22. Включение испарительных установок в схему конденсационной электростанции.

Возмещение потерь пара и конденсата чистой добавочной воды является важным условием надежной работы оборудования эл. Станции такой добавочной водой может быть дистелят полученный в испарительных установках

ИУ- состоит из испарителя и охладителя

В испарителе из воды предварительно очищенной получается вторичный пар избавляется от солей, щелочей, и других примесей которые направляются в охладитель его называют конденсатор испарителя где конденсируется и получается чистый дистелят который служит добавочной водой . ИУ применяются на крупных КЭС с р₀=13-24 МПа

Для восполнения внутренних потерь ИУ обогреваются паром из отборов турбин, а конденсатор испарителя расположен в линии подогрева питательной воды

Испаритель-это поверхностный теплообменник там конденсируется греющий пар и за счет теплоты этого пара образование вторичного пара

т.о ИУ включаются в схему регенеративного подогрева КЭС и в такой схеме с отдельными конденсаторами испарительная тепловая экономичность КЭС практически не изменяется. Это объясняется тем, что теплота вторичного пара идет на подогрев питательной воды.

D₁,D₂- практически не изменяется при включении испарительной установки

D_и- расход греющего пара на испаритель

Раньше применяется более простая схема когда вторичный пар направляется не в конденсационный испаритель, а подогреватель более низкого давления П2. В этом случае происходит вытеснение части пара на второй отбор уменьшается. Это приводит к уменьшению электрической мощности турбины.

∆W_i≈D_и(h₁-h₂)

Рассмотрим тепловой баланс испарителя:

D_и1=D_дист=D_дв=D_вт

Дистелят получаемый в испарительной установке служит для покрытия внутренних потерь пара конденсата

D_и- расход греющего пара

D_и1- расход вторичного пара

р_и,р_и1-давление греющего и вторичного пара

р_и-р_и1=0,1-0,2 МПа

Первичный пар конденсируется при t_ни(р_и)>t_ниi(р_иi)

Температура конденсации первичного пара должна превышать температуру втроричного пара на 12-15 ⁰С

h_и- энтальпия греющего пара

h_и1=h^//(р_и1)- энтальпия вторичного пара

h_ов- энтальпия очищенной воды

h^пр_и1=h^/(р_и1)- энтальпия продувочной воды

D_и(h_и-h^/_и)=D_и1(h_и1-h_ов)+D^пр_и1(h^пр_и1-h_ов)

α^и_пр- доля продувочной испарителя

α^и_пр= D^пр_и1/ D_и1 ; α^и_пр≈0,02

D_и(h_и-h^/_и)= D_и1(h_и1-h_ов+ α^и_пр(h^пр_и1-h_ов))

D_и= D_и1*β_и ; β_и= h_и1-h_ов α^и_пр(h^пр_и1-h_ов)/ h_и1- h^/_и

β_и=1-1,2 кг/кг

Для получения 1 кг вторичного пара требуется ≈ 1 кг греющего пара

Рассмотрим тепловой баланс конденсация испарителя.

Тепловой баланс КИ

D_и1*( h_и-h^/_и1)+ D_и(h^/_и-h^/_и1 )= D_ки(h_ки-h⁰_ки)

Основной критерий правельного включения испарительной установки состоит в том что недогрев воды выходит из конденсатора испаритель должен превышать 3-5 ⁰

t^и1_н>t_ки ; θ= t^и1_н-t_ки>(3-5 ⁰C)

Расчет может показать, что величина недогрева меньше недогрева это означает, что при данном соотношении вторичного пара и воды проходит через конденсатор испаритель вторичный пар не может быть полностью сконденсирован в этом случае нужно менять либо схему включения испарительной установки либо применять 2-х ступенчатые испарительные установки

Рассмотрим 2-х ступенчатые испарительные установки:

Схема с // питанием ступеней

Тепловой баланс составляется как обычно.

D_и=β_и1* D_и1

D_и1=β_и2* D_и2

β_и≈1-1,2

D_и1+ D_и2=D_дист следовательно D_и(1/ β_и+1/ β_и* β_и1)= D_дист

D_и= D_дист/(1/ β_и+1/ β_и* β_и1)

D_и= D_дист/2

Обычно применяют последовательное питание ступеней

При последовательном питании ступеней получается более качественный дистелят, чем при // питании это связано с интенсивной продувкой первой ступени испарительной установки.

Многоступенчатые испарительные установки:

На ТЭЦ с открытой схемой отпуска тепла могут быть значительные потери пара и конденсата. В этом случае потери пара и конденсат можно возмещать дистелят из многоступенчатой ИУ. Чем больше ступеней n тем больше дистелята выходит в уже сконденсированном виде и меньше в виде пара. При числе ступеней 6 и более пар выходит из последней ступени можно сконденсироваться за счет нагрева воды питательную испарительную установку.

D_и≈0,8МПа

D_и≈0,2D_дист

Рассмотрим схему включения многоступенчатой ИУ на ТЭЦ:

Оценим количество пара отпуск на производство при восполнении потерь за счет многоступенчатой ИУ

D_ко=0

Материальный баланс турбины:

D₀=D_r+D_к+D_п+D_и

D_дист=D_пот=D_вн+D_вт

D_вт ≈0,02D₀ ; D_вн=D_п ; D_п≈0,25D₀ ; D_к≈ 0,05D₀

D_и≈0,2 D_дист

D₀=(0,25+0,05)D₀+D_п+0,2 D_дист

D₀(1-0,25-0,05-0,004)=D_п(1+0,2)

D_п≈0,6D₀

В схеме с многоступенчатой ИУ в самом худшем случае на производство можно отпуск ≈60% от расхода свежего пара.