Otvety_Osnovy

энергии из-за внешнего охлаждения корпуса теплообменника. Они могут составлять примерно 1% от теплоты, отдаваемой отборным паром.

Для подогревателя смешивающего типа составляется два уравнения – материального и теплового баланса, причем потери теплоты в окружающую среду в уравнении теплового баланса можно не учитывать, поскольку они в одинаковой степени относятся и к греющей, и к нагреваемой среде.

Слив дренажей для ПНД:

-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).

а — только с перекачивающими насосами; б — с перекачивающими насосами и частичным самотечным движением воды;

8. Схемы включения ПНД поверхностного и смешивающего типа. Основные элементы конструкции ПНД поверхностного типа.

Смешивающие подогреватели имеют тот недостаток, что давление воды в каждом из них равно давлению отборных паров и потому отличается друг от друга. Это означает необходимость применения соответствующего числа насосов для подачи воды в последующие подогреватели или использование гидростатического столба Н для повышения давления, как это показано на рис. 1 для ПНД.

В связи с этим для ПНД в основном, а для ПВД как единственное решение используют

регенеративные подогреватели поверхностного типа. Для них давление воды по тракту не зависит от давления пара в отборах турбины, при этом достаточно одного насоса для прокачки воды через несколько подогревателей.

Схемы с поверхностными подогревателями показаны на (рис. 2). Греющие пары поступают в корпусы подогревателей; за счет нагрева воды, протекающей внутри трубок, происходит конденсация этих паров; образующийся конденсат собирается в нижней части корпусов. Этот конденсат, иногда называемый дренажом подогревателей, дренажными насосами (рис. 2a) закачивается в линию основного конденсата и смешивается с потоком нагреваемого конденсата.

Из (рис. 2б) видно, что можно сократить число дренажных насосов за счет использования каскадного слива дренажей из корпусов подогревателей, находящихся под большим давлением, в корпусы с меньшим давлением и закачкой суммарного дренажа в тракт конденсата одним насосом. На случай аварийного выхода из строя дренажного насоса предусматривается возможность его балансирования и каскадного слива дренажей в конденсатор. В этом случае вообще отпадает необходимость в дренажном насосе.

В связи с различием в давлениях трактов ПНД и ПВД схемы возврата в цикл дренажей греющих паров отличаются. Для ПНД используют комбинации каскадного слива с дренажными насосами, а для ПВД только каскадный слив — в деаэратор. В условиях низких температуры и давления, то есть для ПНД, создание дренажных насосов и обеспечение их надежной работы затруднений не вызывает. Схема закачки дренажей ПНД по (рис. 2a) наиболее экономична и близка к схемам со смешивающими подогревателями, но требует нескольких насосов.

При каскадном сливе дренажей конденсат греющего пара с более высоким давлением сливается в корпус с меньшим давлением. В связи с этим происходит частичное парообразование этого конденсата и соответствующее уменьшение расхода отборного пара из турбины, что снижает экономичность регенеративного цикла. Для предотвращения этого явления предусматривают охладители дренажей, либо в дополнение к регенеративным подогревателям применяют установку вынесенных

охладителей дренажей (ОД).

Для всех конструктивных схем поверхностных регенеративных подогревателей характерны следующие общие положения:

—теплообменная поверхность располагается в корпусе. При компоновке машинного зала предусматривается возможность извлечения трубной системы из корпуса;

—среда с большим давлением (конденсат, питательная вода) направляется внутрь труб малого диаметра; греющий пар — снаружи, то есть корпус подогревателя, имеющий большой диаметр, рассчитывается на давление греющего пара, поэтому он получается менее металлоемким, чем при обратном взаимном движении сред;

—греющий пар в регенеративных подогревателях всегда направляется сверху вниз, так как при этом облегчается вывод воздуха из верхней части корпуса и отвод конденсата из нижней части;

—змеевиковая поверхность нагрева подогревателей выполняется наиболее компактно;

—трубки отвода неконденсирующихся газов из корпуса выполняются из нержавеющих аустенитных сталей.

—за счет большего давления нагреваемой среды (конденсат, питательная вода) обеспечивается невскипание воды в подогревателях и отсутствие гидравлических ударов.

На рис. 4.8 представлена конструкция латунного ПНД. Незначительные рабочие давления позволили сделать этот подогреватель с фланцем и трубной доской 5, что упрощает как его конструкцию, так и эксплуатацию. В цилиндрическом корпусе размещается поверхность нагрева, состоящая из U-образных трубок 6, завальцованных в трубной доске 5 и скрепленных обечайкой — каркасом 7, придающим пучку жесткость и предохраняющим его от вибраций. Водяная камера 4 разделена перегородкой на две части. Нагреваемая вода входит через патрубок 3, проходит по трубкам сначала вниз, а затем вверх и выходит через патрубок 12. Скорость воды в трубках принимается в пределах 1,5 — 3 м/с. Греющий пар подводится через штуцер 1. Для улучшения омывания поверхности

Рис. 4.8. Регенеративный теплообменник с трубной системой из латуни

1 — ввод греющего пара; 2 — защитный лист; 3 — вход нагреваемого конденсата; 4 — водяная камера; 5 — трубная доска; 6 — латунные U-образные трубки; 7 — обечайка — каркас для трубок; 8 — направляющие перегородки; 9 — патрубок отсоса воздуха; 10 — сливной трубопровод конденсата греющего пара; 11 — отводы конденсата в импульсную камеру сигнализатора уровня; 12 — выходной патрубок основного конденсата; 13 — опоры корпуса; 14 — подвод паровоздушной смеси из соседнего подогревателя; 15 — отводы к водоуказательному прибору; 16 — приемный патрубок конденсата греющего пара из смежного подогревателя змеевиков в корпусе установлены горизонтальные перегородки 8. Конденсат скапливается

внизу корпуса и выводится через конденсатоотводчик, не допускающий проскока пара. Подогреватель рассчитан на каскадный слив дренажа и каскадный отсос газов. Поэтому в нем имеются штуцер 16 для приема конденсата греющего пара смежного подогревателя большего давления и штуцер 15 для поступления из него паровоздушной смеси. Отсос паровоздушной смеси из данного подогревателя производится на том же уровне через патрубок 9. Корпус подогревателя имеет опоры для подвески к металлическим

конструкциям или установки на бетонном основании у турбины. Данная конструкция ПНД не позволяет охладить конденсат греющего пара ниже температуры насыщения.

9. Схемы включения ПВД в тепловую схему ТЭС. Схема Виолен. Основные элементы конструкция ПВД со встроенными охладителями пара и дренажа

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 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 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.

Рис. 22. Схема каскадного слива дренажей ПНД с дренажным насосом

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.

В третьей схеме включения, обычно называемой схемой Виолен ( рис. 3.12), применяются выносные ОП. Для охлаждения пара здесь используется поток питательной воды, прошедший через все ПВД. Глубина охлаждения пара из отборов турбины при такой схеме уменьшается, что несколько снижает энергетическую эффективность схемы, но это частично компенсируется полным пропуском всей питательной воды через подогреватели.

10. Насосы на ТЭС, характеристики насосов. Схемы включения питательных и конденсатных насосов. Виды приводов насосов. Схемы включения приводных турбин питательных насосов. Выбор числа питательных и конденсатных насосов.

Насосы предназначены для перемещения жидкостей и сообщения им энергии. По назначению насосы ТЭС подразделяются на две группы: насосы основного технологического назначения и вспомогательные.

К первой группе относятся питательные, бустерные, конденсатные, дренажные, циркуляционные (охлаждающей воды конденсаторов), сетевые и подпиточные насосы.

• Во вторую группу входят насосы технической воды, пожарные, насосы сырой и химически очищенной воды, дозаторы реагентов, подъемные насосы водоструйных эжекторов и газоохладителей генераторов, перекачивающие насосы баков запаса конденсата и обессоленной воды, дренажных и других баков, насосы смывной и эжектирующей воды, багерные и шламовые насосы систем гидравлического шлакозолоудаления, мазутные насосы, маслонасосы систем смазки главных и приводных

турбин, электрических генераторов, питательных насосов и мельниц и некоторые другие насосы.

Характеристикой насоса динамического типа называется зависимость его основных параметров от подачи Q при постоянной частоте вращения n и при заданных вязкости и плотности жидкости и размерах его рабочих колес. Важнейшей считается напорная характеристика Н(Q) насоса. Кривые N(Q) и н(Q) характеризуют энергетические качества насоса. Кривая Нвс.доп(Q) дает представление о всасывающей способности насоса.

Достоинства:

простота и компактность питательной установки; маневренность (быстрота включения в работу).

Недостатки:

возможно возникновение кавитации; используются только у блоков небольшой мощностидо 220 МВт;

ПВД работают при высоком давлении воды –снижается их надежность.

Достоинства:

отсутствие кавитации; маневренность (быстрота включения в работу);

используются у блоков любой мощности;

Недостатки:

усложнение и удорожание питательной установки; ПВД работают при высоком давлении воды –снижается их надежность.

Достоинства:

меньшее давление воды в ПВД, их повышенная надежность, возможность применения более эффективных и дешевых конструкций ПВД (камерного, смешивающего типа); повышенная кавитационная надежность ПН2 и ПН1.

Недостатки:

усложнение и удорожание питательной установки; пониженная надежность и повышенный расход э/э на ПН2 из-за высокой температуры ПВ;

сложность синхронизации работы ПН1 и ПН2 и их регулирования.

При барабанных паровых котлах для подачи основного конденсата через подогреватели поверхностного типа в деаэратор питательной воды используют конденсатные насосы в одну ступень после конденсатора турбины (рис. 10.11).

Рис. 10.11. Схема включения конденсатных насосов при барабанных котлах с ПНД поверхностного типа

При прямоточных паровых котлах применяют химическое обессоливание конденсата турбины (основного конденсата), поэтому устанавливают конденсатные насосы двух ступеней: после конденсатора турбины с небольшим напором и после обессоливающей

установки (БОУ) с напором, необходимым для подачи конденсата через поверхностные регенеративные подогреватели низкого давления в деаэратор питательной воды (рис.

10.12).

Рис. 10.12. Схема включения конденсатных насосов при прямоточных паровых котлах:

КН I – конденсатные насосы первой ступени, КН II – конденсатные насосы

второй ступени, БОУ – блочная обессоливающая установка

При выполнении части ПНД смешивающими (контактными) после них может потребоваться дополнительный перекачивающий насос (рис. 10.13).

Рис. 10.13. Схема включения конденсатных насосов при установке

смешивающих подогревателей:

Между смешивающими подогревателями перекачивающий насос не требуется, если подогреватель более низкого давления ПНД 1 устанавливается выше следующего за ним подогревателя более высокого давления ПНД 2, чем обеспечивается переток воды из одного подогревателя в последующий.