Конденсата питательной

Интенсивность теплоотдачи при пленочной конденсации В 5— 20 раз меньше, чем при капелыпй. Это объясняется тем, что при пленочной конденсации теплообмен между паром и поверхностью нагрева осуществляется через слой конденсата, имеющий значительное тепловое сопротивление; при капельной конденсации значительная часть тепла передается через очень тонкую пленку между каплями. Для жидких металлов тепловое сопротивление пленки конденсата относительно мало, поэтому различие в характере конден-

Пар, достигший поверхности раздела фаз, конденсируется. При этом выделяется теплота фазового перехода /7п,ш>в— '(»п,пов — 1ж,пов)/п,пов-Теплота фазового перехода вместе с теплом, переданным конвективной - теплоотдачей, переносится "К твердой стенке, на которой находится конденсированная фаза. Перенос теплоты через движущуюся пленку конденсата определяется конвективным теилообменом, описанным ранее (см. гл. 12). Твердой стенке передается и некоторая теплота переохлаждения конденсата относительно ?Пов, так как температура по толщине пленки изменяется от tnOE до tc (рис. 14-6). Большей частью теплота переохлаждения конденсата невелика и во многих

и конденсата, а термическое сопротивление конденсата относительно мало.

В уравнении (2-4-6) член /пов/" учитывает перенос в стенку теплоты фазового перехода, член /Пов(Аж.пов — Лж.с) — теплоты переохлаждения конденсата относительно йж.пов (конвективный теплообмен), член аАТя — конвективную теплоотдачу от парогазовой смеси к жидкости; эта. часть соответствует теплоте, переданной теплопроводностью на границе у— +8. Уравнение (2-4-6) представляет :, собой более конкретную запись уравнения (2-2-16).

В уравнения (3-1-4) — (3-1-7) (входит переменная толщина пленки 5 = 6 (я). Переменность б обусловлена непрерывным вдоль х поступлением конденсата в пленку. Если полагать, что теплота, отданная стенке, есть теплота фазового перехода, т. е. если пренебречь теплотой переохлаждения конденсата относительно температуры насыщения, приращение расхода пленки на элементе поверхности dx-l можно выразить следующим образом:

Если пренебречь теплотой переохлаждения конденсата относительно температуры насыщения (cp/K
При конденсации расход изменяется вдоль пленки. Пренебрегая переохлаждением конденсата относительно температуры насыщения, изменение расхода можно представить следующим образом:

С точки зрения возможности достижения максимальной тепловой экономичности одноступенчатого цикла представляет интерес рассмотрение циклов на рабочих телах с высокой критической температурой (прежде всего жидких металлов), в которых процесс генерации пара происходит при максимальной температуре цикла. Применение жидкостей с высокой температурой кипения при сравнительно низких давлениях пара обеспечивает ряд преимуществ энергетических установок. Более низкое давление (по сравнению с водяным паром) облегчает и упрощает конструкции оборудования. Более благоприятное соотношение теплоемкости жидкой фазы и теплоты парообразования позволяет получить высокий к. п. д. без регенеративного подогрева конденсата. Относительно малая теплоемкость паровой фазы позволяет не прибегать к перегреву пара без существенного снижения к. п. д., что невозможно на водяном паре.

1 ) Опытные значения коэффициентов теплоотдачи при конденсации паров жидкометалличеоких теплоносителей независимо от смачиваемости ими поверхности охлаждения значительно ниже теоретических, вычисленных по формулам Нуссельта. Отсюда следует, что при конденсации паров этих теплоносителей основное термическое сопротивление сосредоточено на границе пара и конденсата. Относительно этого сопротивления термическое сопротивление пленки конденсата мало. Таким образом, при конденсации паров жидкометаллических теплоносителей вид -конденсации (капельный или пленочный) значительно меньше влияет на интенсивность теплообмена, чем при конденсации паров ионных и органических теплоносителей. 270

При конденсации паров веществ с большой теплотой фазового перехода (в том числе водяного пара) и при достаточно большом содержании пара в смеси конвективная теплоотдача от смеси к пленке конденсата относительно мала по сравнению с переносом тепла вследствие массоотдачи. В этом случае можно принять а~0. При конденсации водяного пара можно также пренебречь термическим сопротивлением на границе раздела фаз, положив ЛгржО (если давление пара не очень мало). Термическое сопротивление пленки конденсата йпп=1/ак, где ак можно определить по соответствующим уравнениям для теплоотдачи при пленочной конденсации чистого движущегося пара. Для пучков горизонтальных труб ак вычисляется по уравнениям (2-145) и (2-146). _

При подготовке конденсационной установки открывают приемный и отливной клинкеты и пускают главный циркуляционный насос с пониженной производительностью. (Заполняют сборник конденсата питательной водой и включают конденсатный насос на рециркуляцию (через холодильники эжекторов и обратно в конденсатор).

Добавок такой воды, содержащей кислоты и органику, в основной конденсат отравлял аниониты БОУ. В результате качество конденсата, питательной воды и пара заметно понижалось не только из-за плохой работы БОУ, но и вследствие термолиза органических соединений, кислые продукты разложения которых приводят к снижению рН питательной воды до 5,8, повышению ее электропроводимости до 0,8 мкСм/см. Ухудшения водного режима, связанные с проскоком органики, полностью исчезли после ввода в работу на ТЭЦ-23 предочистки с коагуляцией.

Для обессоленного конденсата, питательной воды, перегретого пара и конденсата турбин для создания величины рН« 8,8 н-9,0 требуется концентрация пиперидина 1,2—1,3 мг/л. Пиперидин обладает более высоким коэффициентом распределения между водой и паром, чем аммиак. При давлении 6,8-105 Па ,(7 кгс/см2) и температуре 180°С коэффициент распределения пиперидина между жидкой и паровой фазами равен 0,7, а аммиака — 0,15. При такой величине коэффициента распределения пиперидина на блоках с прямоточными котлами при конденсации греющего пара подогревателей низкого давления и мятого пара в конденсаторе турбины в сконденсированной пленке будет обеспечено присутствие до 60— 70% пиперидина от общего количества поступающего с паром. При концентрации пиперидина в питательной воде 1,2—1,3 мг/л концентрация его с учетом термического разложения в паре за котлом будет составлять около 0,7 мг/л. Последнее обстоятельство позволяет считать, что при конденсации греющего пара ПНД и пара в конденсаторе будет обеспечено рН питательной воды на уровне 8,0.

С ростом количества пиперидина, расходуемого по питательному тракту блока, рН питательной воды изменяется очень незначительно: при концентрациях его 1,0—2,0 мг/л величина рН питательной воды остается неизменной. Эти данные указывают на то, что при движении конденсата по питательному тракту пиперидин не только расходуется на создание щелочной реакции, но и аккумулируется на внутренних поверхностях трубопро-

Утечки конденсата или питательной воды через неплотности в сальниках насосов в практических условиях составляют существенную величину. Эту величину можно определить по формуле

где GJT —утечки^ конденсата (питательной^ воды), кг/ч;

GCM. — измеряемая утечка смеси конденсата и охлаждающей воды из сальников насоса, кг/ч; З0.в — солесодер-жание воды, поступающей для охлаждения сальниковых втулок, мг/кг; SCM — солесодержание смеси конденсата (питательной воды) и охлаждающей воды, вытекающей из сальников насоса, мг/кг; SK — солесодержание конденсата (питательной воды), поступающей в насос,мг/кг.

Экономию топлива можно получить от сбора конденсата и питательной воды, сливаемых из оборудования. При проведении мероприятий в этом направлении следует руководствоваться следующими рекомендациями. 13* 195

1 — паропровод свежего пара из котельной; 2 — запорный клапан; 3 — клапан автоматического затвора турбины; 4 — паропровод, соединяющий клапан 3 с четырьмя регулирующими клапанами 5 турбины; 5 — регулирующие клапаны; 6 — паровая турбина; 7 — электрический генератор- 8 — паропровод пара, отбираемого от турбины для подогрева конденсата в подогревателе 18- 9 — паропровод отбора пара к подогревателю 19; 10 — то же, что S, но к подогревателю (деаэратору) 21- 11 — то же, что 10, но к подогревателю высокого давления 23; 12 — конденсатор; 13 — трубопровод охлаждающей воды конденсатора 12; 14 — насос конденсата; 15 — паровой эжектор- 16 — дренаж гпею-щего пара подогревателя IS; .17 — то же, что 16, но подогревателя 23; 18, 19, 21, 23 — подогреватели конденсата (питательной воды паровых котлов); 20 — то же, что 17, но подогревателя 23- 22 — питательный насос; 24 — трубопровод питательной воды, идущий к котлам; 25 — паровой котел- 26 —

Основными элементами принципиальной тепловой схемы являются схемы регенеративного подогрева конденсата (питательной воды), схемы подготовки питательной и добавочной воды и отпуска тепла со станции. С х ема регенеративного подогрева питательной воды определяется на основе общих требований высокой надежности и экономичности принятым типом турбогенераторов, температурой питательной воды котельного агрегата, системой деаэрации и схемой включения деаэратора, типом и параметрами регенеративных подогревателей и питательных насосов. Выбор температуры питательной воды при регенеративном ее подогреве на установках с отечественным оборудованием определяется стандартом, приведенным в табл. 30 и 32.

Повышение надежности достигается, главным образом, уменьшением числа подогревателей высокого давления, числа насосов для перекачки конденсата турбин и питательной воды (промежуточные перекачивающие насосы), в особенности горячей воды, числа дренажных насосов.