СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПАРОСТРУЙНОГО ЭЖЕКТОРА КОНДЕНСАТОРА ПАРОВЫХ ТУРБИН
DOI:
https://doi.org/10.31489/2021No4/52-58Ключевые слова:
пароструйный эжектор, повышение КПД, трехступенчатый эжектор, двухступенчатый эжектор, охладитель, математическая модель, паровая турбина.Аннотация
На Алматинской электростанции ТЭЦ-2 на теплофикационных турбинах установлен трехступенчатый пароструйный эжектор ЭПО-3-200, с расходом рабочего пара 850 т/ч. В данной работе предложена и обоснована замена действующего трехступенчатого пароструйного эжектора на двухступенчатый пароструйный эжектор. В результате замены получили экономию теплоты (пара) собственных нужд на производство электрической энергии. Установлено, что при давлении в конденсаторе турбины существенно ниже 100 кПа целесообразна установка нового двухступенчатого эжектора ЭПО-2-80 вместо ЭПО-3-200. Используя существующие методики расчета, получены геометрические характеристики нового эжектора. Расход рабочего пара нового двухступенчатого эжектора составляет 579 т/ч. Кроме того, применение двух ступеней позволяет упростить конструкцию и сделать ее более надежной, также позволяет повысить давление в охладителе 1 ступени эжектора. Это важно именно для теплофикационных турбин, у которых может быть высокая температура основного конденсата, что неблагоприятно сказывается на работоспособности обычного трехступенчатого эжектора.
Библиографические ссылки
"1 Ryabchikov A .Yu., Aronson K. É., Brodov Yu. M., et al. Increasing the reliability of steam-jet ejectors in power plant turbines. Power Technology a nd Engineering. 2017, Vol. 50, No. 5. DOI: 10.1007/s10749-017-0748-5
Belevich, A.I. RD 34.30.302-87: Methodical Guidelines on adjustment and operation of steam-jet ejectors of turbine condensing plants at TPP and NPP. M. Ministry of Energy of the USSR, 1990, 34 p. [in Russian]
Barinberg, G. D. Steam turbines and turbine plants of the Ural Turbine Works. Yekaterinburg, 2007, 460 p.
Aronson K. É., Ryabchikov A .Yu., Kuptsov V.K., et al. Ejectors of power plants turbine units efficiency and reliability increasing. IOP Conf. Series 891: Journal of Physics. 2017, pp. 104 – 110. DOI:10.1088/1742-6596/891/1/012249
Fan, J., Eves, J., Thompso, H.M., et al. Computational fluid dynamic analysis and design optimization of jet pumps. Computers & Fluids. 2011, Vol. 46, pp. 212–217
Ruangtrakoon N., Aphornratana S., Sriveerakul T. Experimental studies of a steam jet refrigeration cycle: Effect of the primary nozzle geometries to system performance. Experimental Thermal and Fluid Science. 2011, Vol. 35, pp. 676–683. DOI:10.1016/j.expthermflusci.2011.01.001
Szabolcs V., Oliveira A.C., Ma X., et al. Experimental and numerical analysis of a variable area ratio steam ejector. International Journal of Refrigeration. 2011, Vol. 34, No 7, pp. 255 – 262. DOI:10.1016/j.ijrefrig.2010.12.020
Narmine H.A., Karameldin A., Shamloul M.M., et al. Modelling and simulation of steam jet ejectors. Desalination. 1999, Vol. 123, pp. 1-8.
Grazzini G., Milazzo A., Mazzelli F. Ejector Design. Ejectors for Efficient Refrigeration. 2018, pp.71-115 DOI:10.1007/978-3-319-75244-0_3
Singhal A., Chitkara T., Ameenuddin M. CFD Analysis and Performance Evaluation of the Stea m Jet Ejector. National Convention of Aerospace Engineers. University of Petroleum & Energy Studies. Dehradun, India . 2013, p. 3.
Mazzelli F., Giacomelli F., Milazzo A. CFD modeling of condensing steam ejectors: Comparison with an experimental test-case. International Journal of Thermal Sciences. 2018, Vol. 127, pp. 7 – 18. DOI: 10.1016/j.ijthermalsci.2018.01.012
Li C., Li Y., Wang L. Configuration dependence and optimization of the entrainment performance for gasegas and gaseliquid ejectors. Applied Thermal Engineering. 2012, Vol. 48, pp. 237-248.
Jakub A. Mathematical model of ejector and experimental verification. Setkani kateder mechaniky tekutin a termomechaniky, Mikulov, 2012, pp. 26. – 28. [in Czech]
Sathiyamoorthy K., Iyengar V.S., Pulumathi M. Annular Supersonic Ejector Design and Optimization. ASME 2012 Gas Turbine India Conference. 2012, pp. 212-219. DOI:10.1115/GTINDIA2012-9547
Kitrattanaa B., Aphornratanaa S., Thongtipb T. Comparison of traditional and CRMC ejector performance used in a steamejector refrigeration. Energy Procedia. 2017, Vol. 138, pp. 476 – 481.
Haider M., Elbel S. Development of Ejector Performance Map for Predicting Fixed-geometry Two-phase Ejector Performance for Wide Range of Operating Conditions. International Journal of Refrigeration. 2021, pp. 456-483. DOI:10.1016/j.ijrefrig.2021.03.022
Brodov, Yu. M., Kuptsov, V. K., Ryabchikov, A. Yu., et al. Patent for steam-jet three-stage ejector. RU170935. 2016119824. Publ. 2016.05.23, 9 p. [in Russian]
Shavdinova M., Aronson K., Borissova N. Development of condenser mathematical model for research and development of ways to improve its efficiency. Journal of Applied Engineering Science. 2020, Vol. 18, pp. 578 – 585 DOI: 10.5937/jaes0-27517
Aronson, K. E., Ryabchikov, A . Yu., et al. Steam-gas turbine units: ejectors of condensing units: study guide for higher education institutions. Moscow, 2018, 75 p. [in Russian]
Sokolov, Ye .Ya. Jet devices. Moscow, Energoatomizdat, 1989, 115 p. [in Russian]
"
