电厂冷凝器的目的是什么?涡轮机的蒸汽不能供给锅炉从而避免冷凝器和泵吗?

涡轮机排出的蒸汽处于低压状态,因此您必须对其进行重新压缩才能重新开始循环。否则,您无法从中提取机械功。但是,这台机器(压缩机)不是很实用,因为它消耗大量功率。最好将蒸汽完全冷凝成水,然后泵入。这个想法称为兰金循环。在相同条件下,压缩机/泵的工作差异约为一千倍;这是拥有冷凝器+泵组的必要原因。

最初建立的蒸汽循环仅通过实施开放循环即可避免冷凝器。即,他们将蒸汽扔掉并泵入等量的淡水。但是,这再次带来了许多不便。首先,当然是需要大量的水。如今,我们根本没有足够的自由水来运行我们拥有的所有蒸汽循环。其次(和相关的),必须对流经锅炉和涡轮机的水进行pH,溶解氧,电导率和其他物理化学性质的处理,以增强工艺过程和/或避免损坏材料。显然,封闭除了节水之外,该循环还可以带来更多便利,只需要处理弥补损失,排气孔和吹扫物的补充流量,而不要处理整个主要流量。

但是具有封闭循环并因此具有冷凝器的主要原因是纯热力学性质的。如果将蒸汽排到大气中并吸收淡水,则相当于有一个封闭的循环,其低温为100?C,水的饱和温度为1 atm。(实际上,更糟糕的是,因为必须先将淡水加热到100?C。)事实证明,热力学循环的能量效率在很大程度上取决于冷热温度。改善它的一个好方法是将温度降低100?C,这直接转化为在真空压力下关闭循环。现代发电厂的真空度约为 绝对温度为0.06 atm,饱和温度为。40摄氏度。这涉及许多其他麻烦:空气泄漏,不可冷凝气体的抽取,除气器,因为低压冷凝水在逻辑上被高度氧化。然而,总而言之,它是有回报的,这就是为什么关闭蒸汽循环并使用冷凝器(在真空压力下)的原因。

离开涡轮机并排入冷凝器的蒸汽实际上是压力低于大气压的蒸汽。在低压涡轮的最后两级敲一个孔,蒸汽不会泄漏,空气会泄漏。蒸汽在将能量提供给涡轮叶片/轴以发电时已经失去了压力。因此,这种蒸汽非常有活力。

好吧,我还是希望它去锅炉。但是低压蒸汽不能克服锅炉的压力。我需要压差来引起流量。我想我可以压缩蒸汽并使蒸汽获得更高的压力以重新进入锅炉。

一旦压缩蒸汽,蒸汽就会趋于冷凝成水,因为除非提高蒸汽温度,否则如果升高压力,蒸汽就会凝结。

如果我要冷凝蒸汽,为什么不将蒸汽冷凝成水,这样普通的旧水泵会提高压力,将其送回锅炉。管道的尺寸可以小得多,因为水占蒸汽空间的<0.1%。

因此,将蒸汽冷却成液态水似乎要容易一些,所以我可以轻松地对其进行泵送/存储/处理/采样。

简短的答案是蒸汽已耗尽能量(压力),并且由于无法克服锅炉的压力而根本无法返回锅炉。

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