Решающая роль циркуляционных насосов в производстве электроэнергии
Циркуляционные насосы являются жизненно важным элементом тепловых и атомных электростанций, обеспечивая подачу огромных объемов охлаждающей воды в конденсаторы и теплообменники. На каждые 100 МВт выработки электроэнергии тепловым электростанциям требуется примерно от 3 до 4 м³/с охлаждающей воды, тогда как атомные электростанции потребляют ещё больше —от 6 до 7 м³/с. Эти насосы работают в непрерывном режиме, зачастую в суровых морских условиях, где в качестве основной охлаждающей среды используется морская вода.
Однако морская вода является одной из наиболее коррозионно-активных сред для насосного оборудования. Её высокое содержание хлоридов (1,8–2,01 TP3T), растворённого кислорода (5–10 ppm) и pH (8,1–8,3) создают агрессивную среду, которая быстро разрушает стандартные материалы, такие как чугун или нержавеющая сталь марки 304. Именно здесь дуплекс и циркуляционные насосы из супердуплексной нержавеющей стали стать незаменимым.
Почему для циркуляционных насосов электростанций используется дуплексная нержавеющая сталь?
Превосходная коррозионная стойкость
Дуплексные нержавеющие стали — в частности, Дуплекс 2205 и Супер Дуплекс 2507—обладают исключительной стойкостью к коррозии под воздействием морской воды. Эти Эквивалентное число стойкости к питтингу (PREN) является ключевым показателем стойкости к локальной коррозии:
| Оценка | PREN | Основные характеристики |
|---|---|---|
| Дуплекс 2205 | 34–36 | Превосходная стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением, вызванному хлоридами |
| Супер Дуплекс 2507 | 42–43 | Превосходная стойкость к точечной и щелевой коррозии |
Дуплекс 2205 (PREN 34–36) служит эталоном для применения в условиях морской среды и подходит для большинства случаев, в которых сталь 316L не справляется. Для постоянного погружения в морскую воду дуплексная сталь 2205 является минимальная допустимая оценка. Супер Дуплекс 2507 (PREN 42–43) применяется в случаях, когда условия эксплуатации выходят за пределы, указанные в 2205 — для воды с температурой выше 25 °C, сред с высоким содержанием хлоридов или условий, связанных с застоявшейся морской водой во время остановок оборудования.
Высокая механическая прочность
Помимо коррозионной стойкости, дуплексные нержавеющие стали обладают значительно более высоким пределом текучести, чем стандартные аустенитные марки —В 2,5–3 раза превышает предел текучести стали 316L. Это обеспечивает прочность конструкции в условиях высокого давления и большого расхода, позволяя при этом использовать более тонкие стенки и снизить вес.
Проверенный отраслевой стандарт
В крупных энергетических проектах по всему миру для циркуляционных насосов используется дуплексная и супердуплексная нержавеющая сталь:
- Проект строительства атомной электростанции в Ляньцзяне (провинция Гуандун) – Первая атомная электростанция в Китае, на которой применяется технология вторичной циркуляции морской воды для охлаждения. Насосы для циркуляции воды изготавливаются с использованием супердуплексная нержавеющая сталь с антикоррозионным покрытием и катодной защитой с навязанным током. Мощность каждого насосного агрегата составляет 4 500 кВт, стоит 8-этажный (почти 25 метров), весит 200 тонн, и имеет Расчетный срок службы — 60 лет.
- 3-й и 4-й энергоблоки атомной электростанции «Санмэнь» – Вертикальные насосы с длинным валом и супердуплексная нержавеющая сталь строительство, стоимость контракта составляет почти 30 миллионов юаней.
- “Линлун-1” (малогабаритный реактор «Чанцзян») – Первый в мире коммерческий наземный модульный малый реактор используется дуплексная нержавеющая сталь материал корпуса циркуляционного насоса.
- 7-й и 8-й энергоблоки атомной электростанции «Тяньвань» – Вертикальные насосы с длинным валом класса III для ядерных установок с дуплексная нержавеющая сталь строительство, предназначенное для RCC-M стандарты.
Соответствие требованиям RCC-M
Для применения в атомной энергетике циркуляционные насосы должны соответствовать строгим стандартам. Французские RCC-M (Правила проектирования и строительства механических узлов ядерных островов реакторов с водо-водяным охлаждением) устанавливают требования к дуплексным нержавеющим сталям, в том числе к марки Z6CNDU20-08M при показателе PREN выше 30. Рабочее колесо относится к категории Компонент ядерного класса 3, при этом любой ремонт должен обеспечивать сохранение эксплуатационных характеристик.
Циркуляционный насос из дуплексной нержавеющей стали Hunan Durafort VS1
Насос Хунань Сянми является профессиональным производителем насосов в Китае, выпускающим широкий ассортимент насосов, в том числе насосы с разъемным корпусом серии XSP, Вертикальные турбинные насосы серии LC (вертикальные валовые насосы), вертикальные насосы смешанного типа HD и вертикальные осевые насосы ZLB. Компания предлагает полный спектр коррозионно-стойких материалов: углеродистая сталь, высокопрочное чугун, SS304, SS316L, дуплексная сталь SS2205, супердуплексная сталь SS2507, 904L, CD4MCu, титан и другие.
Сайт Вертикальный турбинный насос Durafort VS1 типа LC разработана специально для эксплуатации в сложных условиях циркуляции и охлаждения воды на тепловых и атомных электростанциях.
Технические характеристики
| Параметр | Диапазон |
|---|---|
| Расход | 50 - 8 400 м³/ч |
| Глава | 15 - 150 m |
| Скорость | 980, 1 480, 2 970 об/мин |
| Температура | До 150°C |
Варианты материалов для систем циркуляции на электростанциях
Насос VS1 выпускается из всего спектра коррозионно-стойких материалов:
- Дуплексная нержавеющая сталь 2205 – Превосходная стойкость к воздействию хлоридов, PREN 34–36
- Супердуплексная нержавеющая сталь 2507 – Максимальная стойкость к точечной и щелевой коррозии, PREN 42–43
- SS304 / SS316L – Для менее агрессивных сред
- 904L – Повышенная устойчивость к восстановительным кислотам
- CD4MCu – Высокопрочный дуплексный сплав
- Титан – Максимальная коррозионная стойкость для экстремальных условий эксплуатации
- Углеродистая сталь / Ковкий чугун – Для применения в некоррозионных средах
Основные конструктивные особенности
- Конфигурация VS1 – Вертикальная подвеска, однослойный корпус с нагнетательной трубой, проходящей через стояк
- Монтаж в мокрой яме – Идеально подходит для забора морской воды из открытых водоемов
- Выдвижная конструкция – Позволяет снимать роторный узел без демонтажа внешнего цилиндра, что упрощает техническое обслуживание
- Различные типы рабочих колес – Осевые, смешанные или радиальные конфигурации для оптимизации гидравлических характеристик
- Широкий диапазон гидравлического охвата – Расход от 50 до 8 400 м³/ч и напор от 15 до 150 метров
Применение на тепловых и атомных электростанциях
Вертикальный турбинный насос Durafort VS1 из дуплексной нержавеющей стали специально разработан для:
Система циркуляции воды (CWS)
Система циркуляции воды обеспечивает подачу огромных потоков охлаждающей воды в конденсаторы. Атомные электростанции с водо-водяными реакторами под давлением типа CPR1000 требуют расхода циркулирующей охлаждающей воды примерно 180 000 тонн в час на одну установку. Насос VS1 обеспечивает необходимые расходы и обладает коррозионной стойкостью, необходимой для долговечной надежной работы в морских условиях.
Система технического водоснабжения (SWS)
Также известный как Важная система технического водоснабжения, эта система, относящаяся к системе безопасности, обеспечивает подачу охлаждающей воды в теплообменники, предназначенные для охлаждения компонентов, а также в другое важное оборудование. В данном случае в качестве стандартного оборудования используются вертикальные насосы с длинным валом, изготовленные из дуплексной нержавеющей стали и соответствующие требованиям ядерной отрасли.
Система отвода остаточного тепла (RHR)
Во время остановки реактора или в аварийных ситуациях система RHR отводит тепло распада из активной зоны реактора. Эта критически важная функция безопасности требует максимальной надежности всего насосного оборудования.
Система охлаждающей воды компонентов (CCW)
Система CCW обеспечивает подачу охлаждающей воды к важнейшим энергопотребителям по всей станции при любых условиях эксплуатации. Вертикальные турбинные насосы с корпусом из дуплексной нержавеющей стали обеспечивают надёжную работу в условиях эксплуатации, связанных с обеспечением безопасности.
Система опреснения морской воды
Прибрежные электростанции всё чаще используют опреснение морской воды для получения пресной воды, необходимой для различных нужд станции. Насос VS1 используется в качестве всасывающего насоса в процессах опреснения.
Дуплекс 2205 или супердуплекс 2507: что выбрать?
| Критерии | Дуплекс 2205 | Супер Дуплекс 2507 |
|---|---|---|
| PREN | 34–36 | 42–43 |
| Критическая температура образования точечной коррозии | ~35 °C | ~65 °C |
| Предел текучести | 450 МПа | 550 МПа |
| Относительная стоимость | Исходные данные | 30–50% премиум-класса |
| Лучшее для | Окружающая морская вода, умеренное содержание хлоридов | Горячая морская вода, рассолы с высоким содержанием хлоридов |
Дуплекс 2205 этого достаточно для большинства применений с морской водой при температуре окружающей среды, для технологических потоков с умеренным содержанием хлоридов, а также для стандартных циркуляционных систем электростанций.
Супер Дуплекс 2507 указывается в случаях, когда условия эксплуатации выходят за пределы возможностей модели 2205: прямой контакт с морской водой при повышенных температурах (>25 °C), высокая концентрация хлоридов (>50 000 ppm Cl⁻), а также в критически важных областях, связанных с безопасностью, где требуется максимальная коррозионная стойкость.
Почему стоит выбрать Hunan Durafort VS1 для вашей электростанции?
1. Экспертиза в области материалов ядерного назначения
Вы можете выбрать материал от чугуна до титана, включая варианты из дуплексной и супердуплексной стали, специально разработанные для работы в средах с высоким содержанием хлоридов в морской воде. Варианты материалов для насоса VS1 — в частности, дуплексная сталь 2205 и супердуплексная сталь 2507 — специально разработаны для перекачки агрессивных жидкостей, содержащих хлориды или абразивные частицы.
2. Подтверждённый опыт реализации энергетических проектов
Технический опыт компании «Хунань Дурафорт» включает успешные поставки для крупных атомных проектов, что свидетельствует о её способности соответствовать самым строгим требованиям к качеству.
3. Высокая эффективность
Оптимизированная гидравлическая конструкция позволяет свести к минимуму потребление энергии — это является решающим фактором, учитывая, что циркуляционные насосы относятся к числу крупнейших потребителей энергии в процессе эксплуатации электростанции.
4. Не требует особого ухода
Такие особенности, как выдвижная конструкция и сменные изнашиваемые кольца, позволяют быстро восстановить зазоры и эффективность работы без значительного разборки.
5. Соответствие требованиям RCC-M
Насос VS1 может быть спроектирован и изготовлен в соответствии с RCC-M стандарты, отвечающие строгим требованиям, предъявляемым к механическим компонентам ядерного острова.
Для систем циркуляции и охлаждения тепловых и атомных электростанций Вертикальный турбинный насос из дуплексной нержавеющей стали VS1 производства компании «Хунань Дурафорт» обеспечивает идеальное сочетание коррозионной стойкости, высокой пропускной способности и надежности, соответствующей требованиям энергетической отрасли. Независимо от того, нужен ли вам Дуплекс 2205 для стандартной эксплуатации в условиях морской воды или Супер Дуплекс 2507 Для обеспечения максимальной защиты от воздействия хлоридов в критически важных системах безопасности компания Durafort предлагает индивидуальное решение, которое гарантирует безопасную, эффективную и надежную работу вашей электростанции на протяжении десятилетий.
