Опишите существующие способы деаэрации воды.Назовите принцип действия деаэраторов ТЭС.Приведите классификацию деаэраторов.Перечислите и объясните условия применимости бездеаэраторных схем ТЭС и АЭС.

Основными способами деаэрации воды являются термический и химический.

Термическая деаэрация основана на законе Генри-Дальтона: концентрация какого-либо растворенного в воде газа прямо пропорциональна парциальному давлению этого газа над водой. Если нагреть воду до температуры насыщения, то над ее поверхностью парциальное давление водяного пара станет намного больше парциального давления любого газа, находящегося в воде. Это приведет к тому, что все газы покинут водный объем. Кроме того, с повышением температуры растворимость газов сама по себе уменьшается.

Химическая деаэрация основана на использовании различных химических реагентов для уменьшения содержания в воде определенных газов. Например, при гидразинно-аммиачном водном режиме (ГАВР) парогенераторов на всас питательного насоса подается гидразин N₂H₄ для связывания кислорода:

 

N₂H₄ + O₂ → N₂ + 2H₂O

 

Для снижения концентрации свободной углекислоты дозируется аммиак:

 

2NH₃ + H₂CO₃ → (NH₄)₂CO₃

 

Аммиак вводится с некоторым избытком, что позволяет поддерживать слабощелочную среду для уменьшения скорости коррозии.

Для обработки основного конденсата на электростанции применяется термический способ. Деаэраторы ТЭС и АЭС обеспечивают удаление растворенных в воде газов путем доведения конденсата до температуры насыщения за счет теплоты отборного пара из турбины (рис.28).

 

Рис. 28. Схема включения деаэратора

 

Охладитель выпара предназначен для уменьшения потерь теплоты при деаэрации рабочего тела.

Деаэраторы классифицируются прежде всего по рабочему давлению:

- деаэраторы высокого давления (ДВД), рассчитанные на рабочее давление 0, 6-0, 7 МПа и предназначенные для удаления газов из питательной воды парогенераторов с начальным давлением пара 10 МПа и выше; даже в случае вынужденного отключения регенеративных подогревателей высокого давления ДВД обеспечивают достаточно высокую температуру питательной воды – порядка 160 ^оС;

- атмосферные деаэраторы с рабочим давлением 0, 10-0, 11 МПа (температура примерно 104 ^оС), которые могут применяться для обработки добавочной воды, питательной воды испарителей, подпиточной воды теплосетей;

- деаэраторы низкого давления (ДНД), называемые еще вакуумными деаэраторами; здесь температура деаэрируемой воды составляет меньше 100 ^оС, поэтому рабочее давление должно быть ниже атмосферного, и в связи с этим необходим эжектор для отсоса выпара; ДНД применяются обычно в качестве деаэраторов подпитки теплосети (ДПТС) и на химводоподготовке.

По способу подвода греющего пара бывают:

- барботажные деаэраторы, в которых пар вводится под уровень деаэрируемой воды; это обеспечивает хорошее качество деаэрации, но требует более высоких параметров отборного пара для преодоления гидростатического давления;

- деаэраторы смешивающего типа; в таких аппаратах пар движется снизу вверх, а навстречу вода, поток которой необходимо дробить тем или иным способом для увеличения общей поверхности ее соприкосновения с паром;

- деаэраторы перегретой воды; перегрев деаэрируемой воды 5-10 ^оС обеспечивает качественную деаэрацию, но усложняет конструкцию.

По способу дробления воды деаэраторы делятся на струйные, пленочные и сопловые.

В струйных деаэраторах предусмотрены дырчатые тарелки, с помощью которых вода распадается на капли. Недостатком здесь является снижение качества деаэрации при повышении производительности аппарата.

Плёночные деаэраторы имеют пакеты из вертикальных или наклонных пластин для стекания по ним деаэрируемой воды. Пропускная способность таких аппаратов невысока, и к тому же возможны перекосы в насадочном слое.

Сопловой способ дробления воды может применяться в деаэраторах перегретой воды. Сопловые деаэраторы имеют невысокую надежность вследствие повышенной коррозии и образования отложений, а также проблем с регулировкой.

На современных энергоблоках широко распространены струйно-барботажные деаэраторы, в которых предусмотрены две ступени деаэрации – барботажная (вносящая основной вклад) и струйная.

При нейтрально-кислородном водном режиме (НКВР) конденсатно-питательного тракта возможно использование бездеаэраторной схемы турбоустановки. Кислород вводится в рабочее тело для создания плотной защитной окисной пленки на металлических поверхностях оборудования. При этом величина рН воды находится вблизи нейтрального значения pH = 7. Поскольку кислород оказывает защитное действие только при высокой чистоте воды, непременным условием применимости НКВР является наличие полной очистки турбинного конденсата. Еще одно важное ограничение - отсутствие медьсодержащих конструкционных материалов на тракте регенеративных подогревателей, так как кислород вызывает повышенную коррозию меди.

В бездеаэраторной схеме остается только деаэрация в конденсаторе, а отсутствие регенеративного подогрева в деаэраторе компенсируется еще одним ПВД или увеличением подогрева в имеющихся ПНД. Отказ от деаэратора облегчает компоновку главного здания электростанции, ибо он должен располагаться на деаэраторной этажерке на значительной высоте.

На действующих станциях переход к бездеаэраторной схеме может осуществляться закрытием выпара деаэратора, который при этом становится обычным смешивающим подогревателем при меньшем расходе отборного пара.

14 ) Каково назначение питательной установки? Зачем устанавливается бустерный насос? Каковы возможные схемы включения питательных насосов?

Питательные насосы (ПН) создают необходимое рабочее давление в парогенераторе, а также преодолевают гидравлическое сопротивление питательного тракта, включая все ПВД.

В питательную установку помимо ПН может входить бустерный насос (БН). Это предвключенный «подталкивающий» насос с небольшим числом оборотов, который создает подпор на всасе основного питательного насоса для улучшения условий его работы (рис. 28).

Возможны две схемы включения питательных насосов:

- одноподъёмная схема, в которой ПН устанавливается только после деаэратора перед первым по ходу питательной воды ПВД; данная схема получила наибольшее распространение ввиду ее простоты и повышенной надежности, обусловленной более низкой температурой поступающего на всас ПН рабочего тела;

- двухподъёмная схема с питательными насосами первой ступени перед ПВД и второй ступени непосредственно перед парогенератором обеспечивает снижение металлоемкости при изготовлении подогревателей высокого давления, так как давление в них меньше, чем при одноподъемной схеме.

15 ) Каковы назначение и структура системы технического водоснабжения? Какие существуют типы систем технического водоснабжения, каковы их достоинства и недостатки? Сравните охладители различных оборотных СТВ по глубине вакуума в конденсаторе турбины и расходу электроэнергии на привод циркуляционных насосов

Системой технического водоснабжения (СТВ) электростанции называют совокупность отдельных систем охлаждения, объединенных в одну СТВ. Технической водой называют химически неочищенную (сырую) воду, используемую для охлаждения. Другие ее названия – циркуляционная или охлаждающая вода.

На рис. 27 приведена принципиальная схема технического водоснабжения пылеугольной ТЭС.

 

Рис. 27. Принципиальная схема технического водоснабжения пылеугольной ТЭС (ЗШО – золошлакоотвал, СО – различные системы охлаждения, Н - насосы)

 

В состав СТВ входят:

- источник водоснабжения (река, озеро, водохранилище, море, артезианские скважины);

- циркуляционные насосы;

- водоводы (подводящие и отводящие трубопроводы или каналы);

- охладители воды (градирни, брызгальные бассейны, пруды-охладители), если они необходимы для данного типа СТВ.

При строительстве ТЭС и АЭС капиталовложения в СТВ могут достигать 5-10% от всей сметной стоимости электростанции.

Техническая вода может использоваться в следующих целях:

- охлаждение конденсаторов турбин; эта составляющая расхода технической воды является наиболее значительной, например, на ГРЭС в конденсаторы турбин поступает до 90-95%, а на АЭС – примерно 90% от всего расхода воды СТВ;

- на газоохладители электрогенераторов;

- на маслоохладители турбин;

- на химводоподготовку для восполнения потерь пара и конденсата;

- на гидрозолошлакоудаление (на пылеугольных ТЭС);

- на охлаждение устройств газоочистки;

- на системы охлаждения вспомогательных устройств и механизмов.

На АЭС важными потребителями воды являются также бассейны выдержки и перегрузки отработавшего топлива.

Бывают два основных типа СТВ:

- прямоточная; в такой СТВ охлаждающая вода проходит через агрегаты станции однократно;

- оборотная; здесь вода используется многократно.

Общее правило, как отличить эти два типа СТВ, состоит в следующем: СТВ может считаться прямоточной, если дебит (поступление свежей воды в единицу времени) используемого водоисточника не менее чем в 2-3 раза превышает потребности электростанции в охлаждающей воде.

В свою очередь, оборотные СТВ различаются по охладителю воды:

- с прудами-охладителями (естественными или искусственными);

- с градирнями;

- с брызгальными бассейнами.

Среднегодовая температура охлаждающей воды в средней полосе европейской части России существенно зависит от типа СТВ:

- 8-12 ^оС для прямоточных систем;

- 10-14 ^оС для оборотных систем с прудом-охладителем;

- 18-22 ^оС для оборотных систем с градирнями или брызгальными бассейнами.

Это говорит о том, что прямоточные СТВ обеспечивают более глубокий вакуум в конденсаторе турбины по сравнению со всеми типами оборотных систем.

Кроме того, прямоточная система в 2-4 раза дешевле оборотной по капитальным затратам.

Главным достоинством оборотных СТВ с градирнями является то, что они занимают мало места и умещаются на площадке электростанции. Градирни рассеивают теплоту в атмосферном воздухе, а не в водоемах, что с экологической точки зрения также является их преимуществом. В маловодных регионах могут применяться сухие градирни (градирни Геллера) с теплообменной поверхностью из алюминия.

Градирни являются предпочтительным вариантом для городских ТЭЦ, где важна экономия площади застройки, да и расход пара в конденсаторы теплофикационных турбин меньше, чем на КЭС.

Искусственные пруды-охладители могут сооружаться с наименьшей высотой подъема воды циркуляционными насосами (ЦН) – примерно 2-8 м, в то время как для прямоточных систем – 8-12 м, а при использовании градирен – 18-20 м. Чем меньше высота подъема, тем ниже расход электроэнергии на привод ЦН.

Если охлаждающая вода забирается из реки, пруда или моря, то насосная станция располагается на берегу и имеет несколько циркуляционных насосов (обычно не менее четырех), суммарная производительность которых равна расчетной. Резерв может предусматриваться только для морской воды ввиду частого ремонта насосов.

 

 

16)Каково назначение и классификация трубопроводов ТЭС? Какие конструкционные материалы применяются для их изготовления? Как компенсируются температурные расширения трубопроводов, каковы правила их установки?

Трубопроводы соединяют основное и вспомогательное оборудование электростанции в соответствии с технологической схемой и обеспечивают транспортировку рабочего тела, топлива, масла, воздуха и др.

Трубопроводы делятся на главные и вспомогательные.

Главными считаются паропроводы от парогенерирующей установки к турбине (включая линии промперегрева пара), трубопроводы основного конденсата и питательной воды, а на двухконтурной АЭС еще и трубопроводы циркуляции теплоносителя первого контура.

К вспомогательным относятся остальные трубопроводы, например, дренажные, подпиточной воды и др.

Для изготовления трубопроводов могут применяться следующие конструкционные материалы:

- углеродистые стали (например, сталь 10) - при температурах рабочего тела до 450 ^оС и небольших диаметрах труб;

- перлитные стали, легированные хромом, молибденом, ванадием (например, 15Х1М1Ф) - при температурах от 450 до 570 ^оС (а при больших диаметрах – до 450 ^оС);

- аустенитные нержавеющие стали (например, 0Х18Н10Т) – для реакторного контура АЭС.

Для компенсации температурных расширений трубопроводов могут предусматриваться П-образные участки (фактически обеспечивающие самокомпенсацию), подвижные опоры. Разрабатываются специальные режимы прогрева труб большого диаметра.

Рассмотрим основные правила установки трубопроводов.

Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала и уменьшения потерь теплоты в окружающую среду предусматривается тепловая изоляция труб, обеспечивающая температуру на поверхности изолирующего материала не более 45-48 ^оС.

Трубопроводы имеют окраску в соответствии со своим назначением, например, красного цвета для линий отборного пара.

Практически все трубы являются бесшовными и только при больших диаметрах сварными.

Соединения трубопроводов, как правило, выполняются сварными, за исключением мест присоединения к арматуре, где используются фланцевые соединения. Применение резьбовых соединений возможно при низких параметрах рабочего тела и малых диаметрах.

При установке трубопроводов нужно обеспечить их полную дренируемость во избежание стояночной коррозии. В верхних точках предусматриваются воздушники.

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Cсрочный трудовой договор и сфера его действия.
2. E) тело, размерами которого можно пренебречь в условиях данной задачи
3. G дара 50-й Генный Ключ видит совершенно новую реальность социального взаимодействия людей, «в настоящее время находящуюся на самой ранней стадии проявления в мире.
4. I WORK UNDER MANY DIFFICULTIES (я работаю в трудных условиях: «под многими сложностями»)
5. I. Специфика отношений “принципал – агент” применительно к государству.
6. III. Условия передачи и ознакомления с информацией
7. IV. Назначение и условия выполнения упражнений учебных стрельб
8. IV. УСЛОВИЯ И ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ
9. V. Досудебный (внесудебный) порядок обжалования решений и действий (бездействия) подразделения Госавтоинспекции и уполномоченных должностных лиц, предоставляющих государственную услугу
10. XI. ПРАВОВЫЕ ОСНОВЫ ОЦЕНКИ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
11. XXIII. ПСИХИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ И ВЫСШИЙ ПРИНЦИП ЭВОЛЮЦИИ
12. А. В. Петровский разработал следующую схему развития групп. Он утверждает, что существует пять уровней развития групп: диффузная группа, ассоциация, кооперация, корпорация и коллектив.