Пароохладители.

220

в

Qcп Qоп

Н_п – энтальпия пара, поступающего в подогреватель;

Н' – энтальпия дренажа;

- энтальпия воды на входе в подогреватель;

- энтальпия воды на выходе из подогревателя.

Отрезок 2-6 соответствует минимальной разности температур ≈ 5°С. Нагрев до температуры насыщения = 0, т.5 – общая для линий 3-5 и 4-5.

3-2 охлаждение дренажа, 4-5 линия нагрева воды, 3-5: Н = const.

Qсл – тепло переданное от пара к воде в собственно подогревателе. Q^оп – тепло переданное от пара к воде в пароохладителе.

Н₇ – энтальпия пара на выходе из пароохладителя (на входе в собственно подогреватель).

Охладители пара могут быть «строенными» и «выносными». Наша схема со «встроенным» пароохладителем. Во встроенных подогревателях из-за большой разности температур между теплоносителями в точках 1 и 5 наблюдаются большие энергетические потери. Для уменьшения необратимых потерь используются «выносные» пароохладители, в такие пароохладители подаётся не весь паток питательной воды, а только его часть, благодаря этому разность температур между теплоносителями может быть уменьшена.

Схема регенеративного подогрева воды с выносным пароохладителем

(Схема Рикара-Некольного).

Эта схема находит применение на электростанции с промежуточным паром, позволяет повысить КПД на 0,5%. Повышение КПД обусловлено снижением энергетических потерь из-за уменьшения температурных напоров при теплообмене в подогревателях (схема регенерации). Незначительное повышение КПД связанно с тем, что при этом частично выте6сняются отборы пара при более низком давлении.

D₁ – расход пара из отбора 3, который сначала поступает на охладитель, а затем после снижения температуры на подогреватель ПВД-3. Отборный пар на входе в охладитель пара имеет Т₃. В охладитель пара поступает часть воды, основная часть идёт на ПВД. Доля воды, поступающая на охладитель пара подбирается таким образом, чтобы изобары ибыли эквидистантными. Это приводит к уменьшению энергетических потерь, так как температурные напоры в пароохладители минимальные. При использование данной схемы уменьшаются расходы пара на ПВД, так как через ПВД идёт часть воды, из-за этого и наблюдается небольшое повышение КПД.

Схема Виолен.

Схема Виолен отличается от предыдущей тем, что на выносной пароохладитель поступает весь поток воды после ПВД.

;

В схеме Виолен по сравнению со схемой Рикора-Некольного энергетические потери больше, так как через пароохладитель идее весь поток воды. Теплоёмкость воды существенно выше теплоёмкости пара, поэтому изобара охлаждения пара и изобара нагрева водысущественно не эквидистантны, т.е. температурный напор больше чем в предыдущей схеме. Кроме указанной схемы применяется также комбинированная схема данных типов.

Потеря пара и конденсата, их пополнение.

Потери пара наблюдаются в предохранителях пара, из различных не плотностей в потоках пара высокого давления. Эти потери называются внутренними. Кроме потерь пара наблюдаются так же потери конденсата, которые делятся на внутренние и внешние.

Внутренние потери – это возможные загрязнения конденсата пара, поступающего на подогрев мазута. Загрязнённый конденсат не возвращается в турбинное отделение.

Внешние потери конденсата наблюдаются на ТЭЦ, отпускающих пар потребителям. Количество возвращенного с предприятий конденсата меньше поступившего туда пара. Для восполнения потерь используется химически очищенная вода, которая для дополнительной очистки подаётся в испарители. Потери питательной воды наблюдаются в парогенераторе при продувке котлов, которая осуществляется для уменьшения содержания солей в котловой воде.

Испарители.

В испарители постоянно находится химически очищенная вода. Испаритель – это поверхностный теплообменник. Поступившая химически очищенная вода превращается в пар за счёт тепла пара, поступившего из отбора турбины. Пар из химически очищенной воды называется вторичным, который поступает в конденсатор испарителя. При испарении химически очищенной воды повышается концентрация солей, которая удаляется при помощи продувки. Для повышения Качества очистки воды можно использовать двухступенчатую схему, в этом случае вторичный пар поступает на следующую ступень испарителя.

Лекция № 10

КОНДЕНСАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА ПАРОВЫХ ТУРБИН

Второй закон термодинамики. Холодный источник.

Схема конденсационного устройства

Элементы конденсационного устройства.

1. собственно конденсатор

2. циркуляционная система;

3. воздухоудаляющие устройства (эжекторы);

4. д

   еаэрирующее устройство

5. редукционно-охладительное устройство

6. пусковой эжектор

7. охладители паровоздушной смеси

8. конденсатосборник

9. система автоматики

Рис.1

Отработавший пар из турбины поступает в поверхностный конденсатор1. Конденсатор – поверхностный подогреватель, где конденсируется пар на холодной поверхности трубок, нагревая воду, прокачиваемую через трубный пучок циркуляционным насосом. Образовавшийся конденсат стекает с поверхности трубок в конденсатосборник 8 конденсатора, откуда конденсатным насосом 2 подается через охладители эжекторов 9 в охладители уплотнений и далее в ПНД и деаэратор.

Для поддержания минимально возможного давления в конденсаторе используются пароструйные эжекторы 3. Эжекторы отсасывают паровоздушную смесь, образующуюся в конденсаторе в результате присосов воздуха. Для повышения эффективности работы используется многоступенчатая (двухступенчатая) система сжатия паровоздушной смеси. Тепло конденсации пара, содержащегося в отсасываемой эжекторами паровоздушной смеси, используется в охладителях эжекторов для нагрева основного конденсата.

Иногда отсасываемая из конденсатора паровоздушная смесь предварительно охлаждается в предвключенном охладителе.

В конденсаторе устанавливается специальное деаэрирующее устройство 4 для удаления из конденсата кислорода.

Циркуляционная вода, используемая для конденсации пара в конденсаторе, охлаждается в специальных прудах охладителях или градирнях. Такая схема охлаждения циркуляционной воды называется оборотной.

Для охлаждения циркуляционной воды может применяться и прямоточная схема. Прямоточная схема предусматривает забор воды из рек и возвращение нагретой воду в реку. Такая схема в настоящее время используется редко, так как при этом наблюдается негативное воздействие на экологию.

Рис.2

Уравнение теплообмена для конденсатора.

;

Q₂=k*F*t

Здесь Q₂ – отведенное в конденсаторе тепло;

G - расход циркуляционной воды;

t1в и t2в- температура воды на входе и выходе конденсатора;

D_к- количество пара, поступающего в конденсатор из турбины;

Cpв- теплоемкость воды;

Н_рк – энтальпия пара, поступающего в конденсатор;

Н_wк - энтальпия конденсата на выходе конденсатора.

На мощных паротурбинных установок имеются несколько конденсаторов, т. к. в этих установках имеется несколько цилиндров низкого давления (несколько выхлопов).

При наличие нескольких выхлопов конденсаторы по циркуляционной воде могут быть подключены последовательно.При последовательном подключении конденсаторов уменьшается энергетические потери из-за уменьшение температурных напоров при теплообмене. В представленном на схеме конденсаторе К1 поддерживается более низкое давление и, следовательно, температура конденсации пара Tns1 ниже чем в конденсаторе К2 - температура Tns2. Такая схема может быть осуществлена при наличии несколько выхлопов из турбины.

Схема ПТУ с двумя выхлопами

Рис. 3

Параллельное соединение

Последовательное соединение