Besleme suyu ısıtıcısı - Feedwater heater
Bir besleme suyu ısıtıcısı bir enerji santrali verilen suyu önceden ısıtmak için kullanılan bileşen buhar üreten Kazan.[1][2][3] Besleme suyunun önceden ısıtılması, buhar üretimiyle ilgili tersinmezlikleri azaltır ve bu nedenle, termodinamik verimlilik sistemin.[4] Bu, tesis işletim maliyetlerini azaltır ve ayrıca termal şok besleme suyu buhar döngüsüne geri verildiğinde kazan metaline.
Bir buhar santralinde (genellikle modifiye edilmiş bir Rankine döngüsü ), besleme suyu ısıtıcıları, besleme suyunun çok kademeli olarak doyma sıcaklığına getirilmesini sağlar. Bu, çalışma akışkanına (su) ısı transferi ile ilişkili kaçınılmaz tersinmezlikleri en aza indirir. Şu makaleye bakın: termodinamiğin ikinci yasası daha ileri bir tartışma için böyle tersinmezlikler.
Döngü tartışması ve açıklaması
Besleme suyunu ısıtmak için kullanılan enerji, genellikle suyun aşamaları arasında çıkarılan buhardan elde edilir. buhar türbünü. Bu nedenle buhar kullanılacak türbinde genişletme çalışması yapmak (ve dolayısıyla güç üretmek) bu amaçla kullanılmamaktadır. Besleme suyu ısıtıcısı için kullanılan toplam çevrim buhar kütle akışının yüzdesi, ekstraksiyon fraksiyonu[4] ve maksimum enerji santrali için dikkatlice optimize edilmelidir ısıl verim çünkü bu fraksiyonun artması türbin güç çıkışında bir azalmaya neden olur.
Besleme suyu ısıtıcıları ayrıca "açık" veya "kapalı" ısı eşanjörleri. Açık bir ısı eşanjörü, çıkarılan buharın besleme suyuyla karışmasına izin verilen bir eşanjördür. Bu tür bir ısıtıcı, normal olarak hem besleme girişinde hem de çıkışında bir besleme pompası gerektirecektir, çünkü ısıtıcıdaki basınç, kazan basıncı ile kazan basıncı arasındadır. kondansatör basınç. Bir hava giderici besleme suyundan yoğunlaşmayan gazları gidermek için özel olarak tasarlanmış açık besleme suyu ısıtıcısının özel bir durumudur.
Kapalı besleme suyu ısıtıcıları tipik olarak kabuk ve borulu ısı eşanjörleri besleme suyunun borulardan geçtiği ve türbin ekstraksiyon buharıyla ısıtıldığı yer. Bunlar, açık bir ısıtıcıda olduğu gibi besleme suyunu çıkarılan buharın basıncına yükseltmek için ısıtıcıdan önce ve sonra ayrı pompalar gerektirmez. Bununla birlikte, çıkarılan buhar (büyük olasılıkla besleme suyunun ısıtılmasından sonra neredeyse tamamen yoğunlaşır) daha sonra kondenser basıncına, bir izentalpik bazılarına neden olan süreç entropi genel döngü verimliliğinde hafif bir ceza ile kazanç:
Pek çok enerji santralinde birkaç besleme suyu ısıtıcısı bulunur ve hem açık hem de kapalı bileşenler kullanılabilir. Besleme suyu ısıtıcıları hem fosil hem de nükleer yakıtlı enerji santrallerinde kullanılmaktadır.
Ekonomizör
Bir ekonomizör, besleme suyu ısıtıcısına benzer bir amaca hizmet eder, ancak ısıtma için döngü buharı kullanmadığı için teknik olarak farklıdır. Fosil yakıt santrallerinde ekonomizör en düşük sıcaklığı kullanır Baca gazı -den fırın Suyu kazana düzgün girmeden ısıtmak için. Bu, fırın ve besleme suyu arasındaki ısı transferinin daha küçük bir ortalama sıcaklık gradyanında (bir bütün olarak buhar jeneratörü için) gerçekleşmesine izin verir. Bu nedenle, yakıtın gerçek enerji içeriğine göre bakıldığında sistem verimliliği daha da artar.
Çoğu nükleer santralin ekonomizörü yoktur. Ancak Yanma Mühendisliği Sistem 80 + nükleer santral tasarımı ve evrimsel halefleri, (ör. Korea Electric Power Corporation 's Nisan-1400 ) entegre bir besleme suyu ekonomizörü içerir. Bu ekonomizör, en düşük sıcaklıktaki birincil soğutucuyu kullanarak buhar üreteci girişindeki buhar üreteci besleme suyunu önceden ısıtır.
Test yapmak
Kapalı bir besleme suyu ısıtıcısının termo-hidrolik performansını belirlemek için prosedürler, yön ve kılavuz için yaygın olarak kullanılan bir Kod ASME PTC 12.1 Besleme Suyu Isıtıcı Standardıdır.
Ayrıca bakınız
ASME Kodları
Amerikan Makine Mühendisleri Derneği (ASME), aşağıdaki Kodu yayınlamaktadır:
- PTC 4.4 Gaz Türbini Isı Geri Kazanım Buhar Jeneratörleri
Referanslar
- ^ İngiliz Elektrik Uluslararası (1991). Modern Elektrik Santrali Uygulaması: modern güç sistemi uygulamalarını birleştirir (3rd Edition (12 cilt seti) ed.). Bergama. ISBN 0-08-040510-X.
- ^ Babcock ve Wilcox Co. (2005). Steam: Üretimi ve Kullanımı (41. baskı). ISBN 0-9634570-0-4.
- ^ Thomas C. Elliott, Kao Chen, Robert Swanekamp (ortak yazarlar) (1997). Standart Santral Mühendisliği El Kitabı (2. baskı). McGraw-Hill Profesyonel. ISBN 0-07-019435-1.CS1 Maint: birden çok isim: yazarlar listesi (bağlantı)
- ^ a b Steam Gücünün Temelleri Kenneth Weston tarafından, Tulsa Üniversitesi