Пароохолоджувачі.
Нп – ентальпія пари, що надходить у підігрівач;
Н' - ентальпія дренажу;
Відрізок 2-6 відповідає мінімальній різниці температур 5°С. Нагрів до температури насичення = 0, т.5 - загальна для ліній 3-5 та 4-5.
3-2 охолодження дренажу, 4-5 лінія нагріву води, 3-5: Н = const.
Qсл – тепло передане від пари до води у власне підігрівачі. Q оп – тепло передане від пари до води в пароохолоджувачі.
Н7 – ентальпія пари на виході з пароохолоджувача (на вході у власне підігрівач).
Охолоджувачі пари можуть бути «будованими» та «виносними». Наша схема з «вбудованим» пароохолоджувачем. У вбудованих підігрівачах через велику різницю температур між теплоносіями в точках 1 і 5 спостерігаються великі енергетичні втрати. Для зменшення незворотних втрат використовуються «виносні» пароохолоджувачі, такі пароохолоджувачі подається не весь паток поживної води, а тільки його частина, завдяки цьому різниця температур між теплоносіями може бути зменшена.
Схема регенеративного підігріву води з виносним пароохолоджувачем
(Схема Рікара-Некольного).
Ця схема знаходить застосування на електростанції з проміжною парою, що дозволяє підвищити ККД на 0,5%. Підвищення ККД зумовлене зниженням енергетичних втрат через зменшення температурних напорів при теплообміні у підігрівачах (схема регенерації). Незначне підвищення ККД пов'язане з тим, що при цьому частково витісняються відбори пари при нижчому тиску.
D1 – витрата пари з відбору 3, який спочатку надходить на охолоджувач, а потім після зниження температурипідігрівач ПВД-3. Добірна пара на вході в охолоджувач пари має Т3. До охолоджувача пари надходить частина води, основна частина йде на ПВД. Частка води, що надходить на охолоджувач пари підбирається таким чином, щоб ізобари
Схема Віолен відрізняється від попередньої тим, що на виносний пароохолоджувач надходить весь потік води після ПВД.
У схемі Віолен у порівнянні зі схемою Рікора-Некольного енергетичні втрати більші, тому що через пароохолоджувач ідеї весь потік води. Теплоємність води істотно вище теплоємності пари, тому ізобара охолодження пари і ізобара нагріву води істотно не еквідистантні, тобто. температурний напір більший ніж у попередній схемі. Крім зазначеної схеми застосовується комбінована схема даних типів.
Втрата пари та конденсату, їх поповнення.
Втрати пари спостерігаються в запобіжниках пари, з різних не щільностей потоках пари високого тиску. Ці втрати називаються внутрішніми. Крім втрат пари спостерігаються також втрати конденсату, які діляться на внутрішні і зовнішні.
Внутрішні втрати - це можливі забруднення конденсату пари, що надходить на підігрів мазуту. Забруднений конденсат не повертається до турбінного відділення.
Зовнішні втрати конденсату спостерігаються на ТЕЦ, які відпускають пару споживачам. Кількість поверненого з підприємств конденсату менше пара, що надійшла туди. Для поповнення втрат використовується хімічно очищена вода, якадодаткового очищення подається у випарники. Втрати поживної води спостерігаються в парогенераторі під час продування котлів, що здійснюється для зменшення вмісту солей у котловій воді.
У випарниках постійно знаходиться хімічно очищена вода. Випарник – це поверхневий теплообмінник. Хімічно очищена вода, що надійшла, перетворюється на пару за рахунок тепла пари, що надійшла з відбору турбіни. Пара з хімічно очищеної води називається вторинною, яка надходить у конденсатор випарника. При випаровуванні хімічно очищеної води підвищується концентрація солей, що видаляється за допомогою продування. Для підвищення якості очищення води можна використовувати двоступінчасту схему, в цьому випадку вторинна пара надходить на наступний ступінь випарника.
КОНДЕНСАЦІЙНІ ПРИСТРОЇ ПАРОВИХ ТУРБІН
Другий закон термодинаміки. Холодне джерело.
Схема конденсаційного пристрою
Елементи конденсаційного пристрою.
повітровидалюючі пристрої (ежектори);
охолоджувачі пароповітряної суміші
Р
Відпрацьована пара з турбіни надходить у поверхневий конденсатор1. Конденсатор – поверхневий підігрівач, де конденсується пара на холодній поверхні трубок, нагріваючи воду, що прокачується через трубний пучок циркуляційним насосом. Утворений конденсат стікає з поверхні трубок в конденсатозбірник 8 конденсатора, звідки конденсатним насосом 2 подається через охолоджувачі ежекторів 9 охолоджувачі ущільнень і далі в ПНД і деаератор.
Для підтримки мінімально можливого тиску в конденсаторі використовуються пароструминні ежектори 3. Ежектори відсмоктують пароповітряну суміш, що утворюється в конденсаторі в результаті повітряних присосів. Для підвищення ефективностіроботи використовується багатоступінчаста (двоступінчаста) система стиснення пароповітряної суміші. Тепло конденсації пари, що міститься в пароповітряній суміші, що відсмоктується ежекторами, використовується в охолоджувачах ежекторів для нагрівання основного конденсату.
Іноді пароповітряна суміш, що відсмоктується з конденсатора, попередньо охолоджується в передвключеному охолоджувачі.
У конденсаторі встановлюється спеціальний пристрій, що деаерує 4 для видалення з конденсату кисню.
Циркуляційна вода, що використовується для конденсації пари в конденсаторі, охолоджується у спеціальних ставках охолоджувачах або градирнях. Такасхема охолодження циркуляційної води називається проборотовою.
Для охолодження циркуляційної води може застосовуватись і прямоточна схема. Прямоточна схема передбачає забір води з річок та повернення нагрітої води в річку. Така схема в даний час використовується рідко, тому що при цьому спостерігається негативний вплив на екологію.
Рівняння теплообміну для конденсатора.
;
G- витрата циркуляційної води;
t1в іt2в- температура води на вході та виході конденсатора;
Dдо- кількість пари, що надходить у конденсатор з турбіни;
Нрк- ентальпія пари, що надходить у конденсатор;
Нwк- ентальпія конденсату на виході конденсатора.
На потужних паротурбінних установок є кілька конденсаторів, тому що в цих установках є кілька циліндрів низького тиску (кілька вихлопів).
За наявності кількох вихлопів конденсатори по циркуляційній воді можуть бути підключені послідовно.Припослідовне підключення конденсаторів зменшується енергетичні втрати через зменшення температурних напорів при теплообміні. У представленому на схемі конденсаторі К1 підтримується нижчий тиск і, отже, температура конденсації париTns1 нижче ніж у конденсаторі К2 - температураTns2. Така схема може бути здійснена за наявності кількох вихлопів з турбіни.