Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Электр станциясының компоненті
Power plant component
Азық су жылытқышы – бу өндіретін қазандыққа берілетін суды алдын ала қыздыруға қолданылатын электр станциясының құрауы. Азық суды алдын ала қыздыру бу өндіру кезіндегі қайтымсыздықтарды азайтады, соның салдарынан жүйенің термодинамикалық тиімділігін арттырады. Бұл станцияны пайдалану шығындарын төмендетіп, сондай-ақ азық су бу циклына қайта енгізілгенде қазандық металлының жылулық соққыға ұшырауына жол бермейді. Бу электр станциясында (көбінесе өзгертілген Ранкин циклы ретінде модельделеді) азық су жылытқыштары суды қанығу температурасына өте біртіндеп жеткізуге мүмкіндік береді. Бұл жұмыс сұйықтығына (суға) жылу берумен байланысты болатын қайтымсыздықтарды ең аз деңгейге дейін төмендетеді. Термодинамиканың екінші заңы туралы мақаланы қараңыз.
A feedwater heater is a power plant component used to pre heat water delivered to a steam generating boiler. Preheating the feedwater reduces the irreversibilities involved in steam generation and therefore improves the thermodynamic efficiency of the system. This reduces plant operating costs and also helps to avoid thermal shock to the boiler metal when the feedwater is introduced back into the steam cycle. In a steam power plant (usually modeled as a modified Rankine cycle), feedwater heaters allow the feedwater to be brought up to the saturation temperature very gradually. This minimizes the inevitable irreversibilities associated with heat transfer to the working fluid (water). See the article on the second law of thermodynamics for a further discussion of such irreversibilities.
Циклді талқылау және түсіндіру
Суды қыздыруға жұмсалатын энергия көбінесе бу турбинасының сатылары арасында алынған будан алынады. Сондықтан, турбинада кеңейту жұмысын атқаруға арналған бу (демек, қуатты өндіруге) осы мақсатқа пайдаланылмайды. Азық су жылытқышының циклдық бу массалық ағынының пайызы – экстракция фракциясы деп аталады және электр станциясының максималды жылу тиімділігі үшін оны мұқият оңтайландыру қажет, себебі бұл фракцияны арттыру турбинаның қуаттылығын төмендетеді. Азық су жылытқыштары "ашық" немесе "жабық" типтес жылу алмастырғыштар бола алады. Ашық жылу алмастырғышта алынған бу азық сумен араласады. Мұндай жылытқыштарға әдетте азық судың кірісінде де, шығысында да қоректендіру сорғысы қажет, себебі жылытқыштағы қысым қазандық қысымы мен конденсатор қысымы арасында болады. Деаэратор – ағынды судан конденсацияланбайтын газдарды алуға арналған ашық ағынды су жылытқышының ерекше түрі. Жабық ағынды су жылытқыштары әдетте қабықшалы-түтікшелі жылу алмастырғыштар болып табылады, онда ағынды су түтікшелер арқылы өтеді және турбинадан алынған бумен қыздырылады. Бұларға ағынды суды алынған будың қысымына дейін көтеру үшін жылытқышқа дейін және кейін қосымша сорғылар қажет емес, бұл ашық жылытқыштарға тән. Дегенмен, алынған бу (ағынды суды қыздырғаннан кейін, көбінесе толығымен конденсацияланған) конденсатор қысымына дейін төмендетілуі керек, бұл изентальпиялық процесс, нәтижесінде энтропияның сәл өсуіне және циклдың тиімділігінің азаюына әкеледі. Көптеген электр станциялары бірнеше ағынды су жылытқыштарын пайдаланады және ашық, жабық компоненттердің екеуін де қолдануы мүмкін. Ағынды су жылытқыштары табиғи отынмен және ядролық отынмен жұмыс істейтін электр станцияларында қолданылады.
The energy used to heat the feedwater is usually derived from steam extracted between the stages of the steam turbine. Therefore, the steam that would be used to perform expansion work in the turbine (and therefore generate power) is not utilized for that purpose. The percentage of the total cycle steam mass flow used for the feedwater heater is termed the extraction fraction and must be carefully optimized for maximum power plant thermal efficiency since increasing this fraction causes a decrease in turbine power output. Feedwater heaters can also be "open" or "closed" heat exchangers. An open heat exchanger is one in which extracted steam is allowed to mix with the feedwater. This kind of heater will normally require a feed pump at both the feed inlet and outlet since the pressure in the heater is between the boiler pressure and the condenser pressure. A deaerator is a special case of the open feedwater heater which is specifically designed to remove non condensable gases from the feedwater. Closed feedwater heaters are typically shell and tube heat exchangers where the feedwater passes throughout the tubes and is heated by turbine extraction steam. These do not require separate pumps before and after the heater to boost the feedwater to the pressure of the extracted steam as with an open heater. However, the extracted steam (which is most likely almost fully condensed after heating the feedwater) must then be throttled to the condenser pressure, an isenthalpic process that results in some entropy gain with a slight penalty on overall cycle efficiency:
Many power plants incorporate a number of feedwater heaters and may use both open and closed components. Feedwater heaters are used in both fossil and nuclear fueled power plants.
Экономизатор
Экономизатор ағынды су жылытқышы сияқты мақсатқа қызмет етеді, бірақ техникалық тұрғыдан өзгеше, себебі ол жылу үшін циклдық буды пайдаланбайды. Қазылған отынды пайдаланатын электр станцияларында экономизатор пештен шығатын ең төмен температуралы түтін газын суды қазанға түсетін алдында қыздыру үшін қолданады. Бұл пеш пен ағынды су арасындағы жылу алмасуының жалпы бу генераторы үшін орташа температура градиентінің кішірек болуын қамтамасыз етеді. Осының нәтижесінде отынның нақты энергия мазмұнына қатысты жүйе тиімділігі одан да артады. Көптеген ядролық электр станцияларында экономизатор болмайды. Дегенмен, Combustion Engineering System 80+ ядролық станциясының жобасы және оның даму нәтижелері (мысалы, Korea Electric Power Corporation-ның APR 1400) интегралды ағынды су экономизаторын қамтиды. Бұл экономизатор бу генераторына кіретін ағынды суды ең төмен температурадағы біріншілік салқындатқышпен алдын ала қыздырады.
An economizer serves a similar purpose to a feedwater heater, but is technically different as it does not use cycle steam for heating. In fossil fuel plants, the economizer uses the lowest temperature flue gas from the furnace to heat the water before it enters the boiler proper. This allows for the heat transfer between the furnace and the feedwater to occur across a smaller average temperature gradient (for the steam generator as a whole). System efficiency is therefore further increased when viewed with respect to actual energy content of the fuel. Most nuclear power plants do not have an economizer. However, the Combustion Engineering System 80+ nuclear plant design and its evolutionary successors, (e. g. Korea Electric Power Corporation's APR 1400) incorporate an integral feedwater economizer. This economizer preheats the steam generator feedwater at the steam generator inlet using the lowest temperature primary coolant.
Сынау
Жабық бу қазандық су жылытқышының термогидравликалық жұмысын анықтау процедуралары, бағыттары және нұсқаулары үшін кеңінен қолданылатын кодекс ASME PTC 12.1 Бу қазандық су жылытқыштары стандарты болып табылады.
A widely use Code for the procedures, direction, and guidance for determining the thermo hydraulic performance of a closed feedwater heater is the ASME PTC 12.1 Feedwater Heater Standard.