Деаэрация питательной воды. Типы деаэраторов. Тепловой баланс деаэратора.

Принцип термической деаэрации

Термическая деаэрация основана на действии закона Генри-Дальтона.

Принцип состоит в следующем: в деаэраторах вода доводится до кипения. При этом идёт интенсивное парообразование и над поверхностью воды образуется паровая атмосфера и парциальное давление других газов здесь равно нулю. Это связано с принципом выравнивания концентрации в этих средах.

Термическая деаэрация – универсальная, то есть она позволяет удалять все газы.

Селективная деаэрация позволяет удалить какое то количество газов, снижая Рп до нуля.

Закон Генри Дальтона гласит: количество газа, растворимого в воде прямо пропорционально парциальному давлению газа над водой.

Деаэраторы электростанций

Главным устройством, удаляющим газы из питательной воды является деаэратор.

Главным устройством, удаляющим газы из питательной воды является деаэратор.

Основные условия обеспечения эффективности удаления газов в деаэраторе:

1)Вода должна кипеть и образовывать паровую атмосферу;

2)Газы должны выделяться из воды быстро (2-3 секунды)

3)Пониженная вязкость воды – определяется температурой насыщения (чем t_s выше, тем выше вязкость воды)

Вакуумные деаэраторы

Кипение обеспечивается с помощью греющего пара или для деаэраторов с Р> 1 атм работают на перегретой воде. При попадании в деаэратор давление падает и вода вскипает.

Необходимая скорость газов обеспечивается за счёт огромной поверхности контакта пара и воды путём струйно-капельного кипения и барботажа в деаэраторе.

Плёночные деаэраторы

Возможно создание большой поверхности за счёт плёночного движения воды в деаэраторе, где выполняется засыпка, по которой вода течёт тонкой струйкой вниз. Снижение вязкости достигается за счёт повышения давления.

Типы деаэраторов.

I) По назначению

1) Деаэраторы питательной воды (6-7 атм) устанавливаются в рассечку между группой ПВД и ПНД.

2) Деаэраторы добавочной воды – являются деаэраторами атмосферного типа (1,2 атм). Устанавливаются после ХВО.

3) Деаэраторы подпиточной воды тепловых сетей

II) По способу обогрева воды

1) C внутренним подогревом воды внешним паром

2) С внешним подогревом воды – деаэраторы вакуумного типа, применяются в тепловых сетях и на водогрейных котельных.

III) По давлению греющего пара

1) Повышенного давления (6-7 атм.)

2) Атмосферного давления (1,2 атм.)

3) Вакуумного типа

4) Скользящего давления

IV) По конструкции

1) Струйно-капельного тарельчатого типа с барботажем и без него.

2) Плёночного типа – вертикальные и горизонтальные.

Требования к деаэраторам

По правилам ПТЭ: при Ро<10 МПа содержание О₂ <20 мг/кг, при Ро>10 МПа содержание О₂ <10 мкг/кг.

Остатки кислорода после деаэрации удаляются с помощью гидрозингидрата.

Тепловой расчёт деаэратора

Задача расчёта: определение расхода греющего пара на деаэратор.

Эта задача решается на основании теплового и материального баланса деаэратора.

Уравнение теплового баланса

Выбор парогенераторов для электростанций различных типов. Назначение питательных насосов. Электропривод и турбопривод питательных насосов.

Техническое водоснабжение ТЭС. Потребности воды на ТЭС. Определение расхода охлаждающей воды для конденсации пара. Преимущества и недостатки основных систем водоснабжения. Охладители оборотной системы водоснабжения.

Источники водоснабжения ТЭС: поверхностные воды из рек, озер, морей, водохранилищ, а также подземные воды.

Системы водоснабжения:

1. прямоточная

2. оборотная

3. смешанная

Прямоточная система водоснабжения:

Забираем воду из реки и после конденсатора сбрасываем обратно в реку . Применяется тогда, когда из реки можно получить воду в количестве, полностью обеспечивающем потребность ТЭС, причем подогретая вода сбрасывается вниз по течению реки и больше к водозаборному сооружению не поступает. Если источником водоснабжения служит море или большое озеро, подогретая вода отводится на расстояние от водозаборного сооружения.

Преимущества: не надо дополнительных сооружений.

Недостатки: нельзя использовать все время прямоточное водоснабжение. Прямоточное водоснабжение нужно там, где большой расход воды проходит через течение реки и небольшая мощность.

Оборотная система водоснабжения:

Основная масса воды, прошедшая через конденсатор, поступает в охладители и затем опять используется для охлаждения конденсатора. Свежая добавочная вода подается в количестве, необходимом для восполнения потерь в охладителях.

Преимущества: можно использовать при большой мощности ТЭС

Недостатки: нужны дополнительные сооружения.

Используют следующие охладители:

1. Пруд-охладитель: наибольшее распространение на КЭС большой мощности.

Для охлаждения воды иногда используют естественные водоемы – озера, но в большинстве случаев пруды образуются сооружением плотин на малых реках.

Охлаждающая способность зависит от площади его активной зоны, в состав которой входят транзитный поток (часть акватории пруда, занятая циркуляционным потоком) и водоворотная зона.

На каждый кВт установленной мощности должно быть 5 - 8 м² поверхности пруда. В городе неприменимы. При недостаточной поверхности пруда сооружают 2 и более прудов-охладителей. Наиболее полно обычно используется поверхность пруда вытянутой формы (большая относительная площадь транзитного потока).

2. Градирни: искусственный охладитель, используют когда площадка ТЭС находится на большом расстоянии по отношению к источнику водоснабжения. Типичны для ТЭЦ.

Охлаждение воды происходит путем отдачи тепла воды воздуху, проходящему через основную рабочую часть градирни – оросительное устройство снизу вверх под действием естественной или искусственной тяги. Применяют следующие оросительные устройства: капельного, пленочного или смешанного типа.

3. Брызгальные устройства: искусственный охладитель

Представляют собой систему трубопроводов с установленными на них соплами (брызгалами), разбрызгивающими теплую воду, подводимую к ним под напором из бассейна через конденсаторы. Воды выбрасывается из сопл в виде фонтана, создается большая поверхность соприкосновения охлаждаемой воды с воздухом и происходит ее охлаждение вследствие отдачи тепла воздуху.

Смешанная система водоснабжения:

Применяется если при прямоточной системе в отдельные маловодные периоды расход реки не обеспечивает подачу на ТЭС всего требуемого количества воды. Недостающее количество может быть подано за счет подмешивания части подогретой воды к речной.