Перепускной клапан турбины — это паровой регулирующий клапан для тяжелых условий эксплуатации, используемый для направления пара вокруг турбины во время запуска, остановки, отключения или в выбранных условиях управления нагрузкой. Может потребоваться снизить очень высокое давление пара, контролировать быстро меняющийся поток пара и координировать работу с пароохладителем, чтобы защитить расположенный ниже по потоку промежуточный перегреватель, линию холодного промежуточного нагрева, тракт конденсатора или другую приемную систему. Для правильного выбора требуется минимальный/нормальный/максимальный и переходный расход пара, давление на входе и выходе, температура пара, требуемое время открытия, динамика привода, пределы шума, скорость на выходе, конструкция трима, условия распыления воды, ограничения оборудования на выходе и полная философия байпаса установки.
Электроэнергия и пар · Обзор режима работы байпаса в тяжелых условиях
Выбор перепускного клапана турбины для электростанций
Перепуск турбины – это не просто «еще один редукционный клапан пара». Клапану может потребоваться принять внезапное изменение расхода пара, уменьшить очень большую степень давления, управлять аэродинамическим шумом и координировать работу с охладителем распыленной воды, одновременно защищая выходную паровую систему.
Где подходит перепускной клапан турбины
Точное расположение зависит от архитектуры предприятия. На приведенной ниже функциональной карте показана только типичная логика байпаса, и ее не следует рассматривать как универсальный P&ID.
Высокий P / Высокий T
Сильное снижение давления
Почему байпас турбины более серьезен, чем общий сброс пара
Большой коэффициент давления
Пар может поступать в режиме основного пара или пара промежуточного нагрева и выводиться в систему с гораздо более низким давлением. Поэтому клапану может потребоваться поэтапное снижение давления, а не одно неконтролируемое расширение.
Быстрые переходные процессы
Функции отключения, запуска и остановки могут потребовать быстрого перемещения и стабильного управления, в то время как условия пара быстро меняются.
Защита нижестоящего уровня
Приемная система может налагать ограничения на давление, температуру, шум, скорость, тепловой удар и качество пара, которые должна соблюдать байпасная станция.
Клапан, подходящий для нормального снижения давления технологического пара, не должен автоматически считаться пригодным для работы в режиме байпаса турбины.
Байпас ВД и байпас НД имеют разные функции
| Обязанность | Типичное функциональное направление | Основная проблема выбора |
|---|---|---|
| Обход ВД | Направляет основной пар высокого давления вокруг турбины ВД в направлении холодного промежуточного нагрева или другого утвержденного нисходящего пути пара. | Очень высокое давление на входе, коэффициент давления, регулировка энергопотребления, защита от перегрева и последующего промежуточного перегревателя. |
| Байпас низкого давления / подогрева | Направляет пар для подогрева вокруг секции турбины, расположенной ниже по потоку, к приемной системе с еще более низким давлением или тракту конденсатора. | Большой расход, предел давления на выходе, скорость на выходе, шум, пароохлаждение и защита конденсатора/трубопровода. |
Названия байпас ВД и НД описывают функцию установки, а не одну универсальную конструкцию клапана. Окончательная геометрия клапана должна соответствовать фактическим условиям пара и схеме установки.
ОБЗОР СЕРЬЕЗНОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ A
Многоступенчатое снижение давления и конструкция трима
Очень большой перепад давления пара может вызвать засорение, высокую местную скорость, аэродинамический шум, вибрацию и эрозию трима. Поэтому в перепускных клапанах турбин для тяжелых условий эксплуатации могут использоваться поэтапное расширение, клетки с отверстиями, многоходовой трим или другая архитектура снижения давления, определяемая заказом.
Одиночное серьезное расширение
Поэтапное расширение
Управление торговыми точками
Не указывайте «многоступенчатый трим» только потому, что клапан относится к классу 1500 или 2500. Требуемая архитектура трима должна основываться на фактическом P1/P2, расходе пара, температуре, геометрии клапана и акустическом/механическом анализе.
ОБЗОР СЕРЬЕЗНОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ B
Динамика привода и необходимое время открытия
В режиме байпаса турбины определение размера привода – это не только расчет статической силы. Система может указать необходимое время открытия после остановки турбины или во время последовательности запуска. Привод должен обеспечивать требуемый ход при реальных силах пара и доступных условиях подачи.
| Требуемое время открытия | Должно быть основано на философии байпаса станции или исследовании защиты турбины/котла. |
| Доступное воздушное/гидравлическое давление | Определяет доступную силу привода и переходную способность. |
| Неудачное действие | Должен следовать утвержденной логике защиты; не предполагайте универсальное открытие или закрытие при отказе. |
| Динамическая паровая нагрузка | Баланс триммерного давления и силы пара влияют на усилие привода. |
СЕРЬЕЗНЫЙ ОБЗОР СЕРВИСА C
Охлаждение должно следовать за переходным процессом байпаса
Само по себе снижение давления может привести к тому, что пар окажется слишком горячим для принимающей системы. Поэтому байпас турбины часто работает вместе со встроенным или последующим охладителем перегрева. Водяная система должна реагировать достаточно быстро, чтобы соответствовать изменению массового расхода пара без чрезмерного распыления при низкой нагрузке или недостаточного охлаждения во время больших объемов байпаса.
Требования Steam
- Диапазон переходного расхода пара
- P1 и обязательный P2
- Температура пара на входе
- Требуемая температура на выходе
- Максимальная температура оборудования на выходе
Требования к воде
- Доступное давление распыляемой воды
- Температура воды
- Минимальный/максимальный расход воды
- Конструкция сопла/охладителя
- Требуемый отклик и расстояние смешивания
Об общих отношениях регулирования давления и температуры см. Выбор парового клапана PRDS. Для выбора стороны воды см. Регулирующий клапан распылительной воды.
Запуск, управляемый байпас и отключение турбины — разные случаи
| Дело | Возможная проблема с клапаном | Необходимые данные |
|---|---|---|
| Стартап | Низкий или изменяющийся расход, большое ΔP, управляемость с малым ходом и нестабильная потребность в распылении. | Последовательность пускового потока, P1/P2/T, линейное изменение давления и целевая температура на выходе. |
| Контролируемый байпас | Стабильная модуляция, шум, скорость на выходе и диапазон охлаждения. | Мин./норм./макс. расход и ожидаемая продолжительность. |
| Турбинное путешествие | Быстрое открытие, внезапный высокий расход и контроль переходного давления/температуры. | Расход срабатывания, время открытия, переходный процесс на входе, предел давления на выходе и реакция распыления. |
Одной устойчивой расчетной точки недостаточно. Выбор байпаса турбины должен учитывать переходные процессы, которые определяют работу привода, триммера и пароохлаждения.
Шум, скорость на выходе и выходной трубопровод
Большие перепады давления пара могут перемещать акустическую и кинетическую энергию вниз по потоку от клапана. Поэтому шум нельзя рассматривать как проблему, связанную только с клапаном. Выпускные трубопроводы, переходники, диффузоры, колена, опоры и оборудование, расположенное ниже по потоку, участвуют в механической реакции.
- Просмотрите прогнозируемый шум клапана для управления случаями расхода.
- Проверьте скорость выхода пара и изменение размера трубы.
- Проверьте опоры трубопроводов и вибрационные нагрузки.
- Проверьте расстояние смешивания охладителя перегрева и расположение датчика.
- Убедитесь, что система, расположенная ниже по потоку, может принять байпасный массовый расход и тепловую нагрузку.
Никакая универсальная максимальная скорость пара не должна быть скопирована в каждую спецификацию байпаса турбины. Анализ проекта и системы должен установить приемлемые пределы.
Обзор конструкции клапана
Граница тела/давления
Подтвердите расчетное давление и температуру, материал, номинальное давление и температуру, торцевое соединение и любые требования к герметичной или сварной конструкции.
Обрезать
Проверьте баланс давления, поэтапное снижение давления, нагрузку на седло, наплавку, устойчивость к эрозии и возможность замены, где это необходимо.
Капот/Упаковка
Проверьте температурную устойчивость, нагрузку уплотнения, временную нагрузку, если указано, и долговременное уплотнение штока.
Привод/Управление
Подтвердите тягу, ход, время хода, функцию отказа, требования к контрольно-измерительным приборам и интерфейсу отключения установки.
Существующие страницы Vcore, которые могут поддерживать проверку на уровне компонентов, включают: Регулирующий клапан высокого давления, Паровой регулирующий клапан и Регулирующий клапан распылительной воды. Окончательная пригодность байпаса турбины еще должна быть подтверждена с учетом требований конкретного проекта.
Данные запроса цен на перепускной клапан турбины
Условия пара
- Минимальный/нормальный/максимальный расход байпаса
- Отключение/переходный расход, если применимо
- Давление и температура на входе для каждого случая
- Требуемое давление на выходе
- Требуемая температура на выходе
- Расчетное давление и температура
Динамические требования
- Требуемое время открытия/закрытия
- Неудачное действие
- Тип привода / электропитание
- Ожидаемая частота езды на велосипеде
- Нормальная продолжительность байпаса
- Последовательность действий при отключении турбины
Данные по снижению перегрева
- Давление распыляемой воды
- Температура распыляемой воды
- Доступный расход воды
- Встроенный или отдельный пароохладитель
- Доступное расстояние смешивания
Ограничения трубопроводов/проекта
- Размер трубы вверх и вниз по течению
- Последующая система/оборудование
- Требования к максимальному уровню шума
- Требования к материалам/стандартам
- NDE/тестирование/документация
- Спецификация байпаса OEM/EPC
Заводская проверка и производительность на объекте
| Проверка | Область применения |
|---|---|
| Обзор размеров / триммирования клапана | Подтвердите указанные случаи расхода и падения давления. |
| Определение размеров привода/испытание хода | Проверьте силу и движение в соответствии с согласованными заводскими условиями. |
| Проверка давления/седла | Убедитесь, что граница давления и характеристики отключения соответствуют спецификации покупки. |
| Материалы/записи NDE | В соответствии с требованиями проекта и выбранной конструкции. |
| Проверка шума/переходных процессов | Может потребоваться анализ проекта/OEM, выходящий за рамки обычных заводских испытаний клапанов. |
| Комплексный ввод в эксплуатацию байпаса | Проверка давления, температуры, реакции привода и координации распыленной воды на уровне объекта. |
Заводская приемка клапана сама по себе не доказывает, что вся система байпаса турбины будет соответствовать требованиям по переходным процессам, уровню шума и температуре на выходе. Они также зависят от установленных трубопроводов, систем охлаждения, контрольно-измерительных приборов, логики управления и ввода в эксплуатацию.
Сопутствующие технические ресурсы
Технические ссылки
Часто задаваемые вопросы
Что такое перепускной клапан турбины?
Перепускной клапан турбины представляет собой паровой регулирующий клапан для тяжелых условий эксплуатации, используемый для направления пара вокруг паровой турбины во время запуска, остановки, отключения или выбранных условий управления нагрузкой, одновременно контролируя давление на выходе и координируя работу с пароохлаждением, где это необходимо.
Является ли перепускной клапан турбины тем же, что и обычный редукционный клапан давления пара?
Нет. Обслуживание байпаса турбины может включать в себя гораздо более высокие степени сжатия, быстрые переходные процессы, строгие требования ко времени открытия, высокий уровень шума и динамическую координацию с системой пароохлаждения.
Почему в перепускных клапанах турбины используется многоступенчатый триммер?
Многоступенчатая или другая настройка для тяжелых условий эксплуатации может разделить значительное снижение давления пара на контролируемые этапы для управления местной скоростью, акустической энергией и механической нагрузкой. Он выбирается на основе фактических условий расхода и давления, а не только класса давления.
Каждый ли перепускной клапан турбины включает систему пароохлаждения?
Не каждый клапан обеспечивает впрыск воды в одном корпусе, но системы байпаса турбины обычно требуют контроля температуры пара. Пароохладитель может быть встроен или установлен отдельно после устройства.
В чем разница между байпасом турбины ВД и НД?
Байпас ВД обычно направляет основной пар вокруг турбины высокого давления в путь пара с более низким давлением, например, для холодного промежуточного нагрева. Байпас НД или промежуточного нагрева направляет пар после турбины в приемную систему с еще более низким давлением или в тракт конденсатора. Фактическая архитектура зависит от завода.
Как быстро должен открываться перепускной клапан турбины?
Универсального времени открытия не существует. Требование должно исходить из исследования защиты турбины, котла или установки и проверяться вместе с усилием привода, энергоснабжением, ходом клапана и динамикой пара.
Какие данные необходимы для расчета перепускного клапана турбины?
Обеспечить минимальный, нормальный, максимальный и аварийный расход пара; входное и выходное давление; температура на входе и требуемая температура на выходе; расчетное давление и температура; необходимое время открытия; требования к исполнительному механизму/отказу; условия распыления воды; пределы нижестоящей системы; требование к шуму; размеры линий; материалы и спецификация проекта.
