14.Питательные установки блоков. Назначение и схемы включения отдельных элементов.

На ТЭС применяются две схемы включения питательных насосов — одноподъемная и двухподъемная. При одноподъемной схеме, которая в настоящее время является наиболее распространенной, питательные на­сосы устанавливаются непосредственно после деаэраторов и развивают полный напор, необходимый для подачи воды в паровой котел, при двух-подъемной схеме наряду с насосами, установленными после деаэратора, имеются насосы за подогревателями высокого давления (рис. 6.22). Ино­гда насосы второго подъема устанавливаются между подогревателями высокого давления.

Обычно максимальный напор насоса превышает расчетный на 15— 20 %. При работе по схеме, приведенной на рис. 6.22, а, давление, разви­ваемое насосом при расчетном режиме, выше давления пара перед турби­ной на 30 — 35 %. Таким образом, регенеративные подогреватели и трубопроводы высокого давления следует рассчитывать на давление, которое примерно в 1,5 раза выше давления пара перед турбиной р₀.

При двухподъемной схеме давление, развиваемое насосами первого подъема, может быть выбрано значительно ниже давления р₀ и обычно не превышает 30 — 40 % этого значения. При этом подогреватели высокого давления оказываются значительно дешевле и надежнее в работе. Поэто­му, несмотря на некоторое повышение стоимости питательных насосов при двухподъемной схеме, общая стоимость системы регенеративного по­догрева питательной воды ниже.

В отношении тепловой экономичности эти схемы также различаются. При низких начальных давлениях пара (примерно до 15 МПа) более эко­номична одноподъемная схема, при высоких — двухподъемная. Это нахо­дит простое объяснение. При работе насоса большая часть подведенной к нему энергии передается питательной воде и энтальпия ее возрастает на

из (6.5) и (6.6) видно, что если насос перекачивает более горячую воду, то он, создавая один и тот же напор, потребляет больше энергии. Поэтому при двухподъемной питательной установке расход энергии на перекачивание воды выше. Однако при этом возрастает выработка электроэнергии турбогенератором, так как при одной и той же температуре питательной воды первый по ходу пара отбор может быть размещен ниже или при том же расположении отбора из него будет отводиться меньше пара, в то время как расход пара в подогреватель, расположенный непосредственно после деаэратора, увеличится, В установках высокого давления КПД воз­растает настолько, что дополнительная выработка даже несколько выше перерасхода энергии на привод питательных насосов.

15. Кавитация и помпаж в питательных насосах.

Кавитация – гидродинамическое явление, которое зависит от гидродинамических характеристик насоса и свойств жидкости, которое при нарушении режима работы может привести к поломке насоса. В зонах понижения давления в насосах происходит появление кавитационных (парообразных) полостей. При схлопывании полости происходит выделение энергии, которое вызывает разрушение поверхностей насоса.

Н а рисунке отмечена пузырьковая каверна. К. наступает когда локальное давление жидкости ≤ давления упругости водяных паров в проточной части.

По этому при подпора на всасывание необходимо учитывать К. и вводится антикавитационный запас ΔH_К.

, H – уровень установки бака деаэратора.

n_S – к-т быстроходности, характеризует частоту вращения эталонного насоса при подаче воды с ρ=1000, затрачиваемая мощность N=736Вт и напором воды в 1м.б

n – частота вращения, Q – подача, H – напор, i – число потоков, j – число ступеней. n_s=35-70 об/мин у идеального.

Меры устранения:

1. Удлинённый вход потока

2. Минимальное значение n_S

3. Оптимальное число ступеней насоса i=5÷7.

4. Гладкие и закруглённые кромки

5. Недопустимость резких поворотов потока

6. Применение направляющие аппаратов на входе

7. Шнековые ступени

8. Бустерные насосы

Помпаж – явление автоколебаний напора и расхода в зоне нестабильной характеристики. При помпаже возникают пульсации потока, вибрации лопаток, что может вызвать разрушение насоса. Резко ухудшается аэродинамика проточной части, насос не может создавать требуемый напор, при этом, давление за ним на некоторое время остаётся высоким. В результате происходит обратный проброс среды. Давление за насосом уменьшается, он снова развивает напор, но при отсутствии расхода напор резко падает, ситуация повторяется. При помпаже вся конструкция испытывает большие динамические нагрузки, которые могут привести к её разрушению. Устранение:

1. Установка обратного клапана

2. Рециркуляция потока в деаэратор или бак-акккумулятор