Circuit d'alimentation en eau et de vapeur de la chaudière

Il existe différents composants présents dans circuit d'alimentation en eau et de vapeur de la chaudière et nous devrions savoir quelques composants essentiels de ces circuits et ceux-ci sont Économiseur, tambours de chaudière, tubes d'eau, et super chauffage.

Économiseur

Économiseur est un échangeur de chaleur qui capte la chaleur des gaz de combustion et augmente la température de l'eau d'alimentation provenant de l'eau d'alimentation tête commune à environ la température de saturation correspondant à la pression de la chaudière.
Jeter les gaz de combustion de haute températuredans l'atmosphère entraîne beaucoup de pertes d'énergie. En utilisant ces gaz pour chauffer l'eau d'alimentation, il est possible d'obtenir une efficacité supérieure et une meilleure économie. C'est pourquoi l'échangeur de chaleur est appelé «économiseur».
L’économiseur structurel est un ensemble d’éléments tubulaires creux courbés à travers lesquels passe l’eau d’alimentation. Les tubes extérieurs sont chauffés par les gaz d'échappement. Plus non. de tubes d'eau plus sera la surface d'échange de chaleur. Le nombre de tubes et leur section sont pré-conçus conformément aux paramètres requis de la chaudière.
Dans la courbe T-S ci-dessus, la partie ombrée illustre la zone de l’économiseur. La chaleur absorbée par l’eau d’alimentation est notée «Q_éco"

Un autre élément essentiel de Eau d'alimentation et vapeur

Le circuit est un tambour de chaudière.

Tambours de chaudière

Deux types de tambours de chaudière Le tambour à vapeur et le tambour à boue sont utilisés dans tous les types de chaudières. Les deux tambours ont des fonctions spécifiques.

Tambour à vapeur

Les fonctions du tambour à vapeur dans circuit de vapeur d'eau d'alimentation sont:

Stocker suffisamment d'eau et de vapeur pour répondre aux demandes de charge variables.
Pour fournir une tête et aider ainsi la circulation naturelle de l'eau à travers tubes d'eau.
Pour séparer la vapeur ou la vapeur du mélange eau-vapeur, évacué par les colonnes montantes.
Pour aider dans les traitements chimiques pour éliminer l'O dissous₂ et pour maintenir le pH requis.

Séparation de la vapeur des mélanges à deux phases dans le tambour à vapeur:

La vapeur doit être séparée du mélange avant de quitter le tambour, car:
1. Toute humidité entraînée par la vapeur contient des sels dissous. dans le super chauffage, l’eau s’évapore et le sel reste déposé sur la surface interne des tubes pour former une écaille. Cette échelle réduit la durée de vie des super-appareils de chauffage.
2. Certaines impuretés présentes dans l’humidité (comme la silice vaporisée) peuvent causer des dépôts dans les aubes de turbine.

Une des fonctions importantes du tambour à vapeur est de séparer la vapeur du mélange eau-vapeur. À basse pression (moins de 20 bars; 1 bar = 1,0197 kg / cm²) la séparation par gravité simple est utilisée. Dans le procédé de séparation par gravité, les particules d’eau libérées de la vapeur en raison de leur densité supérieure.
À mesure que la pression à l'intérieur du tambour de la chaudière augmentela densité de la vapeur augmente, car la vapeur est très compressible. Par conséquent, la différence entre les densités de vapeur et d'eau diminue. Par conséquent, la séparation par gravité devient efficace.
Par conséquent, dans le tambour à vapeur des chaudières à haute pression, il existe des dispositifs mécaniques (appelés dispositifs internes du tambour ou dispositifs anti-amorçage) pour séparer les vapeurs de l'eau.
La photo suivante illustre différents agencements anti-amorçage utilisés dans les centrales thermiques:
Les chicanes sont des séparateurs qui séparent le mélange vapeur-eau chaude de la vapeur sèche et fournissent un chemin guidé pour la vapeur sèche.
Dans le séparateur à cyclone, l’eau de vapeur à deux phasesOn laisse le mélange se déplacer dans un chemin hélicoïdal et, en raison de la force centrifuge, les particules d’eau se séparent du mélange à deux phases. Les petites ailettes à l'intérieur du séparateur à cyclone recueillent les particules d'eau déposées.
Dans le laveur, le mélange en deux phases est autorisé à se déplacer en zigzag et constitue l'étape ultime du séchage de la vapeur.
Après l'épuration, on laisse passer la vapeur surchauffée à travers un tamis perforé.

Tambour de boue

Tambour de boue est un autre en-tête qui est situé au basde la chaudière et contribue généralement à la circulation naturelle de l'eau à travers les tubes à vapeur. Le tambour de boue contient généralement de l'eau à la température de saturation, ainsi que les sels précipités et les impuretés connus sous le nom de boues. Il est périodiquement lavé pour éliminer la boue en ouvrant la vanne de décharge.

Tubes d'eau

Celles-ci sont également essentielles pour circuit d'alimentation en eau et de vapeur de la chaudière
Les tubes d'eau sont des tubes creux courbés ou droitsà travers lequel le mélange eau-vapeur circule. Il existe deux types de tubes d'eau, à savoir. descendant et montant. Cet assemblage de colonne montante est également appelé évaporateur (ou chaudière proprement dite). Dans l’évaporateur, l’état actuel change de l’eau à la vapeur. Dans le diagramme T-S ci-contre, la zone de l'évaporateur est illustrée. «Q_eva’Est la chaleur absorbée par l’évaporateur. C'est principalement la chaleur latente de vaporisation de l'eau.

Tubes d'eau

Comme son nom l'indique, l'eau est au rendez-voustubes à travers lesquels l'eau descend du tambour à vapeur au tambour à boue (voir fig.). Aucune bulle de vapeur ne doit s'écouler avec de l'eau saturée du tambour vers le bas. Cela réduira la différence de densité et la pression de la circulation naturelle.

Tubes d'eau risers

Les risers sont les tubes d’eau à travers lesquels la vapeurle mélange d’eau à deux phases à la température de saturation monte du tambour de boue au tambour de vapeur. Les risers sont généralement près des fours, tandis que les descendants sont loin des fours.

Super radiateurs

Le chauffage d'appoint est un autre élément important de Circuit d'alimentation en eau et de vapeur de la chaudière

Super-Heater est un élément important de l'alimentationcircuit eau-vapeur. C'est fondamentalement un échangeur de chaleur dans lequel la chaleur est transférée à la vapeur saturée pour augmenter sa température. Dans les chaudières à haute pression, plus de 40% de la chaleur totale est absorbée par les surchauffeurs. Le diagramme T-S ci-contre illustre la chaleur absorbée par le surchauffeur et est noté «Q_sh"
En super-réchauffeur, le taux d'absorption de chaleur est plus élevé. Par conséquent, les chaudières à tubes d’eau modernes sont plus nombreuses. Par conséquent, dans les chaudières à tubes d’eau modernes, il existe davantage de super surfaces chauffantes.
Les tubes de réchauffeur sont exposés à la pression et à la température de vapeur les plus élevées à l'intérieur et à la température maximale des gaz à l'extérieur. Ils sont faits d'alliages les plus coûteux.

Fonctions du réchauffeur

Une augmentation de la température de vapeur à l’entrée donne uneamélioration constante de l'efficacité du cycle. Par conséquent, la fonction de super-appareil de chauffage consiste à augmenter l'efficacité globale. De plus, cela réduit la teneur en humidité dans les derniers étages de la turbine et augmente ainsi le rendement interne de la turbine.
Toutefois, l’augmentation de la température est limitée par les propriétés des matériaux de construction des chaudières et des turbines. Habituellement, la température optimale de la vapeur est maintenue 450^oC à l'entrée de la turbine.