Регенеративных подогревателях

После сепаратора пар перегревается в поверхностном промежуточном пароперегревателе (ПП) за счет отбора части острого пара и отбора пара из цилиндра высокого давления (ЦВД). Конденсат греющего пара сливается в регенеративные подогреватели. Отработанный пар после турбины поступает в конденсаторы 7.

Как правило, турбины удерживают частоту вращения после сброса нагрузки. После прикрытия регулирующих клапанов расход пара через турбину резко сокращается примерно до 8—10% номинального, соответственно снижаются давления в отборах пара на регенеративные подогреватели, что приводит к закрытию обратных клапанов на паропроводах отборов. Деаэратор блока, получивший пар из отбора турбины, должен при 18

Для того чтобы учесть разницу в отборах пара на регенеративные подогреватели и на турбину питательного насоса, а также затрату энергии на питательный насос, рассмотрим режим работы 1 последнего.

В качестве расчетных используются заводские характеристики турбины Т-100-130 и данные испытаний турбины, проведенных ВТИ. Особенность методики МЭИ заключается в использовании характеристик отдельных отсеков турбины (ЧВД, отсек ступеней 22 — 23, ЧНД), построенных с учетом отборов пара на регенеративные подогреватели, протечек пара через уплотнения и изменения T]oi отдельных отсеков. При расчете по укрупненным показателям отпадает необходимость построения процесса расширения пара в турбине в i, s-диаграмме и подробного расчета системы регенерации.

ется насосами 7 через установку 8, предназначенную для его очистки, а также через регенеративные подогреватели низкого давления 9 и поступает в деаэратор 10 для дополнительного подогрева и удаления из конденсата растворенных газов. После этого вода питательным насосом // подается в барабаны-сепараторы, где смешивается с водным теплоносителем, циркулирующим в контуре многократной принудительной циркуляции. Для РБМК-ЮОО расход вырабатываемого пара составляет 1560 кг/с (5600 т/ч).

По обеим схемам пар из парового котла 1 направляется в турбину 2, находящуюся на одном валу с электрогенератором 3. Отработавший пар конденсируется в конденсаторе 4, охлаждаемом циркулирующей в трубках технической водой. Конденсат турбины конденсатным насосом 5 через регенеративные подогреватели 6 подается в деаэратор 8. Деаэратор служит для удаления из воды растворенных в ней газов; одновременно в нем, так же как в регенеративных подогревателях, питательная вода подогревается паром, отбираемым для этого из отбора турбины. Деаэрация воды проводится для того, чтобы довести до допустимых значений содержание кислорода и углекислого газа в ней и тем самым понизить скорость коррозии в трактах воды и пара. В то же время деаэратор может отсутствовать, при этом содержание кислорода в контуре при применении весьма чистой глубокообессоленной воды может быть выше, чем на обычных ТЭС, так как в таких условиях происходит пассивизация стали.

Конденсат из конденсатора турбины 23 подается конденсатными насосами 24 через регенеративные подогреватели низкого давления 18 в деаэратор 20, а оттуда питательными насосами 21 через подогреватели высокого давления 19 в экономайзер котла.

1 - реактор; 2 — промежуточный теплообменник; 3 - парогенератор; 4 — турбогенератор; 5 — конденсатор; 6 - конденсатный насос; 7 - пар от отбора; 8 — пар на регенеративный подогреватель; 9, 13 - регенеративные подогреватели низкого и высокого давления; 10 ~ деаэратор; 11 - :iap на деаэратор; 12 -питательный насос

1 - паровой котел; 2 - РОУ; 3 - турбогенератор; л _ тепловой потребитель; 5 - конденсатор; 6 - обратный конденсатный наос; 7 - конденсатный насос; 8 - пар от отбора; 9, 12 - пар на регенеративный подогрев и в деаэратор; 10, 14 - регенеративные подогреватели низкого и высокого давлений; 13 - питательный насос

Регенеративный подогрев питательной воды (см. 1.1) применяется в настоящее время на всех паротурбинных установках. Это объясняется тем, что такой подогрев существенно повышает тепловую и общую экономичность установок. В схемах с регенеративным подогревом потоки пара, отводимые из турбины в регенеративные подогреватели, совершают работу без потерь в холодном источнике (конденсаторе). При этом для одной и той же электрической мощности турбогенератора N3 расход пара в конденсатор уменьшается и КПД установки увеличивается.

На 4.1, а приведена теоретическая схема подогрева питательной воды при использовании трех регенеративных подогревателей. По этой схеме регенеративный подогрев ведется всем потоком рабочей среды. При такой организации процесса регенеративные п эдогреватели, проходные сечения отборов и коммуникаций громоздки, а потери в них на, трение чрезмерно велики. Кроме того, возрастает влажность пара в последних ступенях турбины. Поэтому в реальных установках в регенеративные подогреватели отводится не весь поток пара, а только неболь-пия часть его ( 4.1, б). Здесь этот пар конденсируется, отдавая теплоту конденсата питательной воде. Образовавшийся при этом конденсат вводят в общий поток питательной воды. При такой схеме расход пара в турбине уменьшается от одного отбора к другому. Для одной и той же мощности турбины общий расход пара во: растает, так как 1 кг пара потоков, выводимых в регенеративную систзму, совершает меньшую работу, чем 1 кг пара потока, поступившегс в конденсатор. В результате высота лопаток в ЧВД получается большей, чем для турбины без регенеративных отборов, а в ЧНД - меньше л. Это, как известно, увеличивает внутренний относительный КПД rj .. Таким образом,

марки БЗ с низшей теплотой сгорания QJJ = 13 997 кДж/кг. Определить экономию топлива в процентах, получаемую за счет предварительного подогрева конденсата, идущего на питание котлоагрегатов в регенеративных подогревателях, если известны температура топлива при входе в топку tT = 20 °С, теплоемкость рабочей массы топлива с? = 2,1 кДж/(кг-К), к. п. д. котлоагрегата (брутто) т]кра = 91,5 %, давление перегретого пара /?ц.п = 4 МПа, температура перегретого пара /п.п = 430 °С, температура конденсата tK — 32 °С, температура питательной воды после регенеративного подогревателя ^п в == 130 °С и величина непрерывной продувки Р = 3 %.

По обеим схемам пар из парового котла 1 направляется в турбину 2, находящуюся на одном валу с электрогенератором 3. Отработавший пар конденсируется в конденсаторе 4, охлаждаемом циркулирующей в трубках технической водой. Конденсат турбины конденсатным насосом 5 через регенеративные подогреватели 6 подается в деаэратор 8. Деаэратор служит для удаления из воды растворенных в ней газов; одновременно в нем, так же как в регенеративных подогревателях, питательная вода подогревается паром, отбираемым для этого из отбора турбины. Деаэрация воды проводится для того, чтобы довести до допустимых значений содержание кислорода и углекислого газа в ней и тем самым понизить скорость коррозии в трактах воды и пара. В то же время деаэратор может отсутствовать, при этом содержание кислорода в контуре при применении весьма чистой глубокообессоленной воды может быть выше, чем на обычных ТЭС, так как в таких условиях происходит пассивизация стали.

4.1. Схемы регенеративного подогрева питательной поды в трех регенеративных подогревателях при отводе в подогреватели всего потока пара (в) (теоретический цикл) и при отводе в них небольшой части пара кз отборов турбины (б): 1 - турбогенераторная установка; 2 - конденсатор; 3 - регенеративный подогреватель; 4 - насос

видно, что в условиях, когда изменением количества теплоты, отдаваемого 1 кг пара в регенеративных подогревателях, можно пренебречь (ДА „ » Ah "а ДА „ « .. « ДА ), подогрев в каждом регенератив-

Распределение, при котором в каждой ciynefH осуществляется одинаковый подогрев, называют равномерным распределением подогрева в- регенеративных подогревателях. Когда к турбине подводится перегретый пар среднего давления и z > 4, тепловдя экономичность установки при равномерном распределении практически такая же, как и при оптимальном (рассчитанном с учетом измгнения ДА ). Для высоких давлений при оптимальном распределении обычно достигается большая тепловая экономичность, а температура питательной воды при одном и том же z ниже. Таким образом, бсльшая тепловая экономичность достигается даже при меньших капитальных затратах.

В регенеративных подогревателях поверхностного типа потоки основного конденсата и питательной воды подогреь аются до температуры гв, отличающейся от температуры насыщения t' п в подогревателе на значение недогрева Д/ 1 . Для принятых значе шй Д? j и других перепадов в характерных точках (ДГ2 и Дг3) расход пара в подогревателе D. (а. ) определяется из уравнения теплового баланса. В соответствии с обозначениями, принятыми на 6.12, >то уравнение запишется в виде

Действительно, как при включенном, так и яри выключенном испарителе общие расходы пара в регенеративных подогревателях Пп и Пп+1 остаются одними и теми же. Между тем пэи включенном испарителе расход пара от регенеративного отбора 1 возрастает на значение, соответствующее расходу греющего пара испарителя DT , а расход пара от отбора 2 уменьшится на значение, опред< ляемое производительностью испарителя -Оисп. Так как давление в отборе 1 выше, чем в отборе 2, a Z>rp *7)вт =-Оисп, то очевидно, что при этом происходит недовыработка электроэнергии в турбине, определяемая из выражения

3. Увеличиваются температурные напоры и потери давления в регенеративных подогревателях; возрастает их гидравлическое сопротивление вследствие увеличения скорости воды в трубных пучках, пропорциональное увеличению расхода.

Широко распространенным является теплообмен, при котором один из теплоносителей изменяет своё агрегатное состояние и его температура остается неизменной ( 3.17). Примером этого может быть процесс конденсации пара в конденсаторах, сетевых и регенеративных подогревателях и т. п. ( 3.17, а). В этом случае минимальный температурный напор для каждого из режимов работы теплообменника

Выбор оптимального числа и оправданного размера поверхности теплообмена регенеративных подогревателей питательной воды с учетом принимаемой схемы их включения является составной частью определения профиля маневренного энергоблока. Задача определения оптимального числа регенеративных подогревателей и схемы их включения носит дискретный характер и решается путем сопоставления сравниваемых вариантов. В то же время в 'каждом из вариантов необходимо производить определение оптимальных поверхностей нагрева, а также температур подогрева воды во всех регенеративных подогревателях (включая деаэратор). Для регенеративной установки с одним и тем же числом подогревателей можно принять разные схемы их включения. Так, при двух ПВД верхний (по ходу пара) может питаться паром холодной линии промежуточного перегрева, а нижний — из цилиндра среднего давления (ЦСД) либо оба из цилиндра высокого давления (ЦВД). Для этих двух вариантов оптимальные значения температур питательной воды, давления промежуточного перегрева и другие показатели существенно отличаются.

Рис, 4.20. Отбор пара из турбины для подогрева конденсата в регенеративных подогревателях-теплообменниках: