Продувка
Для поддержания в котловой воде определенной концентрации солей, которая обеспечит безнакипный режим работы котла, применяют периодическую или непрерывную продувку. Продувка заключается в удалении из барабана котла части котловой воды с высоким солесодержанием и заменой ее питательной водой с малым солесодержанием. Продувку производят из тех мест водотрубной системы котла, где наиболее высокое солесодержание воды, как показано на рис. 4.1.
Питательная вода подается в барабан по всей длине трубы 3 с отверстиями, проходящей в верхней части верхнего барабана 2. Нижняя аналогичная труба 1, расположенная в нижней части верхнего барабана, предназначена для сбора и отвода продувочной воды. В котлах со ступенчатым испарением продувку осуществляют из солевых отсеков или выносных циклонов. Периодическую продувку применяют для удаления шлама, который обычно скапливается в нижних коллекторах и барабанах котла. Величина продувки должна быть такой, чтобы солесодержание котловой воды соответствовало требованиям норм качества. Обычно процент продувки котла принимают в зависимости от его паропроизводительности. Принято считать, что для нормальной работы теплогенерирующих установок процент продувки не должен превышать для котлов малой и средней мощности 10%, для котлов большой мощности - 5%, что связано с потерями теплоты с продувочной водой. Оптимальными считают потери теплоты с продувочной водой в пределах 0,1...0,5% от теплоты сгораемого топлива. Для случаев, когда одноступенчатое испарение требует большого процента продувки, используют ступенчатое испарение. Это позволяет уменьшить количество выводимой с продувкой горячей воды и сократить потери теплоты.
Сущность ступенчатого испарения заключается в следующем. Испарительная система котла разделяется на два отсека, соединенных по пару, но разделенных по воде. Питательная вода подается только в первый отсек, а для второго отсека питательной водой будет служить продувочная вода первого отсека. Продувка котла осуществляется из второго отсека. Так как концентрация солей во втором отсеке выше, чем в первом, то для вывода солей требуется меньший процент продувки для котла в целом. В современных паровых котлах широко используется ступенчатое испарение, при этом используются две или три ступени. Сама схема испарения может быть двух типов - с солевыми отсеками внутри барабана или с выносными циклонами. Рассмотрим более подробно каждый из них.
На рис. 4.2 изображена схема продувки с солевыми отсеками внутри барабана котла. Весь объем барабана 1 разделен перегородкой на два неравных по объему отсека 2 и 4.
Каждый отсек барабана включен в свой циркуляционный пароводяной контур I или II, при этом в первом контуре паропроизводительность обычно составляет 70...90% от паропроизводительности котла. Во второй циркуляционный контур включают часто боковые экраны топки.
Аналогично выглядит и работает схема продувки с выносными циклонами (сепараторами), изображенная на рис. 4.3.
Установка циклонов приводит к некоторому усложнению агрегата по сравнению с предыдущим случаем, однако такая конструкция исключает "переброс" воды из второго отсека в первый в период работы, что наблюдается иногда в схемах с солевыми отсеками внутри барабана. Когда подпиточная вода имеет умеренную минерализацию, то выполняют двухступенчатое испарение. При низком качестве подпиточной воды может применяться трехступенчатое испарение со встроенной в барабан второй ступенью испарения и выносной третьей ступенью. Паропроизводительность третьей ступени не должна быть ниже 5% от общей паропроизводительности котла. Чем хуже качество подпиточной воды, тем больше следует брать производительности второй и третьей ступеней испарения. Вместе с тем, следует придерживаться правила, чтобы мощность первой ступени испарения не была ниже 65...70% от паропроизводительности котла.
Если принять, что Паропроизводительность котла с учетом продувки составляет D + Опр, то количество вносимых с питательной водой солей составит
