Режимы работы и эксплуатации ТЭС. Графики нагрузок и режимы работы электростанций, страница 11

 Деаэраторы. При снижении нагрузки турбины снижается давление пара в подогревателях, что приводит к  снижению температуры воды до деаэратора, и к увеличению нагрузки на деаэратор.  Деаэратор работает при постоянном давлении пара, которое поддерживается регулятором давления перед ним. При малых нагрузках давление пара перед регулятором давления может оказаться недостаточным, поэтому применяют переход на верхний отбор пара, или из общестанционного коллектора собственных нужд. При снижении нагрузки уменьшается нагрев питательной воды в ПВД и может создаваться режим, когда в первом по ходу воды ПВД  нагрев прекратится. Это приводит к снижению эффективности турбоустановки.

 Исследования  показывают,  что одним из способов устранения этого недостатка является перевод работы деаэраторов в режим скользящего давления.

Конденсаторы турбин.                         

Конденсаторы должны обеспечивать надежный вакуум во всем диапазоне нагрузок турбины. Давление пара в конденсаторе определяется температурой конденсации пара, которая определяется выражением:

                                          t_{к =}  t_в1 + Δt _в + θ_к = t_в2 + θ_к                                                           (1)

где    t_в1,  t_в2 – температуры охлаждающей воды на входе и выходе конденсатора.

Уравнение теплового баланса кондесатора:   

                                          D_к q_к = с_вG_в Δt_в  + ΣD_ki (t_ki c_ki – t_к c_к)

где q_к    – теплота конденсации пара,

       ΣD -  сумма других потоков, сбрасываемых в конденсатор.

Если неосновными отоками пренебречь, можно написать :

                                          Δt_в ≈ D_к q_к /c_в G_в = β_D  D_ко q_к /c_в G_в =  β_D q_к /.c_в m_к                     (2)

где  m_к = G_в /D_ко   - кратность охлаждения  в  кг/кг.

Уравнение теплопередачи:

                                          Q_к = c_в G_в Δt_в   = kF_к Δt_ср^лог                                                                                      (3)

                                             Δt_ср^лог = ( Δt_б  - Δt_м  ) / ln t_б / t_м = c_в G_в Δt_в / k F_к 

Для конденсатора :         Δt_б = t_к –t_в1 =  Δ t_в + θ_к ,           Δ t_м = t_к – t_в2 = θ_к;

                                          Δ t_б  - Δ t_м  = Δ t_в

Тогда                                ln  (Δt_в + θ_к) / θ_к = kF_к / с_вG_в

 и далее                             θ_к = ( Δt_в + θ_к ) exp( - k F_к /c_в G_в )

Решая совместно (1),(2),(3) после преобразования получим:

                                           t_к  = t_в1 + β_D  q_к / G_в m_к [ 1- exp (-kF_к /c_в G_в)]                            (5)

Конденсаторы турбин могут работать при постоянном расходе охлаждающей воды и при переменном ее расходе при снижении нагрузки.

При постоянном расходе охлаждающей воды, считая,  что коэф. теплопередачи постояный, можно написать

                                           t_к  =  t_в1 + С q_к β_D                                                                         (4)

 где   С = 1 / G_в m_к [ 1 - exp k F_к /c_в G_во]   - коэф.,  мало  зависящий от давления в конденсаторе.

Записав выражение (4) для переменного и номинального режимов работы,  можно получить выражение:

                                            t_к – t_в1 / t_ко – t_в1о = β_D *q_к /q_ко

По этому выражению судят о чистоте конденсатора. В случае загрязнениия конденсатора первая часть уравнения будет больше второй. При q = const зависимость t_к от  β_D  линейная и следовательно при снижении нагрузки температура в конденсаторе понижается, т.е. вакуум углубляется.

При постоянной температуре охлаждающей воды формула принимает вид:

                                           t_к = t_в1 +  β_D ( t_ко – t_в1)

Реально это соотношение соблюдается в определенном интервале нагрузок, ниже которого при уменьшении нагрузки возможно повышение давления пара в конденсаторе.

 Это объясняется тем, что при малых нагрузках большее количество ПНД работает в области давлений пара ниже атмосферного, и след. увеличиваются присосы по тракту, что влияет на работу эжекторных установок. Также возростают присосы и в самом конденсаторе. Все это приводит к увеличению парциального давления воздуха в конденсаторе и ухудшению коэф.теплопередачи.