26. Как распределяется суммарный подогрев между ступенями? Как определяется оптимальная температура питательной воды парогенератора?

Оптимальная величина подогрева в регенеративном подогревателе равна теплоперепаду между вышерасположенным отбором и отбором на данный подогреватель (для последнего по ходу питательной воды ПВД давления роль вышерасположенного отбора играет вход пара в турбину).

Рассмотрим конкретный пример: имеется 7 регенеративных подогревателей - 4 ПНД и 3 ПВД. Восьмым подогревателем является деаэратор, расположенный между последним ПНД и первым ПВД. Кроме того, в качестве еще одной (т.е. девятой) ступени нагрева рабочего тела до температуры насыщения рассматривается и экономайзерная часть парогенератора.

Таким образом, весь суммарный подогрев воды от энтальпии на выходе из конденсатора до энтальпии насыщенной воды в экономайзере нужно разделить на 9 отрезков. С точки зрения уменьшения капитальных затрат и удобства эксплуатации теплообменных агрегатов можно было бы принять равномерное распределение суммарного подогрева между ступенями, так как при этом достигается унификация оборудования для системы регенерации. При таком распределении подогрева оптимальная температура питательной воды составит:

где z - общее число ступеней подогрева (в нашем примере z = 9), t_к и - температура воды на выходе из конденсатора и температура насыщенной воды в экономайзере соответственно.

На выбор температуры питательной воды парогенератора влияют многие факторы. Например, при ее увеличении возрастают расход свежего пара и радиальные размеры ЦВД турбины, стоимость системы регенерации, расход энергии на привод питательных насосов, но удешевляются конденсаторы и система технического водоснабжения, снижаются радиальные размеры ЦНД и расход энергии на конденсатные насосы. Поэтому на практике оптимальная температура питательной воды определяется в результате технико-экономического анализа и примерно составляет:

- 230 ^оС для турбоустановок с начальным давлением пара 12,75 МПа;

- 265 ^оС при P_o = 23,5 МПа.

27. Каковы достоинства и недостатки регенеративных подогревателей смешивающего и поверхностного типов? Как определяется расход отборного пара в них и оптимальная величина недогрева?

В регенеративном подогревателе поверхностного типа внутри трубок теплообменной поверхности находится нагреваемая среда - в ПНД это конденсат, а в ПВД – питательная вода. В межтрубное пространство поступает пар из отбора турбины. Он конденсируется, соприкасаясь с более холодными трубками.

Регенеративные подогреватели смешивающего типа еще называют контактными подогревателями. В них нагрев воды осуществляется при ее смешении с отборным паром. Это означает, что давление в корпусе каждого последующего (по ходу воды) подогревателя больше, чем в предыдущем подогревателе, поскольку давление отборного пара выше. В связи с этим необходимо устанавливать насос после каждой ступени подогрева или же располагать подогреватели на разной высоте для обеспечения естественного перетока воды за счет гидростатического давления (без перекачивающего насоса).

Этого недостатка лишены поверхностные подогреватели, при использовании которых достаточно только двух насосов - конденсатного на всю группу ПНД и питательного для всех ПВД.

В свою очередь, недостатком поверхностных подогревателей является недогрев воды до температуры насыщения отборного пара из-за температурного перепада в стенках трубок. Увеличение недогрева несколько снижает выработку электроэнергии, ибо требуются более высокие параметры отборного пара для обеспечения нужной температуры нагреваемой среды. С другой стороны, уменьшение недогрева приводит к увеличению размеров теплообменной поверхности и, следовательно, стоимости подогревателя. Поэтому оптимальная величина недогрева определяется технико-экономическими расчетами и может составлять от 1,5-2 ^оС для латуни до 5 ^оС для нержавеющей стали.

Другим недостатком подогревателей поверхностного типа следует считать более высокую стоимость и меньшую надежность по сравнению с контактными подогревателями, так как наличие большого количества трубок поверхности теплообмена приводит не только к росту капитальных затрат на оборудование, но и повышает опасность выхода подогревателя из строя по причине коррозионных повреждений.

Расход отборного пара в регенеративный подогреватель поверхностного типа находится из уравнения теплового баланса, при составлении которого надо учесть потери энергии из-за внешнего охлаждения корпуса теплообменника. Они могут составлять примерно 1% от теплоты, отдаваемой отборным паром.

Для подогревателя смешивающего типа составляется два уравнения – материального и теплового баланса, причем потери теплоты в окружающую среду в уравнении теплового баланса можно не учитывать, поскольку они в одинаковой степени относятся и к греющей, и к нагреваемой среде.