Редукционно-охладительные установки (РОУ) предназначены для, снижения давления и температуры пара (обычно острого, отводимого из основного паропровода). Снижение давления осуществляется с помощью дроссельного регулирующего клапана, а температуры — впрыском охлаждающей воды. Давление и температура редуцированного пара определяются назначением и требованиями потребителя пара.
На ТЭС РОУ применяются для резервирования теплофикационных отборов, собственных нужд, подогрева мазута.
На АЭС РОУ применяются для подачи пара на уплотнения турбины, к эжекторам и пароэжекторным машинам.
Точность поддержания давления и температуры редуцированного пара диктуется потребителем. Обычно точность поддержания давления пара составляет ± 2 %, температуры -1,5 %.
Схема подключения РОУ изображена на рисунке:
Принципиальная схема включения и регулирования РОУ
Свежий пар поступает к дроссельному клапану 2 через входную задвижку 1, дросселируется сначала в дроссельном клапане, а затем в шумоглушителе 3. Последние применяются при околозвуковом или сверхзвуковом перепаде давления.
Охлаждающая вода поступает через водяную задвижку 4 и регулирующий клапан 6 на форсунку 8. Часто перед дроссельным клапаном 6 устанавливается дроссельное устройство в виде дроссельной шайбы 5 или группы шайб Это делается в тех случаях, когда охлаждающая вода подается к РОУ от источника с высоким давлением (например, от питательного насоса), значительно превышающим давление, необходимое для впрыска воды.
Дроссельное устройство рассчитывается на пропуск такого количества воды, которое необходимо для охлаждения максимально возможного расхода пара. Для предотвращения опасного повышения давления дросселированного пара иа выходном паропроводе устанавливается предохранительное устройство 10. На охладителе пара 9 соосно с его корпусом обычно устанавливается защитная труба, предназначенная для уменьшения вредного воздействия воды на стенку охладителя пара.
Как объект регулирования РОУ имеет две регулируемые величины: давление и температура пара за РОУ.
Модель редукционно-охладительной установки
Основным возмущающим воздействием на давление пара является изменение его потребления или давления свежего пара. Возмущающими воздействиями на температуру пара являются изменение потребления пара, расход и давление свежего пара.
Регулирующим воздействием на давление пара является изменение расхода свежего пара, а на температуру — изменение расхода охлаждающей воды. Как объект регулирования давления РОУ обладает самовыравниванием, и ее динамику можно описать уравнением инерционного звена первого порядка. Как объект регулирования температуры РОУ можно считать безынерционным объектом, однако, так как температура измеряется инерционным датчиком, то инерционность РОУ определяется инерционностью датчика.
Регулирование давления осуществляется регулятором 11, получающим импульс от манометра 12 и воздействующим на клапан 2.
Температура редуцированного пара регулируется регулятором 14, получающим импульс от термопреобразователя 13 и воздействующим на клапан 6. Для повышения точности измерения температуры термопреобразователь должен устанавливаться на расстоянии 8-10 м после впрыска, чтобы влага успела полностью испариться. Иногда для сохранения постоянного перепада давления на клапане 6 в широком диапазоне изменения расходов впрыска в качестве клапана 6 применяется трехходовой клапан постоянного расхода. Такой клапан обеспечивает изменение подачи воды в пароохладитель путем сброса ее в сливную линию 7 при неизменном расходе воды через дроссель 5.
Описанное регулирование давления после РОУ называется регулированием «после себя».