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
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): |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
1Г |
|
|
\ |
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 . |
||||||||||||
Сдоб— концентрации |
той же |
примеси в охлаждающей и |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
добавочной |
воде, |
мг/л |
или |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мг-экв/л; |
|
Аракт— расход 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