7.1. Структура розділу 7

Фізико-хімічні засади термічної деаерації води. Типи деаераторів. Схеми включення та тепловий розрахунок деаераторів. Бездеаераторні схеми паротурбінних установок. Основні елементи та принципи роботи конденсаційних установок. Тепловий баланс конденсатора. Відсмоктування парогазової суміші з конденсатора. Деаерація у конденсаторі. Заходи для зменшення всмоктування води з системи охолодження. Типи та сучасні конструкції конденсаторів. Системи очистки та запобігання забрудненням трубних дощок конденсаторів.

Література для самостійного вивчення:

[2] – ст. 121- 132; [4] - ст. 125- 141; [12] – теми 7, 8.

7.2. Методичні поради до вивчення матеріалу розділу 7

При вивченні цього розділу зверніть увагу на розуміння причин та необхідності деаерації води паротурбінного тракту від найагресивніших щодо корозії газів – кисню (О₂) та двооксиду вуглецю (СО₂). Очистка від двооксиду вуглецю ускладнена тим, що він перебуває у кількох іонних формах та у нейтрально розчиненому стані. Зверніть увагу на фізико-хімічні принципи термічної деаерації, різновиди деаераторів, їх конструкції та схеми включення, зокрема в системи опалювальних ТЕЦ. Вивчіть методику теплового розрахунку деаераторів, зверніть увагу на те, що деаератор виконує подвійну функцію – саме деаерації та підігріву живильної води. В останньому він використовується як високоефективний РП змішувального типу. Цікавими є бездеаераторні схеми нейтрально-кисневого водного режиму, що ґрунтуються на ідеї створення захисного залізо - окисного магнетитового покриття стальних поверхонь нагріву котлів.

Ефективна робота ПТУ неможлива без конденсатної установки. В КТ відпрацьована пара охолоджується та конденсується, щоб створити достатній вакуум на випуску турбіни і таким чином забезпечити умови для високоефективної її роботи. Розрахунок роботи КТ ґрунтується на його тепловому балансі. Зверніть увагу на залежності температури конденсації від перепаду температур на товщі матеріалу поверхні теплопередачі, початкової температури води охолодження та від кратності охолодження. Саме ці величини визначають тиск у КТ, а отже економічність роботи всієї ПТУ. Ще одна проблема у роботі конденсаторної установки – нещільності його корпуса та трубної системи, що призводить до підсмоктування повітря та води охолодження у конденсатний тракт та зниження якості конденсату. Зверніть увагу на конструктивні та технологічні заходи щодо зменшення інтенсивності цього процесу та його наслідків.

Сучасні КТ – це громіздкі та складні структури з дуже розвиненою поверхнею теплообміну, яка омивається природною водою. Останнє спричинює забруднення цих поверхонь та збільшення температурного напору на конденсаторі (недоохолоджені парового простору), що спричинює зростання тиску спрацьованої пари і зменшення ККД ПТУ на декілька відсотків. Зверніть увагу на сучасні системні заходи щодо очистки поверхонь трубних систем КТ від забруднень та на заходи для їх попередження.

7.3. Контрольні питання до розділу 7

1. Які параметри якості води допустимі для блоків докритичних та надкритичних параметрів? Перелічіть їх. Навіщо потрібна така якість живильної води? Що буде у випадку погіршення якості води, наприклад, підвищення концентрації кисню чи вуглекислоти у пароводяному тракті ТЕС?

2. Як залежить розчинність кисню та вуглекислоти від тиску та температури? Зобразіть цю залежність. Від чого залежить дегазація живильної води? При якій температурі відбувається найповніша дегазація і чому? Чому вуглекислоту видалити з пароводяного тракту складніше ніж кисень та інші гази?

3. Для чого потрібні деаератори? Які типи деаераторів вам відомі? За якими ознаками класифікують деаератори? Опишіть будову та роботу деаератора підвищеного тиску струминного типу? Чому деаератор називають струминним? Те саме для струминного типу атмосферного тиску, також для плівкового з неупорядкованою насадкою.

4. Які ви знаєте схеми включення деаераторів і чим вони відрізняються за умовами роботи, зокрема за тиском? Чим визначається вибір місця підключення деаератора за ходом відборів пари? Яку роль, крім очистки води від залишку газів, виконує деаератор?

5. Запишіть і поясніть рівняння речовинного та теплового балансів деаератора та поясніть, які величини і для чого визначають з цих рівнянь?

6. Що таке нейтрально кисневий режим живильної води? За яких умов його можна застосовувати? Коротко опишіть процедуру застосування НКВР та до яких позитивних результатів приводить його застосування? Які зміни у схемі пароводяного тракту слід передбачити при застосуванні НКВР? Чи відома вам конкретна схема застосування НКВР?

7. Накресліть схему будови конденсаційної установки та поясніть роботу кожного елемента. Навіщо в складі конденсатної установки сифон? Наскільки і чому важливо підтримувати вакуум у КТ, яким пристроєм це забезпечується? Опишіть схеми компонування трубок у КТ. Яка з відомих вам схем є оптимальною і чому? Опишіть відомі схеми розміщення конденсаторів.

8. Запишіть рівняння теплового балансу у КТ. Що таке кратність охолодження? Чи залежить температура води на виході з конденсатора від кратності охолодження? Запишіть і поясніть вираз для температури конденсації пари у КТ. Які причини того, що температура конденсації пари завжди більша від температури води охолодження?

9. Для чого необхідне відсмоктування сторонніх газів з КТ? Внаслідок яких причин вони з’являються у конденсаторі? Яким чином запобігають втраті конденсату з газами, що відсмоктуються ежектором з конденсатора? Навіщо потрібна і яким чином забезпечується деаерація конденсату? Зобразіть відомі вам схеми деаерації у КТ.

10. Яким чином підсмоктується вода охолодження у конденсат? Чому це є дуже негативним явищем? У яких межах таке підсмоктування допустиме? Перелічіть та опишіть відомі вам способи запобігання впливу підсмоктування на якість конденсату. Як для цього змінюють конструкцію конденсатора?

11. Накресліть схеми включення конденсатних насосів. Поясніть їх особливості. Чим небезпечне для КН підвальне розміщення конденсаторів?

12. Які негативні наслідки мають відкладення на трубках конденсаторів? Поясніть чому? Опишіть способи запобігання відкладенням. Поясніть будову та принцип роботи СКО. У яких випадках її застосування найефективніше?

І.8. Системи технічного водопостачання (СТВ)

електростанцій