Kondensador ng Buhay na Tubig para sa Turbina: Isang Komprehensibong Gabay

Ano ang Steam Condenser para sa Turbina?

Ang steam condenser para sa turbina ay isang aparato na nagpapalit ng mababang presyon na exhaust steam mula sa steam turbine sa tubig gamit ang cooling water. Ang pangunahing tungkulin ng steam condenser para sa turbina ay panatilihin ang mababang back pressure sa exhaust side ng steam turbine, na nagpapataas ng epektibidad at output ng power plant.

Ang exhaust steam mula sa turbina kailangan mag-expand nang malaki upang makuha ang available energy at i-convert ito sa mechanical work. Kung hindi kondensado ang steam pagkatapos gumawa ng trabaho, hindi ito makakalikha ng sapat na puwang para sa sumusunod na steam upang maimpluwensyahan ang kinakailangang volume. Kaya, ang pagkondensa ng steam sa saradong sistema ay nagbabawas ng volume nito at naglilikha ng vacuum na bumababa sa presyon sa outlet ng turbina.

Ang steam condenser para sa turbina ay binubuo ng maraming komponente, tulad ng condenser chamber, cooling water supply, wet air pumps, at hot well. Ang condenser chamber ay kung saan kondensado ang steam sa pamamagitan ng pagsasalin ng init nito sa cooling water.

Ang cooling water supply ay nagbibigay ng malamig na tubig mula sa cooling tower o iba pang pinagmulan upang lumaganap sa loob ng condenser. Ang wet air pumps ay nagsasama ng kondensadong steam, hangin, uncondensed water vapor, at iba pang mga gas mula sa condenser at inililipat ito sa atmosphere o deaerator. Ang hot well ay kung saan nakokolekta ang kondensadong steam at mula saan ito maaring ipumpa pabalik sa steam boiler bilang feed water.

May dalawang pangunahing uri ng steam condensers para sa turbines: jet condensers at surface condensers. Sa jet condensers, ang cooling water ay ini-spray sa exhaust steam at pinaghalo dito. Ito ay isang mabilis na proseso ng pagkondensa ng steam, ngunit nagresulta ito sa contaminated water na hindi maaaring gamitin ulit bilang feed water.

Sa surface condensers, ang cooling water at exhaust steam ay nahahati ng isang barrier, tulad ng tubes o plates, at ang kondensasyon ay nangyayari sa pamamagitan ng heat exchange sa pamamagitan ng barrier na ito. Ito ay isang mas mabagal na proseso ng pagkondensa ng steam, ngunit ito ay naglalabas ng tuldok na tubig na maaaring gamitin ulit bilang feed water.

Bakit Gumamit ng Steam Condenser para sa Turbina?

Ang paggamit ng steam condenser para sa turbina ay may maraming benepisyo para sa power generation, tulad ng:

• Nagpapataas ito ng thermal efficiency ng power plant sa pamamagitan ng pagbabawas ng specific steam consumption at pagpapataas ng work output per unit mass ng steam.

• Nagpapabuti ito ng kalidad ng feed water sa pamamagitan ng pag-alis ng dissolved gases at impurities mula sa kondensadong steam.

• Nagbabawas ito ng corrosion at scaling sa boiler at turbina sa pamamagitan ng pagpreventa ng direkta contact sa pagitan ng steam at cooling water.

• Nagbabawas ito ng environmental pollution sa pamamagitan ng pag-minimize ng discharge ng steam at cooling water sa atmosphere o water bodies.

• Nagpapakita ito ng water resources sa pamamagitan ng pag-recycle ng kondensadong steam bilang feed water.

Paano Gumagana ang Steam Condenser para sa Turbina?

Ang working principle ng steam condenser para sa turbina ay batay sa heat transfer at phase change. Ang exhaust steam mula sa turbina ay pumapasok sa condenser sa mababang presyon at mataas na temperatura. Ang cooling water ay pumapasok sa condenser sa mababang temperatura at mataas na presyon. Ang heat transfer sa pagitan ng dalawang fluid ay nangyayari sa pamamagitan ng barrier na naghihiwalay sa kanila pisikal. Ang barrier ay maaaring tubes o plates, depende sa uri ng condenser.

Kapag nangyari ang heat transfer, ang temperatura ng exhaust steam ay bumababa, at ang latent heat nito ay inililabas. Ang latent heat ay inaabsorb ng cooling water, na nagpapataas ng temperatura nito. Ang exhaust steam ay nagbabago ng phase mula sa vapor sa liquid at naging kondensadong tubig. Ang kondensadong tubig ay nakokolekta sa hot well sa ilalim ng condenser. Ang cooling water ay lumalabas sa condenser sa mataas na temperatura at mababang presyon.

Ang kondensadong tubig ay pagkatapos ay inipumpa ng isang condensate extraction pump sa deaerator o direkta sa boiler feed pump. Ang deaerator ay tinatanggal ang anumang natitirang hangin o gas mula sa kondensadong tubig at iniiinit ito bago isinasaad sa boiler feed pump. Ang boiler feed pump ay nagpapataas ng presyon ng feed water at idinedeliver ito sa boiler.

Ang cooling water ay either discharged sa cooling tower o iba pang pinagmulan o recirculated sa pamamagitan ng heat exchanger o economizer. Ang cooling tower ay nagbabawas ng temperatura ng cooling water sa pamamagitan ng pag-evaporate ng ilang bahagi nito sa hangin. Ang heat exchanger o economizer ay nagpapalipat ng ilang bahagi ng heat mula sa cooling water sa ibang fluid, tulad ng hangin o feed water.

Ano ang Mga Uri ng Steam Condensers para sa Turbines?

Depende sa teknik ng kondensasyon, may dalawang pangunahing uri ng steam condensers para sa turbines: jet condensers at surface condensers.

Jet Condensers

Sa jet condensers, ang cooling water ay ini-spray sa exhaust steam at pinaghalo dito. Ito ay isang mabilis na proseso ng pagkondensa ng steam, ngunit nagresulta ito sa contaminated water na hindi maaaring gamitin ulit bilang feed water. Ang mixture ng tubig at steam ay pagkatapos ay inililipat sa hot well, kung saan ito inipumpa ng isang wet air pump sa deaerator o cooling tower.

May tatlong subtypes ng jet condensers: low-level, high-level, at ejector jet condensers. Sa low-level jet condensers, ang hot well ay naka-locate sa parehong level ng condenser, at ang mixture ay lumilipat dahil sa gravity. Sa high-level jet condensers, ang hot well ay naka-locate sa itaas ng condenser at ang mixture ay inililift ng isang pump. Sa ejector jet condensers, ang cooling water ay ininject sa mataas na velocity sa exhaust steam at naglilikha ng vacuum na sumasalak sa mixture sa hot well.

Ang mga benepisyo ng jet condensers ay:

• Sila ay simple, murang, at madali na i-install at i-operate.

• Sila ay may mataas na rate ng heat transfer at mababang-pressure drop.

• Hindi sila nangangailangan ng malaking cooling water supply o hiwalay na air extraction system.

Ang mga diwala ng jet condensers ay:

• Sila ay naglalabas ng impure water na hindi maaaring gamitin ulit bilang feed water at nangangailangan ng treatment bago ito ilabas.

• Sila ay may mataas na power consumption para sa pagpumpa ng cooling water at mixture.

• Sila ay naapektuhan ng kalidad at temperatura ng cooling water.

Surface Condensers

Sa surface condensers, ang cooling water at exhaust steam ay nahahati ng isang barrier, tulad ng tubes o plates, at ang kondensasyon ay nangyayari sa pamamagitan ng heat exchange sa pamamagitan ng barrier na ito. Ang cooling water ay lumilipat sa array ng tubes o plates, at ang exhaust steam ay lumilipat sa kanilang labas na surface. Ang init ng steam ay inaabsorb ng cooling water, na nagpapataas ng temperatura nito.

Ang exhaust steam ay nagbabago ng phase mula sa vapor sa liquid at naging kondensadong tubig. Ang kondensadong tubig ay nakokolekta sa hot well sa ilalim ng condenser. Ang cooling water ay lumalabas sa condenser sa mataas na temperatura at mababang presyon.

May dalawang subtypes ng surface condensers: downflow at counterflow. Sa downflow surface condensers, ang exhaust steam ay pumapasok mula sa itaas at lumilipat pababa sa mga tubes o plates. Sa counterflow surface condensers, ang exhaust steam ay pumapasok mula sa isang dulo at lumilipat pataas sa mga tubes o plates, habang ang cooling water ay pumapasok mula sa kabilang dulo at lumilipat pababa sa kanila.

Ang mga benepisyo ng surface condensers ay:

• Sila ay naglalabas ng tuldok na tubig na maaaring gamitin ulit bilang feed water at nagbabawas ng corrosion at scaling sa boiler at turbina.

• Sila ay may mababang power consumption para sa pagpumpa ng cooling water at kondensadong tubig.

• Hindi sila naapektuhan ng kalidad at temperatura ng cooling water.

Ang mga diwala ng surface condensers ay:

• Sila ay komplikado, mahal, at mahirap na i-install at i-operate.

• Sila ay may mababang rate ng heat transfer at mataas na-pressure drop.

• Sila ay nangangailangan ng malaking cooling water supply at hiwalay na air extraction system.

Paano Pumili ng Steam Condenser para sa Turbina?

Ang pagpili ng steam condenser para sa turbina ay depende sa maraming factors, tulad ng:

Pabor