Консервация турбин подогретым воздухом

Описание

Консервация осуществляется за счет продувки турбоустановки нагретым воздухом. Нагрев воздуха (до некоторой температуры) вызывает уменьшение его относительной влажности. Получение необходимого значения относительной влажности воздуха определяются исходными параметрами в точке забора. В среднем, нагревание воздуха на каждые 10 град.Ц вызывает снижение относительной влажности на 40%.

Консервация турбины подогретым воздухом сопряжено с большими энергетическими затратами по сравнению с другими методами. Наряду с этим, данный метод имеет существенные преимущества: простота операций и малое время по вводу и выводу оборудования из консервации, отсутствие химических реагентов, воздухонагревательная установка требует минимального обслуживания (только чистка воздушного фильтра). Защита от коррозии приобретает первостепенное значение при наличии на поверхности металла коррозионно-активных отложений, имеющих повышенную активность при относительной влажности более 40%.

Схема консервации

Для мест подвода воздуха к консервируемой турбине следует выбирать трубопроводы регенеративных отборов на участках между турбиной и обратными клапанами или перепускные трубы между отдельными цилиндрами турбины. При этом необходимо стремиться обеспечить относительно равномерный подвод воздуха ко всем цилиндрам турбины. В выбранных местах следует предусмотреть установку впускных штуцеров, рассчитанных на рабочие параметры в соответствующих отборах. Сечения впускных штуцеров уточняются при расчете системы воздуховодов. На время нормальной работы турбоустановки впускные штуцера должны быть закрыты заглушками, для этой цели необходимо снабдить штуцера стандартными фланцами.

В состав контура консервации, помимо собственно турбины с конденсатором и не отключаемыми подогревателями, могут входить подогреватели высокого и низкого давления, сетевые подогреватели и другие теплообменники, соединенные с внутренним объемом турбины. При этом следует учитывать возможность принудительного подъема КОС, в противном случае следует предусматривать либо подвод воздуха в трубопровод между КОС и подогревателем, либо разборку и выемку запорного органа КОС. Необходимо иметь в виду, что консервация паровой стороны подогревателей с не дренируемым (например, U -образным; трубным пучком требует существенно большего времени стабилизации), чем остальной объем турбоустановки.

Во всех случаях необходимо предусмотреть выпуск воздуха в конце консервируемых участков для обеспечения постоянной вентиляции консервируемого оборудования. Для выпуска воздуха могут использоваться штатные дренажи, открывающиеся в воронку, воздушники, линии опорожнения или специально устанавливаемые вентиляционные штуцера с запорной арматурой. Количество и расположение таких линий для выпуска воздуха определяется конкретной схемой турбоустановки и составом консервируемого оборудования. Вентиляция проточной части турбины обеспечивается выпуском воздуха через концевые уплотнения и через вентиляционные штуцера на трубопроводах свежего пара, холодного и горячего промперегрева и через трубопроводы отсоса воздуха из конденсатора.

Преимущества метода подогрева воздуха

• предотвращение контакта металла с кислородом воздуха;
• подавление коррозии с помощью химических средств (ингибиторов);
• снижение влажности воздуха ниже 40%.

Обязательным для всех методов защиты от коррозии является полное дренирование подлежащего консервации оборудования и трубопроводов в процессе подготовки к консервации.

Метод консервации оборудования энертным газом (азотом) для предотвращения контакта металла с кислородом воздуха связано с рядом трудностей:

• во всем консервируемом объеме должно поддерживаться избыточное давление инертного газа, предотвращающее попадание наружного воздуха;
• наличие большого числа мест возможных утечек азота и со сложностью уплотнения этих мест.

Необходимость уплотнения консервируемых систем приводит к существенному увеличению объема работ при вводе в консервацию и выводе из нее.

Метод предотвращения коррози с помощью химических реагентов обеспечивается при продувке консервируемого оборудования горячим воздухом, содержащим пары летучих ингибиторов атмосферной коррозии. Охлаждение воздуха при соприкосновении с поверхностью металла приводит к осаждению к кристаллов ингибитора на поверхности металла. Защитными свойствам и обладает не только тонкий слой ингибитора, но и сам воздух, наполняющий консервируемый объем и содержащий пары и ингибитора.

Сложность применения этого способа консервации определяется тем, что во избежание попадания ингибитора в атмосферу машзала требуется уплотнение консервируемого объема, приводящее к образованию  вентилируемых полостей и к неравномерному распределению ингибитора по поверхности металла. Последнее особенно опасно, поскольку вызывает усиленную локальную коррозию. Кроме того, известные ингибиторы имеют избирательный спектр защитного воздействия и не только не защищают, но и оказывают окислительное действие на медь и ее сплавы, что ограничивает возможности их применения.

Метод снижение влажности воздуха может быть достигнут осушкой воздуха с помощью химических реагентов:

• В полостях консервируемого оборудования с помощью влагопоглотителей (хлористого кальция, негашеной извести, силикагеля и т.п.), размещаемых на специальных поддонах внутри оборудования. Требует периодических вскрытий оборудования для замены влагопоглотителя, а также применения различных устройств для регенерации.
• При динамической осушке воздуха в полости консервируемого оборудования постоянно нагнетается атмосферный воздух, прошедший предварительную осушку в воздухоосушительной установке, которая предоставляет собой либо кассеты с влагопоглотитеем  либо устройство, использующее принцип вымораживания влаги. К недостаткам способа химической осушки воздуха следует отнести необходимость применения химических влагопоглотителей, требующих регулярной замены или регенерации, что заметно увеличивает трудоемкость обслуживания консервационной установки.

Консервационные установки JUVTEK Tornado

Консервация паровой турбины осуществляется при помощи автоматической воздухонагревательной установки типа JUVTEK Tornado, которая применяется для защиты паровых турбин от стояночной коррозии. Установка защищает турбину за счет продувки проточной части осушенным подогретым воздухом. Так же обеспечивает защиту от проникновения агрессивной внешней среды (влага, пыль) путем поддержания избыточного давления в контуре. Консервация осуществляется по разомкнутой схеме. JUVTEK Tornado используется для консервации паровых турбин, типа «Р», «Т», «Тп», «ПТ», «ПР», «ПТР», «ВПТ», «К», «КТ».

Принцип работы установки JUVTEK Tornado

Воздух из машзала забирается вентилятором, фильтруется и поступает в специальную вихревую камеру, в которой осуществляется формирование вихревого воздушного потока и его нагрев. Благодаря этому происходит равномерный нагрев большого количества воздуха и существенное снижение его влажности (менее 25%). Далее осушенный воздух по соединительным патрубкам нагнетается в турбоустановку под большим избыточным давлением и вытесняет влажную среду.

Преимущества

За счет большого объёма продуваемого воздуха JUVTEK Tornado позволяет защитить от коррозии не только проточную часть турбины, но так же конденсатор и промподогреватели.

В отличие от осушительных установок конденсационного и абсорбционного типов, выдающих относительно малый объем воздуха (не более 2000-4000 м3/час), Tornado обеспечивает надежную консервацию проточных частей и конденсаторов мощных многоцилиндровых паровых турбин, таких как К-300, К-500, К-800, К-1000. При этом отсутствует подсос в контур консервации по всей линии вала за счет поддержания избыточного давления порядка 50 Па.

Результат применения

Использование осушительной установки JUVTEK Tornado снижает влажность воздуха в проточной части турбинного оборудования менее 30%, что полностью предотвращает развитие очагов стояночной коррозии. Последние являются концентраторами высоких динамических напряжений, возникающих в процессе работы. Это касается как вращающихся деталей (рабочие лопатки, диски, втулки), так и статорных (диафрагмы, обоймы).