Файл: Субботина, Н. П. Водный режим и химический контроль на тепловых электростанциях.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 130

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Количество примесей, поступающих с добавочной Ё0л дой, на каждой ТЭС может изменяться во времени в связи с изменениями расхода и качества добавочной воды. Согласно уравнению (4-1) с увеличением расхода £>Доб и с увеличением концентрации СД О б поступление примесей в цикл увеличивается, и, наоборот, уменьше­ ние расхода и уменьшение концентрации приводят к со­ кращению поступления примесей с добавочной водой.

4-3. ПОСТУПЛЕНИЕ ПРИМЕСЕЙ ЧЕРЕЗ

НЕПЛОТНОСТИ

В АППАРАТУРЕ

 

П р и с о с ы в к о н д е н с а т о р а х

т у р б и н . Подав­

ляющее большинство конденсаторов мощных турбин по принципу действия являются теплообменниками поверх­ ностного типа, в которых по трубкам движется охлаж­ дающая вода, а в межтрубном пространстве проходит конденсирующийся пар и образующийся конденсат. Воз­ душные конденсаторы и конденсаторы контактного типа с радиаторной охладительной башней («сухой» градир­ ней) применяются на крупных ТЭС весьма редко.

Размер площади охлаждающей поверхности и раз­

мер

торцевой

площади выхлопов отработанного

пара

у

мощных

турбин, особенно конденсационного

типа,

весьма велики. Давление в межтрубном паровом

про­

странстве конденсаторов составляет 0,03—0,04 кгс/см2, в трубах и в водяных камерах, отделенных от парового пространства трубными досками, давление воды состав­ ляет 2—3 кг/см2. Разность давлений между водяным и паровым объемами конденсатора при работе турбины почти не меняется во времени и практически не зависит от нагрузки турбины, а следовательно, и от количества пара, проходящего через конденсатор.

Гидравлическая неплотность, обусловленная дефек­ тами либо структуры металла, либо монтажа элементов конденсатора (зазоры в соединениях труб с трубными досками; трещины в трубах из-за вибраций и термиче­

ских

напряжений и др.) или вызванная

коррозионными

разрушениями

стенок

труб

(сквозные

свищи, трещи­

ны),

будет

вызывать просачивание охлаждающей

воды

в паровое

пространство и

смешивание

с

конденсатом.

Чем

больше

суммарное

сечение зазоров,

трещин,

сви­

щей

и прочих повреждений

в конденсаторе, тем

боль-

117


шее количество охлаждающей воды поступает в конденсат отработавшего пара.

Разность давлений между паровым пространством и атмосферным воздухом с внешней стороны корпуса конденсатора невелика по абсолютной величине, однако из-за несовершенства уплотнений в разъемных элемен­ тах корпуса конденсатора, главным образом в местах соединений конденсатора с цилиндром низкого давле­ ния турбины, атмосферный воздух проникает в паровое пространство конденсатора. Поступление воздуха в пар

возможно также через неплотности в самом

цилиндре

низкого давления турбины.

 

Несмотря

на совершенствование способов герметизации

вакуумных

систем

турбин и применение

мероприя­

тий по повышению

гидравлической плотности

конденса­

торов, полностью исключить присосы воздуха и охлаж­ дающей воды в конденсаторах турбин не удается. При­ сосы охлаждающей воды у разных турбин в различных эксплуатационных условиях в большинстве случаев оце­

ниваются величинами в

пределах

от 0,002 до

0,02%;

в аварийных ситуациях,

например

при полном

разрыве

трубки, присосы резко возрастают и достигают величин более 0,1%. Состав и количество примесей, поступающих в конденсатор с охлаждающей водой, определяются со­ ответственно составом этой воды на входе в конденса­ тор и количеством ее, поступающим в конденсат.

Проникающая в конденсатор охлаждающая вода вносит с собой все примеси, которые в ней содержатся. Исключение составляют весьма крупные по размеру грубодисперсные частицы, которые не могут проникнуть через зазоры, трещины, свищи и другие неплотности. Не­ летучие примеси охлаждающей воды остаются в жидкой

фазе;

растворенные в охлаждающей

воде газы

(Ог, N 2 ,

С 0 2

и др.) распределяются между

жидкой и

паровой

фазами

соответственно

значениям их коэффициентов

распределения (см. гл. 5).

 

 

В связи с различием этих величин

полнота

удаления

каждого

газа из воды в конденсаторе

турбины

различна.

Она очень велика для 0 2

15-10Б),

значительно мень­

ше для С0 2 и относительно мала для аммиака (К^0% ~ Ю3 ;

Для удаления газов, поступающих в конденсатор с присосами воздуха и охлаждающей водой, а также

118


с добавочной водой, если она вводится в конденсатор, используются пароструйные или водоструйные эжекто­ ры. Вместе с газами они непрерывно отсасывают из кон­ денсатора около 0,02—0,03%' пара.

Если знать концентрации отдельных примесей в ох­ лаждающей воде и размер присоса, то количество каж­ дой примеси, поступающей в конденсатор за час, Gnpnc

легко

подсчитать по уравнению

 

 

 

Опрнс — -ОпрпсСохл,

(4-3)

где

Сохл концентрация

примеси в

охлаждающей во­

де,

мг/'л или мг-экв/л; D„vnc

количество охлаждающей

воды,

поступающей в конденсатор, л/ч;

(? П рис абсолют­

ное количество примеси, поступающей с присосом

охлаждающей

воды в час, мг

или

мг/экв.

 

 

 

Из уравнения

(4-3) видно,

что при высоких

концен­

трациях

и даже

удовлетворительной

гидравлической

плотности конденсатора в него будет поступать

значи­

тельное

количество примесей. С точки зрения

водного

режима

важно

установить,

сколько

примесей

поступает

в цикл

с присосами. С точки

зрения оценки

состояния

гидравлической

плотности

конденсатора

нужно знать

процент присоса и следить за его изменением во време­ ни. Примерное постоянство процента присоса свидетель­ ствует о неизменной гидравлической плотности конден­ сатора. Увеличение процента присоса указывает на ухудшение состояния этой плотности.

Присосы охлаждающей воды принято выражать в процентах по отношению к расходу пара через кон­

денсатор при номинальной

нагрузке турбины:

 

К п р нс =

^

• 100

Vo.

(4-4)

где /Сприс величина

присоса

охлаждающей

воды, %';

jDnpnc количество

охлаждающей

воды, поступающей

в конденсатор, т/ч; D H 0 M — р а с х о д

пара через

конденса­

тор турбины при номинальной

нагрузке, т/ч.

 

Для конденсационной турбины К-300-240 при номинальной нагрузке 300 Мет расход пара в конденсаторе составляет 570 т/и; количество охлаждающей воды, поступающей в конденсатор, при присосе в 0,002%' составит 0,0114 т/ч, или 11,4 кгс/ч, а при присосе 0,02%—0,114 г/ч, или 114 кг/ч. Измерить увеличение расхода тур­ бинного конденсата на такие величины с помощью расходомеров практически невозможно не только при номинальной, но даже при сниженных нагрузках турбины, так как их чувствительность недос-

татрчна,

119



Из-за невозможности непосредственно измерить ко­ личество охлаждающей воды, поступающей в конденса­

тор

при

работе

турбины,

величину D n p u c

находят рас­

четным

путем,

пользуясь

выражением

(4-4) и

подстав­

ляя

в него известные величины Кпрт

и

Аюм-

Процент

присоса вычисляют, опираясь на результаты химическо­

го анализа турбинного конденсата и охлаждающей

воды,

пользуясь уравнениями (4-5)

и

(4-6):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\

Скопя

 

 

 

iooVo;

 

 

 

(4-5)

 

 

 

 

 

 

Jvnpno

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к. прио

с ковд^фякт

+

Сконд

 

С-дой

 

Dдой

•100 «/о.

(4-6)

 

С о х п ^ н

 

С 0

 

 

А,

 

где

Скопд концентрация

какой-либо

нелетучей

приме­

си

в

 

турбинном

конденсате,

мг/л

или

мг-экв/л;

 

С о х л .

Сдобконцентрации

той же

примеси в охлаждающей и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

добавочной

воде,

мг/л

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мг-экв/л;

 

Арактрасход па­

 

 

 

 

 

 

срак

Г

 

 

ра через конденсатор во вре­

 

 

 

 

 

 

е„'-о

 

 

мя

взятия

проб

турбинного

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

конденсата

и

охлаждающей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

воды,

т/ч;

£доб р а с х од до­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бавочной

воды, т/ч.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Остальные

обозначения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

такие

же, как в (4-4).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнение (4-5) пригод­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

но для случая, когда доба­

 

 

 

 

 

ВконВ

 

 

 

вочная

 

вода основного

цик­

 

 

 

 

 

Сконд

 

 

 

ла

вводится

в

деаэратор

Рис. 4-1. Схема потоков

пара

(см. рис. В-1, В-2), а урав­

нение

 

(4-6) — для

случая,

и

воды

в

конденсаторе

тур­

 

бины.

 

 

 

 

 

 

 

 

когда

добавочная

вода

вво­

/ — пар

из турбины;

2 — о т в о д

тур­

дится

в

конденсатор

турби­

бинного

 

конденсата;

3

и

3' — под ­

ны

(рис.

4-1).

 

 

 

вод

 

н

отвод

о х л а ж д а ю щ е й

воды;

 

 

 

4 отвод

пара в эжектор;

5 — п р и ­

 

Уравнения

(4-5)

и

(4-6)

сосы

о х л а ж д а ю щ е й

воды;

Б — ввод

 

добавочной воды.

 

 

 

 

 

являются

 

 

упрощенными.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Они получены исходя из ма­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

териальных

балансов

 

рабо­

чей среды (4-7) и нелетучих примесей (4-8) в

конденса­

торе турбины при допущении, что

концентрация

этих

примесей

в паре,

поступающем

в

 

конденсатор,

равна

нулю,

 

и

при

условии

пренебрежения

 

отсосом

 

пара

в

эжектор. На

рис. 4-1

стрелками

указаны потоки

парз

1?0