aquecedor de água de alimentação - Feedwater heater
Um aquecedor de água de alimentação é uma planta poder componente utilizado para a água pré-calor entregue a um vapor gerando caldeira . O pré-aquecimento da água de alimentação reduz a irreversibilidade dos envolvidos na geração de vapor e, portanto, melhora a eficiência termodinâmica do sistema. Isto reduz os custos de operação da instalação e também ajuda a evitar o choque térmico ao metal da caldeira quando a água de alimentação é introduzido de volta para o ciclo de vapor.
Numa instalação de energia a vapor (geralmente modelada como uma modificado ciclo de Rankine ), aquecedores de água de alimentação permite que a água de alimentação a ser trazido até à temperatura de saturação muito gradualmente. Isto minimiza as irreversibilidades inevitáveis associadas com a transferência de calor para o fluido de trabalho (água). Veja o artigo sobre a segunda lei da termodinâmica para uma discussão mais aprofundada de tais irreversibilidades .
Conteúdo
discussão ciclo e explicação
A energia utilizada para aquecer a água de alimentação é geralmente derivado de vapor extraído entre os estágios da turbina a vapor . Portanto, o vapor que seria usado para executar o trabalho em expansão na turbina (e, portanto, gerar potência) não é utilizada para o efeito. A percentagem do fluxo total de massa ciclo de vapor usado para o aquecedor de água de alimentação é designada por fracção de extracção e deve ser cuidadosamente optimizadas para a máxima usina eficiência térmica uma vez que aumentando essa fracção provoca uma diminuição da potência de saída da turbina.
Aquecedores de água de alimentação também pode ser "aberta" ou "fechada" trocadores de calor . Um permutador de calor aberto é um em que extraído vapor é permitido para misturar com a água de alimentação. Este tipo de aquecedor irá normalmente requerem uma bomba de alimentação, tanto a entrada e saída de alimentação uma vez que a pressão no aquecedor é entre a pressão da caldeira e o condensador de pressão. Um desarejador é um caso especial do aquecedor de água de alimentação aberta, que é especificamente concebido para remover gases não condensáveis de água de alimentação.
Aquecedores de água de alimentação fechadas são tipicamente a casca e permutadores de calor de tubos , onde a água de alimentação passa ao longo dos tubos e é aquecida por meio de vapor de extracção da turbina. Estas não requerem bombas separadas antes e depois do aquecedor para impulsionar a água de alimentação à pressão do vapor extraído, como com um aquecedor de aberto. No entanto, o vapor extraído (o qual é mais provável quase completamente condensado após o aquecimento da água de alimentação) deve então ser estrangulada para a pressão do condensador, uma isentálpica processo que resulta em alguma entropia ganho com uma ligeira penalidade sobre a eficiência global do ciclo:
Muitas usinas incorporar uma série de aquecedores de água de alimentação e pode usar ambos os componentes abertos e fechados. aquecedores de água de alimentação são usados em ambas as usinas de energia fóssil e alimentou-nucleares.
Economizador
Um economizador serve um propósito semelhante a um aquecedor de água de alimentação, mas é tecnicamente diferente, uma vez que não usa vapor ciclo de aquecimento. Em plantas de combustíveis fósseis, o economizador utiliza a menor temperatura do gás de combustão a partir do forno para aquecer a água antes de entrar na caldeira adequada. Isto permite a transferência de calor entre o forno e a água de alimentação para ocorrer através de um gradiente de temperatura média menor (para o gerador de vapor como um todo). A eficiência do sistema é, portanto, aumentou ainda mais quando visto em relação ao conteúdo de energia real do combustível.
A maioria das usinas de energia nuclear não tem um economizador. No entanto, a Combustion Engineering System 80 + design de planta nuclear e seus sucessores evolutivos, (por exemplo, Korea Electric Power Corporation 's APR-1400 ) incorporam um economizador de água de alimentação integral. Este economizador de água de alimentação pré-aquece o gerador de vapor na entrada do gerador de vapor utilizando a menor temperatura do líquido de arrefecimento primário.
prova
Um amplamente usar o código para os procedimentos, direcção e orientação para determinar o desempenho termo-hidráulico de um aquecedor de água de alimentação é fechada a ASME PTC 12,1 de água de alimentação aquecedor padrão.
Veja também
Códigos ASME
A Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos (ASME), publica o seguinte código:
- PTC 4.4 de gás Geradores de Vapor Turbina de Recuperação de Calor