Turbinyyn käyttöön tarkoitettu höyrykondensaattori: Yleiskatsaus
Mikä on turbiinille tarkoitettu höyrykondensaattori?
Turbiinille tarkoitettu höyrykondensaattori on laite, joka muuttaa höyrykondensaattorin veden avulla alahyötyspaineisen päästöhöyryn höyryturbiinin vedeksi. Höyrykondensaattorin päärakenteellinen tehtävä on ylläpitää matalaa takaisinpainetta höyryturbiinin päästöpuolella, mikä lisää voimalaitoksen tehokkuutta ja tuotantoa.
Turbiinista syntyvä päästöhöyry täytyy laajentua suuresti käyttämään sille saatavilla olevaa energiaa mekaaniseksi työksi. Jos höyryä ei kondensaata sen tehdessä työtä, se ei luo riittävää tilaa seuraavan höyryn laajenemiselle vaadittavaan tilavuuteen. Siksi höyryn kondensaatio suljetussa järjestelmässä vähentää sen tilavuutta ja luo vakuummi, joka alentaa painetta turbiinin ulospääsyssä.
Höyrykondensaattori turbiinille koostuu useista komponenteista, kuten kondensaattoriputkesta, jäämänveden toimittamisjärjestelmästä, kosteiden ilmapumpujen, ja kuuman kaivosta. Kondensaattoriputki on paikka, jossa höyry kondensaattoroidaan siirtämällä sen lämpö jäämänvedelle.
Jäämänveden toimittamisjärjestelmä tarjoaa kylmää vettä jäämätornista tai muusta lähteestä kuljettamaan kondensaattorissa. Kosteet ilmapumput keräävät kondensoitunutta höyryä, ilmaa, kondensoidumattomia vesihihmiä ja muita kaasuja kondensaattorista ja purkavat ne ilmakehään tai deaeratoriin. Kuuma kaivo on paikka, jonne kondensoitu höyry kerätään ja mistä sitä voidaan pumpata takaisin höyryketjuun syöttövedenä.
On pääasiassa kaksi tyyppiä höyrykondensaattoreita turbiineille: jet-kondensaattorit ja pintakondensaattorit. Jet-kondensaattoreissa jäämänvesi spraysataan päästöhöyrylle ja sekoitetaan siihen. Tämä on nopea menetelmä höyryn kondensaattorointiin, mutta se johtaa kontaminoituneeseen veteen, jota ei voi uudelleenkäyttää syöttövedenä.
Pintakondensaattoreissa jäämänvesi ja päästöhöyry erottuvat esteellä, kuten putkilla tai levillä, ja kondensaattio tapahtuu lämmönvaihdon kautta tämän esteen kautta. Tämä on hitaampi menetelmä höyryn kondensaattorointiin, mutta se tuottaa puhtaata vettä, jota voidaan uudelleenkäyttää syöttövedenä.
Miksi käyttää höyrykondensaattoria turbiinille?
Höyrykondensaattorin käyttö turbiinille tarjoaa useita etuja sähköntuotannolle, kuten:
Se lisää voimalaitoksen lämpötehokkuutta vähentämällä tietyllä höyrymäärällä tuotettavaa sähköä ja lisäämällä työn tuotantoa yksikkömääräistä höyryä kohden.
Se parantaa syöttöveden laatua poistamalla siitä liukuneet kaasut ja epäpuhtaudet.
Se vähentää korroosia ja kiveystä ketjussa ja turbiinissa estämällä suoran yhteyden höyryn ja jäämänveden välillä.
Se vähentää ympäristösaastumista minimoiden höyryn ja jäämänveden purkautumisen ilmakehään tai vesistöihin.
Se säästää veden resursseja kierrättämällä kondensoitunutta höyryä syöttövedenä.
Miten höyrykondensaattori turbiinille toimii?
Höyrykondensaattorin toimintaperiaate perustuu lämmönvaihtoon ja vaiheenvaihtoon. Turbiinista syntyvä päästöhöyry tulee kondensaattoriin alahyötyspainetta ja korkeaa lämpötilaa. Jäämänvesi tulee kondensaattoriin alhaisella lämpötilalla ja korkealla paineella. Lämpövaihto kahden nesteen välillä tapahtuu esteen kautta, joka erottaa ne fyysisesti. Este voi olla putkit tai levit riippuen kondensaattorin tyypistä.
Kun lämpövaihto tapahtuu, päästöhöyryn lämpötila laskee, ja sen latenteja lämpöä vapautuu. Latenteja lämpöä imee jäämänvesi, joka kasvattaa sen lämpötilaa. Päästöhöyry muuttuu tilasta vaporeista nesteeksi ja muodostaa kondensoitunutta vettä. Kondensoitunut vesi kerääntyy kuumaan kaivoon kondensaattorin pohjassa. Jäämänvesi tulee kondensaattorista pois korkealla lämpötilalla ja alhaisella paineella.
Kondensoitunut vesi pumpataan sitten kondensaattioriippupumpulla deaeratoriin tai suoraan ketjun syöttöpumpulle. Deaerator poistaa kaikki jäljellä olevat ilma- tai kaasuhihmat kondensoituneesta vedestä ja kuumenna sitä ennen kuin se lähetetään ketjun syöttöpumpulle. Ketjun syöttöpumpu lisää syöttöveden painetta ja toimittaa sen ketjuun.
Jäämänvesi purkautetaan joko jäämätorniin tai muuhun lähteeseen tai kierrätetään lämpövaihtimesta tai talteenottimetodista. Jäämätorni alentaa jäämänveden lämpötilaa evaporoimalla osan siitä ilmaan. Lämpövaihtin tai talteenottimetodi siirtää osan jäämänveden lämmöstä toiseen nesteen, kuten ilmaan tai syöttöveden, kautta.
Mitkä ovat höyrykondensaattorien tyypit turbiineille?
Kondensaation tekniikan mukaan on pääasiassa kaksi tyyppiä höyrykondensaattoreita turbiineille: jet-kondensaattorit ja pintakondensaattorit.
Jet-kondensaattorit
Jet-kondensaattoreissa jäämänvesi spraysataan päästöhöyrylle ja sekoitetaan siihen. Tämä on nopea menetelmä höyryn kondensaattorointiin, mutta se johtaa kontaminoituneeseen veteen, jota ei voi uudelleenkäyttää syöttövedenä. Veden ja höyryn seos purkautetaan sitten kuumaan kaivoon, josta se pumpataan kosteella ilmapumpulla deaeratoriin tai jäämätorniin.
On kolme jet-kondensaattorin alatyyppiä: alatasoiset, ylitasoiset ja tyhjiöjet-kondensaattorit. Alatasoisissa jet-kondensaattoreissa kuuma kaivo on samalla tasolla kondensaattorin kanssa, ja seos virtaa gravitaation vaikutuksesta. Ylitasoisissa jet-kondensaattoreissa kuuma kaivo on kondensaattoria ylempänä ja seos nostetaan pumpulla. Tyhjiöjet-kondensaattoreissa jäämänvesi injisoituu korkealla nopeudella päästöhöyryyn ja luo tyhjiön, joka imii seinän kuumaan kaivoon.
Jet-kondensaattorien edut ovat:
Ne ovat yksinkertaisia, halpoja ja helposti asennettavia ja operoivia.
Niillä on korkea lämpövaihtosuhde ja alhainen painepudotus.
Niihin ei vaadita suurta jäämänveden toimitusta tai erillistä ilmanpurkautumisjärjestelmää.
Jet-kondensaattorien haitat ovat:
Ne tuottavat epäpuhtaa vettä, jota ei voi uudelleenkäyttää syöttövedenä, ja sitä on käsiteltävä ennen purkauttamista.
Niissä on korkea energiankulutus jäämänveden ja seoksen pumpaamiseen.
Ne ovat vaikutuksen alaisia jäämänveden laadun ja lämpötilan.
Pintakondensaattorit
Pintakondensaattoreissa jäämänvesi ja päästöhöyry erottuvat esteellä, kuten putkilla tai levillä, ja kondensaattio tapahtuu lämmönvaihdon kautta tämän esteen kautta. Jäämänvesi kulkee putkien tai levien joukossa, ja päästöhöyry virtaa niiden ulkopuolella. Höyryn lämpö imee jäämänvesi, joka kasvattaa sen lämpötilaa.
Päästöhöyry muuttuu tilasta vaporeista nesteeksi ja muodostaa kondensoitunutta vettä. Kondensoitunut vesi kerääntyy kuumaan kaivoon kondensaattorin pohjassa. Jäämänvesi tulee kondensaattorista pois korkealla lämpötilalla ja alhaisella paineella.
On kaksi pintakondensaattorin alatyyppiä: alasvirtaavat ja vastavirtaavat. Alasvirtaavissa pintakondensaattoreissa päästöhöyry tulee ylhäältä ja virtaa alas putkien tai levien yli. Vastavirtaavissa pintakondensaattoreissa päästöhöyry tulee yhdestä päästä ja virtaa ylös putkien tai levien yli, kun taas jäämänvesi tulee toisesta päästä ja virtaa alas niiden kautta.
Pintakondensaattorien edut ovat:
Ne tuottavat puhtaata vettä, jota voidaan uudelleenkäyttää syöttövedenä, ja vähentävät korroosia ja kiveystä ketjussa ja turbiinissa.
Niissä on alhainen energiankulutus jäämänveden ja kondensoitunutta veden pumpaamiseen.
Ne eivät ole vaikutuksen alaisia jäämänveden laadun ja lämpötilan.
Pintakondensaattorien haitat ovat:
