Устаткування системи регнеративного підігрівання живильної води

Підігрівачі високого тиску

 

Підігрівачі високого тиску виконуються поверхневого типа з вертикальним корпусом і характеризуються наступними параметрами:

· площею поверхні теплообміну (F_ТО);

· номінальним тепловим потоком, який визначається по водяній стороні (Q_ТП);

· тиском гріючої пари в корпусі підігрівача (Р_П);

· тиском живильної води в трубній системі (Р_ЖВ);

· максимальною температурою гріючої пари на вході ();

· номінальною витратою води (М_ЖВ);

· максимальною температурою живильної води ().

На рисунку 1.9 представлений вертикальний підігрівач високого тиску.

 

 

1 – циліндровий корпус підігрівача; 2 – кришка підігрівача; 3 і 4 – підведення і відведення живильної води; 5 – колектора; 6 – підведення пари з відбору турбіни; 7 - відведення конденсату з підігрівача (через конденсатовідвідник); 8 - поверхні нагріву; 9 - діафрагми, що забезпечують багатоходовий рух води в трубній системі.

 

 

Рисунок 1.9 – Вертикальний підігрівач високого тиску

 

 

Поверхні нагріву виконані з неіржавіючої сталі у вигляді змійовиків або спіралей. Поверхні нагріву у вигляді спіралей дозволяють краще використовувати робочий об'єм підігрівача, тобто розмістити більше поверхонь нагріву в об'ємі корпусу. Виконання поверхонь нагріву з неіржавіючої сталі в порівнянні з латунними поверхнями нагріву виключає відкладення міді на лопатках і інших елементах проточної частини турбіни через електромеханічну корозію трубок поверхонь нагріву.

Позначення ПВТ:

ПВ-350/230:

ПВ - підігрівач високого тиску;

350 - площа поверхні нагріву, м²;

230 - тиск води, атм. (22,5 МПа).

ПВ-450-380-17:

450 - площа поверхні нагріву, м²;

380 - тиск води, атм. (37,2 МПа);

17 - тиск пари, атм. (1,67 МПа).

 

Деаератори

 

Вміст кисню в живильній воді регламентується тиском отримуваної пари. Залежно від тиску пари Р_П концентрація розчиненого в живильній воді кисню К_О2 повинна складати:

РП, МПа	1 ÷ 4	4 ÷ 10	> 10
КО2, мкг/кг

 

Основним способом деаерації живильної води є термічна деаерація, яка полягає в нагріві води до температури кипіння при тиску відповідному тиску в колонці деаератора.

Термічна деаерація пояснюється законом Генрі, згідно якому концентрація газу у воді К_i пропорційна парціальному тиску цього газу Р_i у газовому середовищі, дотичному з поверхнею води:

, (1.37)

де - коефіцієнт абсорбції даного газу.

При підвищенні температури води до температури кипіння газове середовище, дотичне з поверхнею води, практично повністю складається з пари води. Парціальний тиск розчинених у воді газів в цьому паровому середовищі прагне до нуля (), наприклад, К_О2 → 0.

За способом нагріву води, яка деаерується, деаератори розділяються на два види:

· деаератор змішуючого типа: з контактом живильної води, що нагрівається, і гріючої пари;

· деаератор перегрітої води: з попереднім перегрівом води в поверхневих теплообмінниках і подальшою подачею води в об'єм з меншим тиском, чим тиск перегріву, що приводить до скипання води і її дегазації.

На електростанціях в основному застосовуються деаератори змішуючого типа, а як гріюча пара використовують пару з відборів турбіни.

Колонка деаератора змішуючого типа, представлена на рисунку 1.10.

 

 

Рисунок 1.10 – Колонка деаератора змішуючого типа

 

Позначення, прийняті на рисунку 1.10:

1 - вертикальна колонка деаератора;

2, 3 і 4 – відповідно, подача додаткової хімочищеної води, холодного і нагрітого конденсату;

5 - подача гріючої пари;

6 - патрубок для видалення газу (випару);

7 - головний розподільник води;

8 - розподільні сита;

9 - розподільник пари;

10 - бак деаерованої води, що виконує функцію акумулятора живильної води.

 

Залежно від тиску деаератори змішуючого типа розділяються на три групи:

1. Вакуумні деаератори: тиск в деаераторі нижче атмосферного , температура насичення .

Продуктивність по деаерованій воді М_Д = 5÷25 т/год. Приклад позначення: ДЗВ-5 - д еаератор з мішуючого типа в акуумний, продуктивністю 5 т/год.

Вакуумні деаератори застосовують для деаерації мережевої підживлювальної води у відкритих системах теплопостачання, оскільки в літній час за відсутності опалювального навантаження і наявності тільки навантаження гарячого водопостачання вода в мережі не повинна перевищувати 75ºС.

2. Атмосферні деаератори: тиск в деаераторі близький до атмосферного з невеликим надлишком , температура насичення .

Продуктивність по деаерованій воді М_Д = 10÷300 т/год. Приклад позначення: ДЗА-300 - д еаератор з мішуючого типа а тмосферний, продуктивністю 300 т/год.

Атмосферні деаератори застосовують на електростанціях з низькими параметрами пари (), а також для деаерації води, що йде на пароперетворювачі, випарники і підживлення закритих систем теплопостачання.

3. Деаератори підвищеного тиску: тиск в деаераторі або , температура насичення відповідно або .

Продуктивність по деаерованій воді М_Д0,6 = 112÷400 т/год, М_Д0,7 = 500÷800 т/год.

Приклад позначення: ДЗП-112 або ДЗП-500 - д еаератор з мішуючого типа, п ідвищеного тиску, продуктивністю 112т/год або 500т/год.

Деаератори підвищеного тиску застосовуються на електростанціях з достатньо високими параметрами пари при кінцевій температурі регенеративного підігрівання живильної води більше 200ºС.

Застосування деаераторів підвищеного тиску визначається тут необхідністю отримання достатньо високої температури живильної води перед ПВТ, що дозволяє зменшити кількість ПВТ.

 

 

Підігрівачі низького тиску

 

Підігрівачі низького тиску виконують переважно поверхневого типу, проте одна або дві ступені найбільш низького тиску відбираної пари на підігрівання живильної води, де має місце вакуумний відбір, можуть виконуватися змішуючого типа.

На рисунку 1.11 представлений підігрівач низького тиску поверхневого типа.

1 - корпус підігрівача;

2 - водяна камера, розділена перегородками на вхідну і вихідну частки;

3 і 4 - вхід і вихід води, що нагрівається;

5 - підведення гріючої пари;

6 - вихід конденсату (через конденсатовідвід-ник);

7 - трубна система, що складається з U-подібних трубок, розвальцьованих в трубній дошці;

8 - перегородки, що направляють пару;

 

 

Рисунок 1.11 - Підігрівач низького тиску

 

Підігрівачі низького тиску виконуються з вертикальним корпусом, U-подібною трубною системою і трубною дошкою закріпленою між фланцями корпусу і водяної камери.

Збільшення числа перегородок у водяній камері може забезпечити 4-х або 6-ти ходовий рух води, що нагрівається, в трубній системі, що робить підігрівач компактніше.

 

Відоме біля 50 модифікацій підігрівачів низького тиску, пропускною спроможністю по воді від 4 до 1000 т/год. Трубна система може включати 800 ÷ 2200 трубок діаметром 16 ÷ 18 мм.

Приклад позначення підігрівача: ПН-450-18-7:

ПН - підігрівач низького тиску;

450 - площа поверхні нагріву, м²;

18 - тиск води, що нагрівається, атм. (1,76 МПа);

7 - максимальний тиск пари в корпусі, атм. (0,69МПа).

 

Аналіз теплових схем ТЕС