Συμπυκνωτής που χρησιμοποιείται σε μονάδες παραγωγής στροβίλου

Συμπυκνωτής που χρησιμοποιείται σε μονάδες παραγωγής στροβίλου

Ο συμπυκνωτής διαιρείται σε συμπυκνωτή και αερόψυκτο συμπυκνωτή, ο οποίος είναι ένας σημαντικός βοηθητικός εξοπλισμός για τους θερμικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής, οι πυρηνικοί σταθμοί και ούτω καθεξής.

Υδατογραφημένος συμπυκνωτής
Αρχή λειτουργίας:
Ο ατμός εξάτμισης του στροβίλου εισέρχεται στην πλευρά του κελύφους του συμπυκνωτή και το νερό ψύξης ρέει στην πλευρά του σωλήνα. Όταν ο ατμός εξάτμισης συναντά το τοίχωμα του σωλήνα ψύξης χαμηλότερης θερμοκρασίας, θα συμβεί συμπύκνωση, αλλάζοντας από αέριο σε υγρό. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, η λανθάνουσα θερμότητα της εξάτμισης του ατμού μεταφέρεται από το νερό ψύξης. Για παράδειγμα, σε έναν τυπικό συμπυκνωτή θερμικής σταθμού, η θερμοκρασία ατμού καυσαερίων μπορεί να είναι περίπου 40 - 50 βαθμός, ενώ η θερμοκρασία εισόδου νερού ψύξης είναι γενικά 20 - 30 βαθμός. Μέσω της ανταλλαγής θερμότητας, ο ατμός συμπυκνώνεται σε νερό στην επιφάνεια του σωλήνα ψύξης.
Δομικά χαρακτηριστικά:
Οι συμπυκνωτές που έχουν ψύξει το νερό συνήθως έχουν μεγαλύτερο κέλυφος με μεγάλο αριθμό σωλήνων νερού ψύξης μέσα. Οι σωλήνες ψύξης νερού είναι συνήθως κατασκευασμένοι από κράμα χαλκού ή ανοξείδωτο χάλυβα για να εξασφαλίσουν καλή θερμική αγωγιμότητα και αντοχή στη διάβρωση. Οι πλάκες σωλήνων χρησιμοποιούνται για να ασφαλίσουν τους σωλήνες ψύξης και να διαχωρίσουν την πλευρά του κελύφους από την πλευρά του σωλήνα. Προκειμένου να ενισχυθεί η επίδραση συμπύκνωσης του ατμού στην πλευρά του κελύφους, εγκαθίστανται επίσης ορισμένες συσκευές συλλογής συμπυκνωμάτων και συσκευές εκχύλισης αέρα. Για παράδειγμα, σε μερικούς μεγάλους συμπυκνωτές, οι σωλήνες ψύξης μπορούν να τοποθετηθούν σε διαμόρφωση "U" ή "Snake" για να αυξήσουν τη ροή του νερού ψύξης μέσω των σωλήνων και να βελτιώσουν το φαινόμενο ψύξης.
Φόντα:
Η απόδοση ψύξης του συμπυκνωτή με νερό ψύξης είναι σχετικά υψηλή. Επειδή το νερό έχει μεγάλη ειδική θερμική χωρητικότητα και μπορεί να απορροφήσει μεγάλη ποσότητα θερμότητας, είναι δυνατόν να συμπυκνωθεί ο ατμός εξάτμισης του στροβίλου σε χαμηλότερη πλάτη. Σε γενικές γραμμές, ο συμπυκνωτής με νερό μπορεί να διατηρήσει την πίεση εξάτμισης του στροβίλου γύρω από το 3 - 10 kPa, η οποία μπορεί να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα του στροβίλου και να αυξήσει την ικανότητα παραγωγής ενέργειας. Εν τω μεταξύ, η δομή του συμπυκνωτή με υδατοδιαγύψεως είναι σχετικά συμπαγής και καταλαμβάνει λιγότερο χώρο από τον συμπυκνωτή με αέρα με τον αέρα με την ίδια χωρητικότητα ψύξης.
Μειονέκτημα:
Απαιτεί μεγάλη ποσότητα νερού ψύξης, το οποίο απαιτεί σταθερή και αξιόπιστη πηγή νερού. Εάν η ποιότητα του νερού ψύξης είναι φτωχή, είναι εύκολο να κλιμακωθεί ή να προκαλέσει διάβρωση στον σωλήνα ψύξης νερού, επηρεάζοντας έτσι την απόδοση του συμπυκνωτή. Για παράδειγμα, το ασβέστιο, το μαγνήσιο και άλλα ιόντα στο νερό θα σχηματίσουν κλίμακα στον τοίχο σωλήνα ψύξης υψηλής θερμοκρασίας, το οποίο θα μειώσει τη θερμική αγωγιμότητα των σωλήνων ψύξης και θα αυξήσει τη θερμική αντίσταση, οδηγώντας σε μείωση του κενού του συμπυκνωτής και μείωση της αποτελεσματικότητας του στροβίλου. Επιπλέον, το σύστημα ψύξης νερού του συμπυκνωτή με υδατογραφήματα απαιτεί στήριξη εξοπλισμού ψύξης, όπως ο πύργος ψύξης, ο οποίος αυξάνει την πολυπλοκότητα και το κόστος του εξοπλισμού.
Σενάριο εφαρμογής:
Οι συμπυκνωτές με νερό ψύξης εφαρμόζονται κυρίως σε θερμικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής και πυρηνικούς σταθμούς σε περιοχές με άφθονους υδάτινους πόρους, όπως κοντά ποτάμια, λίμνες και θάλασσες. Για παράδειγμα, σε μεγάλης κλίμακας θερμικής ενέργειας στις παράκτιες περιοχές, το θαλασσινό νερό χρησιμοποιείται ως νερό ψύξης και η συμπύκνωση του ατμού εξάτμισης του στροβίλου επιτυγχάνεται μέσω συμπυκνωτών με νερό ψύξης για να εξασφαλιστεί η αποτελεσματική λειτουργία του στροβίλου.

Αερόψυκτος συμπυκνωτής
Αρχή λειτουργίας:
Ο ατμός εξάτμισης από τον στρόβιλο εισέρχεται στη δέσμη σωλήνα του συμπυκνωτή με αέρα και η περιοχή ανταλλαγής θερμότητας διευρύνεται μέσω του πτερυγίου και άλλων δομών. Ο κρύος αέρας ρέει έξω από τη δέσμη σωλήνων και οι ανταλλαγές θερμαίνονται με τον ατμό μέσα στους σωλήνες για να κρυώσουν και να συμπυκνώσουν τον ατμό. Για παράδειγμα, σε ορισμένες βόρειες θερμικές σταθμές ηλεκτροπαραγωγής, η θερμοκρασία του αέρα είναι χαμηλή και η φυσική μεταφορά του κρύου αέρα ή κάτω από την αναγκαστική δράση του ανεμιστήρα απομακρύνει τη θερμότητα του ατμού, έτσι ώστε ο ατμός να συμπυκνώνεται στο νερό.
Δομικά χαρακτηριστικά:
Ο συμπυκνωτής με ψυκτικό αέρα αποτελείται κυρίως από δέσμη σωλήνων, ανεμιστήρα, δομή υποστήριξης και άλλα μέρη. Η δέσμη σωλήνων υιοθετεί γενικά σωλήνες με πτερύγια αλουμινίου για να αυξήσει την περιοχή διάχυσης θερμότητας. Ο ανεμιστήρας χρησιμοποιείται για να παρέχει αναγκαστικό εξαερισμό έτσι ώστε ο κρύος αέρας να ρέει γρήγορα μέσω της δέσμης σωλήνων. Η δομή υποστήριξης θα πρέπει να διασφαλίζει τη σταθερότητα ολόκληρου του συμπυκνωτή αέρα στο εξωτερικό περιβάλλον. Επιπλέον, η διάταξη δέσμης σωλήνων του συμπυκνωμένου αέρα είναι συνήθως σε σχήμα "Α" ή "V", το οποίο μπορεί να αυξήσει την περιοχή επαφής και τον χρόνο επαφής μεταξύ του αέρα και του δέσμη σωλήνων και να βελτιώσει το φαινόμενο ψύξης.
Φόντα:
Το μεγαλύτερο πλεονέκτημά του είναι ότι δεν χρειάζεται μεγάλη ποσότητα νερού ψύξης, το οποίο είναι κατάλληλο για περιοχές όπου οι υδάτινοι πόροι είναι σπάνιοι. Ταυτόχρονα, η λειτουργία του αερόψυτου συμπυκνωτή δεν επηρεάζεται από την ποιότητα του νερού της πηγής νερού και δεν υπάρχει πρόβλημα κλιμάκωσης και διάβρωσης. Επιπλέον, σε κρύες περιοχές, η θερμοκρασία του κρύου αέρα είναι χαμηλότερη, η οποία μπορεί να προσφέρει ένα καλύτερο αποτέλεσμα ψύξης και να βοηθήσει στη μείωση της αντοχής εξάτμισης του στροβίλου.
Μειονεκτήματα:
Η απόδοση ψύξης του αερόψυκτου συμπυκνωτή είναι σχετικά χαμηλή σε σύγκριση με τον συμπυκνωτή με νερό. Λόγω της μικρής ειδικής θερμικής ικανότητας αέρα, προκειμένου να επιτευχθεί το ίδιο αποτέλεσμα ψύξης, μια μεγαλύτερη περιοχή μεταφοράς θερμότητας και περισσότεροι ανεμιστήρες απαιτούνται για την παροχή επαρκούς ροής αέρα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα έναν ογκώδη συμπυκνωτή με ψύξη αέρα με ένα μεγάλο αποτύπωμα. Επιπλέον, η απόδοση του αερόψυκτου συμπυκνωτή επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από περιβαλλοντικούς παράγοντες, για παράδειγμα, σε ζεστό καιρό ή υψηλή υγρασία αέρα, το αποτέλεσμα ψύξης θα μειωθεί σημαντικά.
Σενάριο εφαρμογής:
Οι συμπυκνωτές με ψύξη αέρα χρησιμοποιούνται κυρίως σε θερμικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής και πυρηνικούς σταθμούς σε περιοχές με νερό.
Λόγω της έλλειψης των υδάτινων πόρων, ορισμένοι θερμικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής χρησιμοποιούν συμπυκνωτές με ψυκτικό αέρα για να συμπυκνώσουν τον ατμό των καυσαερίων για να εξασφαλίσουν την κανονική λειτουργία των μονάδων. Ταυτόχρονα, σε ορισμένες περιοχές με υψηλές απαιτήσεις για την προστασία του νερού, η χρήση του αερόψυτου συμπυκνωτή έχει επίσης προτεραιότητα.