Pagsasakondens ng Steam 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 presyur 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 ay kailangang mag-expand nang malaki upang mailipat ang available energy nito sa mekanikal na gawain. Kung hindi kondensado ang steam pagkatapos gumawa ng gawain, hindi ito makakalikha ng sapat na espasyo para sa sumusunod na steam na mag-expand sa kanyang kinakailangang volume. Kaya, ang pagkondensa ng steam sa isang saradong sistema ay binabawasan ang volume nito at lumilikha 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 pagsisilip 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 lumikot 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 atmospera o deaerator. Ang hot well ay kung saan nakokolekta ang kondensadong steam at kung saan ito maaaring ipumpa pabalik sa steam boiler bilang feed water.

Mayroong dalawang pangunahing uri ng steam condensers para sa turbines: jet condensers at surface condensers. Sa jet condensers, ang cooling water ay inispray sa exhaust steam at nalinis nito. Ito ay isang mabilis na proseso ng pagkondensa ng steam, ngunit nagresulta ito sa kontaminadong tubig na hindi maaaring gamitin muli bilang feed water.

Sa surface condensers, ang cooling water at exhaust steam ay hiwalayin 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 tukoy na tubig na maaaring gamitin muli bilang feed water.

Bakit Gamitin ang 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.

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

• Nagpapababa ito ng environmental pollution sa pamamagitan ng pagminimize ng discharge ng steam at cooling water sa atmospera o water bodies.

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

Paano Gumagana ang Steam Condenser para sa Turbina?

Ang prinsipyong ginagamit ng steam condenser para sa turbina ay batay sa heat transfer at phase change. Ang exhaust steam mula sa turbina ay papasok sa condenser sa mababang presyur at mataas na temperatura. Ang cooling water ay papasok sa condenser sa mababang temperatura at mataas na presyur. Ang heat transfer sa pagitan ng dalawang fluid ay nangyayari sa pamamagitan ng isang barrier na naghihiwalay sa kanila pisikal. Ang barrier ay maaaring mga tubes o plates, depende sa uri ng condenser.

Kapag nangyari ang heat transfer, ang temperatura ng exhaust steam ay bumababa, at ilibing ang latent heat nito. Ang latent heat ay inabsorb ng cooling water, na nagpapataas ng temperatura nito. Ang exhaust steam ay nagbabago ng phase mula sa vapor sa likido 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 presyur.

Ang kondensadong tubig ay pagkatapos ay ipinumpa ng isang condensate extraction pump sa deaerator o direkta sa boiler feed pump. Ang deaerator ay nag-aalis ng anumang natitirang hangin o gas mula sa kondensadong tubig at iniinit ito bago ipapadala sa boiler feed pump. Ang boiler feed pump ay nagpapataas ng presyon ng feed water at idinedeliver ito sa boiler.

Ang cooling water ay maaaring ilabas sa cooling tower o iba pang pinagmulan o irecirculate sa pamamagitan ng isang heat exchanger o economizer. Ang cooling tower ay bumababa sa temperatura ng cooling water sa pamamagitan ng pag-evaporate ng bahagi nito sa hangin. Ang heat exchanger o economizer ay inililipat ang ilang bahagi ng init mula sa cooling water sa iba pang fluid, tulad ng hangin o feed water.

Ano ang Mga Uri ng Steam Condensers para sa Turbines?

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

Jet Condensers

Sa jet condensers, ang cooling water ay inispray sa exhaust steam at nalinis nito. Ito ay isang mabilis na proseso ng pagkondensa ng steam, ngunit nagresulta ito sa kontaminadong tubig na hindi maaaring gamitin muli bilang feed water. Ang mixture ng tubig at steam ay pagkatapos ay ililipat sa hot well, kung saan ito ipinumpa ng isang wet air pump sa deaerator o cooling tower.

Mayroong 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 antas ng condenser, at ang mixture ay lumiliko dahil sa gravity. Sa high-level jet condensers, ang hot well ay naka-locate sa itaas ng condenser at ang mixture ay inilift ng isang pump. Sa ejector jet condensers, ang cooling water ay ininject sa mataas na velocity sa exhaust steam at lumilikha ng vacuum na sumisipsip ng mixture sa hot well.

Ang mga benepisyo ng jet condensers ay:

• Sila ay simple, mura, 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 supply ng cooling water o hiwalay na air extraction system.

Ang mga kadahilanan ng jet condensers ay:

• Naglalabas sila ng di-tukoy na tubig na hindi maaaring gamitin muli bilang feed water at nangangailangan ng pagtreat bago ma-dispose.

• Sil