ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС

4.1 Конденсационные установки

Кпд паротурбинной установки значительно находится в зависимости от исходных и конечных характеристик пара. Кпд цикла Карно

= ,

т.е. чем ниже температура пара на выходе из турбины, тем паче эффективна ее работа.

Конденсаторы созданы для конденсации отработавшего в турбине пара и сотворения и поддержания разрежения в конденсаторе ( обычно в конденсационных ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС турбинах на уровне 3 – 5 кПа) и, тем, в выходных патрубках турбины, что позволяет обеспечить невысокую температуру пара (24-280С) на выходе из турбины.

ЦН – циркуляционный насос, Эж – пароводяной эжектор, другие обозначения см. рис.1.2-а. Набросок 4.1 - Схема конденсационной установки.
выпуск в атмосферу
Подача охлаждающей воды из бассейна
Конденсат в ПНД
ЦН
К ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС
Гр
Т
Острый пар
Эж
Конденсатор вкупе с нужным оборудованием (конденсатными насосами, эжекторами для удаления коррозионно-активных газов, растворенных в воде, системой непрерывной шариковой чистки внутренней поверхности трубок конденсатора от органических отложений, регуляторами уровня конденсата, гидравлическими затворами и пр.) именуется конденсационной установкой.

Конденсация пара происходит за счет его остывания и конденсации в ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС теплообменниках, где его теплота конденсации передается циркуляционной охлаждающей воде, которая прокачивается через трубки в баке конденсатора. Образовавшийся конденсат стекает в конденсатосборник, откуда откачивается конденсатным насосом.

На ТЭС в качестве конденсаторов употребляются теплообменники поверхностного типа. Конденсатор должен обеспечивать нужное давление пара за турбиной. При увеличении давления в конденсаторе ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС мощность турбины миниатюризируется, понижается её кпд. Потому подача охлаждающей воды и отвод тепла должны выполняться повсевременно.

Следует также учесть, что по мере движения пара в конденсаторе из-за гидравлических утрат понижается его давление. Понижается также температура насыщения – как из-за снижения давления, так и понижения парциального давления пара по мере его ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС конденсации. Потому целесообразным является двухходовое выполнение конденсатора по воде [о.т.Ильченко. Тепло- и массообменные аппараты ТЭС и АЭС]

1-корпус конденсатора, 2 и 3 – крышки корпуса, 4 – трубные доски; 5 – система прямых охлаждающих труб, фиксируемых в трубных досках 4; 6 – фланец присоединения конденсатора к выхлопу турбины; 7 – конденсатосборник; 8 – патрубок отсоса воздуха, 9 - воздухоохладитель, 10 – перегородка воздухоохладителя ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС, 11 – труба подвода охлаждающей воды, труба отвода охлаждающей воды;12 – труба отвода охлаждающей воды, 13 – перегородка, разделяющая входную и выходную камеры; 14- горловина конденсатора; 15 – нижняя часть камеры (входная камера), 16 – поворотная камера, 17 – высшая часть камеры (выходная камера). Набросок 4.2 - Конструктивная схема поверхностного конденсатора.
Отсос воздуха
6
1
7
8
9
10
Выход охлаждающей воды
15
7
1
3
11
12
4
2
13
5
17
14
4
16
Выход конденсата
Вход охлаждающей воды
Вход ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС пара
t2Вd
t1ВВ
На рис.4.2 представлен процесс конденсации пара в поверхностном конденсаторе. В конденсатор через горловину 14, присоединенную фланцем 6 к

выхлопу турбины, поступает паровоздушная смесь: часть воздуха привносится паром, часть подсасывается через неплотности вакуумной системы. На патрубках, соединяющих турбину с конденсатором, устанавливается система железных компенсаторов, обеспечивающих возможность перемещения корпуса ЦНД ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС и конденсатора. Охлаждающая вода циркуляционным насосом подается в нижнюю камеру 15, проходит по системе труб до поворотной камеры 16, потом через верхнюю (выходную) камеру поступает в отводящую трубу и направляется в бассейн - охладитель. Патрубок 8 служит для отсоса воздуха из воздухоохладителя.

Воздухоохладитель представляет собой зону конденсатора, где остывание и конденсация пара протекают более активно ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС. Это нужно для минимизации утрат несконденсировавшегося пара при отсосе воздуха.

Зависимо от конструкции конденсатора отсос воздуха может производиться в нижней части конденсатора (рис. 4.2), в высшей части конденсатора – это конденсаторы с восходящим потоком пара; конденсаторы с отсосом воздуха посреди корпуса – конденсаторы с центральным потоком пара. Конструкция конденсатора обеспечивает действенный ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС процесс термообмена меж паром и охлаждающей водой. В то же время неприемлимо переохлаждение конденсата, т.к. это приведет к дополнительным потерям и в конечном итоге – к понижению кпд установки. Потому конструктивно конденсатор производится так, что образовавшийся в верхних слоях камеры конденсат, стекая вниз, смешивается с паром и ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС греется снова до температуры насыщения. Такие конденсаторы именуются регенеративными.

Усилия от деяния атмосферного давления на корпус конденсатора воспринимаются системой гибких опор на фундамент.

4.1.2 Расчет потребности охлаждающей воды

Для конденсаторов существенными являются последующие свойства: количество корпусов, поперечник и толщина трубок, число ходов по воде, давление в конденсаторе, удельная паровая загрузка, кратность остывания, гидравлическое ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС сопротивление по воде и по пару.

Системы остывания конденсатора относятся к системам технического водоснабжения ТЭС, которые включают также системы остывания генераторов, масла турбин, на неких станциях – трансформаторного масла. В качестве источников водоснабжения могут употребляться естественные источники - это большие реки, зимний и летний дебет воды в каких покрывает ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС расходы ТЭС, озера, море. В этих случаях система водоснабжения именуется прямоточной. При отсутствии поблизости станции больших естественных водоемов либо при малом дебете реки употребляется обратная система водоснабжения. В таковой системе охлаждающая вода после конденсатора направляется в искусственный охладитель, где охлаждается, и после него опять подается в конденсатор турбины. В качестве искусственных ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС охладителей употребляются пруды-охладители, брызгальные устройства, градирни. Градирни по сопоставлению с другими искусственными охладителями более экономны: занимают наименьшую площадь и имеют наименьшие утраты воды.

Для подачи охлаждающей воды в конденсатор употребляются циркуляционные насосы. Обычно, на каждый блок устанавливается два насоса. Потребность циркулирующей через конденсатор воды определяется его термическим ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС балансом:

) =

Где - соответственно энтальпия отработавшего в турбине пара на входе в конденсатор и энтальпия конденсата;

и – энтальпия охлаждающей воды на выходе и на входе конденсатора;

Gц – расход охлаждающей воды циркуляционным насосом.

Из термического баланса конденсатора определяется кратность остывания m – соотношение меж расходом охлаждающей воды и расходом пара через конденсатор Dк ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС:

Температура воды на выходе из конденсатора должна быть меньше температуры конденсации пара tк на 3÷5 0С, что соответствует недогреву воды в поверхностных теплообменниках. Охлаждающая вода в конденсаторе греется обычно на 8…12 0С, это соответствует кратности остывания порядка 40…60. Расход воды на современных ТЭС составляет 50…100 м3/с.

4.1.3 Пример решения задачки.

Используя данные, приобретенные в ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС задании №2 ( количество пара проходящего через конденсатор), найти кратность остывания для конденсатора паровой турбины, если понятно, что давление пара на входе в конденсатор равно рк, температура охлаждающей воды на входе в конденсатор 0С, на выходе из конденсатора – на Δtвых 0С ниже температуры насыщения пара tн в конденсаторе. В конденсатор поступает ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС также пар из уплотнений турбины с теплотой Qдр, (при использовании на станции ПНД поверхностного типа может поступать мелкие камешки из этих подогревателей) толика которого составляет αдр от объема пара , поступающего в конденсатор из турбины. Найти, как поменяется расход охлаждающей воды при увеличении (уменьшении) ее температуры на ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС 30С.

Дано: рк = 3,5 кПа; Dк= 12 кг/с; αдр = 1% от Dк;

tдр = tн ; Δtвых = 50С

Решение.

Кратность остывания – это отношение количества охлаждающей воды, которая нужна для конденсации пара, поступающего в конденсатор, к количеству этого пара.

Температуру насыщения пара tн в конденсаторе определяется по давлению пара на выходе из турбины рк, кПа, в ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС согласовании с табл.ІІ [1]. При рк = 3,5 кПа температура насыщения tн = 26,6920С, энтальпия насыщенного пара при всем этом ik = 2549,9 кДж/кг, энтальпия конденсата iк' = 111,84 кДж/кг.

Температура охлаждающей воды за конденсатором = 26,692 – 5 = 21,6920С.

Из уравнения термического баланса

Большой расход охлаждающей воды через конденсатор, кг/с

(4.1)

ΣQдр – суммарное тепло, поступающее в конденсатор от дренажа ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС ПНД, уплотнений турбины и пр. В согласовании с условием принимается равным 1% от общего расхода теплоты пара, проходящего через конденсатор, ср - теплоемкость воды, ср = 4,19кДж/кг К. Тогда имеем:

= = 603,192 кг/с

откуда кратность остывания

m = / Dk = 603,192 /12 = 50,265

При увеличении температуры охлаждающей воды на 30С

= = 811,308 кг/с

Кратность остывания

m = / Dk = 811,308 /12 = 67,62


4.2 Деаэраторы

4.2.1 Предназначение и принцип деяния

Деаэраторы – аппараты, созданные для ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС тепловой деаэрации воды, т.е. для удаления растворенных в воде газов методом доведения ее до кипения.

Брутальные газы – кислород и углекислый газ СО2 – попадают в питательную воду с аэрированными потоками конденсата и дополнительной химически чистой водой. Основное коррозионное воздействие оказывает кислород, углекислый газ действует также как катализатор воздействия ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС О2.

Аэрирование может происходить в конденсаторе, в конденсатных насосах, в вакуумных подогревателях (первых ПНД, в каких давление ниже атмосферного аналогично давлению пара на выходе из турбины, что содействует появлению присосов воздуха). Наличие этих газов увеличивает коррозию пароводяного тракта. «Правилами технической эксплуатации» содержание растворенного кислорода в деаэрированной воде не ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС должно превосходить 10мкг/кг для котлов с давлением >= 10 МПа, 20 мкг/кг при давлении 4 – 10 МПа, остаточное содержание СО2 - соответственно менее 2 - 7 мкг/кг и 5-10 мкг/кг, т.е. только следы.

В базу воплощения тепловой деаэрации на ТЭС положен закон Дальтона - Генри: растворимость газа в воде пропорциональна при данной температуре его парциальному ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС давлению в газовой консистенции, соприкасающейся с поверхностью воды

Gг = αрп (кг/м3).

Тут рп - парциальное давление газа, Н/ м2; (парциальным давлением газа именуется такое давление, которое имел бы каждый компонент, т.е. газ, входящий в состав консистенции газов, если б он один занимал таковой же объем, какой занимает вся смесь ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС)

α - коэффициент абсорбции, кг/(м3 Па), α находится в зависимости от температуры, поначалу с ростом температуры понижается, а потом вырастает.

Т.е. при повышении температуры воды до температуры насыщения, соответственной давлению в деаэраторе, растворимость газа понижается до нуля из-за понижения до нуля парциального давления: давление газов над поверхностью воды падает ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС, т.к. они вытесняются водяными парами.

Относительный состав газов при растворении воздуха в воде отличается от их состава в воздухе. При Т = 00С и давлении, соответственном нормальному атмосферному, содержание газов в воде и воздухе последующее

Вода Воздух

Кислород 34,9% а, 21%

Углекислый газ 2,5 0,04

Азот и инертные газы 62,6 78,96

Чем больше поверхность соприкосновения воды и ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС греющего пара в деаэраторе, тем больший эффект будет достигнут. Это достигается дроблением потока воды на струи либо пленки.

Деаэрации на ТЭС подлежат:

- конденсат, образующийся в конденсаторах турбин (1-я ступень деаэрации);

- вода из дренажных баков открытых сливов:

- конденсат из системы регулирования мощности турбин;

- БРОУ, РОУ (редукционно-охладительные установки - используются на ТЭЦ для резервирования ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС отпуска пара одной турбиной данного типа. Для резервирования отопительных отборов турбины эти устройства не инсталлируются).

- питательная вода, поступающая в парогенератор.

4.2.2 Систематизация деаэраторов

Типы применяемых деаэраторов различают по последующим признакам:

1. По предназначению (виду деаэрируемого потока):

- деаэраторы питательной воды главных парогенераторов, испарителей, паропреобразователей (рис.3.10 -3.12),

- деаэраторы дополнительной воды и оборотного конденсата от наружных ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС потребителей;

- деаэраторы подпиточной воды термических сетей.

2. По методу подогрева деаэрируемой воды:

- деаэраторы с наружным подготовительным нагревом воды паром (деаэраторы перегретой воды – набросок 3.8)

- с внутренним подогревом воды со смешиванием ее с греющим паром (деаэраторы смешивающего типа (рис 3.9)

3. По давлению греющего пара:

- деаэраторы завышенного давления (тип ДП, давление 0,6-0,7 МПа);

- деаэраторы атмосферного ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС давления (тип ДА, рабочее давление 0,10-0,12 МПа);

- вакуумного типа (тип ДВ, рабочее давление 7,5 - 50 МПа)

- деаэраторы неизменного и переменного (скользящего) давления.

4. По конструктивному выполнению:

- струйно-капельного тарельчатого типа;

- пленочного типа с насадкой;

- пленочного типа;

- с барботажными устройствами и без их (рис.3.10);

- с вертикальной цилиндрической деаэрационной колонкой (рис. 3.10 3.12),

- с горизонтальной цилиндрической деаэрационной ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС колонкой.

1-деаэратор; 2- подогреватель; 3-охладитель выпара; 4 - питательный насос; 5- дренажный насос. Набросок 4.3 – Схема деаэраторной установки с подготовительным обогревом воды.
Пар из отбора турбины
воздух
Конденсат турбины
выпар

1 – парогенератор; 2 – турбина; 3 – конденсатор; 4 – конденсатный насос; 5 – подогреватель низкого давления; 6 – деаэратор; 7 – питательный насос; 8 – подогреватели высочайшего давления; 9 –регулятор давления; 10 генератор.
Набросок 4.4 – Схемы включения деаэраторов питательной воды: а ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС) – в качестве самостоятельной ступени регенеративного обогрева питательной воды; б) – подключение к регулируемому отбору на ТЭЦ.
ПНД
Мелкие камешки из ПВД
К парогенератору
Острый пар
10
6
7
8
9
1
Мелкие камешки
2
3
4
5
6
7
8
9
10
а)
б)

1 -подвод воды; 2 – смесительно-распределительное устройство; 3 – горловина смесительного устройства; 4 – перфорированная тарелка; 5 – перепускной лист; 6 – перфорированный лист барботажного устройства; 7- сливные трубы; 8 – бак-аккумулятор ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС; 9 – горловина бака; 10 – коллектор подвода пара; 11 – поддон; 12 – пароперепускные трубы (внешняя и внутренняя; 13 – сегментное отверстие; 14 – корпус колонки; 15 – отвод пара Рис.4.5 - Принципная схема двухступенчатой барботажной деаэрации

Употребляются в главном два вида деаэраторов: струйного (струйно-капельного) типа и пленочного типа. В струйных деаэрационных колонках (рис4.6а) инсталлируются так именуемые ситчатые тарелки (с отверстиями ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС 5…8 мм в виде сита), проходя через которые сверху вниз водяной поток дробится на огромное количество струй, чем достигается повышение поверхности соприкосновения воды и греющего пара. Используются от 2-ух до 5 тарелок, которые располагаются одна под другой на расстоянии 400 – 1200 мм.

1- отводимый воздух, 2 – охладитель выпара, 3- паровоздушная смесь, 4-регулятор уровня воды ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС, 5 - отвод деаэрированной воды; 6 - отвод конденсата выпара, 7 - подвод деаэрируемой воды; 8 - подвод греющего пара, 9 - питательный насос; 10 - эжектор. Набросок 4.6 - Схема включения теплового деаэратора: а – атмосферного либо завышенного давления; б- вакуумного,

Скорость пара, поступающего в деаэратор, не должна превосходить максимально допустимой из условия предотвращения уноса капель воды паром. Для давления 0,6 –0,7 МПа – это 4 -5 м/с ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС. Основной конденсат подается в деаэратор через водослив на верхнюю тарелку, жаркие дренажи ПВД – на промежную тарелку. Греющий пар из отбора подается в кольцевую камеру у основания колонки, а потом движется вверх, пересекает при всем этом струи воды, нагревая ее до температуры насыщения (Рис.4-6). Выделившиеся из воды газы подымаются ввысь ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС вкупе с маленьким количеством несконденсировавшегося пара в виде паровоздушной консистенции и удаляются из колонки через центральный штуцер. Из вакуумного деаэратора – паровым эжектором (Рис.4.6 -б). Такие колонки имеют несколько отсеков, потому достаточно высочайшие. Остаточное содержание кислорода в деаэрированной воде находится в зависимости от количества лишнего пара, удаляемого с газами ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС – так именуемого «выпара». Для понижения утрат питательной воды деаэраторы смешивающего типа снабжаются охладителями выпара, которые представляют собой кожухотрубчатые теплообменники, созданные для очень вероятной конденсации пара из отводимой от деаэратора парогазовой консистенции и утилизации его теплоты. Образовавшийся конденсат направляется в систему питания котла. Воздух и газы удаляются вышеуказанными методами..

В ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС деаэраторах пленочного типа применяется так именуемая неупорядоченная насадка: в слое размещается огромное количество маленьких железных частей разной формы, которые омывает вода. Более всераспространенные элементы Ω – схожей формы с отверстиями. Это предоставляет возможность прирастить поверхности соприкосновения 2-ух сред и повысить эффективность деаэрации. Насадка насыпается сверху на сетку из нержавеющей стали. Пар подается снизу ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС и, проходя через колонку, нагревает конденсат. Эти колонки существенно ниже.

Используются также деаэраторы с горизонтальной колонкой. Они могут быть как вакуумными, так и для завышенного давления. В данном случае деаэрируемая вода вводится в колонку сверху. Из высшей части производится и отвод паровоздушной консистенции. Греющая среда (пар либо вода) подводится через ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС боковую стену, которая разделена от основной части колонки вертикальной либо наклонной перегородкой. Через барботажный лист понизу колонки и обводной короб греющая среда перебегает в основную часть колонки.

Деаэрированная вода соединяется понизу колонки в деаэраторный бак-аккумулятор (поз.8 на рис.4.5) обычно горизонтальной цилиндрической формы, емкость которого рассчитана ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС на обеспечение надежного питания парогенератора в течение определенного времени. Для блока этот припас воды должен обеспечивать возможность работы блока более 5 минут, для неблочной электростанции суммарный припас во всех деаэраторных баках должен обеспечивать работу станции в течение 10 минут, для ТЭЦ – 15 минут. Не считая того на ТЭС предусматривается припас питательной воды ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС, нужный для запуска котлов и их промывки. Этот припас хранится в особых баках(обычно 3 бака емкостью 1000м3).

Деаэратор может сразу делать функцию смешивающего подогревателя (рис. 4.4,а). Но при отсутствии подогревателя, питающегося паром из такого же отбора, что и деаэратор, употребляется дросселирование пара отбора, что ведет к понижению термический экономичности.

В деаэраторе ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС должно поддерживаться неизменное давление независимо от нагрузки турбины, а давление в отборах изменяется пропорционально расходу пара на турбину. Потому процесс деаэрации регулируется автоматом методом поддержания неизменного давления пара в колонке. Для работы деаэратора в спектре нагрузок турбины необходимо иметь припас по давлению отбора, которое понижается в регулирующем ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС клапане до требуемой величины. В случае прекращения подачи пара в деаэратор в нем понижается давление, что может привести к запариванию питательного насоса, в который будет поступать питательная вода из бака-аккумулятора при номинальной температуре.

Dдр iдр
воздух
Dд iд
Dэуi′′ д
Проектирование и изготовка деаэраторов регламентировано эталонами и РД 3440-101«Руководящие указания по ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС проектированию тепловых деаэрационных установок питательных котлов».

В текущее время на ряде станций стали применяться бездеаэраторные схемы. Такие схемы являются более экономными, потому что уменьшаются капвложения ввиду отсутствия деаэраторной установки, части трубопроводов и арматуры, уменьшения количества насосов; понижаются издержки на ремонт и эксплуатационные расходы. Увеличивается термическая экономичность ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС установки, так как исключаются утраты с выпаром деаэратора, утраты при дросселировании от борного пара, понижается потребление энергии на собственные нужды станции. Возможность внедрения бездеаэраторной схемы обоснована улучшением конструкции конденсаторов турбин и увеличением их деаэрирующей возможности, применением ПНД контактного типа (смешивающих), внедрением особых аква режимов (к примеру, с дозированным вводом ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС кислорода). На вновь строящихся ТЭС рекомендуется внедрение бездеаэраторных схем.

4.2.3 Термический расчет деаэратора

Уравнение вещественного баланса деаэратора, соответственное схеме на рисунке 4.7, может быть записано в виде: (Рыжкин, стр. 141) [О.Е.1] [О.Е.2] :

Dк + Dдp + D д + Dy.д= Dпв+ Dэ.y. кг/с (4.3)

где Dк – поток основного конденсата;

Dдр - поток дренажей из ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС ПВД;

Dд – поток греющего пара,

Dу.д - пар из уплотнений турбины, штоков стoпopных и pегyлиpyющиx клапанов (по мере надобности),

Dпв – отводимый из деаэратора пoтoк питaтельнoй воды;

пар
Dкд i'кд
Dд iд
Dэуiэу
Dудiуд
Dпвiд1
Набросок 4.7 - Схема к расчету вещественного и термического балансов деаэратора.
выпар
Dдр i'др
пар
пар ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС
Dэ.у – отвод пара на концевые уплотнения, эжекторы конденсатора и уплотнений турбины.

В толиках расхода пара на турбину уравнение (4.3) воспринимает вид:

αк + αдp + α д + αy.д= αпв+ αэ.y (4.3а)

Обозначив энтальпию потоков пара i и воды надлежащими индексами, запишем уравнение термического баланса:

(4.4)

либо

(4.4а)

Решая систему уравнений (4.3, 4.4) либо (4.3а ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС) и (4.4а), определяют количество греющего пара из отбора турбины Dд (α д), а потом величину потока основного конденсата Dк.

4.3 Испарители

В оборудовании и трубопроводах ТЭС имеют место утраты пара и конденсата, также при использовании барабанных котлов – утраты продувочной воды. Такие утраты относят к внутренним потерям. Больший объем этих утрат приходится на режимы ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС запуска и база котлов, также в режиме промывки оборудования. На КЭС эти утраты составляют порядка 0,8÷1,1%, на ТЭЦ – 1,5÷1,8%, что обосновано в главном непрерывной продувкой барабанных котлов. Наружные утраты присущи для ТЭЦ и зависят от схемы отпуска тепла. При закрытой схеме отпуска тепла и пара утраты фактически становятся равными ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС внутренним потерям станции.

Для восполнения утрат пара и конденсата в пароводяном тракте ТЭС употребляется химически очищенная дополнительная вода. Кроме хим чистки и деаэрирования дополнительная вода проходит тепловую чистку испарением в испарительных установках. с следующей конденсацией вторичного пара в конденсаторах испарителей. При всем этом получают фактически дистиллят начальной дополнительной воды ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС, в каком отсутствуют соли, щелочи, кислоты и т.п. элементы, зашлаковывающие и коррозирующие элементы пароводяного тракта.

На рисунке 4.8 представлена схема подключения одноступенчатой испарительной установки с подготовительным обогревом дополнительной воды в блочной схеме ТЭС. Химически очищенная дополнительная вода (ДВ) подается в подогреватель дополнительной воды (ПДВ), откуда поступает в деаэратор испарительной установки ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС ДИ, деаэрация в каком происходит при давлении, близком к атмосферному. Деаэрированная вода насосом испарителя (НИ) подается в испаритель И.

Испаритель представляет собой поверхностный теплообменник, в который в качестве греющей среды подается пар из отборов турбины – первичный пар. Этот пар нагревает химически очищенную и деаэрированную дополнительную воду, которая в ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС итоге нагрева испаряется, образуя вторичный пар. Вторичный пар охлаждается и конденсируется в конденсаторе испарителя (КИ), охлаждающей средой служит конденсат из основного конденсатора турбины. Конденсат греющего пара направляется в регенеративный подогреватель низкого давления ( в неких схемах – в конденсатор испарителя). Греющий пар, отдавая тепло, конденсируется при неизменной температуре насыщения tи.н, нагреваемая вода ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС преобразуется во вторичный пар при неизменной температуре испарения (парообразования) tи1. Для протекания процесса требуется, чтоб tи.н была больше tи1, соответственно давление греющего пара было больше давления вторичного пара, т.е. ри >ри1.

Конденсат пара, получаемый в конденсаторе испарителя, является дистиллятом, содержание солей ≈0,01мг/л. Дистиллят ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС перекачивающим (дренажным) насосом ДН подается в деаэратор питательной воды, где смешивается с главным потоком конденсата. Подача дистиллята автоматом регулируется по уровню питательной воды в деаэраторе. Конденсатор испарителя также является пароводяным поверхностным теплообменником. Из изложенного следует, что испарительня установка включена по принципу регенеративного подогревателя конденсата, и применяемое для нее тепло пара из отборов ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС турбины ворачивается в парогенератор с питательной водой. Но в схеме имеют место энерго утраты, обусловленные наличием температурного напора в испарительной установке и, соответственно, недогрев θ = tи.н – tк.и, оС, где tк.и –температура обогрева воды в конденсаторе испарителя, оС.

И – испаритель; ДИ – деаэратор испарительной установки; КИ ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС – конденсатор испарительной установки; ДВ – дополнительная вода; ПДВ – подогреватель; СМ – смеситель; НИ – насос испарительной установки; ДПВ – деаэратор питательной воды; αдв - толика добавчной воды; αдист – толика дистиллята, приобретенного в КИ; ОУ – охладитель уплотнений; ПР – продувка. Другие обозначения см. ранее. Набросок 4.8 – Схема подключения испарительной установки.
αдист
ПДВ
Пар из отбора ЦНД турбины
КИ ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС
ДНди
к ДПВ
αДВ
ПНД7
Пар из отбора ЦСД турбины
И
ДИ
НИ
КН
α ПР
ОУ
К подогревателю НС
αи
СМ
к ПНД6
мелкие камешки из ПНД6
мелкие камешки из ПНД7
Пар из выхлопного патрубка турбины
К
αК
мелкие камешки из ОУ и ПДВ
основной поток конденсата

Поверхности ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС нагрева в испарителе Fи конденсаторе испарителя Fк.и (м2) зависят от термический нагрузки и температурных напоров в этих устройствах и определяется из уравнения теплопередачи:

(4.5)

где Δtи = tи.н – tи1 – величина температурного напора в испарителе,0С;

Qн - термическая нагрузка испарителя, кВт, определяется из уравнения термического баланса, которое без учета продувки испарителя имеет вид ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС:

׳ (4.6)

либо в толиках рас хода пара через турбину

(4.6а)

где Dи и iи – расход и энальпия греющего пара, поступающего в испаритель из отбора турбины, кг/с и кДж/кг соответственно;

i׳и – энтальпии конденсатов первичного пара;

i׳д – то же вторичного пара (дистиллята), кДж/кг;

Dи1 и iи ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС1 - расход и энтальпия вторичного пара, при этом iи1 принимается равной энтальпии сухого насыщенного пара;

αи и αи1 – толики расхода первичного и вторичного пара от расхода пара на турбоустановку, о.е.;

kи – коэффициент теплопередачи;

Δtи =tи.н–tи1 – температурный напор в испарителе.

Из (4.5) следует, что чем больше температурный напор ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС, тем меньше требуемая площадь поверхности нагрева в испарителе.

Уравнение термического баланса конденсатора испарителя без учета продувки

(4.7)

где Dк.и - расход основного конденсата через испаритель;

iк.и1 и iк.и2 - энтальпия основного конденсата (питательной воды)до и после испарителя.

С учетом продувки испарителя уравнение термического баланса (4.6) воспринимает вид:

(4.8)

где - расход продувочной воды испарителя ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС;

- энтальпия конденсата вторичного пара

Продувки испарителя определяются содержанием примесей в питательной воде.

О корректности выбора схемы включения испарительной установки и рассчетет ее характеристик можно дать заключение в этом случае, если получена экономически обоснованная величина недогрева θ≥3÷50С (либо ϑ≥12÷20кДж/кг). Если по расчетам θ вышла менше обозначенных величин либо даже отрицательной, то ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС при избранных соотношениях расходов вторичного пара и конденсатавторичный пар не сконденсируется. Требуется или повысить давление вторичного пара, уменшив температурный напор в испарителе, или (при отсутствии таковой способности) поменять схему подключения установки.

Контрольные вопросы.

1. Главные характеристики конденсаторов турбоустановки.

2. Конструкции конденсаторов турбин.

3. Какие характеристики оказывают влияние на величину потока охлаждающей воды через ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС конденсатор?

4. Что подлежит неотклонимой деаэрации на ТЭС?

5. Какие газы и почему следует удалять из пароводяного тракта ТЭС?

6. Уравнение термического баланса деаэратора.

7. Предназначение, механизм работы и требования к деаэраторам ТЭС.

8. Систематизация деаэраторов.

9. Применяемые конструкции деаэраторов

10. Предназначение и схемы подключения испарителей на ТЭС.

11. От каких характеристик зависит площадь испарительной поверхности испарителя.

12. Уравнения ЭЛЕМЕНТЫ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ТЭС термического баланса испарителя и конденсатора испарителя.



elementi-specialnoj-teorii-otnositelnosti-doklad.html
elementi-strategicheskogo-upravleniya-razvitiem-predpriyatiya.html
elementi-strukturnoj-sistemi-ukr-referat.html