![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Испарительные установки.
При такой схеме включения испарителя и его конденсатора теплота пара турбины используется в конечном счете для подогрева основного конденсата и возвращается с питательной водой в котлы. Таким образом, испарительная установка включается по регенеративному принципу, и ее можно рассматривать как элемент регенеративной схемы турбоустановки. При этом, однако, возникает энергетическая потеря, обусловливаемая наличием температурного напора в испарителе и, следовательно, увеличенным недогревом в такой регенеративной ступени Показанная на рис. 6.2 схема характеризует одноступенчатую испарительную установку с одной ступенью испарения воды. Испаритель — теплообменник поверхностного типа, в котором греющий (первичный) пар, отдавая теплоту, конденсируется при постоянной температуре насыщения t и.н, а нагреваемая вода, испаряясь, превращается при постоянной температуре парообразования (насыщения) tи1н в пар (вторичный). Для передачи теплоты от греющего пара к испаряемой воде должно быть t и.н> tи1н и, соответственно, давление греющего пара выше давления вторичного пара: р и.> ри1. Чем больше температурный напор в испарителе ∆ t=t и.н-tи1н, тем дешевле испаритель, так как меньше требуемая площадь поверхности нагрева испарителя, м2, где Q и — теплота, передаваемая через поверхность испарителя за единицу времени, кВт; К и — коэффициент теплопередачи. Конденсатор испарителя представляет собой пароводяной поверхностный теплообменник. Здесь вторичный пар конденсируется при температуре насыщения tи1н, нагревая воду (конденсат) до температуры t ки< tи1н. Повышение температуры воды в конденсаторе испарителя ∆ t=t ки-tки0, где tки0 — температура воды при входе в конденсатор испарителя, зависит в основном от соотношения расходов вторичного пара D и1 и охлаждающего конденсат D к.и при заданной температуре tки0, и температура t к.и определяется из уравнения теплового баланса конденсатора испарителя. С увеличением температурного напора D t и в испарителе и понижением температуры насыщения вторичного пара tи1н уменьшается площадь поверхности нагрева испарителя, но уменьшается и температурный напор на выходе воды из конденсатора испарителя — недогрев воды
где
здесь Следовательно, с понижением температуры вторичного пара tи1н уменьшаются недогрев q к.и и температурный напор Оптимальный (экономический) температурный напор в испарителе определяется в рассматриваемом случае минимумом суммарной стоимости поверхностей нагрева испарителя и его конденсатора. Обычно он составляй D t и =12-15°C, что соответствует разности давлений греющего и вторичного пара около 0, 10–0, 20 МПа. Производительность испарителя, т.е. выход вторичного пара и дистиллята D и1, определяется потерями пара и конденсата электростанции; при отсутствии внешних потерь где D ут — потери (утечки) пара и конденсата через неплотности;
D вт — суммарные внутренние потери пара и воды на электростанции. В долях расхода пара на турбину D 0 запишем также: Уравнение теплового баланса испарителя имеет вид где D и — расход греющего пара (первичного);
h и и h и1 — энтальпии греющего первичного и вторичного пара, причем h и1= h ¢ ¢ и1, т.е. принимается равной энтальпии сухого насыщенного пара; h ¢ и и h ¢ и1 — энтальпии конденсата первичного и вторичного пара; h о.в — энтальпия добавочной очищенной (питательной) воды испарителя, кДж/кг; hи — КПД испарителя, учитывающий рассеяние теплоты. Количество очищенной воды, поступающей в испаритель, должно быть рассчитано на восполнение потерь пара и воды в схеме и потерь на продувку испарителя: Расход на продувку испарителя зависит от солесодержания воды, питающей испаритель, концентрации примесей в продувочной воде и нормы солесодержания во вторичном паре. Если обозначить через с о.в, с и и с и1 соответственно концентрации примесей в очищенной воде, продувочной воде и во вторичном паре, то можно записать следующее уравнение, из которого определяется расход воды на продувку испарителя: При нормальной эксплуатации испарителя концентрация примесей в паре мала по сравнению с концентрацией примесей в очищенной и продувочной воде с и1» 0, а соотношение концентраций примесей в продувочной и очищенной воде составляет с и/ с о.в» 50. Таким образом можно приближенно оценить долю продувки испарителя: Обычно расход греющего пара несколько превышает выход вторичного пара; это объясняется тем, что температура воды, питающей испаритель, ниже температуры насыщения испаряемой воды. В первом приближении можно считать, что для получения 1 кг вторичного пара (дистиллята) требуется 1 кг греющего пара. Уравнение теплового баланса конденсатора испарителя при сливе в него конденсата греющего пара где h и1= h ¢ ¢ и1, — энтальпия вторичного пара испарителя; h к.и и h к.и 0 — соответственно энтальпии нагреваемой воды (основного конденсата) после и до конденсатора испарителя; h к.и - h к.и 0 =τ ки— подогрев воды в конденсаторе испарителя, кДж/кг; h и1- h ¢ ¢ и1= qи1 - теплота образования вторичного пара; D к.и — расход воды (основного конденсата) через конденсатор испарителя. В долях расхода пара на турбину Если конденсат греющего пара испарителя сливается не в конденсатор испарителя, а, например, в линию дренажей регенеративных подогревателей, то уравнение теплового баланса конденсатора испарителя записывается в виде Уравнения (6.8) и (6.9) используют для определения по известным aи1, aк.и и q и1 — подогрева воды tк.и, следовательно, энтальпии h к.и и температуры t к.и воды после конденсатора испарителя, а именно:
Основной критерий правильности схемы включения испарительной установки и выбора ее параметров — обеспечение положительного и экономически обоснованного недогрева q ³ 3¸ 5°С или J ³ 12¸ 20 кДж/кг. Расчет может показать меньшее (положительное) или даже отрицательное значение недогрева q < 0; это означает, что при данных соотношениях расходов вторичного пара и основного конденсата и выбранных параметрах вторичный пар нельзя сконденсировать. В этом случае необходимо или повысить давление вторичного пара, уменьшив температурный напор в испарителе, если это технически и экономически допустимо, или изменить схему включения испарительной установки. При поверочном расчете реальной испарительной установки, когда известны поверхности нагрева испарителя и конденсатора испарителя, в результате расчета определяют возможную производительность испарителя D и1 и уточняют параметры пара и воды в испарительной установке.
|