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

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

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