Главная » 2009»Декабрь»25 » Техничсеская эксплуатация и непрерывная продувка при питании котла.
21:57
Техничсеская эксплуатация и непрерывная продувка при питании котла.
Правилами технической эксплуатации непрерывная про¬дувка при питании котла смесью конденсата и обессолен¬ной воды или дистиллята должна быть не более 0,5; при добавке к конденсату химически очищенной воды — не бо¬лее 3; если потери пара, отбираемого на производство, пре¬вышают 40 % — не более 5 %. При указанных нормах продувки и частичном исполь¬зовании теплоты продувочной воды потери теплоты с про¬дувкой составляют 0,1—0,5 % теплоты топлива. В целях уменьшения потерь теплоты с продувкой сле¬дует стремиться к уменьшению количества выводимой из котла воды.Эффективным методом снижения.продувки яв~ ляется ступенчатое испарение воды. Сущность ступенчатого испарения или ступенчатой продувки состоит в том, что испарительная система котла разделяется на ряд отсеков, соединенных по пару и разделенных по воде. Питательная вода подается только в первый отсек. Для второго отсека питательной водой служит продувочная вода из первого отсека. Продувочная вода из второго отсека поступает в тре-V тий отсек и т. д. Продувку котла осуществляют из последнего отсека— второго при двухступенчатом испарении, третьего — при трехступенчатом испарении и т. д. Так как концентрация солей в воде второго или третьего отсека, значительно вы-«- ще, чем в воде при одноступенчатом испарении, для вывода солеи из котла требуется меньший процент продувки. При¬менение ступенчатого испарения эффективно также как средство уменьшения уноса кремниевой кислоты вследст¬вие высокой гидратной щелочности, возникающей в соле¬вых отсеках. Системы ступенчатого испарения и продувки обычно выполняют из двух или трех отсеков. В настоящее время в большинстве барабанных котлов среднего и вы¬сокого давления применяется ступенчатое испарение. Повы¬шение солесодержания воды при нескольких ступенях испарения происходит ступенями и в пределах каждого отсе¬ка устанавливается постоянным, равным выходному из дан¬ного отсека. При двухступенчатом испарении система де¬лится на две неравные части — чистый отсек, куда подается вся питательная вода и вырабатывается 75—85 % пара, и солевой отсек, где вырабатывается 25—15% пара. На рис. 12.6, а показана схема испарительной системы с двухступенчатым испарением с солевыми отсеками, рас¬положенными внутри барабана котла, в его торцах, а на рис. 12.6,6 — с выносными циклонами, которые вместе с вклю¬ ченными в них экранами образуют солевые отсеки котла. При двухступенчатом испарении относительная суммарная паропроизводительность солевых отсеков, %, необходимая для обеспечения заданного солесодержания воды в чистом отсеке, при отсутствии переброса воды в него из солевых отсеков, Оптимальная паропроизводительность солевых отсеков при двухступенчатом испарении и продувке, определяемой допустимым общим солесодержанием в паре, при продув¬ке в 1 % равна 10—20 %, а при продувке в 5 % она состав¬ляет 10—30 %. Рис. 12.6. Схема продувки котла при ступенчатой системе испарения: а —с солевыми отсеками внутри барабана; б — с выносными циклонами-сепара¬торами второй ступени испарения; / — подвод питательной воды; 2 — отвод па¬ра- 3 — продувка чистого отсека; 4 -г продувка солевого отсека; 5 — испаритель¬ные поверхности нагрева, включенные в солевой отсек; в — испарительные по¬верхности нагрева, включенные в чистый отсек
Получившиеся вещества: Саз(Р04)2, Са(ОН)г и ЫагЭСч — обладают малой растворимостью и выпадают в виде шлама, удаляемого периодической продувкой. При питании котлов конденсатом с добавкой химически очищен¬ной воды создают фосфатно-щелочной режим, при котором сохраняется свободная щелочность. При добавке к конден¬сату дистиллята и химически обессоленной воды поддер¬живают чисто фосфатный режим при отсутствии свобод¬ной щелочности. Рекомендуется следующий избыток РО в воде: у котлов без ступенчатого испарения 5—15; у кот¬лов со ступенчатым испарением в чистом отсеке 2—6 и в со¬левом отсеке — не более 50 мг/кг. Для коррекции качества воды барабанных котлов с дав¬лением выше 6,0 МПа в последнее время в ряде случаев в питательную воду дозируются либо аммиак с гидразином, либо комплексон. При гидразинно-аммиачном водном режиме оставший¬ся после термической деаэрации кислород связывается гидразином. Остатки углекислоты связываются дозируемым в питательную воду аммиаком, который полностью нейт¬рализует СОг и повышает рН среды до 9,1 ±0,1, что спо¬собствует уменьшению скорости коррозии. При комплексонном водном режиме кроме аммиака и гидразина в питательную воду вводят комплексон — обычно этилендиаминтетрауксусную кислоту (ЭДТК). Это приво¬дит к повышению теплопроводности отложений и переме¬щению их в менее теплонапряженные поверхности (эконо¬майзер). При 80—90 °С водные растворы ЭДТК и аммиака образуют трехзамещенную аммонийную соль ЭДТК, кото¬рая взаимодействуя с продуктами коррозии железа (при 110°С—гемиоксидом железа), образует хорошо раствори¬мые в воде комплексонаты железа, которые под действи¬ем более высокой температуры по ходу среды разлагаются с образованием выпадающего на внутренней стороне труб
плотного слоя магнетита, защищающего металл от кор¬розии. В прямоточных котлах, не имеющих продувки, все по¬ступающие в него с питательной водой минеральные приме¬си кристаллизуются на поверхности, образуя отложения накипи, или выносятся паром из котла. Соответственно со¬левой баланс прямоточного котла имеет вид ■5п.в ~ 5П + 5отЛ. (12.13) На стенках поверхности нагрева частично отлагаются соли жесткости и продукты коррозии металла в области, где их минимальная растворимость при данном давлении меньше, чем концентрация этих соединений на входе в ко¬тел. При этом допустимая концентрация данного соединения в питательной воде определяется допустимой интенсивнос¬тью отложений в котле на единицу массы поступающей воды: СГ = СГ + Ж (12.14) где С%°в — допустимая концентрация данной примеси в во¬де; С*ш —минимальная растворимость при данном давле¬нии; С%°% —допустимые отложения в котле. Выше были показаны зависимости растворимостей раз¬личных минеральных примесей от температуры воды. Сопо¬ставление концентраций отдельных соединений в питатель¬ной воде с характеристиками их растворимости дает воз¬можность определить, будут ли образовываться отложения, а при их наличии — место начала отложений и скорость их роста. т. е. интенсивность роста отложений пропорциональна про¬изводной растворимости по энтальпии и средней плотности теплового потока на внутренней поверхности трубы. В котлах высокого давления отложение солей начинает¬ся тогда, когда влагосодержание пара уменьшается до 50—20 %, и заканчивается при перегреве пара на 20—30°С. Наибольшее отложение примесей происходит в области, где влажность пара менее 5—6 %.
В прямоточных котлах при высоком и сверхкритичес¬ком давлении растворимость ряда соединений, в том числе |сремнекислоты и хлорида натрия, достаточно велика, и их фнцентрация не доходит до состояния насыщения в котле.. >ги примеси выносятся вместе с паром и почти не отлага¬ется на поверхности нагрева. Поэтому допустимая концен¬трация кремнекислоты и хлорида натрия в питательной зде определяется только условиями надежной работы урбин, в проточной части которых при снижении давления гпара возможно образование отложений. Осевшие в трубах котла соли устраняют в периоды ос¬тановки водной и кислотной промывкой. Водную промывку осуществляют при очередной остановке котла водой с тем¬пературой 100 °С. Кислотная промывка производится че¬рез каждые 2—3 года слабым раствором хромовой или со¬ляной кислоты.
