К. п. д. котлоагрегата при изменении температуры питательной воды и качества топлива. Температура питательной воды на входе в котел
К. п. д. котлоагрегата при изменении температуры
Изменение температуры питательной воды. Значительное уменьшение температуры питательной воды имеет место при аварийном отключении подогревателей высокого давления, а также при уменьшении расхода пара на турбину и соответствующем снижении давления в камере верхнего регенеративного отбора.
При уменьшении температуры питательной воды и неизменной теплопроизводительности котлоагрегата паропроизводительность его снижается.
К. п. д. котлоагрегата при изменении температуры питательной воды.
При уменьшении температуры питательной воды увеличиваются температурный напор и удельное тепловосприятие для водяного экономайзера, в связи с чем при постоянном расходе топлива температура уходящих газов снижается и к.п.д, брутто котлоагрегата возрастает. Снижение температуры уходящих газов при одинаковом уменьшении температуры питательной воды различно для разных котлоагрегатов, зависит от удельного веса водяного экономайзера в тепловом балансе котельного агрегата и его конструкции и составляет 1- 4°С на каждые 10° изменения температуры питательной воды.
При уменьшении температуры питательной воды и постоянном расходе пара требуется увеличить расход топлива. При этом температура уходящих газов и к.п.д. котлоагрегата практически не изменяются. Уменьшение температуры питательной воды сказывается на режиме работы не только водяного экономайзера, но и других поверхностей нагрева котлоагрегата. Так, при постоянной паропроизводительности имеет место некоторое снижение температуры горячего воздуха в результате снижения температуры газов перед воздухоподогревателем. По этой причине понижаются общее тепловыделение и теоретическая температура в топке, а также происходит снижение радиационного тепловосприятия.
Для кипящего экономайзера при уменьшении tUmв снижается процент парообразования, для некипящего увеличивается недогрев воды, что приводит к увеличению экономайзерного участка для экранных поверхностей.
Снижение температуры питательной воды существенно влияет на режим работы пароперегревателя: при постоянной паропроизводительности возрастает температура перегрева пара для барабанных котлоагрегатов в связи с увеличением расхода топлива, скоростей газов в области пароперегревателя и его удельного тепловосприятии. В случае постоянного расхода топлива повышение температуры перегретого пара при уменьшении температуры питательной воды объясняется снижением расхода пара через пароперегреватель при неизменном его тепловосприятии. Ограничение роста температуры перегрева пара достигается использованием пароохлаждающих устройств.
Для прямоточных котлоагрегатов уменьшение температуры питательной воды вызывает соответствующее снижение температуры перегретого пара, и для поддержания ее требуется увеличить подачу топлива.
Изменение качества топлива. Под изменением качества топлива понимается изменение его состава (зольности, влажности), а также теплоты сгорания, фракционного состава пыли, температурных характеристик золы.
Увеличение зольности обусловливает уменьшение процентного содержания горючих элементов и уменьшение теплоты сгорания топлива. Соответственно уменьшаются теоретические объемы воздуха и продуктов сгорания в расчете на 1 кг топлива. При постоянном расходе натурального топлива уменьшаются полное тепловыделение топки и температура газов на выходе из топки. Доля тепла, передаваемого радиацией, возрастает и уменьшается конвективное тепловосприятие в связи с уменьшением объемов газа и температурных напоров, Относительное снижение температуры газов по газовому тракту к концу его постепенно уменьшается.
При увеличении зольности для поддержания заданной паропроизводительности необходимо увеличить расход натурального топлива. При этом температура газов по всем газоходам, полный объем газов, скорости их в конвективных газоходах, полное тепловосприятие поверхностей практически не изменяются.
Увеличение зольности заметно отражается на работе и показателях котлоагрегата, что находит выражение в увеличении излучения факела, росте потерь от механического недожога, усилении шлакования и загрязнения золою поверхностей нагрева, а также в снижении эксплуатационного к.п.д. брутто котлоагрегата. К.п.д. нетто котлоагрегата понижается еще в большей степени из-за увеличения-расхода электроэнергии на размол топлива и транспорт золы.
Увеличение рабочей влажности топлива также вызывает снижение теплоты сгорания топлива, однако в большей степени, чем это определяется соответствующим снижением содержания горючих элементов, так как увеличивается расход тепла на испарение плат. Уменьшение tT приводит к снижению тепловосприятия радиационных поверхностей нагрева, температурного уровня по всему газовому тракту и тепловосприятия конвективных поверхностей нагрева.
При увеличении влажности потеря тепла с уходящими газами увеличивается, несмотря на некоторое снижение температуры уходящих газов.
Уменьшение теплоты сгорания топлива, снижение к.п.д. брутто в случае увеличения влажности при неизменном расходе топлива приводит к снижению паропроизводительности. Для сохранения постоянной паропроизводительности при увеличении влажности требуется увеличить расход топлива. При этом имеют место те же явления, что и при росте нагрузки: возрастает температура уходящих газов, еще в большей степени возрастает потеря тепла с уходящими газами и уменьшается к.п.д. котлоагрегата. Температура газов и температурные напоры возрастают по всему тракту, в результате увеличения объема и скоростей газов увеличивается интенсивность теплообмена в конвективных газоходах; при некотором снижении по сравнению с расчетной величиной доли тепла, передаваемого радиацией, паропроизводительности и тепловосприятие конвективных поверхностей нагрева возрастают, возрастает температура перегретого пара или съем тепла в пароохлаждающих устройствах.
Изменение теплоты сгорания топлива является результатом изменения его состава. Изменение при условии сохранения паропроизводительности котлоагрегата приводит к соответствующему изменению расхода натурального топлива.
Уменьшение теплоты вызывает увеличение в дымовых газах и рост их объема. В качестве вторичных явлений возможно ухудшение процесса горения и увеличение топочных потерь.
Основными характеристиками золы являются характеристики плавкости, определяемые температурными точками начала деформации, начала размягчения и начала жидкоплавкого состояния . Энергетические угли по плавкости золы условно разделяются на три группы: с легкоплавкой золой (£3<;1350о С), с золой средней плавкости (1350—1450° С), с тугоплавкой золой (fs>1450° С).
Отклонение от принятой для расчета характеристики золы не влияет непосредственно на режим топки и котлоагрегата. Однако при этом возможны нарушения режима жидкого шлакоудаления, повышенное загрязнение (шлакование конвективных поверхностей нагрева), обусловливающие как вторичное явление серьезное нарушение топочного режима и режима работы поверхностей нагрева.
назад к разделу "Статьи"
prommatika.ru
Предварительный подогрев питательной воды (в т.ч. с помощью экономайзера)
Как правило, вода, подаваемая в котел из деаэратора, имеет температуру 105 °C. Вода, находящаяся внутри котла, имеет более высокие давление и температуру. Поступающая в котел вода состоит из возвратного конденсата, а также подпиточной воды для восполнения потерь. Возможна утилизация тепла посредством предварительного подогрева питательной воды, что позволяет снизить затраты топлива.
Предварительный подогрев может быть организован четырьмя способами:
1. С использованием отходящего тепла (например, от какого-либо технологического процесса): питательная вода может подогреваться за счет имеющегося потока отходящего тепла, например, с использованием водо-водяного теплообменника;
2. С использованием экономайзера: экономайзер представляет собой теплообменник, позволяющий снизить расход топлива за счет передачи тепла дымовых газов питательной воде, поступающей в котел;
3. С использованием деаэрированной питательной воды: в дополнение к перечисленным методам, возможен предварительный подогрев конденсата, поступающего в деаэратор, за счет тепла деаэрированной воды. Питательная вода, поступающая из резервуара для сбора конденсата, имеет меньшую температуру, чем вода, уже прошедшая деаэрацию. С помощью теплообменника можно организовать передачу части тепла от деаэрированной питательной воды конденсату, поступающему в деаэратор. Как следствие, температура деаэрированной питательной воды, поступающей в экономайзер, оказывается ниже. Это способствует более эффективному использованию тепла дымовых газов и снижению их температуры, поскольку теплопередача происходит при большей разнице температур. Одновременно это позволяет снизить расход пара на деаэрацию, поскольку температура поступающего в деаэратор конденсата оказывается выше.
4. Посредством установки теплообменника на входе в деаэратор с целью предварительного подогрева поступающей питательной воды за счет конденсации пара, используемого для деаэрации (дополнительная информация о процессе деаэрации приведена в разделе 3.2.8).
Перечисленные меры могут способствовать общему повышению энергоэффективности (КПД), т.е., снижению расхода топлива на получение определенного количества пара.
Схема предварительного подогрева питательной воды
Эффективность
Объемы энергосбережения, которые могут быть достигнуты за счет этих мер, зависят от температуры дымовых газов (или технологического процесса, тепло которого используется для подогрева), выбора теплообменных поверхностей и, в значительной степени, от давления пара.
Согласно широко распространенному представлению, использование экономайзера способно повысить КПД производства пара на 4 %. Для обеспечения непрерывной работы экономайзера следует регулировать подачу воды.
Потенциал энергосбережения в результате организации предварительного подогрева питательной воды с помощью экономайзера зависит от ряда факторов, включая потребности конкретного производства, состояние дымовой трубы и характеристики дымовых газов. Окупаемость соответствующих инвестиций в условиях конкретной паровой системы зависит также от времени работы системы, фактических цен на топливо и географического положения предприятия.
На практике потенциал энергосбережения в результате предварительного подогрева питательной воды достигает нескольких процентов от общей энергии производимого пара. Поэтому даже для небольших котлов возможно достичь энергосбережения в объеме нескольких гигаватт-часов в год. Например, для котла мощностью 15 МВт можно достичь экономии в объеме примерно 5 ГВт·ч/г, экономического эффекта в размере около 60 тыс. евро в год и сокращения выбросов CO2 примерно на 1 тыс. т/год. Поскольку результаты пропорциональны масштабам установки, крупные предприятия могут добиться большего эффекта.
Во многих случаях температура дымовых газов, поступающих их котла в трубу, превышает температуру производимого пара на 100-150.C. Как правило, снижение температуры дымовых газов на каждые 20-40.C позволяет повысить КПД котла на 1%. За счет утилизации отходящего тепла экономайзер во многих случаях может обеспечить сокращение расхода топлива на 5-10% и обеспечить собственную окупаемость менее чем за два года.
Потенциал энергосбережения за счет снижения температуры дымовых газов.
Возможные проблемы
К возможным недостаткам указанных четырех методов относится то, что их реализация требует дополнительного пространства для установки оборудования, а возможности для их использования сокращаются по мере увеличения сложности технологических процессов.
Производственная информация
Согласно данным производителей, широко применяются экономайзеры с номинальной мощностью 0,5 МВт. Экономайзеры с ребристыми трубами могут иметь номинальную мощность до 2 МВт и более. В случае номинальной мощности более 2 МВт, около 80 % поставляемых водотрубных котлов оборудованы экономайзерами, поскольку из применение окупается даже при односменной работе (при загрузке системы 60 - 70%).
Как правило, температура дымовых газов превышает температуру насыщенного пара примерно на 70 .C. Для типичных промышленных паровых котлов температура дымовых газов составляет 180 °C. Нижний предел температуры этих газов определяется соответствующей кислотной точкой росы, которая зависит от используемого топлива и, в частности, от содержания в нем серы. Эта величина составляет примерно 160 °C для тяжелого мазута, 130 °C для легкого мазута, 100 °C для природного газа и 110 .C для твердых отходов. В котлах, использующих в качестве теплоносителя термомасла, имеет место более интенсивная коррозия, и конструкция экономайзера должна предусматривать возможность замены соответствующих деталей. Коррозия деталей экономайзера усиливается, если температура дымовых газов падает существенно ниже кислотной точки росы, что может иметь место в случае значительного содержания серы в топливе.
Если температура газов в дымовой трубе оказывается ниже кислотной точки росы, в отсутствие специальных мер это приводит к образованию отложений сажи в трубе. Как следствие, экономайзеры часто оборудуют обводным газоходом, позволяющим пустить часть дымовых газов в обход экономайзера в случае недопустимого снижения температуры газов в трубе.
Как правило, каждые 20–40 .C снижения температуры дымовых газов соответствуют повышению КПД системы примерно на 1%. Это означает, что, в зависимости от температуры газа и перепада температур на входе и выходе теплообменника, можно достичь повышения КПД на величину до 6-7%. Как правило, температура питательной воды, прошедшей через экономайзер, увеличивается со 103 до примерно 140 °C.
По материалам "Справочного документа по наилучшим доступным технологиям энергоэффективности"
gisee.ru
Температура - питательная вода - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Температура - питательная вода
Cтраница 1
Температура питательной воды оказывается не только на выборе элементов котельного агрегата, но и на его экошюатационных характеристиках. [1]
Температура питательной воды при номинальной нагрузке достигает 230 С. [3]
Температура питательной воды равна 225 С. [5]
Температура питательной воды составляет 271 - 274 С. [6]
Температура питательной воды в баке не превышает 40 - 50 С. Примерно с такой же температурой вода поступает и в котел. [7]
Температура питательной воды за турбоустановкой принята 224 СС. [8]
Температура питательной воды измеряется дистанционным измерительным прибором. Уровень в емкости V-1201 контролируется прибором, оснащенным сигнализацией верхнего и нижнего уровня. [9]
Температура питательной воды / оказывает существенное влияние на экономичность работы котлоагрегатов. Нижний предел t & э ограничивается точкой росы ( /) продуктов сгорания. [10]
Температура питательной воды для энергетических котлов с давлением пара более 3 93 МПа согласно ГОСТ принимается равной 150, 215 и 230 С в зависимости от развития регенеративного подогрева воды, осуществляемого с целью повышения экономичности работы электростанции. Для котлов производственного назначения температура питательной воды после ее термической деаэрации составляет 104 С. [11]
Температура питательной воды является важной технико-экономической характеристикой установки ( чем она выше при эксплуатации, тем выше экономичность), а также имеет большое значение для надежности узла ввода питательной воды в парогенератор, так как при разности температур между стенкой парогенератора и питательной водой выше допустимой возникают нерасчетные напряжения в металле, которые могут привести к трещинам. [12]
Температура питательной воды, поступающей в экономайзер, должна быть достаточно высокой, чтобы не вызывать конденсации водяных паров, содержащихся в топочных газах. Соприкосновение топочных газов с холодными трубками приводит к потению их и быстрому разрушению. [13]
Температура питательной воды по ходу ее через подогреватели возрастает, равно как возрастает и давление греющего пара от подогревателя к подогревателю по ходу питательной воды. [14]
Температура питательной воды за деаэратором равна 152 6 С. [15]
Страницы: 1 2 3 4 5
www.ngpedia.ru
Температура - питательная вода - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2
Температура - питательная вода
Cтраница 2
Температура питательной воды определяется условиями работы регенеративных подогревателей турбины. В эксплуатации возможно частичное или полное отключение подогревателей; снижение подогрева питательной воды в них может происходить также вследствие загрязнения поверхностей нагрева. [17]
Температура питательной воды выбрана относительно - низкой ( 260 С) с тем, чтобы переход жидкой фазы в паровую протекал в сравнительно холодной зоне. [18]
Температура питательной воды для первого блока составляет 218 С, для второго 295 С. Добавочная вода приготовляется в обессоливающей установке. От установки испарителей было решено отказаться. [19]
Температура питательной воды в нормальных условиях однозначно связана с нагрузкой. При отключении подогревателей высокого давления она скачкообразно понижается до уровня, отвечающего температуре насыщения в деаэраторе. [20]
Температура питательной воды является одним из важных параметров, определяющих экономичность эксплуатации котлоагрегата. Из формулы ( 2 - 13) следует, что расход топлива может быть снижен за счет повышения температуры питательной воды, что обеспечивается в первую очередь увеличением возврата конденсата. [22]
Температуру питательной воды измеряют ртутным термометром со шкалой от 0 до 100 С, а окружающего воздуха - со шкалой от - 50 до 50 С. Замер температур производят несколько раз в течение опыта. [23]
Температуру питательной воды на входе в водяной экономайзер можно снизить применением вакуумного деаэратора, принцип действия которого, равно как и атмосферного деаэратора, заключается в следующем: при подогреве воды парциальное давление водяных паров над поверхностью испарения увеличивается, а парциальное давление растворимых в воде кислорода ( О2) и углекислоты ( СО2) падает, вследствие чего растворимость их уменьшается; при дальнейшем подогреве воды до температуры кипения, равной для вакуумного деаэратора 65 - 70 С ( абсолютное давление 0 3 - 0 32 кгс / см2, обеспечивается это пароструйным или водоструйным эжектором), а для атмосферного-104 С ( абсолютное давление 1 2 кгс / см2), парциальное давление О2 и С02 и их растворимость падают почти до нуля. [24]
Температуру горячей и питательной воды измеряют термометрами. Теплосодержание пара определяют дроссельным калориметром или при его отсутствии сосудом, заполненным холодной водой, в которую пропускают некоторое количество пара. [25]
Температурой питательной воды называется температура, измеренная непосредственно перед входом в водяной экономайзер или в регулятор перегрева, если он включен до водяного экономайзера, а при отсутствии их - в барабан котла. [26]
Записываются температуры питательной воды до и после экономайзера, газов за котлом ( слева и справа) и перегретого пара. Используются имеющиеся регистрирующие или указывающие приборы. [27]
Если температура питательной воды выбрана и величины т0 и q известны, то в предыдущих системах [ ( 6 - 29), ( 6 - 29а), ( 6 - 296), ( 6 - 30), ( 6 - 34), ( 6 - 34а) ] становится на одно уравнение меньше. [28]
Повышение температуры питательной воды ухудшает охлаждение дымовых газов, что приводит к снижению экономичности котлоагрегата. [30]
Страницы: 1 2 3 4 5
www.ngpedia.ru
Повышение - температура - питательная вода
Повышение - температура - питательная вода
Cтраница 2
При недостаточно глубокой термической деаэрации питательной воды на входных участках экономайзеров наблюдается появление язвенной коррозии вследствие выделения кислорода из-за повышения температуры питательной воды. Язвенная коррозия появляется также в застойных участках питательного тракта. [16]
С другой стороны, реет расхода пара турбинной установкой связан с увеличением паропроизводитель-ности и стоимости к о т л о а г р е г а - т а, питательных насосов и соединительных пароводяных магистралей между котлом и турбиной. Повышение температуры питательной воды связано с уменьшением размеров экономайзера, что во избежание увеличения потерь тепла с уходящнми газами требует увеличения степени подогрева воздуха и р а з-м е р о в в о з д у х о п о д о г р е в а т е-л я. Все эти факторы приводят к необходимости выполнения наряду с теплоэнергетическими также и т е х н и к о - э к о н о м и ч е с к и х рас-четов по выбору оптимальных параметров регенеративного цикла. [18]
Регенерация теплоты в циклах ПТУ является одним из наиболее действенных средств повышения КПД этих установок. Возрастание КПД объясняется повышением температуры питательной воды и, как следствие этого, увеличением средней температуры подвода теплоты при неизменной средней температуре отвода теплоты. [20]
Температура питательной воды является одним из важных параметров, определяющих экономичность эксплуатации котлоагрегата. Из формулы ( 2 - 13) следует, что расход топлива может быть снижен за счет повышения температуры питательной воды, что обеспечивается в первую очередь увеличением возврата конденсата. [22]
На современных электростанциях высокого давления пар в регенеративном отборе наиболее высокого давления имеет очень высокую температуру, на 80 - 100 превышающую температуру насыщения пара при данном давлении. Отсюда следует, что питательная вода может быть нагрета не до температуры насыщения греющего пара, а даже на 3 - 5 выше этой температуры путем использования тепла перегрева пара в отдельном отсеке подогревателя высокого давления, работающем как поверхностный пароохладитель. Повышение температуры питательной воды при сохранении давления греющего пара дает несомненную выгоду, и эта схема ( фиг. [23]
Для смещения переходной зоны в положение, соответствующее проекту, температура питательной воды была повышена до 294 С. Повышение температуры питательной воды, впрочем, мало сказалось на положении переходной зоны. [24]
Подогрев воздуха нормируется в зависимости от вида сжигаемо-то топлива и способа его сжигания. Особенно широкое распространение получил подогрев воздуха в последние 30 лет в связи с широким внедрением регенеративного подогрева питательной воды отборным паром из турбин. Вызванное таким подогревом повышение температуры питательной воды выше 100 выдвинуло проблему использования тепла уходящих газов, которые уже не могли в этом случае быть достаточно глубоко охлажденными в водяных экономайзерах. [25]
Схема имеет следующие особенности. Если, например, температура перегрева повышается, то расход пара на этот теплообменник увеличивают. Это приводит к увеличению общего расхода пара из реактора и к повышению температуры питательной воды. [27]
При регенеративном подогреве воды увеличивается расход воды и пара, возрастают площади поверхности нагрева испарительной и перегревательной части парового котла. Площадь поверхности нагрева экономайзера из-за увеличения расхода воды и снижения температурных напоров также может возрасти. Для снижения температуры уходящих газов увеличивают поверхность нагрева воздухоподогревателя. В результате затраты металла и стоимость парового котла с повышением температуры питательной воды возрастают. [28]
Размещение радиационного пароперегревателя в топке или на стене его камеры охлаждения стало у котлов с высоким давлением неизбежным. Это имеет место особенно в тех случаях, когда требуется, чтобы температура продуктов горения на выходе из камеры охлаждения не была выше 1 000 С. Это требование для европейских углей выдвигается довольно часто, так как температура затвердевания их шлака оказывается часто достаточно низкой. При этом из теплового расчета котла видно, что в топке должна поместиться тем большая часть перегревателя, чем с более высокими давлением и температурой пара работает котел. Применение промежуточного перегрева влияет на конструкцию топки так же, как дальнейшее повышение температуры перегретого пара. Такое же влияние оказывают и повышение температуры питательной воды и повышение температуры подогрева воздуха. [29]
Страницы: 1 2
www.ngpedia.ru
Измерение - температура - питательная вода
Измерение - температура - питательная вода
Cтраница 2
На входе воды в экономайзер и на выходе из него, а также на питательных трубопроводах паровых котлов без экономайзера должны быть установлены гильзы для возможности измерения температуры питательной воды. [16]
На входе воды в экономайзер и на выходе из него, а также на питательных трубопроводах паровых котлов без экономайзера должны быть установлены шльзы для возможности измерения температуры питательной воды. [17]
На входе воды в экономайзер п на выходе из него, а также на питательных трубопроводах паровых котлов без экономайзера должны быть установлены гильзы для возможности измерения температуры питательной воды. [18]
На входе воды в экономайзер и на выходе из него, а также на питательных трубопроводах паровых котлов без экономайзера должны быть установлены гильзы для возможности измерения температуры питательной воды. [19]
На входе воды в экономайзер и на выходе из него, а также иа питательных трубопроводах паровых котлов без экономайзера должны быть установлены гильзы для возможности измерения температуры питательной воды. [20]
На входе воды в экономайзер и на выходе из него, а также на питательных трубопроводах паровых котлов без экономайзера должны быть установлены гильзы, дающие возможность измерения температуры питательной воды. [21]
На входе воды в экономайзер и на выходе из него, а таюке на питательных трубопроводах паровых котлов без экономайзера должны быть установлены гильзы, дающие возможность измерения температуры питательной воды. [22]
Котлоагрегат оборудуют следующими КИП: манометрами для измерения давления пара в барабане кот - ла и питательной воды; расходомерами для измерения расхода пара и питательной воды; указателями уровня воды в барабане; термопарами или другими приборами дла измерения температуры питательной воды при входе в котел и температуры перегретого пара на выходе из котла, температуры уходящих газов; тягомерами для измерения разрежения в топке и газоходах котла; газоанализаторами для определения содержания ССЬ и О2 в дымовых газах. [23]
Для измерения температур в котельной применяются термометры и пирометры. Термометры обычно применяются для измерения температуры питательной воды, воздуха и температуры перегретого пара, не превосходящей 500 С. [24]
Страницы: 1 2
www.ngpedia.ru
Как влияют на эффективность РППВ температура питательной воды, число отборов пара в турбине? Объясните почему.
При большой разнице между температурой испарения воды в котле и температурой конденсата, откачиваемого из конденсатора, можно подогревать питательную воду паром, отбираемым из промежуточных ступеней турбины, использовав его теплоту парообразования. Такой подогрев питательной воды называется регенеративным.
В случае одноступенчатого регенеративного подогрева питательной воды наименьший экономический эффект от регенерации будет при очень высоком или очень низком давлении отбираемого пара, близком к давлению свежего или отработавшего пара, а наибольший — при некотором промежуточном давлении.
Питательная вода прокачивается насосом через трубную систему подогревателя, обогреваемую снаружи паром, отбираемым из турбины. При этом температура питательной воды на выходе из подогревателя будет несколько ниже температуры насыщения греющего пара. Разность этих температур, называемая недогревом воды, составляет от 1,5 до 6 °С.
Наряду с поверхностными подогревателями при низком давлении отбираемого пара применяются также смешивающие подогреватели, в которых греющий пар смешивается с питательной водой и недогрев отсутствует.
На рис. 1.21 приведена схема конденсационной турбинной установки с одним регенеративным подогревателем поверхностного типа. Здесь питательная вода при прокачке через подогреватель нагревается и энтальпия ее повышается от h'кдо hпв. Энтальпия же отбираемого из турбины пара, греющего питательную воду, при этом понижается от hпдо hп.вКонденсат греющего пара с энтальпией h'п возвращается в конденсатор. Допустим, что недогрев питательной воды в подогревателе составляет
h'п-hп.в=δh
Обозначив количество отбираемого пара, выраженное в долях расхода свежего пара, поступающего в турбину, через α, составим уравнение теплового баланса подогревателя:
,
откуда находим долю отбираемого пара:
.
Относительная мощность, развиваемая этим паром, будет соответственно иметь вид:
, (1.32)
Эта мощность создается без потерь теплоты в конденсаторе.
Если по оси ординат отложить энтальпии отбираемого пара hп, а по оси абсцисс — энтальпии его конденсата, то можно получить графическую зависимость 1 м/у этими величинами (рис. 1.22). Учитывая недогрев питательной воды и смещая на δh = h'п -hпв линию 1 эквидистантно влево, получаем зависимость 2 энтальпии обогревающего пара от энтальпии питательной воды.
Поскольку разность энтальпий отбираемого пара иего конденсата, стоящая в знаменателе формулы (1.32), мало зависит от давления отбираемого пара, можно считать, что мощность Lα, развиваемая отборным паром, пропорциональна площади заштрихованного прямоугольника, имеющего стороны h'n -h'к - δh и h0 - hп (рис. 1.22). Площадь этого прямоугольника F, а следовательно, и мощность Lαпри энтальпии отбираемого пара hп, равной энтальпии свежего (h0) или отработавшего (hк) пара, будет равна нулю. Максимальная же мощность Lα в рассматриваемом случае одноступенчатого подогрева питательной воды будет достигнута при некотором промежуточном значении энтальпии отбираемого пара, близком к среднему значению энтальпии свежего и отработавшего пара, когда нагрев питательной воды в подогревателе составит примерно половину нагрева ее от температуры конденсата до температуры насыщения, соответствующей давлению в котле.
Если вместо одноступенчатого применить, например, трехступенчатый регенеративный подогрев питательной воды, то выработка мощности ∑Lα возрастет до значения, пропорционального площади, ограниченной контуром AabcdefgA.
При бесконечном же числе регенеративных отборов пара выработка мощности ∑Lα достигла бы максимально возможного значения, эквивалентного площади фигуры АСВА.
На практике, исходя из технико-экономических расчетов, применяется ограниченное число отборов, обычно не более девяти. При этом точки отбора выбираются с таким расчетом, чтобы в каждом из подогревателей энтальпия питательной воды повышалась приблизительно на одно и то же значение, т.е. чтобы теплопадения между соседними отборами пара были приблизительно одинаковыми. Как видно на рис. 1.22, при таком выборе точек отбора мощность, вырабатываемая паром регенеративных отборов, а следовательно, и экономическая эффективность регенерации будут максимальными.
Путем регенеративного подогрева температура питательной воды, вообще говоря, могла бы быть повышена до температуры, близкой к температуре насыщения, соответствующей давлению свежего пара. Однако при этом сильно возросли бы потери теплоты с уходящими газами котла. Поэтому в международных нормах типоразмеров паровых турбин рекомендуется выбирать температуру питательной воды на входе в котел равной 0,65— 0,75 температуры насыщения, соответствующей давлению в котле.
Вопрос № 277
cyberpedia.su
