17. Основные элементы конденсационного устройства паротурбинной установки. Цель отсасывания воздушно- паровой смеси из конденсатора.

Конденсационная установка паровой турбины состоит из собственно конденсатора и дополнитель­ных устройств, обеспечивающих его работу. Подача охлаждающей воды в конденсатор осуществляется циркуляционным насосом. Конденсатные насосы служат для откачки из нижней части конденсатора конденсата и подачи его в систему регенеративного подогрева питательной воды. Воздухо отсасывающие устройства предназначены для удаления воздуха, поступающего в турбину и кон­денсатор вместе с паром и через неплотности флан­цевых соединений, концевые уплотнения и др.

Он состоит из корпуса, торцевые стороны которого закрыты трубными дос­ками. В эти доски завальцованы конденсаторные

трубки, сообщающиеся с водяными камерами. Пе­редняя водяная камера разделяется горизонтальной перегородкой, которая делит все конденсаторные трубки на две секции, образующие так называемые «ходы» воды. Вода поступает в водяную камеру через патрубок и проходит по трубкам, расположенным ниже перегородки. В зад­ней камере вода переходит во вторую секцию трубок. По трубкам этой секции вода идет в обратном направлении, совершая второй «ход», попадает в переднюю камеру и через выходной пат­рубок удаляется из конденсатора. Число ходов воды бывает от одного до четырех, в соответствии с чем устанавливается число разделительных перегоро­док в водяных камерах.

При входе в конденсатор относительное содер­жание воздуха очень мало и парциальное давление пара Р_п практически оказывается равным давлению в конденсаторе р_к. По мере движения паровоздушной сме­си через конденсатор к месту отсоса пар конденси­руется и относительное содержание воздуха £ рас­тет. Вследствие этого парциальное давление пара

падает. Вместе с тем давление в зоне отсоса меньше, чем на входе в конденсатор (р'_к <р_к) Разность давлений на входе в конденсатор и выходе из него Δр_к = р_к -р'_к называется паровым

сопротивлением конденсатора. В зоне отсоса парци­альным давлением воздуха р_в нельзя пренебречь,так как оно в значительной мере повышается вслед­ствие увеличения плотности воздуха и относитель­ного содержания его в паровоздушной смеси.

Над поверхно­стью конденсата в конденсатосборнике общее дав­ление паровоздушной смеси выше, а относительное содержание воздуха меньше, чем в паровоздушной смеси, удаляемой из конденсатора. Температура конденсата t_к, находящегося в конденсатосборнике, может быть равна температуре пара t'_w а переохлаждение конденсата может дости­гать 3—5⁰ С.

47. Тепловые схемы аэс. Процесс расширения в турбине насыщенного пара (сепарация, пароперегрев).

Электростанция, в которой ядерная энергия пре­образуется в электрическую, называется атомной (АЭС). АЭС использует теплоту, которая выделяет­ся в ядерном реакторе в результате ценной реакции деления ядер некоторых тяжелых элементов (в ос­новном урана-233, урана-235 и др.).Технологическое оборудование АЭС подразде­ляется на реакторную, парогенерирующую, паро­турбинную, конденсационную установки. Взаимо­связь между этими установками образует тепловую схему АЭС.

Принципиальные тепловые схемы АЭС. В об­щем случае б схеме электростанции используются теплоноситель и рабочее тело. Рабочее тело — га­зообразное вещество, которое применяют в маши­нах для преобразования тепловой энергии в механи­ческую. Для АЭС рабочим телом является водяной нар сравнительно низких параметров, насыщенный или слегка перегретый. Теплоноситель — движу­щаяся жидкая или газообразная среда, используе­мая для осуществления процесса отвода теплоты, выделяющейся в реакторе. В схемах АЭС теплоно­сителем явл. обычная или тяжелая вода, а ино­гда органические жидкости и инертный газ.

Основная классификация АЭС производится в зависимости от числа контуров теплоносителя и рабочего тела. Различают одноконтурные, двухконтурные, не полностью двухконтурные и трехконтурные АЭС.

Промежуточная сепарации и перегрев пара.

В процессе расширения пара в турбине насыщенно­го пара (линия 1—2—3), если не прини­мать никаких мер по удалению влаги, влажность в последних ступенях настолько велика, что η_0i- ока­зывается существенно ниже, чем при работе с пере­гретым паром, а эрозия лопаток при этом становит­ся недопустимо большой. Считается, что влажность у_к = 10 % допустима при окружных скоростях на периферии лопаток u_пер < 520 м/с,а у_к = 16 % — при u_пер < 400м/с.

В турбинах АЭС для снижения конечной влаж­ности применяют промежуточную сепарацию влаги из пара (линия 2—4), промежуточный перегрев пара либо сепарацию с последующим пе­регревом отсепарированного пара (линия 2—4—б). Промежуточная сепарация влаги раз­деляется на внешнюю [когда удаление влаги проис­ходит в сепараторах, установленных вне турби­ны] и внутриканальную в проточной части турби­ны.Внешняя сепарация может повы­сить сухость пара до х = 0,99 ... 0,995 и одновременно уменьшить влажность в последующих ступе­нях турбины, что даст выигрыш в КПД установки и повышает эрозионную надежность работы послед­них ступеней турбины.На большинстве АЭС одновременно с внешней сепарацией применяется еще и промежуточный пе­регрев. Для промежуточного перегре­ва обычно используется пар, отбираемый из ЦВД, или свежий пар, чем и определяется максимальная температура перегрева (на 15—40 °С ниже t₀).

Перегрев свежим паром (рис. 1.34,6) снижает термический КПД цикла. Положительное влияние такого пароперегрева сказывается только на существенном снижении потерь от влажности в после­дующих ступенях, повышении внутреннего относи­тельного КПД и надежности турбины. Паровой пе­регрев используют в том случае, когда путем сепа­рации нельзя достигнуть допустимого уровня влаж­ности пара в конце расширения.

В некоторых случаях бывает выгодно применять двухступенчатый перегрев: сначала па­ром из отбора, а затем свежим, причем оптимальное повышение энтальпий пара приблизительно одина­ково в каждой ступени.

БИЛЕТ 18.