9 Регулирование температуры пара

При проектировании парогенератора следует предварительно наметить метод регулирования температуры первичного и вторичного перегрева пара и учесть его влияние на расчетные тепловые характеристики поверхностей нагрева.

Впрыск.

Регулирование температуры первичного перегрева пара осуществляется с помощью впрыскивающих пароохладителей. Количество воды, отводимое для охлаждения пара, рассчитывается исходя из диапазона регулирования энтальпии пара, равного 60—85 кДж/кг. Число впрысков в прямоточных и барабанных парогенераторах обычно два. В парогенераторах большой мощности может быть три впрыска.

Впрыск 1 осуществляется после первого пакета перегревателя и составляет 3—5% номинальной производительности D_ном. В парогенераторах, рассчитанных на два топлива, впрыск 1 может достигать больших величин при работе на топливе, требующем меньших поверхностей нагрева, например при работе на газе газомазутного парогенератора.

Впрыск 2 производится перед или в рассечку выходного пакета перегревателя и составляет 2...3% D_ном.

Вода для впрыска в прямоточных парогенераторах забирается обычно перед экономайзером и обязательно до регулятора питания.

В барабанных парогенераторах получило распространение регулирование перегрева с помощью впрыска «собственного» конденсата, получаемого в специальных теплообменниках путем охлаждения части насыщенного пара питательной водой, отбираемой до или после первой ступени экономайзера. Здесь устанавливаются по тракту пара обычно два впрыскивающих устройства.

В установках, питающихся конденсатом и обессоленной добавочной водой, возможно применение впрыска питательной воды, но при низком ее солесодержании, близком к качеству питательной воды прямоточных парогенераторов.

При определении температуры кипения, энтальпии и других термодинамических параметров воды и пара следует учитывать изменение давления в тракте парогенератора. Для предварительной оценки сопротивлений водопарового тракта можно принимать для парогенераторов с естественной циркуляцией гидравлическое сопротивление водяного экономайзера Δр_эк = 0,05р_б и сопротивление пароперегревателя Δр_пе = 0,1р_пп. Для прямоточных парогенераторов высокого давления Δр_пг = 0,3р_пп (для сверхкритического давления — 0,2р_пп), снижение давления вдоль тракта нужно распределить пропорционально повышению энтальпии; гидравлическое сопротивление промперегревателя следует принимать Δр_Вт = 0,05р'_вт (здесь р_б—давление в барабане; р_пп — давление перегретого пара; р'_вт - давление пара на входе в промперегреватель)

9.1 Регулирование промежуточного перегрева пара.

Методы регулирования промежуточного перегрева пара разделяют на две группы. К первой относят методы, основанные на передаче регулируемой доли тепла от пара высокого давления к пару промперегрева в паропаровых или парогазовых теплообменниках. Такой теплообменник представляет собой первую ступень вторичного перегрева пара и рассчитывается на тепловосприятие до 40—50% полного приращения энтальпии пара при промежуточном перегреве с диапазоном регулирования перегрева в пределах 15—25^оС.

Пакеты первичного перегревателя, предшествующие теплообменнику, должны быть радиационными или полурадиационными.

В схеме с дополнительной регулирующей поверхностью часть пара вторичного перегрева проходит по байпасу помимо регулирующей поверхности в выходной пакет перегревателя, который располагают в области температур дымовых газов не выше 800—820°С, а между ним и регулирующей поверхностью размещают другие (чаще экономайзерные) поверхности нагрева для повышения среднего температурного напора в выходном пакете (Δt_вых ≈ 300^оС против Δt_рег ≈ 100^оС)

Ко второй группе методов регулирования относят газовые; в их числе применение рециркуляции газов, байпасирование газов через заполненный газоход. В результате рециркуляции газов увеличивается их объем и изменяется водяной эквивалент дымовых газов в зоне размещения промежуточного перегревателя, что обеспечивает повышение температуры пара примерно на 1,7°С на каждые 1% рециркулирующих газов.

Байпасирование газов обеспечивают разделением конвективной шахты продольными перегородками на несколько (два-три) параллельных газоходов. В основных газоходах размещают пакеты промперегревателя, а в байпасном газоходе — поверхность водяного экономайзера (схема с «расщепленным» газоходом). Осуществляя перераспределение потока дымовых газов между основными и байпасным газоходами, удается в широком диапазоне нагрузок поддерживать заданную температуру промежуточного перегрева пара. При этом обеспечивается возможность поддержания высокой температуры горячего воздуха. Эта схема нашла применение на парогенераторах блоков 800 МВт.