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: 90
Скачиваний: 0
неплотности в арматуре и оборудовании; в теплосетях же с водоразбором, помимо утечек, необходимо воспол нять и то количество воды, которое разбирают потреби тели. При удовлетворительном состоянии сетевого хозяй ства 'потерн воды в теплосетях не превышают 1—2%. На водоразбор у потребителей в различных тепловых сетях уходит от 40 до 100% воды, идущей от ТЭЦ. Абсолютные расходы добавочной воды, восполняющей утечки в тепло сети и водозабор у потребителей, для разных тепловых сетей весьма различны. Это десятки тонн в час для не больших тепловых сетей закрытого типа и сотни и даже тысячи тонн в час для крупных тепловых сетей с водо разбором у потребителей. Требования, лредъявляемые к качеству добавочной воды, неодинаковы для теплосетей закрытого типа и теплосетей с водоразбором и сущест венно отличаются от требований к добавочной воде паро генераторов. По этой причине на ТЭЦ обычно приходится сооружать не одну водоподготовительную установку, ра
ботающую |
по единой |
технологической |
схеме, |
а две: |
одну — для |
подготовки |
добавочной воды |
.парогенерато |
|
ров, другую — для подготовки добавочной |
воды |
теплосе |
ти. На ТЭЦ с производственными отборами часто имеет ся еще третья установка для очистки конденсата, воз вращаемого внешними потребителями ш р а . По своей производительности эти установки должны удовлетворять водным балансам основного цикла станции и тепловой сети. Размером потерь в основном цикле определяется производительность водоподготовительной установки, предназначенной для 'получения добавочной воды паро генераторов. Размером потерь в теплосети и водоразбо ром у потребителей определяется производительность водоподготовительного оборудования, предназначенного для получения добавочной воды теплосети. Возвратом конденсата от внешних потребителей определяется про изводительность установки для очистки производствен ных конденсатов.
В качестве о х л а д и т е л я вода на тепловых электро станциях используется весьма широко. Водой охлажда ются конденсаторы паровых турбин, конденсаторы испа рителей, маслоохладители, подшипники дымососов и дру гих механизмов. Первое место по количеству расходуе мой воды занимают конденсаторы турбин. Соотношение расходов пара и охлаждающей воды в конденсаторах турбин составляет примерно 1 к 50—60, это значит, что
14
на |
1 |
т пара, поступающего |
в конденсатор, |
требуется по |
|||||
давать 50—60 т охлаждающей |
воды. На |
мощных КЭС |
|||||||
для |
|
охлаждения |
конденсаторов |
требуются |
буквально |
||||
реки воды. Так, например, чтобы охлаждать |
конденсато |
||||||||
ры |
шести турбин |
К-300-240, требуется подавать |
в них |
||||||
1 800 |
000 т/ч, или 500 |
м3/сек, |
что примерно равно |
расходу |
|||||
воды |
в Москве-реке; |
если бы на |
этой станции поставили |
еще одну такую же турбину, то для конденсатора этой турбины воды в реке уже не хватало бы. Таких приме ров, когда дебит (расход воды) источника водоснабже ния ограничивает наращивание мощности КЭС или ТЭЦ, можно найти очень много.
В тех случаях, когда природный источник водоснаб жения (река, озеро, море, водохранилище) полностью обеспечивает потребности станции в охлаждающей воде,
Машинный зал
|
ш^2 |
|
|
|
|
|
>50м —*• |
ТечениеТрченн. |
реки |
|
|
||
Рис. В-3. Схема прямоточного охлаждения |
||||||
конденсаторов турбин. |
|
|
|
|
|
|
/ — водоприемник; |
2 — б е р е г о в а я |
насосная; |
3 — каме |
|||
ра переключений; |
4 — магистральные |
подземные на |
||||
порные трубы; 5 — конденсатор турбины; 6 — отводя |
||||||
щие самотечные подземные каналы; 7— переключа |
||||||
тельные Шандоры; |
8— открытый |
отводящий |
канал; |
|||
9 — подвод теплой |
воды к |
водоприемнику |
в |
зимнее |
время.
систему охлаждения конденсаторов турбин выполняют п р я м о т о ч н о й (рис. В-3). Это значит, что через кон денсатор вода проходит однократно; циркуляционные на сосы подают все новые порции воды. Места забора воды из водоема и сброса воды обратно в водоем удалены друг от друга с тем, чтобы в конденсатор поступала вода с минимальной температурой.
15
Когда по тем или иным причинам применение прямо точной системы невозможно1 (например, мал дебит источника водоснабжения) или неэкономично (например, высокий берег, в связи с чем велики затраты иа перекач ку воды), делают систему охлаждения о б о р о т н о й . Такая система всегда замкнутая, находящаяся в ней во да проходит через конденсатор многократно. Охлаждение воды достигается испарением в атмосферу, но осущест вляется по-разному (в градирнях, брызгальных бассей нах, прудах-охладителях).
Впрудах-охладителях поверхностностью испарения является
поверхность |
зеркала этих |
искусственных |
водоемов, |
|
соединенных |
||||||||
между собой |
и расположенных таким образом, чтобы обеспечивался |
||||||||||||
|
|
к |
естественный |
-переток |
воды |
от |
|||||||
|
|
места |
сброса |
воды |
к |
месту |
ее |
||||||
|
|
|
забора |
на |
станцию. |
В |
брыз |
||||||
|
|
|
гальных бассейнах |
располага |
|||||||||
|
|
|
ются |
многочисленные |
|
фонта |
|||||||
|
|
|
ны; большая |
поверхность |
струй |
||||||||
|
|
|
н брызг воды в фонтанах |
||||||||||
|
|
|
позволяют |
сократить |
поверх |
||||||||
|
|
|
ность зеркала |
самого |
бассейна |
||||||||
|
|
|
и, |
следовательно, |
его |
размеры. |
|||||||
|
|
|
Наиболее |
компактна |
система |
||||||||
|
|
|
оборотного |
охлаждения |
с гра |
||||||||
|
|
|
дирням» (рис. В-4). |
|
|
|
|||||||
Рис. В-4. Принципиальная |
схема |
|
Градирни |
выполняются |
в |
||||||||
виде высоких |
башен, |
имеющих |
|||||||||||
оборотного |
охлаждения |
с гра |
|||||||||||
внутри |
устройства |
|
для разбры |
||||||||||
дирней. |
|
|
|
||||||||||
|
|
згивания |
воды. |
Подведенная |
|||||||||
/ — циркуляционный насос; 2 — к о н д е н |
в |
верхнюю |
часть |
градирни |
|||||||||
сатор турбины; 3 — г р а д и р н я ; |
4 — бас |
вода |
при |
падейни |
разбива |
||||||||
сейн. |
|
|
ется на струн и брызг.и, бла |
||||||||||
|
|
|
годаря |
чему |
создается |
боль |
|||||||
|
|
|
шая |
поверхность |
контакта |
между водой и воздухом. Частично испаряясь, вода охлаждается. Движение воздуха в градирне в .направлении снизу вверх происхо дит иод действием создающейся в градирне естественной тяги. Охла жденная за счет частичного испарения вода собирается в бассейне, расположенном под градирней; отсюда циркуляционные насосы по дают воду в конденсаторы турбин.
1 Здесь приходится принимать во внимание и еще одно чрезвы чайно важное обстоятельство: сброс теплой воды в естественные водоемы пагубно действует «а его биоценоз, т. е. на установившееся сообщество живых существ, обитающих в водоисточнике. Вследствие этого иногда прибегают к сбросу нагретой воды в специальныэ искусственные водоемы, где флора и фауна теплолюбивы. Обычно температура воды после . конденсаторов на 8—10 °С превышает температуру поступающей в них воды. (Прим. ред.)
16
Испарение, а также унос брызг и капель воды в окру жающую атмосферу создают наряду с утечками потери воды в цикле оборотного охлаждения. Частично потери воды компенсируются поступлением в градирни и бассей ны атмосферных осадков (дождь, снег). Однако, как пра вило, потери приходится восполнять добавочной водой, забираемой из основного источника водоснабжения стан ции. Размер добавка в системы оборотного охлаждения колеблется от 1,5 до 3% количества воды, проходящей через конденсатор.
В-2. УСЛОВИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И ПАРАМЕТРЫ Н2 0 НА ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ
Рассмотрим, в каких пределах изменяются темпера тура и давление Н 2 0 в основных циклах станции, а так
же в системах |
охлаждения турбин и в тепловых сетях. |
|
В основном |
цикле тепловых электростанций |
(рис. В-1 |
и В-2) давление и температура Н2О меняются |
по тракту |
в весьма широких пределах. Диапазон этих изменений тем больше, чем выше параметры поступающего на тур бины пара.
Так, например, при сверхкритических параметрах дав
ление и температура Н 2 0 изменяются |
в пределах 300— |
0,03 кгс/см7- и 565—30 °С; при высоких |
параметрах в пре |
делах 130—0,03 кгс/см2 и 565—30 °С. Максимальное m величине давление создается питательными насосами. На участке парогенератора, а именно от входного кол лектора водяного экономайзера до выходного коллектора пароперегревателя, давление несколько снижается, а тем пература существенно увеличивается, достигая значений, установленных для начальных параметров пара. При прохождении проточной части турбины происходит адиа батическое расширение пара, сопровождающееся сниже нием его давления и температуры. На мощных КЭС при
меняют промежуточный перегрев |
пара, направляя пар |
из определенных ступеней турбины |
(обычно при давле |
нии 40 кгс/см2) в специальный пароперегреватель. В нем |
пар нагревается до температуры, равной температуре первичного перегрева, т. е. до 540—565°С.
Конденсатор турбины, служащий для перевода НгО из газообразной фазы (пар) в жидкую (конденсат), при абсолютном давлении 0,03—0,04 кгс/см2 охлаждается циркуляционной водой с такит^]Уа"сЯето^,^дЬь^ конден-
2—229 |
I научно-тохн^ескяч | 17 |
|
|
| |
библиотека C I Or* |
|
Г |
ЭКЗЕМПЛЯР |
|
\ |
имтАЛЬКОГО ЗАЛА |
сат при выходе из конденсатора имел температуру, рав ную или на 0,5—1 °С ниже температуры насыщения (28—30°С). Конденсатные насосы, увеличивая давление
до |
3—10 |
кгс/см2, |
обеспечивают движение |
по к о н д е н - |
||
с а т н о м у |
т р а к т у |
(ПНД, деаэратор |
и |
соединяющие |
||
их |
трубопроводы), |
где температура воды |
повышается |
|||
от |
28—30 до 102—165 °С. Питательные |
насосы, служа |
||||
щие для подачи |
воды в парогенератор, |
а в случае паро |
генераторов прямоточного типа также для создания дви жения рабочей среды по тракту котла, повышают дав
ление до |
150—160 кгс/см2 при высоких и до 300— |
320 кгс/см2 |
при сверхкритических параметрах. В подо |
гревателях высокого давления вода в питательном трак те нагревается от 105—165 до 150—250°С.
Изменение температур Н 2 0 по отдельным поверхно стям нагрева парогенераторов докритических параме тров выглядит следующим образом: в водяном эконо майзере и на участках, расположенных за ним, темпера тура повышается до температуры насыщения, т. е. до точки кипения; в парообразующих поверхностях темпе ратура держится постоянной, равной температуре на сыщения; в пароперегревателе она возрастает от темпе ратуры насыщения до температуры перегрева, заданной начальными параметрами пара.
При докритических параметрах четко различаются жидкая фаза (вода) и газообразная фаза (пар), и пе реход Н 2 0 из одного состояния в другое хорошо заметен; при переходе от воды к пару, т. е. при кипении, обра зуются пузыри пара. При сверхкритических давлениях переход из одного состояния в другое совершается без фазового превращения, НгО представляет собой жид кость при относительно низких температурах я перегре тый пар при высоких температурах. В парогенераторах сверхкритических давлений с увеличением температуры рабочей среды непрерывно увеличиваются удельные объемы и энтальпия НгО, процесс кипения как таковой отсутствует.
Характер изменения температуры и давления рабо чей среды в основном цикле ТЭС показан на рис. В-5.
В системах охлаждения давление воды за цирку ляционными насосами (рис. В-3 и В-4) составляет 3—
6 кгс/см2, |
далее по тракту в направлении |
движения во |
|
ды давление постепенно |
понижается и в |
месте сброса |
|
в водоем |
или градирню |
становится равным |
атмосферно- |
18