Потери пара, питательной воды и конденсата на тепловых станциях и их восполнение

Паровой расход турбоустановки

- расход пара в регенеративный отбор;

- в производственный и теплофикационный отбор;

- через лабиринтные (концевые) уплотнения;

- различные технологические отборы пара в турбоустановке (пар на эжектор, обдув поверхностей нагрева, на распыл мазута в форсунках, на привод питательных насосов, на подогрев воздуха и мазута);

- расход пара в конденсатор;

- утечки пара в турбоустановке через различные неплотности.

- расход воды из конденсатора;

- дренажи регенеративных подогревателей;

- дренажи пара из уплотнений;

- дренажи пара, подаваемого на эжектор турбины;

- расходы обратного конденсата внешнего потребителя;

- расход конденсата пара, образовавшегося в расширителе непрерывной продувки;

- расход добавочной воды.

Потери пара, конденсата и питательной воды на 1%, снижают КПД станции примерно на 1%.

Величина потерь на станции регламентирована нормами:

- на станциях до 100 атм не выше 1,5%;

- свыше 100 атм не выше 1%.

В среднем потери составляют 0,6÷0,8%.

Потери 10÷15% для производственных ТЭЦ, когда пар загрязняется.

Мероприятия по снижению потерь пара, конденсата и питательной воды

1. Применение более совершенных способов подготовки добавочной воды.

2. Применение в барабанных ПГ ступенчатого испарения, где продувка осуществляется из солевых отсеков, тем самым снижается объем продувки.

3. Сбор чистого конденсата от всех станционных потребителей (от всех элементов станции), в том числе при пусках и остановах.

4. Максимальное применение сварных соединений в трубопроводах и аппаратах паросиловой установки.

5. Организация сбора и возврата конденсата от внешних потребителей.

 

Расширитель непрерывной продувки

Предназначен для утилизации теплоты продувочной воды

Р_р=2÷6 атм

D_пр=0,01÷0,015D_пв

Задача расчета в определении расхода образующегося пара

Баланс потоков теплоты

Материальный баланс

Двухступенчатый расширитель непрерывной продувки

Объем РНП

х - доля пара, образовавшегося в расширителе, от расхода продувочной воды;

- допустимая нагрузка парового пространства расширителя;

- удельный объем пара.

 

Сальниковый подогреватель

Предназначен для утилизации теплоты пара, проходящего через концевые уплотнения турбины.

Р_упл=1,1 атм (ЦНД)

Р_упл=1,2 атм (ЦВД)

Тепловой баланс

 

Эжекторный подогреватель

Предназначен для утилизации тепла пара, подаваемого в эжектор (для поддержания вакуума в конденсаторе турбины).

Р_э=2÷6 атм

Тепловой баланс

 

Деаэрация воды на ТЭС

Питательная вода паровых котлов ТЭС высокого давления согласно ПТЭ должна иметь жесткость не более 0,2 мкг-экв/кг, содержать кислорода менее 10 мкг/кг.

Главным устройством, удаляющим газы из питательной воды является деаэратор.

Классификация деаэраторов паротурбинных установок ТЭС:

I) По назначению:

1) деаэраторы питательной воды паровых котлов;

2) деаэраторы подпиточной воды тепловых сетей;

3) деаэраторы добавочной воды и обратного конденсата внешних потребителей.

 

II) По давлению греющего пара:

1) 6÷8 ат - деаэраторы высокого давления (используются для деаэрации питательной воды; устанавливаются в рассечку между группой ПВД и ПНД);

2) 1,2 ат - деаэраторы атмосферного типа (используются для деаэрации подпиточной и добавочной воды; устанавливаются после ХВО);

3) 7,5÷50 кПа - вакуумные деаэраторы (применяются в тепловых сетях и на водогрейных котельных: там, где нет пара).

III)По конструкции:

1) смешивающего типа (смешение потоков греющего пара и обогреваемой деаэрируемой воды);

2) деаэраторы перегретой воды с внешним предварительным нагревом воды отборным паром.

IV) По принципу формирования межфазной поверхности теплоносителя:

1) барботажного типа;

2) струйного (тарельчатого) типа;

3) пленочного типа;

4) капельного типа.

 

Расчет деаэратора

Уравнение материального баланса

- поток питательной воды;

- расход греющего пара деаэратора;

- расходы дренажей пара из регенеративных подогревателей ПВД и ПНД;

- расход пара из уплотнений стопорно-регулирующих клапанов и уплотнений турбины;

- расход добавочной воды.

Уравнение теплового баланса

Из уравнений материального и теплового балансов определяют и .

 

 

Схемы включения деаэратора

1) Деаэратор включается как отдельный самостоятельный регенеративный подогреватель

"-" при колебаниях нагрузки давление на отборы может меняться:

· при повышении нагрузки давление в отборе повышается, нагрев питательной воды может достичь состояния насыщения → питательные насосы работают в кавитационном режиме;

· при снижении нагрузки давление в отборе понижается и могут удаляться не все растворенные газы.

Выход: ставят дроссель (экономичность снижается) и отбор делают с давлением выше, чем надо и дросселируют.

 

2) Деаэратор работает как предвключенная ступень одного из регенеративных подогревателей.

Деаэратор присоединяют через дроссельный клапан к регенеративному отбору, питающему паром следующий за деаэратором по ходу питательной воды ПВД.

Схема более надежна и экономична.

 

Деаэраторные баки предназначены в основном для аккумулирования запаса питательной воды, обеспечивающего надежное питаниепаровых котлов в течение некоторого времени при отключении питательной воды:

· пятиминутную производительность (для котлов с низкими параметрами);

· десятиминутную производительность (для котлов с высокими и средними параметрами).

Кроме того, в деаэраторном баке заканчивается процесс дегазации воды.