По вузькій металевій драбинці з гратчастими сходинками, зі сталевими поручнями, начищеними до блиску, можна, як по корабельному трапу, спуститися з машинного залу вниз в конденсаторне приміщення. Раніше конденсаторне відділення електростанції, як правило, містилося в підвалі. Але тепер в цій частині електростанції розташоване так багато обладнання, що в підвалі б воно не вмістилося. Сучасне конденсаторне приміщення – дуже високе і вихід з нього знаходиться на рівні землі для зручності подачі обладнання при монтажі. Турбогенератори тепер ставлять високо над рівнем землі.

Турбегенератори покояться на масивних, прямокутних, пофарбованих у білий колір фундаментних колонах. Знизу добре, видно все складне сплетіння різних трубопроводів, що підходять до них.

Між фундаментними колонами генератора зроблені стінки, які утворюють велику герметичну камеру. У цій камері поміщаються повітроохолоджувачі та шини силових висновків генератора. Крізь невеликі віконечка в залізній дверцятах збоку камери можна бачити її внутрішню частину. Видно ряди трубок, оповитих спіралями з латунного дроту. Це радіатори повітроохолоджувачів. По трубках тече вода, а зовні їх обдуває нагріте повітря з турбогенератора. Латунна спіральна дріт збільшує поверхню охолодження. Про дріт завіхряется потоки повітря, при цьому вони повніше віддають своє тепло.

Сучасні турбогенератори мають дуже високий к. П. Д. – Близько 97%, а турбогенератор з водневим охолодженням на потужність 100 тис. Кет має к. П. Д. 98,7%. Але навіть 1% втрат в потужному турбогенераторе- це сотні кіловат. При роботі турбогенератора в його обмотках і в стали виділяється значна кількість тепла. Його відводять потужні потоки повітря, що продувається через ротор і статор турбогенератора. При нормальній роботі турбогенератора при повному навантаженні температура його обмоток доходить до 100 °. Спеціальні термометри (термопари) стежать за температурою всередині турбогенератора. При порушеннях роботи системи охолодження надмірне підвищення температури обмоток могло б викликати псування ізоляції. Автоматичний контроль температури запобігає можливість подібних аварій.

Повітря має малу теплоємність. Значно вище теплоємність і теплопровідність водню. Крім того, щільність і в’язкість водню значно менше щільності й в’язкості повітря. Водень краще, ніж повітря, може відводити тепло, і втрати на тертя швидко обертового ротора в атмосфері водню менше, ніж в повітрі. Тому кращі сучасні генератори виконуються з водневим охолодженням. При допомогою вентилятора (здебільшого насадженого на валу самого генератора) водень проганяється через вентиляційні канали генератора і через радіатори охолоджувачів. При водневому охолодженні треба більше ретельно стежити за герметичністю всієї системи, в якій циркулює газ. Якщо утворюється суміш водню з повітрям, може статися вибух.

Між фундаментними колонами самої турбіни поміщається конденсатор. Це величезна сталева бочка в кілька метрів діаметром. Є легенда про старовинний виносховищі, де в одній бочці зберігався збір винограду з усіх довколишніх маєтків. Вина з однієї цієї бочки вистачало для всіх навколишніх міст. Конденсатор потужної турбіни, мабуть, більше цієї легендарної бочки.

До конденсатора приєднані труби діаметром більше метра, по них підходить і йде охолоджуюча циркуляційна вода.

На ремонтованої турбіні торцева кришка конденсатора знята. Видна сталева перегородка – трубна дошка. Вона нагадує гігантські стільники. У ній безліч невеликих отворів, в які ввальцовани тонкостінні латунні трубки. Цих трубок дуже багато. Навіть в конденсаторі турбіни середньої потужності їх кілька тисяч. Охолоджуюча вода потрапляє в камеру між торцевою кришкою і трубної дошкою, проходить по латунних трубках, сприймаючи при цьому частина тепла від пари, що омиває ці трубки з їх зовнішнього боку. Нагріта вода проходить в камеру з іншого торця конденсатора і відводиться в зливний канал або йде в градірню на охолодження.

Верхня частина конденсатора величезним патрубком з’єднується з хвостовою частиною турбіни. Через цей патрубок проходить в конденсатор відпрацьований пар. Він омиває холодні трубки конденсатора, віддає їм своє тепло і конденсується в воду.

Для конденсування відпрацьованого пара потрібна дуже велика кількість охолоджуючої води. Через конденсатор турбіни середньої потужності, яка споживає близько 100 т пари на годину, треба прокачувати кілька тисяч кубометрів води. Зазвичай охолоджуючої води через конденсатор проходить в 50-60 разів більше, ніж пара. Цю воду проганяють потужні циркуляційні насоси, встановлені перед конденсаторами. Кожухи цих насосів нагадують гігантські равлики. Поруч стоять насоси для відкачування конденсату з конденсатора. Вони виглядають карликами в порівнянні з циркуляційними насосами.

На фіг. 4-4 був приведений графік, з якого видно, що на конденсационной ЦЕС більше половини тепла, повідомленого пару в котлі, передається охолоджуючої воді в конденсаторі. Але хоча через конденсатор передається кількість тепла лише трохи менше, ніж через котел, розміри конденсатора значно менше розмірів котла.

У конденсаторі теплопередача від перетворюється у воду пари відбувається зі значно більшою інтенсивністю, ніж теплопередача від розжарених газів в топці котла. А адже на перший погляд може здатися, що від розжарених газів тепло передається легше, ніж від майже остиглого пара. Це дивовижна особливість процесу зрідження пара: при ньому теплопередача на поверхнях конденсації значно більше, ніж теплопередача при простому омивання поверхні потоками рідини чи газу. Крім того, поверхні теплообміну розташовані в конденсаторі більш компактно, більш зібрано, ніж в котлі. Тому котел – Це цілий будинок, а конденсатор – тільки бочка.

Шлях води

Перетворився на воду пар проходить після конденсатора довгий складний шлях. Конденсатні насоси прокачують конденсат через цілий ряд підігрівачів. Тут конденсат підігрівається добірним паром турбіни і, нарешті, потрапляє в бак, розташований на верхніх поверхах машинного залу, – в деаератор. У ньому відбувається видалення розчиненого в конденсаті кисню (це називається деаерацією води). У сучасних установках деаерація обов’язкове, так як при високих тисках кисень особливо агресивний. За короткий час він може роз’їсти поживні трубопроводи і труби поверхні нагріву котла. У деаератор крім конденсату надходить ще добавок води для відшкодування втрат конденсату на станції. Особливо багато конденсату втрачається на ТЕЦ, де частина пара йде на виробництво і конденсат не завжди повертається назад.

Після деаераторів вода отримує нову назву – живильне вода. Вона самопливом йде знову вниз в конденсаторне приміщення до живильних насосів. Ці насоси створюють великий напір, достатній, щоб прогнати воду в котел. Тиск живильної води повинно бути більше тиску пари.

Вода на електростанції здійснює замкнутий круг. З конденсатора – в котел, звідти у вигляді пари – в турбіну, а з турбіни – знову в конденсатор.

У воді, яка живить котел, небезпечно не тільки присутність кисню, але і солей не повинно міститися. Жорстка вода зовсім не годиться для живлення котла, на його трубах утворюється накип, і котел швидко виходить з ладу. Тому-то на електростанціях і бережуть конденсат, прагнуть усунути його витік. Але, незважаючи на всі вжиті заходи, в це замкнене коло звернення котел – турбіна – конденсатор – котел доводиться все ж додавати свіжу воду. Її піддають спеціальній обробці, щоб видалити шкідливі домішки. Погано приготовлена ​​вода може викликати швидкий знос і корозію труб поверхні нагрівання котла. Особливо вимогливі до якості води безбарабанние прямоточні котли. Підготовка води для котлів – водопідготовка – це тепер ціла наука. Без хорошої водопідготовки неможлива надійна робота електростанції.

Джерело: Електрика працює Г.І.Бабат 1950-600M