Лекция 4. Испарители и паропреобразователи

Термический метод обессоливания добавочной воды основан на том явлении, что растворимость солей в паре при малых давлениях очень мала.

Термическая подготовка добавочной воды осуществляется в испарителях.

єC.

Количество пара, идущего в одноступенчатой схеме приблизительно равен очищенному.

Рис. 1. Схема испарителя

Многоступенчатые испарительные установки.

Достоинство схемы: из одного расхода Dп5 можно получить три расхода Dи2 обессоленного пара.

Недостаток схемы: наличие продувки в каждом испарителе.

Трёхступенчатая схема с последовательным питанием испарителей.

Рис. 3 Трёхступенчатая схема с последовательным питанием испарителей

Достоинство схемы: по сравнению с предыдущей — сокращение расхода продувочной воды из-за высокого солесодержания в последнем испарителе.

Многоступенчатое испарение установки мгновенного вскипания Применяются в качестве испарительных установок для морской воды.

ЛОК — линия основного конденсата Особенность: на первой ступени температура не должна превышать 120єС, чтобы не было солевых отложений. В последующих ступенях давление ниже, чем в предыдущих.

Принцип работы: сырая вода нагревается последовательно в каждом испарителе, затем в пароводяном теплообменнике до температуры выше температуры насыщения первой ступени испарительной установки. Она является перегретой для первой ступени и испаряется. Остатки солёной воды поступают на следующую ступень. В конечном итоге получается дестилят. Из шестой ступени идёт продувка.

Включение испарительной установки в тепловую схему турбины С потерей тепловой экономичности турбинной установки Часть пара из пятого отбора идёт в испаритель и в нём конденсируется. Тепловая энергия этого пара передаётся через стенку добавочной воде и по нити вторичного пара идёт в ПНД 6. Там пар конденсируется, отдавая тепло основному конденсату турбины.

Достоинства: Относительно небольшие капитальные затраты Недостатки: тепловая энергия вышестоящего отбора поступает в нижестоящую ступень подогрева, вытесняя пар шестого отбора. Эту энергию можно было бы пропустить по отбору и выработать мощность. Вместо этого энергия пятого отбора высокого потенциала используется для подогрева ПНД 6. Возникает эксергетическая потеря.

Рис. 5. Включение испарительной установки в тепловую схему турбины (с потерей тепловой экономичности турбины)

Без потери тепловой экономичности.

Рис. 6. Включение испарительной установки в тепловую схему турбины (без потери тепловой экономичности турбины)

В отличии от предыдущей схемы ПВД 6здесь работает самостоятельно по своему отбору. А ПНД 5 как бы разделён (на ПНД 5 и КИ). Тепловосприятия в КИ и ПНД5 такое же как и в ПНД при отсутствии испарительной установки.

Включение многоступенчатых испарительных установок в схему турбины При одноступенчатом варианте испарительной установки при сбросе нагрузки на блоке может оказаться так, что основного конденсата турбины будет недостаточно для конденсации вторичного пара. При сбросе нагрузки расход добавочной воды изменяется непропорционально расходу рабочего тела в цикле, так как утечка и продувка слабо зависит от нагрузки.

В этих случаях и применяют многоступенчатые установки.

При глубоких разгрузках блока даже при многоступенчатом испарении конденсирующей способности КИ будет не достаточно для конденсации вторичного пара. В этом случае недостаточную часть добавочной воды в цикл готовят на резервной системе ХВО.

Тепловой расчёт испарительной установки Задача расчёта: определение необходимого количества пара из отбора для подготовки добавочной воды.

Рис. 8. Включение многоступенчатой испарительной установки в тепловую схему турбины

Расход пара определяется на основе теплового баланса испарителя.

определяется в точке пересечения Рп₅ и процесса расширения пара в турбине.

єС — температурный напор в испарителе.

Dи₂ — расход дистилята для восстановления потерь.

Dи₂ ограничивается конденсирующей способностью КИ. Перед расчётом испарителя надо проверить конденсирующую способность КИ.

Уравнение теплового баланса КИ.

Dок известен из баланса деаэратора.

Если полученная величина, то КИ обеспечит конденсацию вторичного пара. Если, то надо принять Dи2 в балансе испарителя и определить Dп5. Недостаток добавочной воды в этом случае будет восполнен химической водоочисткой.

Учёт потерь пара и конденсата в тепловой схеме при определении энергобаланса и ТЭП.

Изменения при учёте потерь энергобаланса произойдут при расчёте Qту и Qпк.

;

1% утечек даёт снижение КПД станции на 1%.