CC BY
16
И 3 В Е С Т И я
'I ОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО
ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА
Том П9 1963 г.
О НАПОРЕ ЦИРКУЛЯЦИОННЫХ НАСОСОВ ТЕПЛОВЫХ
ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
В. А. !>РАГИИ
В последнее время при проектировании станций большое внимание уделяется снижению напора циркуляционных насосов, что способствует уменьшению расходов на собственные нужды. Особенно важное значение данный вопрос приобретает для станций мощностью 1,2 — 2,4 млн. кепи Расчеты показывают, что на таких станциях каждый метр напора насосов вызывает затрату электроэнергии на собственные нужды порядка 600 1180 кет.
Можно считать, что для мощных конденсационных станций напор циркуляционных насосов состоит из следующих двух основных частей: геометрической высоты подъема воды и гидравлического сопротивления всей системы, кроме конденсатора, и. наконец, гидравлического сопротивления самого конденсатора. Величина первой части напора зависит от степени приближения главного корпуса к источнику водоснабжения. соответствующего заглубления конденсационного помещения. применения рационального типа подвода воды в машинный зал и для разных станций колеблется в пределах И--7 м, доходя в отдельных случаях до 10 13 м.
Вторая часть напора - гидравлическое сопротивление конденсатора зависит в основном от числа ходов воды и колеблется в пределах от 2.7 до 5 м. Таким образом, для правильно спроектированных станций, когда общий напор насосов сравнительно небольшой, основную его долю составляет гидравлическое сопротивление конденсатора. Отношение первой части напора ко второй для разных условий составляет
,0,3 : 2,8.
Нк
Поэтом)' при проектировании необходимо уделять значительное внимание правильному выбору конденсатора. К сожалению, в настоящее время технико-экономического выбора числа ходов воды не производится ввиду сложности расчетов. Проектные организации при разработке системы водоснабжения принимают те конденсаторы, которые поставляются заводом с турбинами.
Поэтому сейчас наибольшее распространение получили двухходовые конденсаторы, что в ряде случаев проектирования станций не дает правильного решения и приводит впоследствии к завышенным расходам электроэнергии на собственные нужды, особенно при малых
Представляется наиболее правильным, чтобы проектные организации при разработке системы водоснабжения прорабатывали бы вопрос выбора рационального типа конденсатора применительно к конкретным местным условиям, чего не могут делать заводы. В первом приближении вопрос о типе конденсатора может быть решен, исходя из следующих сравнительно простых соображений [1]. При отсутствии каких-либо ограничений для турбины можно использовать одно- и двухходовой конденсатор. Спроектировать конденсаторы можно так, что будет наблюдаться: а) равенство их поверхностен охлаждения, чему соответствуют температурные напоры одноходового конденсатора Д^ и двухходового Д£к2; б) равенство затрат энергии на перекачку охлаждающей воды, чему соответствуют температурные напоры для одно-ходового и Д£кз для двухходового конденсаторов.
Эти два условия позволяют примерно установить области рационального использования одноходовых (г 1) и двухходовых \г = 2) конденсаторов. Действительно, если будет соблюдаться неравенство
то выгоднее применить конденсатор с 2 = 1, при обратном неравенстве— г = 2. Индексы „я" и „в" показывают, что данная величина относится к условию нижней или верхней границы. Связь между температурными напорами одно- и двухходового конденсаторов для граничных условий легко устанавливается. Для этого можно предположить, что основные конструктивные характеристики конденсаторов и условия их работы одинаковы. Тогда, воспользовавшись известным выражением доктора технических наук Л. Д. Бермана для коэффициента теплопередачи
к = 3500 ■ а ■ • • Фг • получаем связь для нижней границы
В,
(й -Д^) 1 (о — Д£к2) 1 -V
П : тт. 1П
М >
к 1 -*« к2
и для верхней
В,
О I О -- Ы*
Здесь обозначено: о ^/к — разность между температурой насыщения пара по давлению в конденсаторе и температурой охлаждающей воды на входе: АЯ,
0 --— отношение гидравлического сопротивления всей системы
за исключением конденсатора к гидравлическому сопротивлению кон-
35 £ \
денсатора в случае х---2\ В„ = 0,5Х- | 1 — 0,1 • ' - 1 ■■ | ,
Г—~
Вс, 8----" _ , Л- - 0,096-(1 - 0,15-л) — коэффициен-
\ 35 ) ' 1
ты, зависящие от начальной температуры охлаждающей воды.
42
Пользуясь полученными уравнениями, на рис. 1 для примера рк ^ 0,03 ama и tx — 10°С построим график, с помощью которого можно установить для конкретных условий проектируемой станции оптимальное 2 число ходов воды. Для этой цели необходимо произвести прикидочный расчет//К2 и.Д//2 для случая использования двухходового конденсатора, чаще всего поставляемого заводом с турбиной. Затем no A¿k2 и ф устанавливается наличие или отсутствие зоны выгодного применения z = 1.
Рис. 1.
11одобные ирикидочные расчеты всегда могут быть проведены проектной организацией и позволят правильно подойти к выбору типа конденсатора, а тем самым добиться снижения напора циркуляционных насосов и. следовательно, расхода энергии на собственные нужды.
Выше указывалось, что вывод приведенных формул сделан в предположении одинаковых конструктивных форм сравниваемых конденсаторов, что, безусловно, в целом ряде случаев неправильно. Предлагаемая методика может быть аналогичным образом использована и для сравнения конденсаторов, например, с различными размерами конденсаторных трубок и т. д.
ЛИТЕРАТУРА
1. В. И. Б у лани и. Об одно- и двухходовых поверхностных конденсаторах паротурбинных установок. ЦКТИ, книга 7, Конденсаторы паровых турбин, 1947
