Регенеративные теплообменники

котла до состояния перегретого пара. Пар, расширяясь в ступенях турбины 2, приводит во вращение ротор турбины и соединенный с ним ротор электрического генератора /, в котором возбуждается электрический ток. Вырабатываемая электроэнергия с помощью повышающих трансформаторов 30 преобразуется в ток высокого напряжения и передается потребителям. В турбине пар расширяется и охлаждается. После турбины пар поступает в конденсатор 28, в котором поддерживается разрежение. Воду в конденсатор подают из природного или искусственного источника 24 циркуляционными насосами 25, расположенными в насосной стандии 23. Полученный конденсат насосами 32 перекачивается через обессоливающую установку и подогреватели низкого давления (ПНД) 31 в деаэратор 4. Здесь при температуре, близкой к температуре насыщения, происходит удаление растворенных в воде газов, вызывающих коррозию оборудования, и подогрев воды до температуры насыщения. Восполнение потерь конденсата (утечки через неплотности в трубопроводах станции или в линиях потребителей) производится химически очищенной в специальных установках 29 водой, добавляемой в деаэратор. Дегазированная и подогретая вода (питательная вода) подается питательными насосами 27 в регенеративные подогреватели высокого давления (ПВД) 26, а затем в котел. Цикл преобразования рабочего тела повторяется. Под рабочим телом понимается пар и используемая для этого вода, которую получают специальной обработкой.

Регулирующая ступень 6 выполнена одновенечной; из камеры за этой ступенью, служащей для выравнивания параметров пара по окружности, пар поступает последовательно в шесть ступеней давления активного типа. Во всех ступенях сопловые лопатки 7 расположены в диафрагмах, которые в свою очередь крепятся в обоймах 1 и 6 (рис. 4.13). Обоймы ЧСД образуют камеры отборов пара в регенеративные подогреватели. После расширения в ЧСД пар поступает в паросборник 13 (см. рис. 4.12) и из него по трубопроводу в ЦНД.

а — со смешением пара и воды; б — без смешения пара и воды; / — котел; 2 — пароперегреватель; 3 — паровая турбина; 4 — конденсатор; 5 — насос; 6 — смешивающий регенеративный подогреватель; 7—9 — поверхностные регенеративные подогреватели

В реальных ПТУ применяют неоднократный ступенчатый отвод теплоты путем отбора некоторого количества пара из промежуточных и последних ступеней турбины. Отобранный пар направляют в регенеративные подогреватели, где он конденсируется. При осуществлении регенеративного подогрева возможны различные схемы использования пара и конденсата (рис. 4.19).

В ПГУ третьего типа отработавшие в ГТУ газы направляются в газовый подогреватель 14 питательной воды, где утилизируется теплота этих газов, количество которой может быть достаточным для того, чтобы отключить регенеративные подогреватели питательной воды в паротурбинной части ПГУ.

Принципиальная тепловая схема КЭС приведена на рис. 9.1, а. Полученный в котле 1 свежий пар направляется в часть высокого давления 2 турбины, расширяется здесь и возвращается для перегрева в котел. Пар после промежуточного перегрева в котле 1 поступает в часть низкого давления 3, отработавший пар направляется в конденсатор 4. Из конденсатора конденсатным насосом 5 конденсат подается в регенеративный подогреватель низкого давления (ПНД) 6, а затем в деаэратор 7, который предназначен для дегазации воды и состоит из деаэратной колонки и питательного бака. Питательный насос 8 подает конденсат (питательную воду) в регенеративные подогреватели высокого давления (ПВД) 9 и котел 1. В подогреватели 6 и 9 пар для подогрева поступает из частей соответственно низкого и высокого давления турбины. Пар одного из отборов части низкого давления 3 турбины используется для термической деаэрации конденсата. Тракт от конденсатора до питательного бака деаэратора называют конденсатным, а от деаэратора до котла — питательным.

Схемы теплоснабжения потребителей, использующие непосредственно рабочее тело контура, называют открытыми; использующие паропреобразователь или бойлер — закрытыми. Соответственно различают ТЭЦ, работающие по открытой или закрытой схеме. Пар, расширяющийся в части низкого давления 3 турбины, конденсируется в конденсаторе 4 и конденсатным насосом 5 направляется в регенеративные подогреватели низкого давления 6, деаэратор 7, далее питательным насосом 8 в подогреватели высокого давления 9 и котел 1.

Схемы ТЭЦ с различными турбинами приведены на рис. 23.7. Условно в этих схемах не показаны регенеративные подогреватели.

__^^_^^^^^^^^^^^^ II — машинное отделение (машинный зал); III — береговая водонасосная установ-~~^^~^^~^^~^^~^~~~~ ка; 1 — угольный склад; 2 — дробильная установка; 3 — водяной экономайзер; 4 — пароперегреватель; 5 — паровой котёл; 6 — топочная камера; 7 — пылеугольные горелки; 8 — паропровод от котла к турбине; 9 — барабанно-шаровая угольная мельница; 10 — бункер угольной пыли; 11 — бункер сырого угля; 12 — щит управления блоком электростанции; 13 — деаэратор; 14 — паровая турбина; IS — электрический генератор; 16— электрический повышающий трансформатор; 17 — паровые конденсаторы; IS — трубопроводы охлаждающей воды; 19 — конденсатные насосы; 20 — регенеративные подогреватели низкого давления; 21 — питательный насос; 22 — регенеративные подогреватели высокого давления; 23 — дутьевой вентилятор; S4 — золоуловитель; 25 — выход шлака, золы; ЭЭ — электрическая энергия

перегретый пар направляется в обычную турбину 6 с нерегулируемыми отборами пара из промежуточных ступеней для регенеративного подогрева питательной воды (на схеме регенеративные подогреватели, как и в» предыдущем случае, показаны условно, позиции 8—13 означают то же, что и на рис. 32-11).

котла до состояния перегретого пара. Пар, расширяясь в ступенях турбины 2, приводит во вращение ротор турбины и соединенный с ним ротор электрического генератора /, в котором возбуждается электрический ток. Вырабатываемая электроэнергия с помощью повышающих трансформаторов 30 преобразуется в ток высокого напряжения и передается потребителям. В турбине пар расширяется и охлаждается. После турбины пар поступает в конденсатор 28, в котором поддерживается разрежение. Воду в конденсатор подают из природного или искусственного источника 24 циркуляционными насосами 25, расположенными в насосной станции 23. Полученный конденсат насосами 32 перекачивается через обессоливающую установку и подогреватели низкого давления (ПНД) 31 в деаэратор 4. Здесь при температуре, близкой к температуре насыщения, происходит удаление растворенных в воде газов, вызывающих коррозию оборудования, и подогрев воды до температуры насыщения. Восполнение потерь конденсата (утечки через неплотности в трубопроводах станции или в линиях потребителей) производится химически очищенной в специальных установках 29 водой, добавляемой в деаэратор. Дегазированная и подогретая вода (питательная вода) подается питательными насосами 27 в регенеративные подогреватели высокого давления (ПВД) 26, а затем в котел. Цикл преобразования рабочего тела повторяется. Под рабочим телом понимается пар и используемая для этого вода, которую получают специальной обработкой.

Регенеративные теплообменники и теплообменники с промежуточным теплоносителем работают фактически по од-

тивные теплообменники незаменимы для высокотемпературного (/>1000°С) подогрева газов, поскольку жаростойкость металлов ограничена, а насадка из огнеупорных кирпичей может работать при очень высоких температурах. Иногда регенеративные теплообменники выгодно использовать и для охлаждения запыленных газов, которые способны быстро изнашивать или забивать трубки рекуператоров.

В состав ГТУ обычно входят камера сгорания, газовая турбина, воздушный компрессор, теплообменные аппараты различного назначения (воздухоохладители, маслоохладители системы смазки, регенеративные теплообменники) и вспомогательные устройства (маслонасосы, элементы водоснабжения и др.).

Регенеративные теплообменники и теплообменники с промежуточным теплоносителем работают фактически по одному и тому же принципу, заключающемуся в том, что теплота от одного теплоносителя к другому переносится с помощью какого-то третьего — вспомогательного вещества. Это вещество (промежуточный теплоноситель) нагревается в потоке горячего теплоносителя, а затем отдает аккумулированное тепло холодному теплоносителю. Для этого необходимо либо переносить сам промежуточный теплоноситель из одного потока в другой, либо периодически переключать потоки теплоносителей в теплообменнике периодического действия-(рис. 14.4).

В регенеративных теплообменниках в качестве промежуточного теплоносителя используется твердый достаточно массивный материал — листы металла, кирпичи, различные засыпки. Регенеративные теплообменники незаменимы для высокотемпературного (г>1000°С) подогрева газов, поскольку жаростойкость металлов ограничена, а насадка из огнеупорных кирпичей может работать при очень высоких температурах. Иногда регенеративные теплообменники выгодно использовать и для охлаждения запыленных газов, которые способны быстро изнашивать или забивать, трубки рекуператоров.

/-сепаратор-перегреватель; 2-турбина низкого давления; 3- генератор: 4- конденсатор; 5-конденсационный насос; 6 - регенеративные теплообменники; 7 - испарител»; «-"""а-ТРЛКНЫЙ насос- 9- реактор: 10 - промежуточный теплообменник- "/-пароперегреватель; 12-турбина высокого давления

в) регенеративные теплообменники с промежуточным теплоносителем (этиленгликоль, фреон и др.);

В конце десятой пятилетки на отдельных предприятиях Министерства электронной промышленности начали внедрять вращающиеся регенеративные теплообменники (ВРТ). На 1981—1985 гг. большая часть промышленных министерств и ведомств имеет задания по использованию теплоты вентиляционных выбросов. Се-

шения кокса. Термические КПД японских ТЭС — самые высокие в мире, несмотря на строгие требования по охране воздушного бассейна от загрязнения (рис. 5). В цементной промышленности применение новых печей с предварительным нагревом суспензии повысило КПД на 30% и более по сравнению с КПД стандартной печи. В других отраслях промышленности за последние годы получили широкое распространение различные устройства, предназначенные для экономии энергии, например регенеративные теплообменники.

/—реактор; 2 — теплообменник (натрий—натрий); 3 — главный циркуляционный насос первого контура; 4 — парогенератор; 5 — буферная емкость; 6 — циркуляционный насос второго контура; 7 — турбогенератор; 8 — конденсатор; 9 — конденсатный насос; 10— установка для очистки конденсата; 11 — регенеративные теплообменники; 12 — деаэратор

/ — активная зона и зона воспроизводства горючего; 2 — главные циркуляционные насосы; 3 —теплообменники; 4—секционные парогенераторы; 5 — коллекторы; 6 — турбогенераторы; 7 — деаэратор; 8 — насосы; 9 — регенеративные теплообменники; 10 — конденсаторы;