30. Какие бывают схемы вывода дренажей регенеративных подогревателей? Каково назначение охладителей дренажа и пароохладителей?
Общее правило слива дренажей на ТЭС заключается в том, что любой поток желательно направить в теплообменник с наиболее близкими параметрами рабочей среды.
Для группы регенеративных подогревателей высокого давления, как правило, применяется каскадный слив дренажей греющего пара, когда дренаж последнего перед парогенератором ПВД направляется в предпоследний и т.д., а из первого по ходу питательной воды ПВД – в деаэратор.
Для подогревателей низкого давления возможны следующие варианты:
- каскадный слив с направлением суммарного потока дренажей всех ПНД в конденсатор;
- закачивание дренажей ПНД дренажными насосами в линию основного конденсата, например, из первого по ходу конденсата ПНД на вход во второй ПНД;
- комбинация (сочетание) каскадного слива с дренажными насосами (рис. 22).
Для системы ПВД схема с дренажными насосами не применяется, так как создание насосов небольшой производительности для высоких температур рабочего тела затруднительно.
На рис. 22 показан охладитель дренажа (ОД), предназначенный для уменьшения необратимых термодинамических потерь, которые могли бы возникнуть при вскипании дренажа, сливаемого в корпус предыдущего ПНД. Дренаж образуется в результате конденсации греющего пара из отбора
Рис. 22. Схема каскадного слива дренажей ПНД с дренажным насосом
турбины и, следовательно, имеет температуру насыщения для давления в межтрубном пространстве своего ПНД. В корпусе предыдущего по ходу конденсата ПНД давление меньше, поэтому сливаемый туда дренаж надо охладить, причем, как видно из рис. 22, использование для этой цели части потока основного конденсата обеспечивает как раз нужный уровень снижения температуры дренажа для предотвращения его вскипания.
Аналогичную роль выполняет пароохладитель (ПО), расположенный в одном корпусе с ПВД. В циклах перегретого пара во все или хотя бы в последние по ходу питательной воды ПВД поступает отборный пар в перегретом состоянии. Для уменьшения необратимых термодинамических потерь при его конденсации желательно сначала охладить этот пар до температуры насыщения, а только потом сконденсировать. Охлаждение перегретого отборного пара осуществляется частью потока питательной воды.
Уровень конденсата в регенеративном подогревателе должен контролироваться, ибо в случае его понижения возможен проскок пара на слив и, вследствие этого, недовыработка электроэнергии. А в обратном случае уменьшается доля поверхности теплообмена, на которой происходит конденсация греющего пара, и может даже произойти попадание воды в турбину.
31. Какие конструкционные материалы могут использоваться для изготовления теплообменных поверхностей ПВД и ПНД? Каковы основные правила для конструкций регенеративных подогревателей поверхностного типа?
Для изготовления теплообменной поверхности регенеративных подогревателей могут применяться углеродистые стали, латунь, нержавеющие стали. Выбор конструкционных материалов определяется в первую очередь его коррозионной стойкостью, а также теплофизическими свойствами, стоимостью, технологичностью.
Подогреватели высокого давления можно изготавливать из обычной углеродистой стали, ибо они расположены после деаэратора, где удаляются из воды коррозионно-агрессивные газы – кислород и двуокись углерода.
Для ПНД, как правило, используется латунь, обладающая более высокой коррозионной стойкостью и хорошей теплопроводностью. Исключением являются подогреватели низкого давления одноконтурных АЭС - здесь необходима нержавеющая сталь, поскольку применение медьсодержащих сплавов, к которым относится латунь, чревато выносом соединений меди в активную зону реактора с последующим выпадением их на тепловыделяющих элементах (твэлах) из-за высоких тепловых потоков.
Для конструкций поверхностных подогревателей должны выполняться следующие основные правила:
- среда с более высоким давлением направляется в трубки теплообменной поверхности (в регенеративных подогревателях это нагреваемая вода), а с меньшим давлением (в данном случае это греющий пар) – в межтрубное пространство; такое распределение потоков обеспечивает снижение металлоемкости теплообменного аппарата в целом;
- греющий пар из отбора турбины направляется сверху вниз для удобства слива дренажей и вывода воздуха из верхней части подогревателя.