A turbina erőművekben használt kondenzátor

A turbina erőművekben használt kondenzátor

A kondenzátort vízhűtéses kondenzátorra és léghűtéses kondenzátorra osztják, amely fontos kiegészítő berendezés a termikus erőművekhez, az atomerőművekhez és így tovább.

Vízhűtéses kondenzátor
Működési elv:
A turbina kipufogógázja belép a kondenzátor héj oldalára, és a hűtővíz a cső oldalán áramlik. Amikor a kipufogógát megfelel az alsó hőmérsékletű hűtővízcsövfalnak, kondenzáció következik be, gázról folyadékra váltva. E folyamat során a gőz párologtatásának látens hőjét a hűtővíz veszi el. Például egy tipikus hőerőmű -kondenzátorban a turbina kipufogógáz hőmérséklete 40 - 50 fok körül lehet, míg a hűtővíz bemeneti hőmérséklete általában 20 - 30 fok. A hőcserén keresztül a gőz a hűtővíz -cső felületén lévő vízbe kondenzálódik.
Szerkezeti jellemzők:
A vízhűtéses kondenzátorok általában nagyobb héjjal rendelkeznek, nagy számú hűtővízcsövmel. A hűtővízcsövek általában rézötvözetből vagy rozsdamentes acélból készülnek, hogy biztosítsák a jó hővezető képességet és a korrózióállóságot. A cső lemezeket használják a hűtővízcsövek rögzítéséhez és a héj oldalának elválasztásához a cső oldalától. A gőz kondenzációs hatásának javítása érdekében a héj oldalán néhány kondenzátum -gyűjtőeszköz és levegő -extrakciós eszköz is telepítve van. Például néhány nagy kondenzátorban a hűtővízcsöveket "U" vagy "kígyó" konfigurációban lehet elrendezni, hogy növeljék a hűtővíz áramlását a csöveken és javítsák a hűtési hatást.
Előnyök:
A vízhűtéses kondenzátor hűtési hatékonysága viszonylag magas. Mivel a víznek nagy specifikus hőkapacitása van, és nagy mennyiségű hőt képes felszívni, a turbina kipufogógázának alsó nyomáson lehet kondenzálni. Általánosságban elmondható, hogy a vízhűtéses kondenzátor a turbina kipufogógáz nyomását a {2}} kPa körül tarthatja, ami javíthatja a turbina hatékonyságát és növelheti az energiatermelési kapacitást. Eközben a vízhűtéses kondenzátor szerkezete viszonylag kompakt, és kevesebb helyet foglal el, mint az azonos hűtési képességgel rendelkező léghűtéses kondenzátor.
Hátrány:
Nagy mennyiségű hűtővizet igényel, amely stabil és megbízható vízforrást igényel. Ha a hűtővíz minősége gyenge, akkor könnyen méretezhető vagy korrózió okozhat a hűtővízcsőben, ezáltal befolyásolva a kondenzátor teljesítményét. Például a vízben lévő kalcium-, magnézium- és egyéb ionok skálát képeznek a magas hőmérsékletű hűtővízcsövfalakon, amelyek csökkentik a hűtővíz -csövek hővezető képességét és növelik a hőállóságot, ami a vákuum csökkenéséhez vezet a vákuumban kondenzátor és a turbina hatékonyságának csökkentése. Ezenkívül a vízhűtéses kondenzátor hűtővíz-rendszerének támogatására van szükség a hűtőberendezések, például a hűtőtorony, amely növeli a berendezés összetettségét és költségeit.
Alkalmazási forgatókönyv:
A vízhűtéses kondenzátorokat elsősorban a termikus erőművekre és az atomerőművekre alkalmazzák olyan területeken, ahol bőséges vízkészletek vannak, például folyók, tavak és tengerek közelében. Például a part menti területeken lévő nagyszabású termikus erőművekben a tengervíz hűtővízként használják fel, és a turbina kipufogógáz kondenzációját vízhűtéses kondenzátorokkal érik el, hogy a turbina hatékony működését biztosítsák.

Léghűtéses kondenzátor
Működési elv:
A turbinából származó kipufogógát a léghűtéses kondenzátor csőcsomagjába lép, és a hőcserélő területet megnövelik a finom csőn és más szerkezeteken. A hideg levegő a csőcsomagon kívül áramlik, és hőt cserél a csövek belsejében lévő gőzzel, hogy lehűljön és kondenzálja a gőzt. Például néhány északi hőerőműben a levegő hőmérséklete alacsony, és a hideg levegő természetes konvekciója vagy a ventilátor kényszerítése alatt elveszi a gőz hőjét, hogy a gőz kondenzálódjon a vízbe.
Szerkezeti jellemzők:
A léghűtéses kondenzátor elsősorban csőcsomagból, ventilátorból, tartószerkezetből és más alkatrészekből áll. A csőcsomag általában alumínium finom csöveket fogad el, hogy növelje a hőeloszlás területét. A ventilátort arra használják, hogy kényszerített szellőzést biztosítson úgy, hogy a hideg levegő gyorsan átfolyjon a csőcsomagon. A tartószerkezetnek biztosítania kell a teljes léghűtéses kondenzátor stabilitását a kültéri környezetben. Ezenkívül a léghűtéses kondenzátor csőcsomag-elrendezése általában "A" vagy "V" alakú, ami növelheti az érintkezési területet és az érintkezési időt a levegő és a csőcsomag között, és javíthatja a hűtési hatást.
Előnyök:
Legfontosabb előnye, hogy nincs szüksége nagy mennyiségű hűtővízre, amely alkalmas olyan területekre, ahol a vízkészletek ritkák. Ugyanakkor a léghűtéses kondenzátor működését nem befolyásolja a vízforrás vízminősége, és nincs probléma a méretezés és a korrózió. Ezenkívül hideg területeken a hideg levegő hőmérséklete alacsonyabb, ami jobb hűtési hatást eredményezhet és csökkentheti a turbina kipufogógáz -nyomását.
Hátrányok:
A léghűtéses kondenzátor hűtési hatékonysága viszonylag alacsony a vízhűtéses kondenzátorhoz képest. A levegő kis fajlagos hőkapacitásának köszönhetően ugyanazon hűtési hatás elérése érdekében nagyobb hőátadási területre és több ventilátorra van szükség a megfelelő légáram biztosításához. Ennek eredményeként egy nagy lábnyomú, terjedelmes léghűtéses kondenzátort eredményez. Ezenkívül a léghűtéses kondenzátor teljesítményét nagymértékben befolyásolja a környezeti tényezők, például forró időben vagy magas levegő páratartalomban a hűtési hatás jelentősen csökken.
Alkalmazási forgatókönyv:
A léghűtéses kondenzátorokat elsősorban hőerőművekben és atomerőművekben használják a víz-szokatlan területeken.
A vízkészletek hiánya miatt egyes hőtermesztők léghűtéses kondenzátorokat használnak a turbina kipufogógát kondenzálására az egységek normál működésének biztosítása érdekében. Ugyanakkor néhány olyan területen, ahol magas a vízvédelemre vonatkozó követelmény, a léghűtéses kondenzátor használatát is prioritást élveznek.