ROEZ, s.r.o. úspešne realizoval pre Slovenské elektrárne, a.s. zákazku IPR M18007 – Modifikácia odlučovačov vlhkosti pred TG na 2. bloku Atómových elektrární Mochovce. Aktuálne je v realizácií výmena aj pre 1. blok.

Predmetom diela bol návrh, výroba, dodávka a inštalácia 4 ks nových dynamických odlučovačov bez sít DN500 z uhlíkovej oceli, ako náhrada za stávajúce nevyhovujúce dožité a technicky zastaralé gulové odlučovače, vrátane prevedenia úprav nadväzujúcich systémov a zariadení (uloženie potrubia, odvodnenie, izolácia, ...). Odlučovače sú inštalované na parovodoch pred vstupom pary do parnej turbíny, ako dôležitý prvok chrániaci turbínu pred vniknutím väčších kvapiek vody, respektíve nečistôt.

Stávajúce gulové odlučovače vybavené sitom nevedeli riadne odlučovať kvapalnú fázu a mechanické nečistoty, pretože ich konštrukcia spôsobovala vírenie bez možnosti riadneho odlučovania. Ich tlaková strata bola značná. Zložitá konštrukcia bola potenciálnym zdrojom vzniku vád a netesností.

Nové navrhnuté dynamické odlučovače majú iné vnútorné usporiadanie než pôvodné, pričom k odlučovaniu kvapalnej fázy (väčších kvapiek vody) a mechanických nečistôt využívajú len dynamický efekt, kde pri prudkej zmene smeru prúdenia dochádza k ich zachytávaniu v tzv. kalníku. Vzhľadom k absencií zložitých vostavieb a zosilneným stenám, najmä v oblasti excentrickej redukcie, je výrazne zvýšená ich životnosť ( teleso min. 40 rokov prevádzky). Kalník (slepé rameno) slúži k udržaniu zachytávaných mechanických nečistôt, pričom je v rámci BO alebo GO bloku čistený. Zachytený kondenzát v odlučovači je odvádzaný hrdlom zo spodnej časti kalníku cez štandardnú batériu odvodnenia.

Odlučovače boli v priebehu návrhu podrobené výpočtom základného dimenzovania podľa EN13480-3 v software Visual Vessel Design by Hexagon AB tak, aby bola dokázaná ich dostatočná pevnosť. Taktiež boli prevedené pevnostno-dilatačné výpočty nadväzujúcich potrubí odvodnenia pre správne dimenzovanie pružinových závesov. Jedným z hlavných cieľov danej akcie bolo zníženie tlakovej straty pri zachovaní dobrej schopnosti odlučovania. Z tohto dôvodu bola vykonaná optimalizácie polomerov odtrhovej hrany s cieľom nájdenia takého polomeru (geometrie), kde je schopnosť odlučovať vysoká, tlaková strata nízka a zároveň nedochádza k extrémnemu nárastu rýchlosti pary na odtrhovej hrane a tým vzniku nepriaznivých efektov (budenie odtrhávaním prúdu, hluk, vibrácie, ...). Odlučovač bol podrobený hydraulickým výpočtom CFD pre určenie tlakovej straty pre rôzne tvary odtrhových hrán a na základe týchto výpočtov bola vybraná najoptimálnejšia varianta.

Metodika výpočtu pre Numerické riešenie CFD je založená na metóde konečných objemov (tzv. „finite volume method“) implementovaná v programe OpenFOAM. Použitý bol riešič SimpleFoam, ktorým sa rieši laminárne a turbulentné ustálené prúdenie tekutín. Médium - sýta para bola uvažovaná ako nestlačiteľné médium s príslušnými materiálovými vlastnosťami v závislosti od teploty. Turbulentné prúdenie bolo modelované tzv. RANS modelom (Reynolds Average Navier Stokes equations), v blízkosti stien štandardne používanou funkciou k - omega SST (tzv. „wall function“).

V rámci odstávky bloku boli novo navrhnuté a vyrobené dynamické odlučovače naištalované do parovodu na predom definované miesta. Následne za prevádzky bloku bolo vykonané komplexné skúšanie, ktorým bolo dokázané splnenie garantovaných parametrov, najmä tlakovej straty na úrovni do 23kPa, čo odpovedalo prevedeným výpočtom.

 

MicrosoftTeams image

20210225 083958obrázok 2