Вопрос№42

XVI. Конденсационные установки.

1. Назначение и принцип работы.

Совокупность конденсатора и обслуживающих его устройств называют

конденсационной установкой.

Конденсационное устройство, предназначенное для двух основных целей:

1. конденсация пара, покидающего турбину, преобразование его в воду – конденсат поступающей в дальнейшем в котел (реактор);

2. установление и поддержание во время работы турбины глубокого разряжения (вакуума) за последней ступенью в выходном патрубке турбины.

Влияние Р_к на экономичность ТУ мы уже рассматривали.

Повышение Р_к на 1 кПа вызывает уменьшение КПД ТУ ТЭС в

среднем на один процент, на ТУ насыщенного пара АЭС – на 1,5–2

процента. Расчетное Р_к большинства мощных ТЭС и АЭС

составляет от 3,5–5,5 кПа.

Конденсация пара происходит при соприкосновении его с поверхностью, имеющей более низкую температуру, чем температура насыщения пара при данном давлении в конденсаторе. Процесс конденсации происходит вследствие отдачи охлаждающей среде теплоты конденсации пара, равной теплоте парообразования.

Чем ниже температура охлаждающей среды, тем при прочих равных условиях будет ниже температура конденсирующегося пара и его давления.

Охлаждающей средой могут быть вода или воздух. Воздушные конденсаторы в энергетике распространения не нашли. Используются водяные конденсаторы поверхностного типа.

1 – конденсатор;

2 – циркуляционный насос;

3 – конденсатный насос;

4 – воздухоотсасывающие устройства;

5 – бак сбора конденсата.

Пар, поступающий из турбины, конденсируется в конденсаторе. Подача охлаждающей воды в конденсатор осуществляется циркуляционным насосом. Конденсат собирается нижней части конденсатора (бак сбора конденсата) и конденсатным насосом подается в систему регенеративного подогрева питательной воды.

Для удаления воздуха, поступающего в турбину и конденсатор вместе с паром, а так же через не плотности фланцевых соединений и концевые уплотнения используется воздухоотсасывающие устройства – пароструйные (или водоструйные) эжекторы. Принцип работы которого основан на эжектирующем действии разогнанного до большой скорости пара (свежего или из деаэратора) отсасывающего из конденсатора воздух вместе с некоторым количеством пара. Теплота конденсации пара эжектора обычно используется в холодильнике эжектора – теплообменнике, через который проходит конденсат после конденсатного насоса.

Возникновение вакуума в конденсаторе обусловлено тем, что удельный объем воды (конденсата) много меньше удельного объема насыщенного пара. Чем сильнее будет охлажден пар в сосуде, тем больше образуется конденсата на дне его и тем более глубокий вакуум будет получен.

В современных ТУ конденсатор выполняет еще ряд функций, например: при пусках или резких изменениях нагрузки, когда котел или ПГ (реактора С) вырабатывают большее количество пара, чем требуется турбине, его направляют (после предварительного охлаждения) в конденсатор, не допуская потери пара путем его выброса в атмосферу. Для возможности принятия такого «сброса» пара конденсатор оборудуется специальным приёмно-сбросным устройством. Кроме того, в конденсатор обычно направляют конденсат из коллекторов дренажей паропроводов, уплотнений, и др. и вводят добавку химически очищенной воды для восполнения потерь конденсата в цикле.

2. Устройство поверхностного конденсатора.

1. корпус;

2. трубная доска;

3. конденсатные трубки;

4. приёмный патрубок;

5. конденсатосборник;

6. патрубок отсоса паровоздушной смеси;

7. воздухоохладитель;

8. паронаправляющий щит;

9,10- входной и выходной патрубки для воды;

11- паровое пространство;

12- перегородка.

Торцевые стороны конденсатора закрыты трубными досками, между которыми размещены конденсатные трубки, выходящие своими концами в водяные камеры. Камеры разделены перегородкой, которая делит все конденсатные трубки на две секции, образующие так называемые «ходы» воды (на схеме два хода). Вода поступает в нижнюю камеру, затем поднимается вверх и идёт обратным ходом в верхнюю камеру. Число ходов воды бывает от одного до четырёх.

Пар, поступающий из турбины, конденсируется на поверхности трубок с охлаждающей водой. Конденсат стекает вниз корпуса и собирается в конденсатосборнике.

Удаление воздуха (паровоздушной смеси) из конденсатора производится воздухоотсасывающим устройством через специальный патрубок- 6. в целях уменьшения объёма отсасываемой смеси её охлаждают в специальном объёме конденсатора – воздухоохладителе.