Регенеративный подогрев питательной воды

Температура подогрева питательной воды за счет регенеративного отбора пара составляет 120 - 150 С, а при высоком давлении доходит до 200 С и выше. Общее количество отбираемого пара достигает при сильно развитом регенеративном подогреве питательной воды 30 - 35 % от всего количества пара, поступающего в турбину. Регенеративный подогрев питательной воды на ТЭС до оптимальной температуры дает существенную экономию топлива и приведенных затрат. Однако при этом предполагается, что этот регенеративный подогрев проводится в нескольких последовательных ступенях при наименьших, а точнее, при экономически целесообразных необратимых потерях при выбранном на основе технико-экономических расчетов количестве подогревателей. Регенеративный подогрев питательной воды уменьшает необратимость процесса передачи тепла в котле от горячих газов к рабочему телу, так как средняя температура рабочего тела повышается вследствие увеличения начальной температуры, а это в свою очередь уменьшает разность температур между горячими газами и рабочим телом. Регенеративный подогрев питательной воды паром, отбираемым между ступенями турбины, преследует цель использовать в круговом процессе часть тепла, уносимого при чисто конденсационной работе с охлаждающей водой. Достигается это тем, что конденсат турбины охлаждает часть пара, отбираемого из ступеней турбины. Чем больше имеется ступеней регенеративного подогрева, тем больше экономия топлива даже при одинаковой конечной температуре подогрева питательной воды. 

Экономичность цикла тэс с регенерацией

Увеличение КПД цикла Ренкина с регенерацией происходит за счет увеличения средней температуры подвода теплоты пара при одинаковой конечной температуре отвода теплоты. Регенеративный подогрев питательной воды приводит: 1) к увеличению КПД паросиловой установки на 10÷12 % за счет снижения потерь теплоты в конденсаторе (уменьшается расход пара через конденсатор и потеря теплоты в нем) и тем в большей степени, чем выше давление пара; 2) к уменьшению расхода пара через последние ступени турбины и уменьшению их габаритов, а для первых ступеней наоборот, что облегчает конструкцию турбины;3) к  уменьшению  поверхности   нагрева   водяных  экономайзеров.   При  этом,чтобы не снизить КПД котла температуру уходящих газов снижают в воздухоподогревателях, увеличивая их поверхность.  Отличиями регенеративного отбора пара от теплофикационного является: 1) зависимость (и ограниченность) регенеративного подогрева от расхода питательной воды; 2) на регенеративный подогрев топливо не расходуется, а на внешнее тепловое потребление – расходуется.

Типы регенеративных подогревателей и схемы их включения в тепловую схему тэс

Система регенеративных подогревателей обеспечивает подогрев воды перед подачей её в котел. Регенеративные подогреватели могут быть поверхностными и смешивающими. Смешивающего типа: + конструкция более простая – меньше затрат (нет внутри трубок), + меньше капитальные затраты, + высокая надежность, + более просты в эксплуатации и ремонте, + более экономичный, - заброс конденсата в турбину, - при высоком давлении в отборе трудно обеспечить защиту от переполнения. Ставят на самом низком давлении на мощных блоках

О сновным недостатком поверхностных является недогрев воды до температуры насыщения при данном давлении в подогревателе, + независимость давления воды и пара, + использование 1 насоса. При этом подогреватели поверхностного типа требует установки дренажного насоса

Деаэрация воды на ТЭС

Для удаления из питательной воды коррозионно-опасных газов в тепловой схеме ТЭС предусмотрен специальный теплообменный аппарат – деаэратор. В деаэраторе применяется термический метод который основан на законе Генри-Дальтон в соответствии, с которым количество газа растворенного в воде прямо пропорционально парциальному давлению газа над водой. Суть этого метода заключается в том, что при нагревании воды до состояния насыщения все парциальное давление над поверхностью воды равно давлению паров воды. В результате парциальное давление других газов над поверхностью равно 0, что означает, что газы не могут находиться в растворенном виде питательной воды. В воде, как правило, присутствуют коррозионно-активные газы: кислород и углекислый газ. Кислород вызывает интенсивную кислородную коррозию металла, углекислый газ – приводит к электро-химической коррозии металла. Деаэраторы различают в зависимости от давления: - повышенного давления от 0,5 МПа до 1,2 МПа (эти деаэраторы устанавливают между группой ПНД и группой ПВД); - атмосферные – порядка 0,12 МПа (устанавливают для добавочной воды), - вакуумные – меньше 0,12 МПа (для подпитки теплосетей). Деаэратор выполняет в тепловой схеме несколько функций: 1. Удаление из конденсата коррозионно-активных газов; 2. Нагрев конденсата – является подогревателем смешанного типа; 3. Является емкостью для приема высокотемпературных потоков воды и пара: например дренажи ПВД, пар из шторок клапанов; 4. Бак аккумулятор. Деаэратор является емкостью для запаса питательной воды, как правило он обеспечивает работу цикла; 5. Схема установки деаэратора позволяет создавать подпор для питательного насоса. Включение деаэратора в тепловую схему может быть осуществлено 2 способами: на отдельный отбор пара – менее экономичный; когда на деаэратор отводится часть пара идущего на 1 по ходу питательной воды ПВД – наиболее часто используемый способ.

Промежуточный перегрев пара и его влияние на КПД ТЭС

Промежуточный перегрев пара применяют для следующих целей: а) повышения степени сухости пара на выходе из турбины; б) повышения работоспособности пара и КПД турбины за счет подвода к пару дополнительной теплоты (если t¢0ср>t0ср, здесь t0ср, t'0ср – средняя температура подвода теплоты в цикле с промперегревом и без него соответственно); в) повышения начального давления пара p0 сверх сопряженного его значения. Промежуточный перегрев пара позволяет повысить КПД турбоустановки на 7 % , с учетом потерь теплоты – на 4 %. Цикл Ренкина с промежуточным перегревом пара изображен на рис. 3.5: 1–а – адиабатное расширение пара в I ступени турбины; а-b – перегрев пара в промежуточном пароперегревателе; в–2 – адиабатное расширение пара во II ступени турбины; 2–3 – конденсация пара в конденсаторе; 3–4 – сжатие воды в конденсатном и питательном насосах; 4–5 – подогрев воды до температуры насыщения в регенеративных подогревателях и водяном экономайзере; 5–6 – превращение воды в пар; 6–1 – перегрев пара в основном пароперегревателе.