ПЕРИОДИЧЕСКАЯ И НЕПРЕРЫВНАЯ ПРОДУВКА КОТЛОВ

Концентрация солей в котловой воде не должна превышать вполне определенного солесодержания, гарантирующего при данных условиях требуемую чистоту пара.

Для поддержания такой концентрации солен применяют непрерывную продувку котла из мест с наиболее высоким солессдержанием котловой воды, т. е. до смешения ее с подпиточной водой. В схемах со ступенчатым испарением продувку производят из соленых отсеков. Наряду с непрерывной продувкой применяют также периодическую продувку из тех мест, где ожидают скопления шлама — обычно из нижних коллекторов или нижних барабанов котла. Очевидно, что величина продувки должна быть такова, чтобы количество солей, вносимых с подпиточной водой в котел, было равно количеству солей, вынесенных из котла насыщенным паром и продувочной водой. Качество подпиточной воды должно соответствовать определенным требованиям (табл. 8.5). Обычно продувку котла обозначают в процентах от паропроизводительно- сти. Если обозначить через 5п.в, 5к.в и Sn соответственно солесодержание в подпиточной и котловой воде, в насыщенном паре (в мг/кг), то уравнение солевого баланса, отнесенное к 1 кг выдаваемого пара, будет иметь следующий вид:



Аналогичное уравнение может быть написано не только для общего солесодержания, но также для содержания любой примеси, в частности для кремнекислоты:


Из уравнений (8.3) и (8.4) видно, что для уменьшения продувки необходимо по возможности уменьшить содержание солей и кремнекислоты в подпиточной воде и увеличить солесодержание котловой воды. Первое связано со значительным удорожанием водоподготовки, второе лимитируется необходимостью получения пара высокой чистоты. Поэтому весьма целесообразным является применение таких мероприятий, которые позволили бы резко повысить солесодержание котловой воды без ухудшения качества пара. Важнейшим таким мероприятием, разработанным и широко осуществленным в отечественном кот- лостроении, является ступенчатое испарение. Весьма эффективным способом повышения концентрации примесей в продувочной воде без ухудшения качества пара служит ступенчатое испарение. Метод ступенчатого испарения предложен и разработан в СССР проф. Э. И. Роммом. Сущность метода состоит в следующем. Допустим, что генератор разделен на три секции, каждая с отдельным барабаном и самостоятельным циркуляционным контуром (рис. 8.12, а). Пусть производительность каждого контура по пару будет равна соответственно пи щ и Лз (в долях от полной производительности агрегата). В первую секцию подадим всю питательную воду в количестве 1 +р (где р — величина продувки из агрегата). Продувку из первой секции в количестве п2-{-п--р (см. рис. 8.12, б) направим в качестве питательной воды во вторую, а из второй в количестве з+Р — в третью (см. рис. 8.12, в). Если величину продувки из третьей ступени принять такой же, как при одноступенчатом испарении, то качество испаряемой воды и качество получаемого из нее пара будут такими же, как и при одноступенчатом испарении.

Вода, испаряемая во второй ступени, будет чище, чем испаряемая в третьей, а в первой чище, чем во второй; соответственно пар, выдаваемый каждым предыдущим отсеком, будет чище, чем в последующем, поэтому и весь пар, выдаваемый агрегатом, при ступенчатом испарении чище, чем при одноступенчатом. На практике во всех случаях пар должен иметь заданное (нормированное) качество, и это качество при ступенчатом испарении обеспечивается при большей концентрации примесей в продувочной воде, чем при одноступенчатом. Ступенчатое испарение организуют в Двух или трех встроенных или выносных отсеках. При встроенном отсеке второй ступени испарения (см. рис. 8.12, б) торцы барабана отделяют специальными перегородками. В перегородках монтируют трубы для питания второй ступени и для продувки первой. В верхней части перегородок делают окна для перетока пара из второй ступени в первую. Циркуляционные контуры каждого отсека вполне самостоятельны.

Во вторую и третью ступени испарения частично или полностью включают боковые экраны. При работе встроенного отсека происходит обратное поступление части воды второго отсека в первый, называемое перебросом,

Переброс возможен при колебаниях режима через паровое окно, неплотности в перегородке и водоперепускную трубу. Переброс резко снижает эффективность ступенчатого испарения. Для уменьшения переброса во встроенном отсеке делают щитковые перегородки, направляющие пар сначала к днищу барабана. У перегородки между отсеками делают лоток или улавливающую камеру. В мощных генераторах высокого давления во втором отсеке устанавливают циклоны с направляющими коническими крышками. Этим ограничивается схема двухступенчатого испарения.

Трехступенчатое испарение выполняют в виде каскадной схемы, причем вторая ступень испарения остается такой же, как и при двухступенчатом виде встроенного отсека, а для третьей делают выносные циклоны (см. рис. 8,12, б). Если в этом устройстве удалить вну- трибарабанный отсек, то получается двухступенчатое испарение с выносной второй ступенью испарения. Выносной отсек выполняют по схеме каскадного генератора, где в контуре выносного отсека вместо барабана применены выносные циклоны, один или несколько, включенные параллельно. Так как выносной циклон, изготовленный из цельнотянутой трубы, расположен вне барабана, то высота его практически не ограничена. Работает он по принципу виутрибарабанного циклона и состоит из улиточного (см. рис. 8.12, в) или безулиточного тангенциального ввода и двух цилиндрических участков. Подводящие к циклону трубы (улитка) располагаются на 200—300 мм выше оси барабана. Водоперепускная труба имеет довольно большое сопротивление, так что при нормальной производительности агрегата уровень воды в циклоне размещается примерно на 0,5 м ниже, чем в барабане. Высоту цилиндрической части над вводом делают равной 1 м. При такой высоте парового пространства критическое солесодержание отсутствует.

При выносном отсеке переброс во всех его видах практически исключается — в этом состоит достоинство такой конструкции. Недостаток заключается в некотором усложнении агрегата. Кроме того, производительность одного циклона невелика — 0,8—4,5 кг/с в зависимости от диаметра циклона и давления пара. При установке нескольких циклонов существенно усложняется гидродинамика и возрастают трудности их настройки при пуске. При подпиточной воде умеренной минерализации выполняют двухступенчатое испарение со встроенными или выносными отсеками; при низком качестве подпиточной воды — трехступенчатое со встроенной второй ступенью н выносной третьей. Чем хуже подпиточная вода, тем большей следует брать производительность второй и третьей ступени испарения, суммарная мощность II и III ступеней не должна превышать 30—35 % мощности агрегата, Производительность третьей ступени испарения не следует брать меньше 5 %. Больше трех ступеней испарения делать нерационально.

Теплогенерирующие установки: Учеб. для вузов. Г. Н. Делягин, В. И. Лебедев, Б. А. Пермяков. М.: Стройиздат, 1986.

на главную