Методические указания по эксплуатации конденсационных установок паровых турбин электростанций рд 34. 30. 501 (стр. 18 из 39)

Рис. 9.8. Замкнутая схема включения водоструйного эжектора:

1 - конденсатор; 2 - водоструйный эжектор; 3 - сливной бак; 4 - подъемный насос; 5 - добавочная холодная вода; 6 - сброс воды в дренаж; 7 - обратный клапан (или гидрозатвор)

9.3.5. Характеристики эжектора при отсасывании сухого воздуха, соответствующие р_р = const и разным температурам рабочей воды t_р, эквидистантны (рис. 9.9, а). Они имеют одинаковый угол наклона, а ординаты их различаются на значение, равное разности давлений насыщения

, соответствующих температурам t_p. Поэтому значение U_н практически не зависит от температуры воды.

С увеличением до определенных значений давления рабочей воды р_р (или диаметра сопла d₁) давление всасывания эжектора уменьшается и характеристика протекает более полого (см. рис. 9.9 ,б). При этом увеличиваются объемные расходы эжектора U_н и рабочей воды U_p (м³/с), определяемый из выражения

U_p = 0,035j

,

где j = 0,93¸0,97 - коэффициент скорости;

d₁ - диаметр сопла, м;

р_п и р_н - давление, Па.

Сжатие воздуха в водоструйном эжекторе происходит до противодавления р_с [кПа], устанавливающегося на выходе из эжектора в сливной трубе. Оно определяется высотой установки эжектора над уровнем воды в ставном баке h(M) , средней плотностью водовоздушной смеси r_см (кг/м³) в сливной трубе и гидравлическим сопротивлением последней Dр_тр.сл (кПа):

р_с = р_б - hr_смg×10^-3 + Dр_тр.сл, (9.1)

где р_б - барометрическое давление, кПа.

Рис. 9.9. Характеристики водоструйного эжектора на сухом воздухе:

а - при разных температурах рабочей воды (

);

б - при разных давлениях рабочей воды (

)

Уменьшение противодавления р_с обычно приводит к увеличению объемной производительности эжектора, за исключением тех случаев, когда при малых расходах отсасываемого воздуха он работает в предельном режиме с постоянной U_н. Из уравнения (9.1) видно, что уменьшение р_с может быть достигнуто путем увеличения h. Однако это увеличение ограничивается условием обеспечения устойчивости работы сифона в сливной трубе за эжектором (не более 7-8 м). Кроме того, при увеличении h уменьшается давление перед соплами р_р, что приводит к уменьшению U_н. При р_р до 0,3 МПа значение h принимается в пределах 4-6 м.

5.3.6. В условиях эксплуатации основные эжекторы на сухом воздухе отсасывают из конденсатора смесь воздуха с паром, содержание которого в смеси тем больше, чем меньше расход отсасываемого воздуха G_в. Пар практически полностью конденсируется на струе рабочей воды и поэтому не требует затраты энергии на его сжатие. При отсасывании паровоздушной смеси с большим содержанием в ней пара объемный и массовый расход водоструйного эжектора значительно выше, чем при отсасывании им сухого воздуха. Соответственно растут скорость смеси по тракту от конденсатора до эжектора и падения давления на всех участках тракта. Заметно увеличивается также и паровое сопротивление приемной камеры эжектора, что видно из рис. 9.10, на котором приведены характеристики эжектора при отсасывании сухого воздуха (пунктирная линия) и паровоздушной смеси (сплошная линия). По мере увеличения G_в массовый расход пара, содержащегося в отсасываемой смеси, G_п и объемный расход эжектора U_пвс уменьшаются (см. рис. 9.10, б), а давление всасывания эжектора р_н при прочих равных условиях приближается к его значению при работе на сухом воздухе. При некотором значении G_в = G_в* обе характеристики практически совпадают.

9.3.7. При малых G_в и больших содержаниях пара в отсасываемой эжектором смеси повышенными являются также потери давления в конденсаторе Dр_к и воздушной линии "конденсатор - эжектор" Dр_тр, причем сумма Dр_к + Dр_тр уменьшается с увеличением G_в. В результате зависимость давления в конденсаторе р₂ = р_н + Dр_к + Dр_тр от G_в имеет в области, примыкающей к оси ординат, практически горизонтальный участок, переходящий затем в наклонную ветвь этой зависимости, близко совпадающую с характеристикой эжектора при работе его на сухом воздухе (см. рис. 9.10, а). При режиме работы конденсационной установки, отвечающем наклонной ветви характеристики, давление в конденсаторе растет с увеличением G_в, что приводит к снижению экономичности работы турбины. Однако в отличие от пароструйного эжектора, не допускающего работу установки при его перегрузке, водоструйный эжектор обеспечивает при работе его на участке характеристики, отвечающем G_в > G_в*, устойчивое поддержание давления в конденсаторе в соответствии со своей характеристикой на сухом воздухе. Это позволяет не отключать турбину из-за резкого ухудшения вакуума при выходе на перегрузочную ветвь, как в случае пароструйных эжекторов, а проводить работы по устранению появившихся повышенных присосов воздуха на работающей турбине.

Рис. 9.10. Влияние расхода отсасываемого воздуха на показатели работы водоструйного эжектора и конденсатора:

а - давление всасывания эжектора р_н и в конденсаторе р₂; б - объемные и массовые расходы пара, содержащегося в отсасываемой паровоздушной смеси, и объемный расход отсасываемого сухого воздуха;

при отсасывании паровоздушной смеси;

при отсасывании сухого воздуха

При малых присосах воздуха (в пределах норм ПТЭ) конденсаторы с основными водоструйными эжекторами работают, как правило, на горизонтальном участке характеристики p₂ = f(G_в). Положение рабочей точки на этой характеристике зависит как от G_в, так и от D₂, t_1в и t_p. Чем больше D₂, t_1в и t_p » t_1в., т.е. чем больше р₂, тем протяженнее горизонтальный участок (рис. 9.11). Протяженность горизонтального участка увеличивается также и при увеличении объемного расхода эжектора в результате увеличения р_р, d₁ или уменьшения р_с (рис. 9.12).

Рис. 9.11. Зависимости давления в конденсаторе р₂ от присоса воздуха G_в при разных температурах рабочей воды (

);

- р₂;

- p_н

Рис. 9.12. Зависимость давления в конденсаторе р₂, и приемной камере эжектора р_н от расхода воздуха при изменения объемной производительности эжектора

9.3.8. При допустимом по ПТЭ нормальном присосе воздуха G_в.н расчетное давление в конденсаторе должно обеспечиваться одним из установленной группы эжекторов, а остальные подключаются при пониженной воздушной плотности вакуумной системы турбоагрегата, приводящей к увеличению давления в конденсаторе. При этом должны быть приняты меры к возможно более быстрому устранению неплотностей. Отключение ненужных по условиям работы конденсационной установки эжекторов позволяет уменьшить затрату энергии на удаление воздуха. Для реализации максимальной экономии целесообразно, чтобы каждый эжектор был снабжен индивидуальным насосом рабочей воды.

При работе турбоагрегата с глубокими разгрузками при низких температурах рабочей воды, когда горизонтальный участок характеристики эжекторов очень мал, а присосы воздуха из-за увеличения вакуумной зоны возрастают, может быть целесообразным при соответствующем технико-экономическом обосновании включение в работу всей группы эжекторов.

9.3.9. Основные водоструйные эжекторы устанавливаются вертикально с отводом из каждого водовоздушной смеси через свою сбросную трубу, заведенную под уровень воды в сливном колодце. При этом сопротивление сливной трубы при обычной скорости смеси (около 2 м/с) невелико и давление р_c определяется согласно равенству (9.1) в основном значении h.