Обычно испаритель для термического обессоливания воды по первичному и вторичному парам включается в тепловую схему АЭС. Включение испарителя в тепловую схему не должно уменьшать тепловую экономичность цикла. На рис. 6.4 показаны включение испарителя с конденсатором испарителя (схема а) и с Конденсацией вторичного пара в регенеративном подогревателе (схема б).
В схеме рис. 6.4, а подогрев воды от hx до h2 осуществляется последовательно в конденсаторе испарителя (КИ) и в подогревателе П2. Таким образом, расход пара в отборе 1 не изменится ц тепловая экономичность остается прежней.
Схема включения без отдельного КИ проще (рис. 6.4, б), но тепловая экономичность электростанции будет меньше. Действительно, подогрев воды в П1 и П2 остается прежним, но теперь в отборе 1 расход пара увеличится, так как кроме подогрева воды от hi до h2 требуется дополнительный расход пара на испаритель. Конденсат греющего пара и вторичный пар испарителя поступают в регенеративный подогреватель Я/. Расход пара в отборе 2 уменьшается.
Рис 6 4 Схемы включения испарителя в систему регенерации турбины — с отдельным конденсатором (а) и без отдельного конденсатора (б)
1 и 2 — подвод пара от турбины; И — испаритель; П1, П2 — регенеративные подогреватели, КИ — конденсатор испарителя
Таким образом, подогрев воды в Я/ частично идет за счет отбора пара на П2. Так как давление в отборе 1 выше давления в отборе 2, то будет иметь место недовыработка электроэнергии в турбине
(6.1)
где Aw — недовыработка электроэнергии, кВт-ч; hx и h2 — энтальпии пара в отборах 1 и 2, кДж/кг.
Одноступенчатые испарительные установки применяются при небольших восполнениях потери пара и конденсата на станции. Для увеличения производительности испарительных установок их делают многоступенчатыми, где вторичный пар первой ступени является греющим паром последующей ступени и т. д. При этом количество дистиллята, получаемого в испарителях при одном и том же расходе пара из турбины, возрастает. Это особенно важно, если испарительная установка предназначена для обессоливания высокоминерализованных вод для целей водоснабжения населения, как это сделано, например, на АЭС с реактором БН-350 в г. Шевченко. На этой станции пар расширяется в турбине не до давления в конденсаторе, а до 0,7МПа (такие турбины называются противодавленческими) и далее направляется в ряд параллельных многоступенчатых (обычно 5—6 ступеней) выпарных аппаратов для получения пресной воды из морской воды Каспийского моря.
Важной характеристикой испарителя является отношение количества полученного вторичного пара к первичному. Составим уравнение теплового баланса для одноступенчатой испарительной установки (см. рис. 6.1):
(6.2)
где Di и Dn — расход первичного и вторичного пара, кг/с; hi, hi — энтальпия пара и воды при температуре насыщения первичного пара, кДж/кг; /in, hn' — энтальпия пара и воды при температуре насыщения вторичного пара; hu_в — энтальпия питательной воды.
Учитывая, что апр=Aip/Dn, т]„сп~1, уравнение (6.2) запишем в виде:
(6.3)
Рис. 6.5. Схема испарительной установки с охладителем продувочной воды:
1 — подвод первичного пара; 2 — корпус испарителя, 3 — отвод вторичного пара: 4 — конденсатор вторичного пара; 5 — регулятор уровня; 6 — конденсатоотводчик; 7 — сборник конденсата, 8 — подача питательной воды, 9 — продувка испарителя;. 12 — охладитель конденсата греющего пара
Чем выше отношение Dn/Di, тем эффективнее работа испарителя. Для увеличения этого соотношения следует уменьшить h fin is повысить /гп.в, т. е. сделать так, как показано на рис. 6.5. Конденсат греющего пара и продувка подогревают питательную воду„ поступающую в испаритель.
