Подогревателей смешивающего

а) тешюпередающие поверхности: оболочки тепловыделяющих элементов, парогенераторы и трубы подогревателей питательной воды, конденсаторов и холодильников;

Все последние BWR котлового типа являются одноконтурными проектами без парогенератора. На материалы конденсатора не накладывается ограничений, так как весь поток конденсата очищается фильтрацией и ионным обменом между конденсатором и реактором. Корпуса подогревателей питательной воды изготавливаются из углеродистой стали. Их поверхности подвергаются действию пара, содержащего высокие концентрации водорода и кислорода (см. гл. 4).

Образующиеся в кипящих реакторах отложения заметно влияют на тепловые и гидравлические характеристики установки. Отложения медно-никелевых окислов на АЭС Гарильяно неблагоприятно сказывались на перепаде давления и на расходе теплоносителя через активную зону [19]. На АЭС Гумбольдт-Бей [20] сформировались значительные, плотно сцепленные с металлом отложения, которые отслаивались при запуске, вызывая закупорку проходов и нарушение циркуляции. Поэтому на всех последующих кипящих реакторах предполагается трубки подогревателей питательной воды изготовлять из нержавеющей стали. При одновременном отказе от двойного цикла, использовании полнорасходной конденсатоочистки и циркалое-вых оболочек твэлов отложения меди и никеля в активной зоне удается устранить. К моменту написания настоящей работы данные по эксплуатации новых установок еще не появились.

Рис. 9. 10. Уровни излучения на внешней поверхности трубной доски парогенератора Дрезденской АЭС (1) и на внешней поверхности подогревателей питательной воды (2).

Отвод конденсата из регенеративных подогревателей питательной воды обычно осуществляется по каскадной схеме, т. е. из подогревателей повышенного давления в подогреватели более низких давлений. Однако ввиду большой разности давлений гаара в отдельных ступенях подогрева, а также вследствие изменения давления пара в нерегулируемых отборах при перем-енной нагрузке турбин, температурный потенциал конденсата полностью не используется. Часто конденсат греющего пара из подогревателей отводят в трубо-9*

На фиг. 1 показана принципиальная схема простейшей паротурбинной установки, включая паровой котел и систему подогревателей питательной воды (регенеративную систему). Пар при высоком давлении и температуре поступает из котла 25 по паропроводу / к турбине 6. Перед турбиной на паропроводе расположены запорный клапан 2, служащий для полного отключения неработающей турбины, и клапан автоматического затвЬра 3, который приводится в действие системой защиты турбины и, в случае необходимости, мгновенно прекращает доступ пара к турбине. На цилиндре турбины или в непосредственной близости от него расположены регулирующие клапаны 5 (на схеме ^показаны четыре регулирующих клапана), которые соединяются с коробкой клапана автоматического затвора паропроводом 4. В конструкциях паровых турбин встречаются два типа клапанных коробок: непосредственно соединенные с цилиндром турбины (приваренные к нему) или отдельно 6

Переход с параметров 90 ата, 500° на 130 ата, 565° дает на каждый 1 000 000 кет установленной мощности экономию топлива в 220 тыс. тонн в год; переход с параметров 130 ата, 565° на 240 ата, 580° дает дальнейшую экономию в топливе в 195 тыс. тонн. Экономия в топливе указана в условных единицах, исходя из предположения, что, сгорая, 1 кг топлива выделяет 7000 ккал. В действительности же средняя калорийность топлива ниже и цифры, показывающие действительную экономию топлива, будут выше указанных. На фиг. 1 показана принципиальная тепловая схема сравнительно простой паровой электростанции. Современные паротурбинные установки часто выполняются по значительно более сложным схемам: число подогревателей питательной воды достигает 8—10, в схему включаются испарители добавочной питательной воды, так как котлы очень высокого давления могут питаться только чистым дестиллятом. Турбины больших мощностей, работающие паром высоких параметров, состоят из нескольких цилиндров, через которые пар проходит последовательно. В наиболее современных установках пар, пройдя через цилиндр высокого давления, возвращается в котельную, где повторно подогревается до начальной температуры или близкой к ней, после чего направляется в цилиндр среднего давления для дальнейшего расширения. Намечаются к строительству паротурбинные установки с двумя промежуточными перегревами пара.

Можно, однако, представить себе схему, подобную изображенной на фиг. 68 и осуществленную в частности на германской электростанции Вест. Питательный насос первой ступени п. я. I прокачивает воду через ряд регенеративных подогревателей питательной воды, где она подогреваетоя с 90 до 150°. Параллельно этим подогревателям включен бак, рассчитанный1 на полное давление, создаваемое насосом п. н. I. При понижении нагрузки котельной питательный насос второй ступени п. н. II начинает подавать меньшее количество воды, первый же насос работает с полной производительностью, и избыток воды циркулирует в системе так, что нагретая в подогревателях вода 'понемногу заполняет весь бак— аккумулятор1 питательной воды, вытесняя холодную воду ив нижней его части. Таким образом, в> часы пониженной электрической нагрузки станции пар из турбины отбирается на подолрев питательной воды в максимальном количестве до момента окончания зарядки аккумулятора горячей водой. При росте электрической нагрувки это запасенное количество горячей воды поступает в насос второй ступени, а через подогреватели вода не прокачивается и пар для них из турбины не отбирается. Тем самым оказывается возможным, не увеличивая пропуска тара через впускные клапаны тур1бины, а следовательно, не увеличивая выработки тара котельной, повысить мощность турбины, пропуская весь пар через нее без отбора части ©го на регенеративный подогрев питательной воды. Котельная же до окончания разряда бака-аккумулятора будет получать подогретую заранее питательную воду, т. е. будет работать с той же тепловой нагрузкой и той же экономичностью, которые были до момента прекращения подачи на регенеративные отборы. • Поясним эту схему на примере.

Дутье ((пластических В 29 С 49/00-49/80; порошкообразных В 05 В) материалов', в устройствах для сжигания топлива F 23 L); Дым (предотвращение распространения В 08 В 15/00-15/04; удаление с использованием (центробежной силы В 04 С; электростатического эффекта В 03 С 3/00); химическая очистка В 01 D 53/34-53/36); Дымовые [газы {использование (для подогревателей питательной воды D 1/40 1/44; для регулирования температуры перегрева пара G 5/06-5/08) F 22; для сушки F 26 В 23/02 ; очистка и удаление (в промышленных печах F 27 D 17/00; в устройствах сжигания F 23 J, F 23 G 7/00); химическая очистка В 01 D 53/34); завесы (образование F 41 Н 9/06; составы для их (создания G 06 D 3/00; уменьшения G 10 L 10/02)); коробки, установка пароперегревателей в них F 22 G 7/10; трубы (F 04 Н 12/00, 12/28; дополнительные устройства для них F 23 J; концевые элементы и крепление F 23 L 17/02-17/14; насадки на них F 23 L; разрушение взрыванием F 42 D 3/02; судов В 63 Н 21/32; топочных устройств F 23 J)]; Дымогарные трубы, установка пароперегревателей в них F 22 С 7/02; Дымососы F 23 L 17/16, F 24 В 5/04; Дымоходы [в паровозах В 61 С 1/14; (жаротрубных паровых котлов В 7/18; установка пароперегревателей в них G 7/12) F22; (зданий, транспортных средств и т.п. J 11/00-11/12; конструктивные элементы J 13/00-13/08; крепление верхних частей или выводов L 17/12;

Предохранительные устройства {гидравлических и пневматических систем F 15 В 20/00; горелок F 23 D (для газообразного 14Д72-82); для жидкого 5/16 (форсунок)) топлива: двигателей F01 [внутреннего Ml 1/10, F 02 (В 77Д08-10), D 41/22); В 25 Д16-18); паровых машин В 31/(34-36); турбин D 21/(00-20)]; В 27 (деревообрабатывающих станков G (19-21)/00>; В 66 (оом-кратов и т. п. грузоподъемных механизмов F 17/00; лебедок, талей, полиспастов и т. п. D I/54-1/58; в пассажирских лифтах В 13Д24-28); подъемников В 5/00-5/28); В 61 <для ж.-д. транспортных средств F 19ДОО-10), К 13/04: в путевых устройствах управления ж.-д. транспортом 1/20, 23/00-25/08); измерительных приборов общего назначения G 01 D 3/08; используемые при обработке металлов давлением В 21 D 55/00; камер сгорания (топок) F 23 М И/(00-04); В 65 (конвейеров G 43/(00-10); упаковочных машин В 57/(00-18); этикетировочных устройств С 9/40-9/44); летательных аппаратов В 64 D 45ДОО-08); В 25 (в манипуляторах J 19/00; переносных инструментов ударного действия D 17/10); В 67 (машин для закрывания сосудов В 3/26: предотвращающие произвольный выпуск жидкости в устройствах для переливания D 5/32); насосов и насосных установок F 04 В 49/10: осветительных устройств F 21 V 15ДОО-04), 25.400-12); F 22 (парогенераторов В 37Д42-47); подогревателей питательной воды для паровых котлов D 1/14); подъемных кранов В 66 С 15/(00-04). 23Д88-94); прессов В 30 В 15/28, F 16 Р; шоковых (систем ДВС 15/10; электродвигателей И/10) F 02 N: В 26 (режущих (машин D 7/22-7,24; ручных инструментов В 29'(00-64))): систем (зажигания двигателей F 02 Р 11/(00-06): охлаждения F 01 Р 11 /(14-20); регулирования горения F 23 N 5/24; управления силовыми установками транспортных средств В 60 К 28/00; iienm/>,.i н>ног<> отопления F 24 D 19/10); для смазочных систем двигателей F 01 М 1/18-1/28, 11/00-12), F 02 В 39/14; В 01 (для смесителей F 13/04; для фильтров D 27/10, 35/'14)j

Регулирующие устройства [(автоматические 11/(00-60); гидравлические 11/60; программные 19/00) G 05 В; (аккумуляторов подогретой воды для паровозов 3/10; подогревателей питательной воды 1/12) F 22 D; (гидравлических прессов 15/(16-24); для прессов с механическим или гидравлическим приводом 15/(14-24)> В 30 В; грохотов и сит В 07 В 1/42-1/44; (для дверей и затворов подъемников 13/14-13/20; в подъемниках 1/00-1/52) В 66 В; в дробящих и измельчающих машинах В 02 С 25/00]

Серьезными недостатками подогревателей смешивающего типа являются также: повышенный расход электроэнергии на перекачку горячей воды с повышенным удельным объемом, работа перекачивающих насосов с переменным напором при нерегулируемых отборах пара, а также затруднения с хранением запаса горячей питательной воды на станции.

На фиг. 142в показана схема электростанции, имеющей двухвальный турбоагрегат с комбинированным паровым и газовым перегревом пара. Схема характеризуется применением регенеративных подогревателей смешивающего типа с весьма высоким подогревом питательной воды до 271° С

обусловленную установкой подогревателей смешивающего типа.

Интересны также проектные проработки ЛФ ОЭС секционных подогревателей смешивающего типа. При-

Применяемые для подогрева воды в установках содоизвестковой очистки водоподогреватели обычно выполняются в виде подогревателей смешивающего типа (фиг. 18). В ящике установлено несколько пароструйных нагревателей, куда поступает пар из общего парораспределителя. Вытекающий из сопла пар перемешивается с водой, конденсируется и подогревает воду. Выделяющиеся из воды неконденсирующиеся газы удаляются через воздушную трубку, размещённую в верхней крышке ящика. Для увеличения времени пребывания воды в ящике устроены перегородки, которые заставляют воду итти по пути, указанному жирной линией.

При «ручном» расчете в таком виде выражают уравнения теплового баланса подогревателей смешивающего типа, а также смесителей. Эти уравнения дополняют уравнениями материального баланса.

Конденсатные насосы первого подъема, как правило, тихоходные, что позволяет им работать с небольшим подпором на всасе; вследствие этого они имеют значительное число и неоптимальные характеристики ступеней. Конденсатные насосы второго подъема оказывается возможным выполнить на оптимальную частоту вращения. При этом экономичность всей установки повышается. Необходимость двух и более групп конденсатных насосов обусловливается также включением в схему подогревателей смешивающего типа (см. п. 3.9.1).

Таблица 3.20. Основные характеристики подогревателей смешивающего типа (завод-изготовитель — ТКЗ)

подогревателей смешивающего типа может быть определен по формуле [34]

насыщения в у'-м подогревателе; Ав. — энтальпия нагреваемой воды на выходе. Таким образом, при поверхностных подогревателях энтальпия воды на выходе каждого из них ниже, чем в случае подогревателей смешивающего типа, а давление пара в соответствующем отборе турбины выше.

Конденсатные насосы первого подъема, как правило, тихоходные, что позволяет им работать с небольшим подпором на всасе; вследствие этого они имеют значительное число и неоптимальные характеристики ступеней. Конденсатные насосы второго подъема оказывается возможным выполнить на оптимальную частоту вращения. При этом экономичность всей установки повышается. Необходимость двух и более групп конденсатных насосов обусловливается также включением в схему подогревателей смешивающего типа (см. п. 3.9.1).