27292 P4250063

Kys. U.36. Schemat turbiny z zewnętrzna separacją zawiigocenia; S — separator

czyli

“ x_tm₃,

styd strumień pary mokrej na wlocie do turbiny NP wynosi

(H.52)

(11.53)

I

m* — —x,m,.

Odseparowany strumień wody /n„«m

Entalpia pary na wylocie z części WP

i₂-x₂r_a'+(l-x₂)/'₂.    (H.54).

zaś na wlocie do części NP

<,.x,/J+(l-x,K,.    (11.55)

Jeżeli pominiemy straty ciśnienia w separatorze, tj. przyjmiemy p₃ =* p₂. wówczas

i₃

Oczywiście

*3 > *2-

W przypadku separatora idealnego x₃ = 1,

x₂>    *3 ⁼ ij.

Strumień energii na wlocie do części NP

JKjł| st m₂x₂t₂    (11.56)

jest mniejszy niż na wylocie i części WP

= W₂[*i$ +(1 -**Ka]-    Ul .57)

Strumień energii zawarty w fazie gazowej nie ulega zmianie w trakcie przepływu przez separator

= («»•»), - m₂x₂f₂.    (1158)

Zakładając ważność wzoru Baumanna dla sprawności wewnętrznej stopni pracujących w obszarze pary wilgotnej

»fu ⁼ łio’^lri

czyli przyjmując założenie, że „pracuje tylko faza gazowa" widzimy, że moc części NP nie zmieni się po wprowadzeniu separatora. Oczywiście twierdzenie to jest przybliżone, wynika bowiem z przybliżonego wzoru baumanna. Wykorzystując natomiast energię cieplną odseparowanej wody

—m_s(x_t-x₂)t'₂

^xs

do regeneracyjnego podgrzewu wody zasilającej poprawiamy sprawność obiegu rzeczywistego. Główna korzyść energetyczna polega jednak na tym, że dzięki separacji obniżamy zawilgocenie końcowe w turbinie NP, co pozwala na zastosowanie wyższego ciśnienia pary świeżej p,.

Oddzielnym problemem jest dobór ciśnienia podziału p_p. Im niższe ciśnienie podziału, tym mniejsze jest zawilgocenie końcowe, czyli tym większy stopień suchości x₄, tym mniejszy natomiast stopień suchości x₂ za częścią WP (rys. 11.37). Dopuszczalny z uwagi na erozję stopień suchości zależy od ciśnienia pary. Zawilgocenie w obszarze wysokich ciśnień jest mniej szkodliwe niż w obszarze niskich ciśnień (patrz rozdział X).

Rysunek 11.38 przedstawia dopuszczalny stopień suchości według danych firmy Kraftwerk Union (KWU). Im niższe ciśnienie podziału p_p% tym większe są wymiary separatora. Jest to wielki element, ważący mniej więcej tyle co cała turbina. Przy optymalizacji ciśnienia podziału należy wziąć pod uwagę koszt inwestycyjny separatora i poszukiwać wartości p_p najkorzystniejszej z punktu widzenia techniczno-ekonomicznego. Na ogól przyjmuje ssę

Ppo * (0,06 -0,12)p_t.

Strata ciśnienia pary przepływającej przez separator wynosi

= 2-5%. P_Po