Питательные насосы

Давление нагнетания питательных насосов определяется в соответствии с формулой (4.2), схема рис. 4.1.

Для барабанных котлов с естественной циркуляцией максимальное давление питательной воды р _пв, МПа, которое должен создать питательный насос, определяется давлением в барабане р _б с запасом по давлению на открытие предохранительных клапанов D р _пк:

р _пв = р _б + D р _пк

Для котлов на давление пара на выходе р _пе = 13,8 МПа правилами Котлонадзора устанавливается значение D р _пк = (0,05 – 0,08) р _пе. Для котлов на давление выше 22,5 МПа D р _пк = 0,10 р _пе.

Давление в барабане котла р _б определяется через р _пв и потери давления в перегревателе D р _пп = 1,0 – 1,5 МПа.

Р_б = р _пе + D р _пп

С учетом запаса по давлению на срабатывание предохранительных клапанов

р _к = р _пе + D р _пп + р _пк, МПа.

Суммарное гидравлическое сопротивление тракта от барабана до питательного насоса имеет следующие составляющие:

SD р _с = D р _вэ + D р _рпк + D р _пвд + D р _тр (4.4)

где D р _вэ = 0,35 – 0,75 МПа –сопротивление экономайзера; D р _рпк = 0,1 МПа – сопротивление регулирующего клапана питания котла; D р _пвд = 0,8 – 1,2 МПа –

Н к

∆ р к

∆ ррп к

∆ р пвд

∆ р тр

Рис. 4.1. Определение напора питательного насоса

Рис. 4.2. Определение напора циркуляционного насоса 1 – приемный колодец; 2 – насос; 3 – конденсатор; 4 – сифон; 5 – сливной коллектор

суммарное гидравлическое сопротивление ПВД (более точно определяется по справочнику [5] для выбранных типов подогревателей); D р _тр = 0,15 – 0,35 МПа – сопротивление трубопроводов от насоса до экономайзера котла.

При определении геодезического напора Н _к g r *10^-6, МПа, высота подъема воды Н _к от оси насоса до уровня в барабане принимается по характеристикам котлов [2,5,6]; среднее значение плотности r, кг/м³, определяется по средним значениям давления и температуры воды в нагнетательном тракте:

р _ср = (р _к + р _н)/2; t _ср = (t ^I_б + t _пн)/2.

Неизвестное пока давление нагнетания р _н может быть оценено как (1,3 – 1,4) р _о, МПа; t ^I_б – температура воды в барабане котла, ⁰С; t _пн = t ^I_д + D t _пн, ⁰С.

Расчетное давление на всасывающем патрубке р _в слагается из давления в деаэраторе, давления столба жидкости от уровня в деаэраторе до оси насоса за вычетом гидравлических сопротивлений в трубопроводе и арматуре:

р _в = р _д + Н _д g r *10^-6 - SD р _с, МПа (4.5)

Высоту установки бака деаэратора относительно оси насоса Н _д выбирают из условия предотвращения кавитации в насосе. Для блоков на давление 13,8 МПа высота Н _д= 22 – 25 м.

Суммарное гидравлическое сопротивление водяного тракта до входа в питательный насос SD р _с не должно превышать 0,01 МПа [1].

Для прямоточных котлов давление нагнетания питательного насоса составляет

р _н = р _пе + SD р _с + Н _к g r *10^-6, МПа,

где р _пе – давление пара на выходе из котла, МПа; D р _пк = 0,1 р _пе – запас давления на срабатывание предохранительных клапанов (для котлов на р _пе > 22,5 МПа).

Суммарное гидравлическое сопротивление

SD р _с = D р _к + D р _рпк + D р _пвд + D р _тр, МПа;

где D р _к = 4-5 МПа – гидравлическое сопротивление прямоточного котла; D р _рпк = 0,1– 0,2 МПа – сопротивление регулирующего клапана питания котла; D р _пвд и D р _тр – сопротивление группы ПВД и трубопроводов питательного тракта (принимается так же, как в схемах с барабанными котлами).

При определении геодезического напора учитывают высоту Н _к, м, подъема воды от оси насоса до верхнего коллектора испарительного контура котла (см. характеристики котлов). Определение средней плотности воды проводится аналогично котлам барабанного типа.

Давление воды на входе в насос рассчитывается по формуле (4.5), как и для барабанных котлов. Однако при установке питательных насосов к блокам мощностью 250 МВт и более применяют быстроходные насосы с турбо- и электроприводом, для обеспечения бескавитационной работы которых недостаточно подъема деаэратора на высоту 22 – 25 м. Для создания давления на всасе питательного насоса устанавливают предвключенные бустерные насосы; давление нагнетания бустерного насоса (р _н = 2 – 5 МПа) является давлением на всасывающей стороне питательного насоса, достаточным для предотвращения кавитации. При установке бустерных насосов их необходимо выбирать так же, как основные питательные насосы.

Бустерные насосы энергоблоков 500, 800 и 1200 МВт являются встроенными в главный питательный насос, имея с ним общий привод от турбины через понижающий редуктор.

Выбрав число насосов, рассчитав производительность, давление нагнетания и напор, по справочным данным [5, 6] определяют типоразмер насоса и рассчитывают потребляемую мощность по формуле (4.1).

В случае установки насосов с турбо- и электроприводом выбирают оба типа насосов. Для насоса с турбо приводом определяется мощность и тип приводной турбины.