Что такое переохлаждение конденсата

Понятие переохлаждения конденсата

Под переохлаждением конденсата понимают разность между температурой отработавшего в турбине пара при входе его в конденсатор и температурой конденсата на выходе из конденсатора.

Переохлаждение конденсата является следствием следующих причин:

1. Увеличение присосов воздуха в конденсатор.

2. Затопление охлаждающих трубок.

3. Нарушения в работе эжектора

Переохлаждение конденсата не должно превышать 1°С. Однако, на практике, переохлаждение конденсата может достигать 5. 10°С и более.

Рассмотрим на примере влияние присосов в конденсатор.

В конденсатор К-45600 турбины К-1000-60/1500-1 на номинальном режиме поступает около 1686 т/ч пара и при хорошей плотности вакуумной системы присосы воздуха составляют около 100 кг/ч.

Следовательно, присосы составляют:

Давление паровоздушной смеси в конденсаторе pк и парциальное давление пара pп связаны простым соотношением

p_к = p_п(1+0,622е),

Тогда при давлении в конденсаторе p_к = 0,04 ата парциальное давление пара будет равно

p_п = 0,04/(1+0,622·0,00006) = 0,03999 ата.

Таким образом, допускаемые присосы воздуха в зоне массовой конденсации пара не вызывают переохлаждения конденсата.

Однако, по мере движения паровоздушной смеси от горловины конденсатора к месту отсоса, концентрация воздуха увеличивается вследствие конденсации пара и в месте отсоса достигает 50-60%.

Переохлаждение конденсата в зоне отсоса воздуха достигает нескольких градусов.

Пусть давление отработавшего пара (смеси) в конденсаторе p_к = 0.04 ата.

Давлению p_к соответствует температура насыщения t_к = 28.6°С.

Пусть относительное содержание воздуха в месте отсоса равно 60% (е = 0.6).

Тогда, парциальное давление пара в месте отсоса p_п:

p_п = p_к / (1 + 0.622·0,6) = 0.0291 ата

Следовательно, температура образующегося конденсата в месте отсоса:

t_к‘ = f (p_п) = 23.1°С

и переохлаждение конденсата:

Дата добавления: 2015-07-08 ; просмотров: 443 | Нарушение авторских прав

Источник

Конденсаторы воздушного охлаждения

Стабильная работа

В точке А пары R22, имеющие температуру 70 С, переходят из нагнетающего патрубка компрессора в конденсатор (давление 14 бар). На промежутке А-В перегрев снижается и в точке В появляются первые капли жидкости хладагента (температура 38 С) при прежнем давлении. На промежутке В-С по-прежнему наблюдается конденсация молекул газа, но паров становится меньше и появляется больше жидкости. Давление и температура остаются прежними. В точке С конденсируются последние молекулы газа и кроме жидкости в контуре ничего нет. Температура и давление остаются прежними (38 С и 14 бар соответственно). На промежутке С-D хладагент полностью сконденсировался и жидкость продолжает охлаждаться, поскольку поддается действию воздуха, нагнетаемого вентилятором, который охлаждает конденсатор. На выходе из конденсатора (точка D) R22 находится в жидкой фазе. Температура снизилась до 32 С и давление сохранилось на уровне 14 бар.

Промежуток А-В является зоной снятия перегрева в конденсаторе. Температура хладагента снижается с 70 до 38 С. В точке В наблюдается появление первых капель R22. Промежуток В-С считается зоной конденсации. Температура R22 остается на уровне 38 С при давлении 14 бар. Последним пределом конденсации является точка С. На следующем промежутке С-D R22 снижается с 38 до 32 С – зона переохлаждения хладагента в конденсаторе.

На протяжении всего процесса перемещения R22 показатель манометра остается постоянным – на уровне 14 бар.

Перепад температур в конденсаторах с воздушным охлаждением вычисляется следующим образом: Δθ =(tas — tae),

где К находится в пределах 5-10 К. в данном случае значение равняется 6 К.

Разница температур на выходе из конденсатора находится в том же пределе, и в данном примере равняется 7 К. Температурный напор (tk- tae) сосредоточен в пределах 10-20 К. Обычно его значение составляет порядка 15 К, но в данном случае оно равняется 13 К.

Стоит отметить, что величина температурного напора выступает очень важной для данного конденсатора, поскольку является постоянной величиной.

Если использовать показатели из рассмотренного нами примера и взять температуру подаваемого в конденсатор извне воздуха 30 С, то температура конденсации будет следующей:

tk= tae + Δθполн=30+13=43 С

Для R22 показания манометра будут соответствовать 15,5 барам, для R404A- 18,5 бар и для R134a-10,1 бар соответственно.

Следует отметить, что значения?? одинаково справедливы для конденсаторов установок искусственного климата и конденсаторов торгового холодильного оборудования.

Переохлаждение в конденсаторах с воздушным охлаждением

Известно, что температура конденсации воды при нормальном атмосферном давлении составляет 100 С. С точки зрения теплофизики стакан воды при температуре 20 С считается переохлажденным на 80 К.

Переохлаждение, измеряемое на выходе из конденсатора (ресивере), определяется как разность между температурой конденсации и температурой жидкости. Переохлаждение в приведенном примере (рис 2.5) будет следующим П/О=38-32=6 К.

Величина переохлаждения хладагента в конденсаторах с воздушным охлаждением должна находиться в промежутке от 4 до 7 К. Если она вышла за границы указанного предела, то это свидетельствует о нестабильности рабочего процесса. Далее проведем анализ возможных случаев аномального переохлаждения.

Различные виды аномального переохлаждения

Конструкторы, выбирающие размер конденсатора с воздушным охлаждением, учитывают ту особенность, что переохлаждение на выходе должно находиться в пределах 4-7 К. Но что же происходит в конденсаторе, если данная величина выходит за пределы допустимого диапазона?

Переохлаждение ниже допустимой нормы

При стабильной работе холодильного контура, молекулы пара перестают конденсироваться в точке С. На промежутке С-D жидкость продолжает охлаждаться и данный отрезок заполняется жидкой фазой для того, чтобы величина переохлаждения стала допустимой (4-7 К).

Если в конденсаторе находится недостаточное количество хладагента, то участок С-D не полностью залит жидкостью и имеется только небольшой отрезок, который полностью ею занят (Е- D). Для того чтобы обеспечить нормальное переохлаждение, длины отрезка оказывается недостаточно.

Если измерить значение переохлаждения в точке D, то оно окажется меньше допустимого (в данном случае 3 К). Если хладагента в установке находится недостаточное количество, то его будет меньше поступать на выходе из конденсатора и степень его переохлаждения также будет меньше.

Если в контуре холодильной установки присутствует значительная нехватка хладагента, то на выходе из конденсатора будет поступать парожидкостная смесь. Ее температура станет равной температуре конденсации, а это означает, что переохлаждение равно 0 К.

tB=tD=tK=38 С. Показатель переохлаждения П/О=38-38=0 К

Можно сделать следующий вывод: недостаточная заправка хладагентом приводит к снижению переохлаждения. Следовательно, если ремонтник холодильного оборудования имеет соответствующую квалификацию, то он никогда не станет добавлять в установку хладагент, предварительно не удостоверившись, что в ней нет утечек и что переохлаждение слишком низкое.

По мере поступления хладагента в контур, увеличивается и уровень жидкости в нижней части конденсатора, что способствует увеличению переохлаждения.

Переохлаждение выше допустимой нормы

tB=tD=tK=29 С. Показатель переохлаждения П/О=38-29=9 К

Ранее говорилось о том, что недостаток хладагента в контуре приводит к снижению переохлаждения. Сейчас же рассмотрим случай, когда чрезмерное его количество оседает в нижней части конденсатора.

Зона конденсатора полностью занята жидкостью, которая продолжает увеличиваться. Далее она может распространиться на весь участок С-D. Ее количество, контактирующее с холодным воздухом, увеличивается, а вместе с тем возрастает и величина переохлаждения (рис.2.8 П/О=9 К).

Подводя итоги, стоит отметить, что величина переохлаждения является лучшим показателем работы классической холодильной установки. Проводя анализ часто встречаемых неисправностей, мы видим, как легко объяснить результаты проведенных измерений. Если переохлаждение составляет менее 4 К, то хладагент в конденсаторе находится в недостаточном количестве, а если больше 7 К — то в избытке.

У Вас недостаточно прав для добавления комментариев.
Возможно, вам необходимо зарегистрироваться на сайте.

Источник

Тепловой баланс конденсатора и переохлаждение конденсата

Тепловой баланс поверхностного конденсатора имеет следующее выражение:

Переохлаждение конденсата (разность между температурой насыщения пара при давлении в горловине конденсатора и температурой конденсата во всасывающем патрубке конденсатного насоса) является следствием понижения парциального давления и температуры насыщенного пара из-за наличия воздуха и парового сопротивления конденсатора (рис.17.3).

Рис.17.3. Изменение параметров паровоздушной смеси в конденсаторе: а – изменение парциального давления пара p_п и давления в конденсаторе p_к; б – изменение температуры пара t_п и относительного содержания воздуха ε

Применяя закон Дальтона к движущейся в конденсаторе паровоздушной среде, имеем: р_к=р_п+р_в, где р_п и р_в – парциальные давления пара и воздуха в смеси. Зависимость парциального давления пара от давления в конденсаторе и относительного содержания воздуха e=G_в/G_к имеет вид:

(17.2)

При входе в конденсатор относительное содержание воздуха мало и р_п»р_к. По мере конденсации пара значение e растет и парциальное давление пара падает. В нижней части парциальное давление воздуха наиболее значимо, т.к. оно повышается из-за роста плотности воздуха и значения e. Это приводит к снижению температуры пара и конденсата. Кроме того, имеет место паровое сопротивление конденсатора, определяемое разностью

Обычно Dр_к=270-410 Па (определяется эмпирически).

В конденсатор, как правило, поступает влажный пар, температура конденсации которого однозначно определяется парциальным давлением пара: меньшему парциальному давлению пара соответствует меньшая температура насыщения. На рис.17.3, б показаны графики изменения температуры пара t_п и относительного содержания воздуха ε в конденсаторе. Таким образом, по мере движения паровоздушной смеси к месту отсоса и конденсации пара температура пара в конденсаторе уменьшается, так как снижается парциальное давление насыщенного пара. Это происходит из-за присутствия воздуха и возрастания его относительного содержания в паровоздушной смеси, а также наличия парового сопротивления конденсатора и снижения общего давления паровоздушной смеси.

В таких условиях формируется переохлаждение конденсата Dt_к=t_п-t_к, которое приводит к потере теплоты с охлаждающей водой и необходимости в дополнительном подогреве конденсата в регенеративной системе турбоустановки. Кроме того – сопровождается возрастанием количества растворенного в конденсате кислорода, вызывающего коррозию трубной системы регенеративного подогрева питательной воды котла.

Переохлаждение может достигать 2-3 0 С. Средством борьбы с ним является установка воздухоохладителей в трубном пучке конденсатора, из которых отсасывается паровоздушная смесь в эжекторные установки. В современных ПТУ переохлаждение допускается не более 1 0 С. Правила технической эксплуатации строго предписывают допустимые присосы воздуха в турбоустановку, которые должны быть меньше 1%. Например, для турбин мощностью N_Э=300 МВт присосы воздуха должны быть не более 30 кг/час, а N_Э=800 МВт – не более 60 кг/час. Современные конденсаторы, обладающие минимальным паровым сопротивлением и рациональной компоновкой трубного пучка, в номинальном режиме эксплуатации турбоустановки практически не имеют переохлаждения.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Источник

ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЕ И КИСЛОРО — ДОСОДЕРЖАНИЕ КОНДЕНСАТА

Переохлаждением конденсата называется разность между темпе­ратурой насыщения пара при дав­лении в горловине конденсатора и температурой конденсата во всасы­вающем патрубке конденсатного на­соса.

Переохлаждение конденсата ухудшает экономичность установки, поскольку увеличивается потеря тепла с охлаждающей водой и воз­никает необходимость в дополни­тельном подогреве питательной во­ды за счет пара из регенеративных отборов. Помимо этого переохлаж­дение конденсата ухудшает деаэра­цию конденсата в конденсаторе, что может явиться причиной значитель­ного заражения питательной воды коррознонно-активными газами.

Особенно, большое переохлаждение конденсата наблюдается в конденсаторах старых конструкций, имеющих тесное рас­положение охлаждающих трубок. Эти кон­денсаторы обычно имеют большое паровое сопротивление трубного пучка,(10— 15 мм рт. ст.), что само по себе является одной из причин переохлаждения. Кроме того, эти конденсаторы выполнялись иере- генеративного типа. Величина переохлаж­дения конденсата у таких конденсаторов сравнительно мало зависит от режимных факторов, и единственным радикальным мероприятием по устранению этого явления будет реконструкция трубного пучка кон­денсатора с целью ликвидации переохлаж­дения конденсата и уменьшения парового сопротивления.

В практике работы электростанций дав­но уже применяется метод реконструкции, заключающийся в удалении части трубок с целью образования широких проходов для пара, позволяющих организовать его равномерное распределение по поверхности охлаждения и догрев конденсата до тем­пературы отработавшего пара. ‘В этом слу­чае некоторое уменьшение поверхности ох­лаждения не вызывает перегрузки конден­сатора, поскольку конденсаторы этих типов рассчитаны иа весьма умеренную номиналь­ную удельную паровую нагрузку. В ряде случаев вакуум после реконструкции даже углубляется за счет резкого уменьшения парового сопротивления конденсатора. Уменьшения переохлаждения можно до­биться также рациональным размещением поддонов и лотков для предотвращения по­падания конденсата на нижние трубки с верхних трубиых пучков.

Современные конденсаторы реге­неративного типа, обладающие ми­нимальным паровым сопротивлени­ем и рациональной компоновкой трубного пучка, практически не име­ют переохлаждения конденсата (на расчетном режиме). На величину переохлаждения конденсата могут влиять следующие эксплуатацион­ные факторы:

А) паровая нагрузка конденсато­ра;

Б) величина присоса воздуха в вакуумную систему;

В) температура охлаждающей воды на входе в конденсатор;

Г) расход охлаждающей воды;

Д) уровень конденсата в нижней части конденсатора.

Для того чтобы исключить или по возможности уменьшить переох­лаждение конденсата в зимнее вре­мя при низкой температуре охлаж­дающей воды, следует на этот пе­риод сокращать расход воды в кон­денсатор. Помимо уменьшения пере­охлаждения конденсата, этим дости­гается сокращение расхода электри­ческой энергии на собственные нуж­ды турбинного цеха. При работе циркуляционных насосов на общую
магистраль регулирование расхода воды производится изменением чи­сла работающих насосов или, что менее экономично, прикрытием за­движки на напорной линии циркуля­ционной магистрали.

При блочной компоновке цирку­ляционных насосов, когда каждый насос осевого типа работает на свою половину конденсатора, регулирова­ние производительности осуществля­ется изменением угла поворота ра­бочих лопастей насоса или измене­нием числа оборотов за счет пере­ключения числа пар полюсов элек­тродвигателя:

О влиянии присосов воздуха на переохлаждение конденсата уже го­ворилось ранее. Отметим, что влия­ние прнсосов особенно сказывается в зимнее время при низкой темпера­туре охлаждающей воды, а также при больших присосах воздуха. Это хорошо иллюстрируется рис. 6-20, где приводятся результаты испыта­ния конденсатора блока 300 МВт при значительных присосах воздуха в вакуумную систему.

Рис. 6-20. Зависимость переохлаждения конденсата от абсолютного давления в кон­денсаторе и начальной температуры охлаж­дающей воды.

Определенное влияние на вели­чину переохлаждения конденсата оказывает удельная паровая нагруз­ка конденсатора. По результатам опытов ВТИ в конденсаторах с цен­тральным отсосом воздуха величина переохлаждения растет по мере уве­личения паровой нагрузки, а в кон­денсаторах с боковым отсосом воз­духа переохлаждение конденсата с увеличением паровой нагрузки уменьшается. В конденсаторах ста­рой конструкции нерегенеративного типа уменьшение паровой нагрузки неизбежно вызывает увеличение пе­реохлаждения конденсата.

С явлением переохлаждения кон­денсата тесно связано насыщение его коррозионно-активными газами, в частности кислородом. Это объя­сняется тем, что при охлаждении конденсата ниже температуры на­сыщения происходит интенсивное по­глощение газов из парогазовой сме­си, имеющей большую концентра­цию газа на поверхности раздела фаз.

Высокие требования, предъявля­емые к качеству конденсата в уста-

/ — днище конденсатора; 2 — отработавший пар турбины — греющий пар; 3 —отсос воздуха; 4 — откачка конденсата.

Деаэрационное устройство конденсато­ра — барботажного типа. Верхний перфо­рированный лист закрытого парового коро­ба имеет щели шириной 3 мм. С помощью порога в конце барботажного листа на нем поддерживается слой конденсата толщиной около МО мм. Конденсат поступает на верхний лист конденсатосборника, а затем сливается на дырчатый лист парового коро­ба деазрациониого устройства, к началу этого листа. Далее конденсат движется по барботажному листу, последовательно пе­ресекая поперечно расположенные щели, и сливается в нижнюю часть конденсатосбор­ника. Под барботажным листом при подаче пара создается паровая подушка, обеспечи­вающая равномерную раздачу пара по пло­щади этого листа. (При перемешивании во­ды и пара над листом образуется динами­ческий пенный слой, в котором осуществля­ются интенсивный подогрев и дегазация конденсата. Выпар отводится в конденсатор навстречу движению конденсата. Пар на деаэрацию подается в нужном количестве из регенеративного отбора турбины.

Как показали испытания деаэра­ционных конденсатосборников, эф­фективность работы этих устройств в значительной мере зависит от рас­хода пара на деаэрацию. На рис. 6-23 представлен график зависимо­сти остаточного содержания кисло­рода в конденсате от удельного рас­хода пара на деаэрацию в конден­саторах турбин К-300-240 ЛМЗ. Как видно из графика, допустимая нор­ма кислородосодержания для уста­новок этого типа (не выше 20 мкг/кг) поддерживается при рас­ходах пара на барботаж в преде­лах 7—8 кг на тонну подогреваемо­го конденсата. При возникновении значительного переохлаждения кон­денсата этот расход, естественно, увеличивается. Следует отметить, что при эксплуатации такого типа деаэрационного устройства встрети-

Удельный расход пара на баріїотаж, кг/т

Лись трудности, потребовавшие ре­конструкции их.

Рис. 6-22. Конденсатосборник с барботажной деаэрацией конденсата.

/ — распределительный водослив: 2 —подвод пара: 3—перфорированный лист; 4 — отверстия в ли­сте; 5 — перегородка (порог); 6 — люк; 7 —подвод конденсата и отвод выпара в конденсатор; 8 — отвод конденсата.

Испытания деаэрирующей спо­собности конденсаторов показали, что основной причиной насыщения кислородом конденсата в конденса­торах регенеративного типа являет­ся механический захват воздуха струями стекающего конденсата. В связи с этим определяющее зна­чение в конденсаторах такого типа имеет рациональное распределение потоков отработавшего пара и кон­денсата в паровом пространстве кон­денсатора. Кроме того, весьма важ­ную роль играют также и чисто экс­плуатационные факторы, такие, как расход пара в конденсатор, присосы воздуха в вакуумную систему и т. д.

Ника задвижки, находящейся под ва­куумом.

/ — шпиндель; 2 — грундбукса; S — сальниковая набивка; 4 — удлинительный стакан; 5 — фонарь гидроуплотнения; S— подвод конденсата; 7 —кор­пус; 8 — уплотняющее резиновое кольцо; 9 — упорное кольцо; 10 — клинкет; II — резиновое кольцо.

«Заражение» основного конден­сата кислородом может происходить при подводе в конденсатосборник под уровень конденсата различных потоков, содержащих растворенный кислород (дренаж греющего пара ПНД, дренаж из холодильников эжекторов, добавочная химически очищенная вода, конденсат от уплот­нений питательных насосов, конден­сат от системы охлаждения электро­двигателя питательного насоса и др-)- Для лучшей деаэрации этих потоков и предотвращения попадания кисло­рода непосредственно в основной конденсат все эти линии должны быть перенесены в паровое прост­ранство конденсатора выше макси­мального эксплуатационного уровня конденсата. Ввод должен быть осу­ществлен в то место корпуса конден­сатора, где имеется достаточное рас­стояние до крайних рядов трубок. Это предохранит охлаждающие трубки конденсатора от эрозии. Для этой же цели подводящая тру­ба снабжается дефлектором для исключения непосредственного по­падания струи конденсата на труб­ки с одновременным разбрызгива­нием конденсата для лучшей его деаэрации.

Обеспечение всех этих мероприя­тий позволяет существенно увели­чить деаэрирующую способность собственно конденсатора.

Источник

Что такое переохлаждение конденсата

Переохлаждением конденсата называется разность между темпе­ратурой насыщения пара при дав­лении в горловине конденсатора и температурой конденсата во всасы­вающем патрубке конденсатного на­соса.

Переохлаждение конденсата ухудшает экономичность установки, поскольку увеличивается потеря тепла с охлаждающей водой и воз­никает необходимость в дополни­тельном подогреве питательной во­ды за счет пара из регенеративных отборов. Помимо этого переохлаж­дение конденсата ухудшает деаэра­цию конденсата в конденсаторе, что может явиться причиной значитель­ного заражения питательной воды коррознонно-активными газами.

Величина переохлаждения кон­денсата зависит от конструктивных особенностей конденсатора, его де — аэрационного устройства, если оно есть, а также условий эксплуатации установки.

Особенно, большое переохлаждение конденсата наблюдается в конденсаторах старых конструкций, имеющих тесное рас­положение охлаждающих трубок. Эти кон­денсаторы обычно имеют большое паровое сопротивление трубного пучка,(10— 15 мм рт. ст.), что само по себе является одной из причин переохлаждения. Кроме того, эти конденсаторы выполнялись иере- генеративного типа. Величина переохлаж­дения конденсата у таких конденсаторов сравнительно мало зависит от режимных факторов, и единственным радикальным мероприятием по устранению этого явления будет реконструкция трубного пучка кон­денсатора с целью ликвидации переохлаж­дения конденсата и уменьшения парового сопротивления.

В практике работы электростанций дав­но уже применяется метод реконструкции, заключающийся в удалении части трубок с целью образования широких проходов для пара, позволяющих организовать его равномерное распределение по поверхности охлаждения и догрев конденсата до тем­пературы отработавшего пара. ‘В этом слу­чае некоторое уменьшение поверхности ох­лаждения не вызывает перегрузки конден­сатора, поскольку конденсаторы этих типов рассчитаны иа весьма умеренную номиналь­ную удельную паровую нагрузку. В ряде случаев вакуум после реконструкции даже углубляется за счет резкого уменьшения парового сопротивления конденсатора. Уменьшения переохлаждения можно до­биться также рациональным размещением поддонов и лотков для предотвращения по­падания конденсата на нижние трубки с верхних трубиых пучков.

Современные конденсаторы реге­неративного типа, обладающие ми­нимальным паровым сопротивлени­ем и рациональной компоновкой трубного пучка, практически не име­ют переохлаждения конденсата (на расчетном режиме). На величину переохлаждения конденсата могут влиять следующие эксплуатацион­ные факторы:

А) паровая нагрузка конденсато­ра;

Б) величина присоса воздуха в вакуумную систему;

В) температура охлаждающей воды на входе в конденсатор;

Г) расход охлаждающей воды;

Д) уровень конденсата в нижней части конденсатора.

Для того чтобы исключить или по возможности уменьшить переох­лаждение конденсата в зимнее вре­мя при низкой температуре охлаж­дающей воды, следует на этот пе­риод сокращать расход воды в кон­денсатор. Помимо уменьшения пере­охлаждения конденсата, этим дости­гается сокращение расхода электри­ческой энергии на собственные нуж­ды турбинного цеха. При работе циркуляционных насосов на общую
магистраль регулирование расхода воды производится изменением чи­сла работающих насосов или, что менее экономично, прикрытием за­движки на напорной линии циркуля­ционной магистрали.

При блочной компоновке цирку­ляционных насосов, когда каждый насос осевого типа работает на свою половину конденсатора, регулирова­ние производительности осуществля­ется изменением угла поворота ра­бочих лопастей насоса или измене­нием числа оборотов за счет пере­ключения числа пар полюсов элек­тродвигателя:

О влиянии присосов воздуха на переохлаждение конденсата уже го­ворилось ранее. Отметим, что влия­ние прнсосов особенно сказывается в зимнее время при низкой темпера­туре охлаждающей воды, а также при больших присосах воздуха. Это хорошо иллюстрируется рис. 6-20, где приводятся результаты испыта­ния конденсатора блока 300 МВт при значительных присосах воздуха в вакуумную систему.

Рис. 6-20. Зависимость переохлаждения конденсата от абсолютного давления в кон­денсаторе и начальной температуры охлаж­дающей воды.

Большое переохлаждение конден­сата может возникнуть при повы — иении уровня конденсата в нижней части конденсатора, когда часть трубок, расположенных внизу, ока­зывается затопленной. Для предот­вращения этого необходимо посто­янно поддерживать уровень конден­сата ниже нижнего ряда трубок, ре­гулируя производительность конден — сатного насоса при помощи задвиж­ки на напорной стороне насоса. Для этого все современные установки снабжаются регулятором уровня в конденсаторе.

Определенное влияние на вели­чину переохлаждения конденсата оказывает удельная паровая нагруз­ка конденсатора. По результатам опытов ВТИ в конденсаторах с цен­тральным отсосом воздуха величина переохлаждения растет по мере уве­личения паровой нагрузки, а в кон­денсаторах с боковым отсосом воз­духа переохлаждение конденсата с увеличением паровой нагрузки уменьшается. В конденсаторах ста­рой конструкции нерегенеративного типа уменьшение паровой нагрузки неизбежно вызывает увеличение пе­реохлаждения конденсата.

С явлением переохлаждения кон­денсата тесно связано насыщение его коррозионно-активными газами, в частности кислородом. Это объя­сняется тем, что при охлаждении конденсата ниже температуры на­сыщения происходит интенсивное по­глощение газов из парогазовой сме­си, имеющей большую концентра­цию газа на поверхности раздела фаз.

Процесс абсорбции газа в жид­кую фазу начинается непосредствен­но в процессе конденсации пара на конденсатной пленке, покрывающей трубку. Падающие с трубок кап­ли и струйки подвергаются механи­ческому и тепловому воздействию пара, двигающегося в межтрубном пространстве, вследствие чего про­исходит деаэрация жидкости. Таким образом, двигаясь е направлении конденсатосборника, капля, попадая — то на трубку, то в паровой поток, попеременно насыщается и освобож­дается от газов. Окончательное га — зосодержаение капли воды зависит от параметров паровоздушной сме­си, находящейся над зеркалом кон­денсатосборника. При этом если» равновесное давление газа в воде будет больше его парционального давлення над водой, то процесс де­
газации конденсата будет происхо­дить и дальше. Для этого необходи­мо организовать эффективный отвод выделившихся газов с поверхности4 жидкости, а также обеспечить доста­точное время пребывания конденса­та в конденсаторе для возможно полного выделения газа, причем •слой жидкости должен быть по воз­можности минимальным при значи­тельной поверхности соприкоснове­ния конденсата с паром. Весьма эф­фективным мероприятием является разбрызгивание конденсата при сли­ве его в конденсатосборник или слив его в виде отдельных струй.

На рис. 6-21 представлен такой конденсатосборник, разработанный ВТИ [49, 74]. Невысокий порог в месте соединения конденсатосбор — ника с корпусом конденсатора заставляет конденсат, скапли­вающийся внизу, растекаться тон­ким слоем по всему днищу конден­сатора, что облегчает выделение га­зов, находящихся в конденсате в мелкодисперсном состоянии. Пере­ливаясь через порог, конденсат по­падает на дырчатый лист, с которо­го стекает в конденсатосборник в виде струй, омываемых отработав­шим паром. Такое простое устройст­во позволяет обеспечить достаточно качественную деаэрацию конденсата в широком диапазоне паровых на­грузок конденсатора.

Высокие требования, предъявля­емые к качеству конденсата в уста-

Рис. 6-21. Конденсатосборник деаэрацион — ного типа.

/ — днище конденсатора; 2 — отработавший пар турбины — греющий пар; 3 —отсос воздуха; 4 — откачка конденсата.

Новках высокого и сверхкритнческо — го давлений, привели к разработке дополнительных мероприятий для уменьшения кислородосодержания конденсата с целью защиты от кор­розии тракта «конденсатор — деаэ­ратор» и уменьшения выноса окис­лов железа в поверхности нагрева котла. К числу таких мероприятий относится применение в конденсато­рах крупных блоков деаэрационных устройств, осуществляющих терми­ческую деаэрацию воды в конденеа — тосборниках конденсаторов. Конст­рукция такого устройства, разрабо­танного ЦКТИ, представлена на рис. 6-22.

Деаэрационное устройство конденсато­ра — барботажного типа. Верхний перфо­рированный лист закрытого парового коро­ба имеет щели шириной 3 мм. С помощью порога в конце барботажного листа на нем поддерживается слой конденсата толщиной около МО мм. Конденсат поступает на верхний лист конденсатосборника, а затем сливается на дырчатый лист парового коро­ба деазрациониого устройства, к началу этого листа. Далее конденсат движется по барботажному листу, последовательно пе­ресекая поперечно расположенные щели, и сливается в нижнюю часть конденсатосбор­ника. Под барботажным листом при подаче пара создается паровая подушка, обеспечи­вающая равномерную раздачу пара по пло­щади этого листа. (При перемешивании во­ды и пара над листом образуется динами­ческий пенный слой, в котором осуществля­ются интенсивный подогрев и дегазация конденсата. Выпар отводится в конденсатор навстречу движению конденсата. Пар на деаэрацию подается в нужном количестве из регенеративного отбора турбины.

Как показали испытания деаэра­ционных конденсатосборников, эф­фективность работы этих устройств в значительной мере зависит от рас­хода пара на деаэрацию. На рис. 6-23 представлен график зависимо­сти остаточного содержания кисло­рода в конденсате от удельного рас­хода пара на деаэрацию в конден­саторах турбин К-300-240 ЛМЗ. Как видно из графика, допустимая нор­ма кислородосодержания для уста­новок этого типа (не выше 20 мкг/кг) поддерживается при рас­ходах пара на барботаж в преде­лах 7—8 кг на тонну подогреваемо­го конденсата. При возникновении значительного переохлаждения кон­денсата этот расход, естественно, увеличивается. Следует отметить, что при эксплуатации такого типа деаэрационного устройства встрети-

Удельный расход пара на баріїотаж, кг/т

Рис. 6-23. Зависимость остаточного содер­жания кислорода в конденсате после де — аэрационпых устройств от удельного расхо­да пара на барботаж.

Лись трудности, потребовавшие ре­конструкции их.

Рис. 6-22. Конденсатосборник с барботажной деаэрацией конденсата.

/ — распределительный водослив: 2 —подвод пара: 3—перфорированный лист; 4 — отверстия в ли­сте; 5 — перегородка (порог); 6 — люк; 7 —подвод конденсата и отвод выпара в конденсатор; 8 — отвод конденсата.

Применение для деаэрации кон­денсата высокопотенциального пара из отборов ухудшает экономичность всего агрегата, поэтому необходимо бороться за улучшение деаэрацион — ной способности самого конденсато­ра с тем, чтобы при нормальных ре­жимах работы обходиться без пода­чи пара в конденсатосборник. В этом случае деаэрационная при­ставка может быть включена только при значительных отклонениях от номинальных режимов работы (низ­кая температура воды, малые на­грузки, большие присосы воздуха), а также в начальный период эксплу­атации, когда нормальная работа блока еще не налажена. Более на­дежно работают деаэрационные устройства струйного или пленочно­го типа, (как, например, показан­ные на рис. 6-21), использующие для своей работы отработавший пар турбины.

Испытания деаэрирующей спо­собности конденсаторов показали, что основной причиной насыщения кислородом конденсата в конденса­торах регенеративного типа являет­ся механический захват воздуха струями стекающего конденсата. В связи с этим определяющее зна­чение в конденсаторах такого типа имеет рациональное распределение потоков отработавшего пара и кон­денсата в паровом пространстве кон­денсатора. Кроме того, весьма важ­ную роль играют также и чисто экс­плуатационные факторы, такие, как расход пара в конденсатор, присосы воздуха в вакуумную систему и т. д.

Опытами показано, что если при нормальной величине присосов воз­духа и исправно работающих воз — духоудаляющих устройствах замет­ного заражения конденсата кисло­родом не происходит, то при боль­ших присосах наблюдается заметное повышение кислородосодержания конденсата. Особенно недопустимо проникновение воздуха через не­плотности в зону вакуумной систе­мы, заполненной конденсатом. В этом случае даже минимальные присосы, намного меньшие норми­рованной величины, вызывают рез­кое повышение кислородосодержа­ния конденсата. В связи с этим при нахождении мест неплотностей в ва­куумной системе установки особо тщательно следует производить ис­следование участков, находящихся под уровнем конденсата. Источни­ками заражения конденсата кисло­родом могут быть неплотности в сварных соединениях конденсато — сборника, во фланцевых соединени­ях конденсатопроводов, в сальнико­вых уплотнениях насосов и вакуум­ных задвижек, корпусах насосов, на­ходящихся под разрежением.

Применение обычной водозапор — ной арматуры на конденсатных ли­ниях, находящихся под вакуумом, не должно допускаться. На всех этих участках должны устанавливаться бессальниковые вентили и задвижки с гидравлическим уплотнением што-

Ника задвижки, находящейся под ва­куумом.

/ — шпиндель; 2 — грундбукса; S — сальниковая набивка; 4 — удлинительный стакан; 5 — фонарь гидроуплотнения; S— подвод конденсата; 7 —кор­пус; 8 — уплотняющее резиновое кольцо; 9 — упорное кольцо; 10 — клинкет; II — резиновое кольцо.

Ка (рис. 6-24). Вода для уплотнения в этом случае подводится от кондеи — сатного насоса. Для задвижек с вер­тикальным расположением штока допускается установка ванн, охва­тывающих узел уплотнения штока, с постоянным подводом воды, обес­печивающим неизменный уровень конденсата в ванне.

«Заражение» основного конден­сата кислородом может происходить при подводе в конденсатосборник под уровень конденсата различных потоков, содержащих растворенный кислород (дренаж греющего пара ПНД, дренаж из холодильников эжекторов, добавочная химически очищенная вода, конденсат от уплот­нений питательных насосов, конден­сат от системы охлаждения электро­двигателя питательного насоса и др-)- Для лучшей деаэрации этих потоков и предотвращения попадания кисло­рода непосредственно в основной конденсат все эти линии должны быть перенесены в паровое прост­ранство конденсатора выше макси­мального эксплуатационного уровня конденсата. Ввод должен быть осу­ществлен в то место корпуса конден­сатора, где имеется достаточное рас­стояние до крайних рядов трубок. Это предохранит охлаждающие трубки конденсатора от эрозии. Для этой же цели подводящая тру­ба снабжается дефлектором для исключения непосредственного по­падания струи конденсата на труб­ки с одновременным разбрызгива­нием конденсата для лучшей его деаэрации.

Следует также избегать подачи в конденсатор холодных потоков воды даже при малом их кислородо — содержании. Если температура до­бавочного конденсата значительно ниже температуры основного кон­денсата (например, в летнее вре­мя), то эту воду следует подогреть.

Обеспечение всех этих мероприя­тий позволяет существенно увели­чить деаэрирующую способность собственно конденсатора.

Источник