Подогреватель питательной воды - Feedwater heater

А Цикл Ренкина с двумя паровые турбины и один открытый нагреватель питательной воды.

А подогреватель питательной воды это электростанция компонент, используемый для предварительного нагрева воды, подаваемой в пар создание котел.[1][2][3] Предварительный нагрев питательной воды снижает необратимость парообразования и, следовательно, улучшает термодинамическая эффективность системы.[4] Это снижает эксплуатационные расходы завода, а также помогает избежать тепловой удар к металлу котла при возвращении питательной воды в паровой цикл.

В паровой электростанции (обычно моделируемой как модифицированная Цикл Ренкина ), нагреватели питательной воды позволяют очень постепенно доводить питательную воду до температуры насыщения. Это сводит к минимуму неизбежные необратимости, связанные с передачей тепла рабочей жидкости (воде). См. Статью о второй закон термодинамики для дальнейшего обсуждения таких необратимость.

Обсуждение цикла и объяснение

Энергия, используемая для нагрева питательной воды, обычно получается из пара, отбираемого между ступенями паровая турбина. Поэтому пар, который будет использоваться для выполнения работы по расширению турбины (и, следовательно, для выработки электроэнергии) не используется для этой цели. Процент от общего массового расхода пара цикла, используемого для нагревателя питательной воды, называется фракция экстракции[4] и должны быть тщательно оптимизированы для максимальной мощности установки тепловая эффективность поскольку увеличение этой доли вызывает уменьшение выходной мощности турбины.

Подогреватели питательной воды также могут быть "открыто" или "закрыто"  теплообменники. Открытый теплообменник - это теплообменник, в котором отбираемый пар может смешиваться с питательной водой. Для этого типа нагревателя обычно требуется подающий насос как на входе, так и на выходе, поскольку давление в нагревателе находится между давлением в бойлере и конденсатор давление. А деаэратор является частным случаем открытого нагревателя питательной воды, который специально разработан для удаления неконденсируемых газов из питательной воды.

Закрытые подогреватели питательной воды обычно кожухотрубные теплообменники где питательная вода проходит по трубам и нагревается отборным паром турбины. Для них не требуются отдельные насосы до и после нагревателя для повышения давления питательной воды до давления отобранного пара, как в случае открытого нагревателя. Однако отобранный пар (который, скорее всего, почти полностью конденсируется после нагрева питательной воды) должен быть затем дросселирован до давления конденсатора. изэнтальпический процесс, который приводит к некоторым энтропия выигрыш с небольшим снижением общей эффективности цикла:

Многие электростанции включают ряд нагревателей питательной воды и могут использовать как открытые, так и закрытые компоненты. Нагреватели питательной воды используются как на электростанциях, работающих на ископаемом, так и на атомном топливе.

Экономайзер

Основная статья: Экономайзер

Экономайзер служит той же цели, что и нагреватель питательной воды, но технически отличается, так как не использует циркуляционный пар для нагрева. На предприятиях, работающих на ископаемом топливе, в экономайзере используется самая низкая температура. дымовые газы от печь для нагрева воды до того, как она попадет в собственно котел. Это позволяет теплопередаче между печью и питательной водой происходить через меньший средний градиент температуры (для парогенератора в целом). Следовательно, эффективность системы дополнительно увеличивается, если рассматривать ее по отношению к фактическому содержанию энергии в топливе.

Большинство атомных электростанций не имеют экономайзера. Однако инженерия горения Система 80 + конструкция атомной станции и ее эволюционные преемники (например, Корейская электроэнергетическая корпорация с АПР-1400 ) имеют встроенный экономайзер питательной воды. Этот экономайзер предварительно нагревает питательную воду парогенератора на входе в парогенератор, используя теплоноситель первого контура с самой низкой температурой.

Тестирование

Широко используемым Кодексом для процедур, указаний и указаний по определению теплогидравлических характеристик закрытого нагревателя питательной воды является стандарт ASME PTC 12.1 по нагревателю питательной воды.

Смотрите также

Коды ASME

Американское общество инженеров-механиков (ASME) публикует следующий Кодекс:

  • Газотурбинные парогенераторы-утилизаторы PTC 4.4

использованная литература

  1. ^ British Electricity International (1991). Практика современной электростанции: внедрение современной практики энергосистем (3-е издание (12 томов) изд.). Пергамон. ISBN  0-08-040510-X.
  2. ^ Babcock & Wilcox Co. (2005). Steam: его создание и использование (41-е изд.). ISBN  0-9634570-0-4.
  3. ^ Томас Эллиотт, Као Чен, Роберт Суонекамп (соавторы) (1997). Стандартный справочник по силовой технике (2-е изд.). McGraw-Hill Professional. ISBN  0-07-019435-1.CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка на сайт)
  4. ^ а б Основы Steam Power Кеннет Уэстон, Университет Талсы

внешние ссылки