаждающей воды после клапана постоянного расхода и расход редуцированного пара.
Арматура, применяемая для РОУ, разделяется на следующие виды.
Рис. 5-26. Схема редукционно-охладительной установки.
1 и 7 — задвижки; 2 — дроссельный клапан; 3 — шумоглушитель; 4 — форсунки; 5 — импульсный клапан; 6 — главный предохранительный клапан; 8 — запорный вентиль; 9 — дроссельная шайба; 10 — клапан постоянного расхода; 11 — обратный клапан; 12 — вентиль; 13 — ревизионный вентиль;14 — быстровключающийся клапан.
Рис. 5-27. Схема быстровключающейся редукционно-охладительной установки (обозначения те же, что и на рис. 5-26).
Дроссельные клапаны (рис. 5-28) выпускаются четырех типоразмеров Dy 50, 100, 150 и 225; их пропускная способность регулируется сервомотором за счет изменения положения золотника клапана относительно седел.
Быстровключающиеся клапаны Dy 150 и 225 выполнены такими же, как и дроссельные клапаны, и отличаются только типом привода; эти клапаны служат для предохранения редукционно-охладительной установки от поступления пара высокого давления во время пребывания РОУ в горячем резерве и для быстрого перевода ее в рабочее состояние.
Быстровключающиеся клапаны не регулируют расход пара и находятся либо в полностью открытом, либо в полностью закрытом состоянии.
Проходное сечение клапана подобрано так, что при полном открытии дросселирование пара в нем незначительно.
В последнее время для параметров 140 ата и от 570° С Венюковским заводом изготовлен быстровключающийся клапан в виде шиберной задвижки с гидравлическим приводом, рассчитанный на пропуск 100 т/ч. При пуске блока и при отсутствии пара с давлением 140 ата открытие и закрытие быстровключающегося клапана производятся подачей питательной воды в поршневую камеру.
В дальнейшем гидравлический привод был заменен электроприводом (рис. 5-30).
Рис. 5-28. Клапан дроссельный 50, 100, 150 и 225.
Рис. 5-29. Быстровключающийся шиберный клапан 140 и Т—57.
Рис. 5-30. Дроссельный клапан Dy 350:
1 — корпус; 2 — крышка; 3 — шток; 4 — уплотнительное кольцо; 5 — кольцо сальника; 6 — набивка; 7 — грундбукса; 8 — нажимная планка; 9 — втулка шпинделя; 10 — шарикоподшипник; 11 — упорное кольцо; 12— вкладыш втулки; 13 — шпонка; 14 — электропривод; 15 — колпак; 16 и 17— установочные винты; 18 — промежуточное кольцо (бронза); 19 — промежуточное кольцо (сталь); 20 — набивка; 21 — шпилька; 22 — гайка; 23 — рифленая прокладка; 24 — шибер; 25 — седло; 26 — упор.
Для Приднепровской ГРЭС быстродействующий клапан выполнен аналогично предохранительному клапану (рис. 5-31). Внутри корпуса клапана вварено седло с притертой уплотнительной поверхностью. В верхней части корпуса клапана помещена поршневая камера, в которую подается пар от импульсного клапана. Пар, поступающий в поршневую камеру, создает перестановочное усилие на поршень, превышающее усилия среды и пружины и открывает клапан. Давление среды на клапан и пружина сжатия удерживают клапан в закрытом положении при отсутствии импульса на открытие. Один конец штока через лабиринтовую втулку и сальник демпфера выведен в камеру демпфера, смягчающего удары при срабатывании клапана.
Корпус и крышка клапана, а также поршень, клапан и шток выполнены из легированной стали. Уплотнительные поверхности седел наплавлены электродом марки ЦН-6.
Охладители пара (рис. 5-32) предназначаются как для охлаждения, так и для дросселирования пара. Охлаждение пара осуществляется за счет впрыска охлаждающей воды через форсунки, а дросселирование пара — за счет пара при прохождении через решетку. В целях предохранения от воздействия впрыскиваемой воды стенки охладителя снабжены внутренней предохранительной рубашкой.
Рис. 5-33. Клапаны регулирующие постоянного расхода: а — клапан Ру 200; б — клапан Ру 250.
Регулирующий клапан постоянного расхода (рис. 5-33) имеет один входной и два выходных патрубка, один из которых присоединяется к магистрали, идущей на форсунки, а другой — к сливной магистрали в деаэратор. Перемещение штока осуществляется передачей регулирующих импульсов от сервомотора КДУ на рычаг клапана. КДУ, управляющая клапаном, имеет быстроходный редуктор со временем срабатывания 15 сек.
Регулирующая часть штока представляет собой двойной конус, который регулирует подачу воды на форсунки, а избыток воды перепускает через нижнее седло клапана; при этом суммарный расход воды через клапан остается постоянным.
Для понижения давления воды перед клапанами постоянного расхода устанавливаются дроссельные устройства. Во избежание повышения давления в трубопроводе редуцированного пара редукционно-охладительные установки снабжаются предохранительными устройствами.
На РОУ с производительностью 20-30 т/ч устанавливают грузовые рычажные предохранительные клапаны, а на РОУ большей производительности — импульсно-предохранительное устройство 200/400 (рис. 5-34).
Перечень арматуры, входящий в установки РОУ и БРОУ различной производительности, приведены в табл. 5-3—5-10.
На фланцах арматуры, входящей в комплект РОУ, прошедшей гидравлическое испытание, выбивается клеймо, в котором указаны: марка завода, заводской номер изделия, номер по каталогу, номер чертежа, условное давление или рабочие параметры, условный проход изделия (обозначается средней цифрой номера чертежа).
Каждая единица арматуры, входящая в комплект РОУ, снабжается паспортом установленного образца, в котором зафиксированы заводской номер изделия и номер чертежа, а также условное давление, величина испытательного гидравлического давления на прочность и плотность, номера плавок металла корпуса и крышки арматуры, сертификат на материал корпуса и крышки арматуры.
Коллектор охладителя пара снабжается специальным паспортом.
Каждый комплект РОУ сопровождается: паспортом, описанием, инструкцией по эксплуатации, описанием системы автоматического регулирования, схемой РОУ; чертежами общих видов арматуры и чертежами сменных деталей.
Все наружные поверхности арматуры, входящей в комплект РОУ, за исключением шпинделя, окрашиваются в серый цвет.
Количество потребной арматуры для редукционно-охладительных установок типов 1-ВАЗ, II-ВАЗ, Ill-ВАЗ и IV-BA3 на параметры пара 100 кГ/см2 и 510 С
Количество потребной арматуры для редукционно-охладительных установок типов VI1I-BA3, ΙΧ-ΒΑ3, Х-ВАЗ, и XI-ВАЗ на параметры пара 100 кГ/см2 и 510оС
Количество потребной арматуры для редукционно-охладительных установок типов V-BA3, VI-ВАЗ и VII-BA3 на параметры пара 100 кГ/см и 540 С
Потребное количество арматуры для быстро включающихся редукционноохладительных установок типов III-Б-ВАЗ; IV-Б-ВАЗ; V-Б-ВАЗ; VI-Б-ВАЗ и VII-Б-ВАЗ на параметры пара 100 кГ/см2 и 150оС
Принципиальные схемы типовых редукционных охладительных установок приведены на рис. 5-35 и 5-36, а их технические характеристики — в табл. 5-11.
По паропроводу высокого давления пар подводится к регулирующему клапану, в котором осуществляется первая ступень снижения давления пара.
Понижение давления пара происходит за счет соответствующего увеличения или уменьшения сечения для прохода пара, осуществляемого подъемом или опусканием золотника.
Для поддержания постоянного давления редуцированного пара применяется колонка регулирования давления 17 (рис. 5-35) электромеханического типа с точностью регулирования ± 0,5 ат.
При малых перепадах давления пар из регулирующего клапана направляется в трубопровод редуцированного пара 5; при больших перепадах после регулирующего клапана пар проходит через шумоглушитель, который состоит из дроссельной решетки 3 и смесительной трубы 4 либо только из смесительной трубы.
Действие шумоглушителя заключается в том, что он исключает мгновенное расширение пара, являющееся причиной шума.
Охлаждение пара осуществляется впрыском воды в наименьшее сечение смесительной трубы. Благодаря большим скоростям пара в этих сечениях впрыскиваемая вода распыляется и, испаряясь, охлаждает протекающий пар.
В редукционно-охладительных установках без шумоглушителя при отсутствии смесительной трубы вода вводится через специальные сопла в трубопровод редуцированного пара или специальные патрубки.
Охлаждающая вода подается по трубопроводу, на котором установлены регулирующий клапан 1 (рис. 5-36), проходные вентили 11 и игольчатый вентиль 12.
Открытие регулирующего клапана осуществляется путем воздействия на его рычаг колонки регулирования температуры 13.
Возможность ручного регулирования обеспечивается установкой параллельно регулирующему клапану игольчатого вентиля.
Рис. 5-48. Подключающая головка.
Рис. 5-49. Продувочный вентиль.
Рис. 5-50. Схема сниженного водоуказателя высокого давления.
1 — водоуказательная колонка; 2 — нижний бачок; 3 — спускной вентиль; 4 — запорные вентили; 5 — верхний бачок; 6 — пробка; 7 — запорные вентили.
Стекло прибора со всех сторон защищено и равномерно обогревается, что повышает надежность его работы по сравнению с открытыми стеклами.
Для более безопасного обслуживания колонки во время работы котла водоуказатель оснащен дистанционным приводом в виде тросового механизма.
Сниженный указатель уровня предназначается для контроля за уровнем воды в барабане котла и имеет диапазон измерения в пределах ±160 мм.
Прибор рассчитан и может быть применен на рабочее давление до 155 кГ/см. Принципиальная схема прибора показана на рис. 5-50.
Водоуказатель представляет собой кольцевой сосуд, который при открытых вентилях 7 соединяется с паровым и водяным пространствами барабана котла. Нижняя часть сосуда является дифференциальным манометром, состоящим из нижнего (расширительного) бачка 2 и стеклянной измерительной рамки указателя 1 (колонки).
Трубка 8, связанная с паровым пространством котла за счет включения верхнего (конденсационного) бачка 5, заполнена постоянным по высоте столбом воды.
Низ петли заполняется специальной жидкостью, более тяжелой, чем вода, и с ней не смешивающейся; перепад уровней этой жидкости, получаемый вследствие разности высот столбов воды, и показывает уровень воды в барабане котла.
