Прямоточном водоснабжении

В прямоточном парогенераторе по мере движения потока один режим переходит в другой и, следовательно, в каждом витке могут существовать вое четыре режима. Однако с увеличением давления снарядный режим становится все более неустойчивым и при давлениях выше 3,5—4,0 МПа -'пузырьковый режим непосредственно

В прямоточном парогенераторе

Особенности теплового расчета прямоточных парогенераторов. В прямоточном парогенераторе приходится учитывать различие в интенсивности работы отдельных участков испарителя. При паросодержании 60—70% и более по ходу испаряемой воды наступает резкое ухудшение теплообмена вследствие нарушения режима устойчивого омывания поверхности нагрева кипящей жидкостью. В связи с этим начальный участок испарителя рассчитывают по формулам для развитого кипения в трубах, а на участке с паросодержанием более 60—70% коэффициенты теплоотдачи принимаются теми же, что и для пара. Некоторое занижение среднего коэффициента теплопередачи при этом идет в запас расчета.

Аналогичный змеевик установлен на первом отечественном прямоточном парогенераторе на ТЭЦ № 9 Мосэнерго.

Рис. 35. Схема опытного змеевика, установленного на прямоточном парогенераторе ГЩ-41 Конаковской ГРЭС.

Приведенные графики характеризуют наличие различных областей теплообмена в прямоточном парогенераторе. Во входном участке парогенератора имеет место экономайзерный режим, сопровождающийся перегревом жидкости сверх температуры насыщения (область перегрева жидкости). После достижения определенной величины перегрева температура калия падает до 5 ^ g значения, близкого к абсолютной7^ * температуре насыщения Тs, и насту- ell f пает область интенсивного тепло- •§•1г обмена (высокие значения а). При^*1* g достаточно высоких паросодержа- ^f ? ниях происходит постепенное ухудшение теплоотдачи (переходная область). Затем начинается область ухудшенного теплообмена (низкие значения ос).

На рис. 5 представлен график зависимости a/ps°'15=/ (q)-Приведены опытные данные по кипению калия в большом объеме [4] и в трубах [1] (табл. 2 и 3) и данные [6 — 8]. Линия, проведенная на графике, соответствует зависимости (3). Как видно из графика, эта зависимость удовлетворительно согласуется с опытными данными по кипению в трубах (основная масса точек дает разброс +60%) и может быть использована для расчета теплоотдачи при кипении калия в прямоточном парогенераторе (в области интенсивного теплообмена).

Рис. 7. Условное распределение пара и жидкости в прямоточном парогенераторе.

Применение жидких металлов в качестве рабочего тела паросиловых энергетических установок вызвало необходимость создания парогенератора металлического пара и всестороннего изучения процесса кипения металлов в трубах. Ниже приведены результаты исследования теплоотдачи и температурного режима при кипении калия в прямоточном парогенераторе.

При кипении жидкости в прямоточном парогенераторе паро-содержание рабочего тела постепенно увеличивается от нуля до единицы (по ходу движения потока). При этом увеличивается также скорость парожидкостной смеси и изменяется структура двухфазного потока, последовательно переходя от пузырькового течения к пробковому, а затем к кольцевому, дисперсно-кольцевому и чисто дисперсному режиму движения потока.

Подразделение по физическим признакам не всегда совпадает с конструктивным разграничением парогенератора. Так, в экономайзере вода либо не догревается до температуры насыщения, либо частично испаряется. В прямоточном парогенераторе не фиксируется конец испарения. То же по существу имеет место в барабанных парогенераторах с регулированием перегрева впрыском питательной воды.

Источниками водоснабжения могут быть различные водоемы: реки с достаточным дебитом воды, моря, озера и подземные воды, забираемые, например, из артезианских скважин. Систему водоснабжения электростанции, основанную на использовании водоема, ресурсы которого значительно превышают потребность электрической станции в воде, называют прямоточной. При прямоточном водоснабжении холодная вода забирается из водоема специальными насосами, установленными в зависимости от разности в уровнях водоисточника и здания электрической станции либо в самом здании электрической станции (при небольшой высоте всасывания воды), либо в отдельном здании, расположенном на берегу водоисточника или вблизи от него (при большой высоте подачи воды). Нагретую воду после конденсаторов обычно отводят по самотечным каналам в тот же водоем, но на таком расстоянии от водозабора, которое исключало бы засасывание насосами теплой воды. Перед насосами устанавливают водоприемные устройства с решетками и сетками для очистки воды от механических примесей.

Проблемы рационального использования водных и земельных ресурсов района КАТЭКа детально исследуются в Институте географии СО АН СССР (ИГСО). По оценкам этого института, район КАТЭКа характеризуется напряженным водным балансом. В частности, водный баланс наиболее изученного южного района западной части КАТЭКа, включающий и подземные источники, к началу строительства КАТЭКа обеспечивался лишь с небольшим избытком. Ни одна из рек района не сможет обеспечить потребности даже одной станции при прямоточном водоснабжении. Поэтому для всех ТЭС предусмотрены оборотные системы водоснабжения с использованием в качестве охладителей водохранилищ, испарительных градирен, конвективно-испарительных установок.

При малых расходах воды в реке электростанция работает на прудовом (фиг. 231,а,, а при больших расходах — на прямоточном водоснабжении (фиг. 231,6). По схеме, изображенной на фиг. 231,а, теплая вода поступает через переключательный колодец 5 в верхний бьеф, который используется как пруд-охладитель. По схеме 231,6 щиты в колодце 5 опущены и выхода воды в верхний бьеф нет. Соответствующие переключения производятся в колодце 9.

Зимой количество воды при прудовом и прямоточном водоснабжении может быть резко (на 40 — 50%) уменьшено, так как температура воды падает до 4—5° С и ниже.

Техническое водоснабжение, состоящее из водоприемника и насосной (при прямоточном водоснабжении), насосной и охладителей (брызгальные бассейны, градирни или охладительные пруды) — при замкнутом водоснабжении.

При прямоточном водоснабжении с забором воды из реки, озера, труда или водохранилища в трубках конденсатора очень мало образуется твердых отложений в виде накипи, так как температура охлаждающей воды t^ обычно не превышает 36°С.

При прямоточном водоснабжении с забором воды из реки, озера или пруда в трубках конденсатора обычно мало образуется твердых отложении в виде накипи. Твердые отложения в них в виде карбонатной накипи происходят преимущественно при обратном водоснабжении (с градирнями и брызгальиымн бассейнами) и там, где охлаждающая вода обладает большой временной (карбонатной) жесткостью и имеет высокую температуру.

При прямоточном водоснабжении и чистой воде (J = 0,80 -ь -«-0 ,.85.

При прудовом или прямоточном водоснабжении надо перенести всасывание береговых насосов на место с более низкой температурой или защитить всасывающий приямок от попадания в него теплой воды.

ас = 0,85—0,9 при прямоточном водоснабжении и слабой минерализации воды;

Рис. 6.30. Схема трубопроводов охлаждающей воды при прямоточном водоснабжении: