Condenseur utilisé dans les centrales de turbine
Condenseur utilisé dans les centrales de turbine
Le condenseur est divisé en condenseur refroidi par eau et condenseur refroidi par air, qui est un équipement auxiliaire important pour les centrales thermiques, les centrales nucléaires, etc.
Condenseur refroidi par eau
Principe de travail:
La vapeur d'échappement de la turbine pénètre dans le côté de la coquille du condenseur et l'eau de refroidissement coule du côté du tube. Lorsque la vapeur d'échappement répond à la paroi du tube d'eau de refroidissement à la température,, la condensation se produira, passant du gaz au liquide. Au cours de ce processus, la chaleur latente de vaporisation de la vapeur est emportée par l'eau de refroidissement. Par exemple, dans un condenseur typique de la centrale thermique, la température de la vapeur d'échappement de la turbine peut être autour de 40 - 50, tandis que la température d'entrée de l'eau de refroidissement est généralement 20 - 30. Grâce à l'échange de chaleur, la vapeur se condense dans l'eau à la surface du tuyau d'eau de refroidissement.
Caractéristiques structurelles:
Les condenseurs refroidis par eau ont généralement une coquille plus grande avec un grand nombre de tubes d'eau de refroidissement à l'intérieur. Les tubes à eau de refroidissement sont généralement en alliage de cuivre ou en acier inoxydable pour assurer une bonne conductivité thermique et une résistance à la corrosion. Les plaques de tube sont utilisées pour fixer les tubes à eau de refroidissement et séparer le côté coque du côté tube. Afin d'améliorer l'effet de condensation de la vapeur du côté de la coque, certains dispositifs de collecte de condensats et dispositifs d'extraction d'air sont également installés. Par exemple, dans certains grands condenseurs, les tubes à eau de refroidissement peuvent être disposés dans une configuration "U" ou "serpent" pour augmenter le débit d'eau de refroidissement à travers les tubes et améliorer l'effet de refroidissement.
Avantages:
L'efficacité de refroidissement du condenseur refroidi par eau est relativement élevée. Étant donné que l'eau a une grande capacité thermique spécifique et peut absorber une grande quantité de chaleur, il est possible de condenser la vapeur d'échappement de la turbine à une pression du bas du dos. D'une manière générale, le condenseur refroidi par eau peut maintenir la pression d'échappement de la turbine autour de 3 - 10 KPA, ce qui peut améliorer l'efficacité de la turbine et augmenter la capacité de production d'électricité. Pendant ce temps, la structure du condenseur refroidi par eau est relativement compacte et occupe moins d'espace que le condenseur refroidi par air avec la même capacité de refroidissement.
Inconvénient:
Il nécessite une grande quantité d'eau de refroidissement, qui nécessite une source d'eau stable et fiable. Si la qualité de l'eau de refroidissement est médiocre, il est facile à évoluer ou à provoquer de la corrosion dans le tuyau d'eau de refroidissement, affectant ainsi les performances du condenseur. Par exemple, le calcium, le magnésium et d'autres ions dans l'eau formeront une échelle sur la paroi du tube d'eau de refroidissement à haute température, ce qui réduira la conductivité thermique des tubes à eau de refroidissement et augmentera la résistance thermique, entraînant une diminution du vide du vide de la Condenseur et réduction de l'efficacité de la turbine. De plus, le système d'eau de refroidissement du condenseur refroidi par eau nécessite un équipement de refroidissement de support, comme la tour de refroidissement, ce qui augmente la complexité et le coût de l'équipement.
Scénario d'application:
Les condenseurs refroidis par eau sont principalement appliqués aux centrales thermiques et aux centrales nucléaires dans des zones avec abondantes ressources en eau telles que près des rivières, des lacs et des mers. Par exemple, dans les centrales thermiques à grande échelle dans les zones côtières, l'eau de mer est utilisée comme eau de refroidissement, et la condensation de la vapeur d'échappement de la turbine est obtenue par le biais de condenseurs refroidis par eau pour assurer le fonctionnement efficace de la turbine.
Condenseur refroidi par l'air
Principe de travail:
La vapeur d'échappement de la turbine pénètre dans le faisceau du tube du condenseur refroidi par l'air, et la zone d'échange de chaleur est agrandie à travers le tube à ailettes et d'autres structures. L'air froid s'écoule à l'extérieur du faisceau du tube et échange chauffer avec la vapeur à l'intérieur des tubes pour refroidir et condenser la vapeur. Par exemple, dans certaines centrales thermiques du nord, la température de l'air est basse et la convection naturelle de l'air froid ou sous l'action forcée du ventilateur enlève la chaleur de la vapeur, de sorte que la vapeur se condense dans l'eau.
Caractéristiques structurelles:
Le condenseur refroidi par l'air est principalement composé de faisceau de tube, de ventilateur, de structure de support et d'autres pièces. Le faisceau de tube adopte généralement des tubes à ailettes en aluminium pour augmenter la zone de dissipation thermique. Le ventilateur est utilisé pour fournir une ventilation forcée afin que l'air froid traverse rapidement le faisceau de tube. La structure de soutien devrait assurer la stabilité de l'ensemble du condenseur refroidi par l'air dans l'environnement extérieur. De plus, la disposition du faisceau de tube du condenseur refroidi par l'air est généralement en forme "A" ou "V", qui peut augmenter la zone de contact et le temps de contact entre l'air et le faisceau de tube et améliorer l'effet de refroidissement.
Avantages:
Son plus grand avantage est qu'il n'a pas besoin d'une grande quantité d'eau de refroidissement, qui convient aux zones où les ressources en eau sont rares. Dans le même temps, le fonctionnement du condenseur refroidi par l'air n'est pas affecté par la qualité de l'eau de la source d'eau, et il n'y a aucun problème à l'échelle et à la corrosion. De plus, dans les zones froides, la température de l'air froid est plus faible, ce qui peut fournir un meilleur effet de refroidissement et aider à réduire la pression d'échappement de la turbine.
Inconvénients:
L'efficacité de refroidissement du condenseur refroidi par l'air est relativement faible par rapport au condenseur refroidi par eau. En raison de la petite capacité thermique spécifique de l'air, afin d'obtenir le même effet de refroidissement, une zone de transfert de chaleur plus grande et davantage de ventilateurs sont nécessaires pour fournir un débit d'air suffisant. Il en résulte un condenseur refroidi par air volumineux avec une grande empreinte. De plus, les performances du condenseur refroidi par l'air sont grandement affectées par les facteurs environnementaux, par exemple, par temps chaud ou à une humidité de l'air élevé, l'effet de refroidissement sera considérablement réduit.
Scénario d'application:
Les condenseurs refroidis par air sont principalement utilisés dans les centrales thermiques et les centrales nucléaires dans les zones de scarce d'eau.
En raison de la rareté des ressources en eau, certaines centrales thermiques utilisent des condenseurs refroidis par air pour condenser la vapeur d'échappement de la turbine pour assurer le fonctionnement normal des unités. Dans le même temps, dans certaines zones ayant des exigences élevées pour la protection de l'eau, l'utilisation du condenseur refroidi par l'air est également hiérarchisée.
