Qu’est-ce qu’un paramètre et un fonctionnement du condenseur principal – Définition

Paramètres du condenseur principal

Le condensateur doit maintenir un vide faible suffisant pour augmenter l’efficacité de la centrale. Les pompes à vide maintiennent un vide suffisant dans le condenseur en extrayant l’air et les gaz non condensés. La pression de condenseur la plus basse possible est la pression de saturation correspondant à la température ambiante (par exemple, une pression absolue de 0,008 MPa, ce qui correspond à 41,5 ° C ). Notez qu’il existe toujours une différence de température entre (autour de ΔT = 14 ° C) la température du condenseur et la température ambiante, qui proviennent de la taille finie et de l’efficacité des condenseurs. Étant donné que ni le condenseur ni l’échangeur de chaleur n’est efficace à 100%, il existe toujours une différence de température entre la température de saturation (côté secondaire) et la température du liquide de refroidissement dans le système de refroidissement. De plus, la conception est inefficace, ce qui diminue l’efficacité globale de la turbine. Idéalement, la vapeur évacuée dans le condenseur n’aurait pas de sous-refroidissement . Mais les vrais condenseurs sont conçus pour sous-refroidir le liquide de quelques degrés Celsius afin d’éviter la cavitation d’aspiration dans les pompes à condensat. Mais, ce sous-refroidissement augmente l’inefficacité du cycle, car il faut plus d’énergie pour réchauffer l’eau.

L’objectif consistant à maintenir la pression d’échappement de turbine la plus basse possible est une des principales raisons d’inclure le condenseur dans une centrale thermique. Le condenseur fournit un vide qui maximise l’énergie extraite de la vapeur, entraînant une augmentation significative du travail net et de l’efficacité thermique. Mais aussi ce paramètre (pression du condensateur) a ses limites techniques:

• Diminuer la pression d’échappement de la turbine diminue la qualité de la vapeur (ou fraction de la siccité). À un moment donné, l’expansion doit être interrompue pour éviter des dommages pouvant être causés aux aubes de turbine à vapeur par de la vapeur de mauvaise qualité .
• La diminution de la pression d’échappement de la turbine augmente considérablement le volume spécifique de vapeur évacuée, ce qui nécessite d’énormes aubes dans les dernières rangées d’étage basse pression de la turbine à vapeur.

Dans une turbine à vapeur humide typique , la vapeur évacuée se condense dans le condenseur et se trouve à une pression bien inférieure à la pression atmosphérique (pression absolue de 0,008 MPa, ce qui correspond à 41,5 ° C). Cette vapeur est à l’état partiellement condensé (point F), d’une qualité voisine de 90%. Notez que la pression à l’intérieur du condenseur dépend également des conditions atmosphériques ambiantes:

• température de l’air, pression et humidité en cas de refroidissement dans l’atmosphère
• température de l’eau et débit en cas de refroidissement dans une rivière ou une mer

Une augmentation de la température ambiante entraîne une augmentation proportionnelle de la pression de la vapeur évacuée ( ΔT = 14 ° C est généralement une constante), d’où une diminution de l’efficacité thermique du système de conversion de puissance. En d’autres termes, la production électrique d’une centrale électrique peut varier en fonction des conditions ambiantes , tandis que la puissance thermique reste constante.

Pour maintenir les paramètres à l’intérieur du condenseur (0,008 MPa et 41,5 ° C), l’ eau  de refroidissement du système de refroidissement doit être suffisamment froide et il ne doit pas y avoir de grande différence de température entre la température de sortie et la température d’entrée, de sorte que le débit à travers le système de refroidissement doit être très haut. Le débit dans le système de refroidissement (avec les tours de refroidissement par voie humide) peut aller jusqu’à 100 000 m3 / h (27,7 m 3 / s). L’eau d’entrée du condenseur peut avoir environ 22 ° C (fortement en fonction des conditions ambiantes), tandis que la sortie du condenseur peut avoir environ 25 ° C . Les systèmes de refroidissement à l’eau de mer fonctionnent à des débits plus élevés, par exemple 130 000 m 3 / h .