ПАРОГЕНЕРАТОР, РАБОТАЮЩИЙ НА ОТХОДЯЩЕМ ТЕПЛЕ, ПОЗВОЛЯЕТ НЕ ТОЛЬКО ПОВЫСИТЬ КПД РАБОТЫ, НО ДЕЛАЕТ ВОЗМОЖНОЙ РЕАЛИЗАЦИЮ ВЫСОКИХ ПАРАМЕТРОВ ПАРА ВПЛОТЬ ДО СВЕРХКРИТИЧЕСКИХ ЗНАЧЕНИЙ
22.01.2003 09:40
Немецкими инженерами фирмы Siemens Aktiengesellschaft разработан парогенератор, работающий на отходящем тепле, который эффективно может применяться на газо- и паротурбинных установках с множеством поверхностей нагрева, обогреваемых посредством дымового газа и направляющих подлежащую нагреванию среду.
Подобные парогенераторы, работающие на отходящем тепле, или так называемый котлы-утилизаторы являются обычно частью газо- и паротурбинной установки, в которой содержащееся в расширенной рабочей среде из газовой турбины тепло используют для производства пара для паровой турбины. Теплопередача происходит посредством множества поверхностей нагрева, которые расположены в парогенераторе, работающем на отходящем тепле, в виде труб или пучков труб, которые в свою очередь включены в пароводяной контур паровой турбины, охватывающий по меньшей мере одну ступень давления. Каждая такая ступень давления содержит обычно в качестве поверхностей нагрева подогреватель или экономайзер и испаритель, а также перегреватель.
Чтобы и дальше повышать КПД стационарной газовой турбины можно предвидеть, что для этого требуется согласование параметров свежего пара, а именно температуры свежего пара и давления свежего пара.
Но как этого достичь? Увеличивать и дальше давление пара в турбине √ это дополнительные технические затраты, которые не оправдывают повышение КПД. Другой существенный недостаток обычных прямоточных парогенераторов, работающих на ископаемом топливе, состоит в сравнительно неравномерном согласовании температурной характеристики нагреваемой среды (кривая вода/вода-пар) с температурной характеристикой греющей среды (кривая дымового газа).
Поэтому немецкими инженерами фирмы Siemens Aktiengesellschaft был выбран другой путь √ совершенствование прямоточных парогенераторов, в направлении их функционирования на отходящем тепле, в частности на газо- и паротурбинных установках, в которых при одновременно стабильном гидродинамическом режиме работы во всех областях нагрузки, в частности также в области частичной нагрузки, является реализуемым критическое или сверхкритическое давление пара.
Для повышения полезной нагрузки исследователями был предусмотрен парогенератор, работающий на отходящем тепле по принципу принудительной циркуляции, испаритель которого, не имеющий барабана, включен на стороне среды в противотоке к направлению потока дымового газа.
На стороне входа испаритель соединен с подогревателем через входной распределитель, который идентичен с выходным коллектором подогревателя. Для достижения особенно стабильного режима работы испарителя он снабжен на стороне входа дроссельным устройством, причем целесообразно во вход каждой отдельной испарительной трубы включен дроссель. За счет этого достигается повышенная потеря давления в особенно большой области нагрузки в испарителе, что обеспечивает равномерное протекание через испарительные трубы.
Помимо этого, вместо обычно используемого коллектора и распределителя между участками испарителя или частями испарителя предусмотрен только один уравнивающий давление коллектор, который подразделяет на напорной стороне весь испаритель как бы на два участка, так как на концах этих участков испарителя имеют место одинаковые давления. Это повышает стабильность протекания при избежании дальнейшего увеличения потерь давления.
Созданный на основе подобной схемы прямоточный парогенератор или парогенератор с принудительной циркуляцией, работающий на отходящем тепле, делает возможной реализацию высоких параметров пара вплоть до сверхкритических значений, так как он не подлежит никакому ограничению давления. Кроме того, могут быть реализованы малые времена пуска и высокие скорости изменения нагрузки за счет исключения использования толстостенных барабанов, что в свою очередь способствует особенно выгодному режиму работы установки.
Дата публикации: 22 января 2003
Источник: SciTecLibrary.com
ТРАНСПОРТ И СВЯЗЬ
добавить ресурс
.gif){kind=small}
Переработка мусора:
ТБО и другие проблемы современности:
© Дизайн Студии РОМАрт, 2004.