ГОССТРОЙ СССР Главпроыстройпроект

С0ЮЗСАНТЕХПР0ЕКТ Государственный проектный институт САНТЕХПРОНКТ

УТВЕРЖДАЮ:

/ ДИ^ЕК^Р ГПИ САНТЕХПР01ЖТ --Н.КОХАНЕШСО

Москва - 1974

СОДЕШНИЕ

1. Назначвние и задачи продувки котлов.............................. 3

2. Расчет величины продувки котлов... б

3. Норыы качества котловой воды...... 9

4. Схекы непрерывной продувки котлов.. 13

5. Расчет сепараторов непрерывной продувки..............................I е

6. Сброс продувочной воды

котлов............................ 21

7. Дитература.........................26

Государствемшй проектный институт Са н те хп рое к т Глз вп роио тройпрое кта Госстроя СССР

(ГПИ Са ктехирое кт),1974

й кЛ~ К с - сухой остаток котловой воды соответственно в чистом и соленом отсеках, мг/л;

Н с - оолевая кратность, определяемая по формуле

h - паролроивводительнооть солевого отсека, jC от общей паропроиззоди-тельности котла (принимается по паспортным данным котла);

Рпр- расчетная величина продувки котла,

Абсолютная величина щелочности (в мг-экв/л) котловой (продувочной) воды не нормируется. По данным Байского котельного завода, при испытаниях щелочность котловой воды была около 180 мг-экв/л, а чистота пара при этом не ухудшалась. Минимальная щелочность котловой воды в чистом отсеке, а также в котле без ступенчатого иопаре-ния при питании котлов умягченной водой принимается не менее I мг-экв/л.

Относительная щелочность котловой воды (в %) для защиты котельного металла от межкриоталлитной коррозии учитывается в соответствии с п.6.2-3 Правил Госгортехнадзора. Для защиты котельного металла от межкристаллит-ной коррозии ("щелочной хрушсооти") при монтаже и эксплуатации котлов необходимо предотвращать и устранять высокие механические и термические перенапряжения в металле. Кроме того, в качеотве защитной меры можно рекомендовать дозировку в котловую воду нитрата натрия, который пассивирует котельный металл (защищает от коррозии).

для котлов,допускающих вцутрикотловую (реагентную или магнитную) обработку, расчетные нормы качества котловой воды могут быть приняты по табл.2.

Водотрубные без нияних

образователен в виде шлама минимальную щелочность котловой воды следует принимать для всех котлов не низе 7-Ю мг-эквА.

2.Нормы не распространяются на котлы, работающие на газе и мазуте, так как в атом случае не допускается применение внутри-котловой обработки.

Нормы качества котловой воды для котлов перепроизводств явностью более 30 т/ч приведены в табл.З.

Таблица 3

иолесодераание,>11риме-мг/л_!чаоя

котло-; пита- ] вой;тельной! воды I воды

Паропро-! Рабочее! изводи- давление } таль- | кгс/сн*-{нооть, ;

					Белгородский котельный завод

4.Схемы непрерывной продувки котлов

Непрерывная продувка котлов осуществляется по различным схемам. Саратовский и Таганрогский котельные заводы выпускают расширители (сепараторы диаметром 450, 600 и 800 ым)с двумя тангенциальными подводами продувочной воды. В котельных низкого давления для этих оепараторов применяется схема, приведенная на рио.З.

В зависимости от величины продувки, а следовательно, и необходимого парового объема, сепаратор ставился на один или на два котла. Расширение и парообразование происходило непосредственно на вводе продувочной воды в расширитель (оеператор).

Как показали работы ЦКТИ, для уменьшения объема расширителей, улучшения качества получаемого пара, обеспечения более надежной и равномерной их работы следуот использовать.схему подключения непрерывной продувки котлов в коллектор, в котором происходит расширение котловой воды и первоначальное образование водопаровой смеси.

czb

ffроди6очная/ т (Ша

Отсспариробанныи пор

исходная холодная Soda

Г/ -ллс 1 -

Спуск / Подогретая i

Продцбочная 6а Iоканализацию 1 -trf~wc

Подогретая исходная Сода на додоподготобку Рио.3.Принципиальная схеыа непрерывной продувки котлов

I - котел; 2 - сепаратор непрерывной продувки (расширитель); 3 - теплообменник; 4 - предохранительный рычажный клапан

На рис.4 дана схеыа подключения продувочной воды от котлов в коллектор, подводящий в сепаратор пароводяную эыульоию.

Указанное усовершенствование дало возыожнооть Бийскоыу котельному заводу выпуотить новый сепаратор Ду 300 оо сплющенным соплом на вводе пароводяной омеои (диаметр коллектора, в котором происходит расширение, принимается по диаметру оо:ма); наибольшая паропроиз-водительнооть сепаратора составляет 1,2 т/ч. Такой сепаратор в котельной устанавливается один на несколько котлов сообразно о величиной продувки допуокаемой Бий-скин котельным заводом.

Техническая характеристика сепаратора Ду 300

Уоловный диаметр корпуса Ду, мм........ 300

Рабочее избыточное давление в оепара-

торе, кго/ом2.......................... 0,2-4),6

Наибольшая паропроивводителъность, т/ч.. 1,2

Расход продувочной воды при давлении в барабане котла, т/ч;

Рио.4.Схема подключения сепаратора к непрерывной проДувко котлов

Р я 14 КГО/ОЫ 2 ....................... 7

P я 20 кго/см^ ....................... 6

Я 30 кго/см2 ....................... 5

Чертежи общего вида сепаратора Ду 300 даны на рио.5.

На рис.6 представлена схема установки непрерывной продувки, рекомендуемая для котельных низкого и среднего давления, в которых устанавливается сепаратор Ду 300 Бийского котельного завода. Сепаратор в этой схеме не рассчитывается, а принимается по характеристике, данной заводом-изготовителем.

5.Расчет сепараторов непрерывной продувки

Раосчитав величину продувки котлов по уравнению (5) и решив вопрос экономической целесообразности монтажа оборудования непрерывной продувки, определяют по уточнен* ной формуле количеотво воды, которое::* обходимо удалить из котла

т» _* А * /в\

где величина непрерывной продувки или ко

личеотво удаляемой из котла воды,т/ч; 2) п - паропроизводительнооть котельной (котла), г/ч;

J_ x - доля химочищениой воды в питательной - или, что то же, потери пара и конденсата в долях от паропроизводительности котельной;

Оухой остаток химочищенной воды, мг/л; $к6 ~ °У Х °Й остаток котловой воды принимают по паспортным данным завода-изготовителя котла, мг/л (ом.раздел 3);

Я - доля пара, отоепарироваиного в оепара-торе (расширителе) непрерывной продувки

“ T кго/"си^;

У ДбЛЬ-! У Д9ль-

Ный 1 пая ■! объем!масса!пара, ."пара.

Таплосодерха-1 ние. ккал/кг

ВодыI пара I !

1 Скрытая!теплота “! преобра-! зования, !ккал/кг


		1 1,725 ! 0,5797

УДК 621.187.2 I.Назначение и задачи продувки котлов

Нормальная работа котельного агрегата обуславливается, прежде всего, качеством котловой воды.

От качества котловой воды зависит:

а) чистота пара;

б) чистота поверхности нагрева котла;

в) коррозийная безопасность металла котла и паро-конденсатного тракта.

Основным средством для поддержания требуемого нормами качеотва котловой воды, кроме соответствующей обработки иоходной воды и, воли требуется, конденсата, является продувка котла, С помощью продувки представляется возможным в широких пределах регулировать концентрации солей и щелочей в котловой воде, удалять из котла взвешенные вещества и шлаыовидные осадки.

Соблюдение рационального режима продувок котлов, изменяющегося в зависимости от качества котловой воды и пара, является одним из радикальных мероприятий по организации водного режима, обеспечивающего нормальную работу котлов. Чем больше потери конденсата в общем пароводяном балансе котельной, восполняемые химически очищенной водой, тем больше значение продувки котлов. Существуют два способа продувки котлов: периодическая продувка и непрерывная.

Периодическая продувка осуществляется для удаления грубодиоперсного шлама, оседающего в нижних коллекторах (барабанах) котла или других малоактивных участках циркуляционной системы котла (в местах "вялой" циркуляции). Периодическая продувка производится по установленному при наладке графику, но не реже*раза в смену, Ыеста из которых производится периодическая продувка, зависят от конструкции котла: нижние барабаны, коллекторы, нижние точки экранов, при ступенчатом испарении -нижние точки выносных циклонов.

объем отсопарированного в раошири-теле пара, ы 3 ;

удельный объем пара при давлении л оепараторз, принимается по табл.k для насыщенного пара, м 3 /кг;

степень сухооти пара, принимается равной 0,97;

паронапряжение парового объема ое-паратора, принимается равным 800-1000 м 3 /м 3 при работе по охеме рис.З, при работе по схеме рис.4 -см.техническую характеристику сепаратора Ду 300, который не рас-считгваетоя, а принимается по данным завода.

По полученному объему отсепарироваиного пара подбирается оепаратор, выпускаемый Саратовским заводом тяжелого машиностроения и таганрогским заводом "Красный котельщик", исходя из объема парового пространства сепаратора.

6.Сброс продувочной воды котлов

Расчет количества сбрасываемой воды от продувки котлов в барбатер приведен в разделе 2. С питательной водой в паровой котел поступают различные легко-растворимые соли натрия, так как катионы жесткости практически удаляются при двухступенчатой докотловой обработке, а железа в питательной воде допускается незначительное количество

Открытие продувочных вентилей выполняется обычно поочередно не более чем на 30 сек. (включая время открытия и закрытия) при усиленной наблюдении за уровнен воды в котле. Особая осторожность необходима при продувке соленых отсеков (циклонов) вследствие малых водяных объемов последних. Одновременная продувка нескольких точек не допускается. Для обеспечения более полного удаления шлама периодическая продувка должна осуществляться с возможно большей интенсивностью, при обязательном условии существенно но нарушить при этом циркуляцию на данном участке котла и не сникать уровеиь воды в котле ниже допустимых пределов. Интенсивность продувок нижних точек следует ограничить расходом продувочной воды 400-500 кг/мин.

Периодическая продувка 2-3 точек не дает полного удаления злаыа из котла, полный вывод шлама достигается при оборудовании нижних барабанов (или грязевиков) специальными коллекторами (рис.I),обеспечивающими забор шлама по длине барабана.

Рис.I.Продувочный коллектор для удаления шлама из нижних барабанов и грязовиков

Продувку нижних точек с целью удаления шлама не рекомендуется осуществлять при малой интенсивности, исключение может быть только в процессе удаления шлама при ыгутрикетлсзоп (реагентной или шагнитной)обработке води, когда требует-ся продолжительная продувка, при этом

оледует ограничить расход продувочной воды, что достигается путей установки ограничительной шайбы диа

метром 12-15 мм на обводной линии у вентилей нихней продувки (рис.2).

Удаление шлама из нижних точек котла при внутрикот-ловой обработке может производиться как периодически, так и непрерывно.

1 - нижний барабан, коллектор или грязевик;

2 - запорный вентиль; 3 - вентиль регулирующий продувку; 4 - ограничительная шайба;

5 - продувочная вода в расширитель периодической продувки или в продувочный колодец

Непрерывная продувка осуществляется для поддержания в котловой воде допустимого солесодержания, обеспечивающего получение чистого пара.

Долгое время существовало мнение, что непрерывную продувку необходимо осуществлять, удаляя наиболее опасный слой воды (в зоне зеркала испарения), содержащий максимальную концентрацию солей. Специальными исследованиями установлено, что концентрация оолей в котловой воде (при одноступенчатом испарении) одинакова в любой

точке циркуляционного контура котла, исключение составляет только место ввода питательной воды; при отупенчатоы испарении, это ко подтверждается для чистых и соленых отсеков котла.

Отвод воды при «".прерывной продувке котлов о одноступенчатым испарением должен осуществляться через водозаборный коллектор (при ступенчатом испарении из соленых отсеков, циклонов), расположенный в зоне наиболее "спокойной " воды с цолыо исключения возможного захвата пузырей пара.

Коллектор должен располагаться на глубине не менее 300 мм от нормального уровня воды в барабане и быть максимально удаленным от ввода питательной воды. Распространенные раньше устройства для удаления воды с зеркала испарения не сдодует применять, необходимо демонтировать.

Непрерывная продувка котлов безопасное периодической, поскольку не снижает резко уровень воды в котлах и экономичнее ее, так как позволяет использовать отсепарирован-иый пар и тепло продувочной воды. Однако применение непрерывной продувки отнюдь не исключает необходимости производить периодическую.

2.Расчет величины продувки котлов

Как указывалось выше, поддержание определенного допустимого нормами качества котловой воды достигается продувкой котла. Основным фактором, определяющим необходимую величину продувки котлов является общее солесодержание котловой воды, при котором обеспечивается получение чистого пара.

Представим себе баланс солей в цикле котельной при достижении предельного солссодорхания котловой воды: о продувочной водой из котла должно непрерывно удаляться такое количество солей, которое поступает в котел с питательной водой, что можно выразить уравнением

Sh.f> (3)п *■ Юпр)- Sh.6. " ‘Dn F у (i)

П Р~ S*.t-Sn.6 *

где Sn6 - солеоодержанив питательной воды, г/т;

Dn - количество испаряемого в котле пара.т/ч;

Sh.6 - солеоодержанив котловой воды, г/т;

Л)лр - количество продуваемой котловой воды, т/ч.

Из приведенного упрощенного уравнения баланса солей в котле получаем величину продувки котла D - Sn * Я" ,

^ п Р Sh.6 - Sn6 (£)

иля, при выражении величины продувки в процентах от производительности котла уравнение (2) примет вид p-JM-JOSL , (з)

Р П р - величина продувки котла, $ - от перепроизводя тельное ти.

Солеоодержанив питательной воды всегда можно определить аналитически, исходя из качества отдельных компонентов, входящих в питательную воду, и соотношений,в которых они смешаны, так например, солеоодержанив питательной воды котлов можно определить из уравнения

n Sx ’Ья* SiUk г (*)

где - о олес оде ржание питательной воды, мг/л;

5 К - оолеоодержание конденсата, ыг/л;

А*, - доля соответственно химичеоки очищенной

воды я конденсата в питательной воде,количество которой принято за единицу:

Для предварительных (ориентировочных) раочетов величины продувки котлов в уравнении (4) пренебрегают величиной солесодержания конденсата, поскольку она незначительна по сравнению с солесодержанием химически очищенной воды (в 100 и более раз меньше). Уравнение (4) при этом приьет вид

Подставляя это приближенное значение оолеоодержания питательной воды в выражение (3) получают уравнение, который обычно пользуются для определения величины продувки котлов в котельных

где оСх - доля химически очищенной воды в питатель-

ной, или что то же, потери пара и конденсата, восполняемые химически очищенной водой;

Для промышленных и отопительных котельных, согласно СН 350-€б "Указания по проектированию котельных установок" расчетная величина продувки котлов низкого давления не должна превышать Ю£ от паропроизводитольности котельной. Для котлов сродного давления Р=Д0 кгс/ы^ допускается величина продувки котлов до (си."Правила технической

эксплуатации электрических станций и сетей").

В котельных низкого давления непрерывная продувка осуществляется при необходимости удаления котловой воды солее 2/£ от пароирои вводя те льности котельной, но не менее 0,5 т/ч. При величине продувки менее 0,5 т/ч целесообразность осуществления непрерывной продувки должна оыть подтверждена расчетом. При величине продувки от 0,5 до I т/ч устанавливается только сепаратор непрерывкой продувки, при продувке более I т/ч устанавливаются сепаратор к теплообменник для использования тепла сбросизаомон отсепарированной воды. При величине продувки менее 2> от паропроизводительности котельной и менее 0,5 т/ч, для поддержания допустимого солесодер-г.анкя котловой воды достаточно бывает периодической продувки котлов, которая осуществляется обычно не реке

I раза в Оману.

Сказанное не распространяется на котлы ДКЕР-20 с рабочим давлением 13 и 23 кгс/см^, которые в связи о конструктивными особенностями требуют осуществления непрерывной продувки не менее 5% от паропроизводительности котла.

Особенности эксплуатации котлов ДКВР-20 подробно изложены в дополнении к инструкции "Даровые котлы: ДКЗР" Бийского котельного завода.

При расходе продувочной воды менее 1-Ю,5 т/ч и менее 2от паропроизводительнооти в котельной низкого давления целесообразность монтажа оборудования непрерывной продувки может быть проверена из следующего выражения :

_,// Pnp"Dn It п.6 - Lc.S)A"B760

где <* - ежегодные амортизационные отчисления для

экономически приемлемого срока окупаемости. капитальных затрат, доли единицы;

U, - полная стоимость установки для использования тепла продувочной воды, руб.;

Ргр - размер продувки котла, доли единицы;

% - паропроизводитедьнооть котла, т/ч;

Л - стоимость I т условного топлива, руб.

З.Нопмы качества котловой воды

В настоящих рекомендациях не рассматривается вопрос выбора сгам обработки воды для паровых котлов и требования к качеству питательной воды, а даются нормы качества котловой воды, обеспечивающие получение чистого пара, и рекомендации по обеспечению этих требований. Качеотво котловой(продувочной) воды нормируются по об-

Сухой остаток котловой (продувочной)воды для котлов ДКВ и ДКВР (при Р=14,24 и Ра40 кгс/ом 2), по данным Бий-ского котельного завода, приведен в табл.1.

Примечания.I.При неналажеиыой работе газомазутных горелок не следует допускать предельных значений оолеоодаржания котловой воды во П ступени.

З.Особениости применения норм качества котловой воды для котла ДКВР-20 изложены в работе f 4 3.

Величина сухого остатка котловой воды в I ступени испарения определяется по формуле

Требования к качеству котловой воды паровых котлов по общему солесодержанию (сухому остатку) следует принимать по данным заводов-изготовителей котлов.

Щелочность котловой воды по фенолфталеину в чистом отсеке котлов со ступенчатым испарением и в котлах без ступенчатого испарения следует принимать ^0,05 мг-экв/кг при конденсатно-дистиллятном питании и ^0,5 мг-экв/кг при питании котлов с добавкой умягченной воды.

Наибольшее значение щелочности котловой воды не нормируется.

Указанные нормы качества котловой воды поддерживаются докотловой очисткой добавочной воды, внутри - котловой (коррекционной) обработкой котловой воды и регулированием продувки котла. При продувке котла из него удаляются как растворенные соли, так и взвешенный шлам.

В условиях концентрации котлов применяется непрерывная и периодическая продувка.

Непрерывная продувка осуществляется для поддержания определенного солесодержания (сухого остатка) или щелочности котловой воды на уровне, необходимом для получения чистого пара.

К оборудованию непрерывной продувки относятся сепаратор продувки с теплообменником отсепарирован - ной воды (если такой имеется) и холодильник отбора проб котловой воды из трубопровода.

Пуск сепаратора производится в следующем порядке: полностью открывается второй вентиль от котла на линии непрерывной продувки, затем первый от барабана вентиль на 7з-"/б оборота, после чего открывается вентиль на выходе воды из сепаратора на сброс в канализацию.

Необходимо медленно открыть клапан на трубопроводе поступления продувочной воды из котла в сепаратор, затем клапан на трубопроводе выхода отсепариро - ванной воды через регулятор уровня на теплообменник или в дренаж. При нормальной работе давление в сепараторе не должно превышать 0,02-0,03 МПа (0,2- 0,3 кгс/см2).

Отключение сепаратора непрерывной продувки необходимо выполнять следующим образом: вначале закрывают клапан на трубопроводе поступлення продувочной воды в сепаратор и в последнюю очередь клапан на линии продувочной воды из котла, после чего закрывают задвижку на выходе отсепарированной воды из сепаратора на теплообменник или в дренаж.

Периодически необходимо сбрасывать через дренажный трубопровод шлам, скопившийся в нижней части сепаратора.

Поддержание заданной щелочности в котле (солесо - держания) производится регулированием степени открытия первого вентиля по ходу воды из котла.

Размер непрерывной продувки определяется при теп - лохимических испытаниях котла, исходя из норм качества питательной и котловой воды.

Периодическая продувка производится для удаления шлама, оседающего в нижних точках котла. Продувка осуществляется из нижнего барабана и коллекторов экранов парового котла, а при ступенчатом испарении - из нижних точек выносных циклонов.

Периодическую продувку следует производить при растопке котла с давлением 0,3-0,4 МПа (3-4 кгс/см2) в часы пониженных нагрузок или кратковременных остановок. Во избежание упуска воды продувку котла необходимо проводить двум машинистам (кочегарам): один следит по водоуказательным приборам за уровнем воды в котле, другой производит продувку. Перед ее началом необходимо поставить об этом в известность обслуживающий персонал смены, а также убедиться в том, что другие котлы, находящиеся в ремонте или чистке, отключены от общей продувочной линии заглушками.

До начала продувки необходимо проверить, есть ли вода в деаэраторе (запас не менее половины уровня в баке). Кроме того, уровень воды в барабане котла должен быть немного выше нормального при автоматическом питании, а при ручном питании - высший.

Убедившись в наличии достаточного количества воды и в деаэраторном баке, и барабане котла и в исправности питательных, водоуказательных устройств, можно производить продувку котла. Сначала полностью открывают второй по ходу продувочной воды от котла клапан, затем медленно и осторожно первый клапан от барабана котла.

Длительность продувки из одной точки не должна превышать 30 с, включая время открывания и закрывания клапана.

Необходимо осторожно производить продувку солевых отсеков (циклонов) в связи с их малым водяным объемом.

По окончании продувки вентили закрываются в обратном порядке - вначале первый, а затем второй от котла.

Необходимо убедиться, что запорная арматура на продувочной линии закрыта надежно и не пропускает воду.

Если не удается плотно закрыть продувочные вентили после продувки, то следует усилить питание и немедленно остановить котел. Применение рычагов при открывании и закрывании продувочных клапанов запрещается.

В случае появления гидравлических ударов в продувочном трубопроводе или резкого падения уровня воды в котле продувку необходимо прекратить, а после вторичной проверки состояния котла снова продолжить.

Количество продувок задается в зависимости от за - шламленности котловой воды в сроки, установленные местными графиками, по не реже 1 раза в сутки, если котловая вода прозрачная. При неисправности питательных насосов или водоуказательных стекол производить продувку запрещается.

Время на чтение: 3 мин

Даже при условии использования качественной воды и постоянного обслуживания периодически возникает необходимость очистки оборудования от шлаков. С этим может помочь продувка котла.

Цель продувки котлов

Подпиточная вода, как правило, содержит примеси, которые при попадании в барабанный котёл аккумулируются, что ведёт к повышенному содержания солей в воде.

Это влечёт за собой необходимость выведения этих веществ из системы водяного цикла. В барабанных котлах используется непрерывный процесс удаления, называемый продувкой.

Цель этого процесса – избавление от шлама, окисленного железа, механического сора, во избежание попадания этих веществ в экраны тепловой установки и концентрирования в коллекторах. Вода должна удовлетворять нормам, указанным в документации оборудования, инструкциях водно-химического режима.

Промыв проводится на рабочем оборудовании сотрудниками котельной по распоряжению специалиста по химическому контролю до двух раз в сутки в зависимости от цвета воды.

Продувка парового котла

При испарении воды в паровом оборудовании на поверхности нагрева оседают соли, которые при дальнейшем нагреве поступают в виде шлама в нижних узлах котла. Это приводит к ухудшению теплообмена и увеличению расхода топлива, а в конечном счёте к повреждению труб, барабана.

Поэтому важно обеспечить работу оборудования без накипи и своевременную вентиляцию топки. Для поддержания правильного режима работы и проводится очистка паровых установок, то есть выведение посторонних примесей вместе с водой. Продувка бывает двух видов, которые подробно рассмотрим ниже, а именно периодическая – выполняется периодически для удаления шлама из экранов, барабана, коллекторов нижней части котла.

Этот процесс быстрый, но с большим расходом воды. Сброс воды производится в охлаждающий расширитель перед попаданием в канализацию. Непрерывное же промывание паровых котлов отводит примеси постоянно из верхней части котла. Вода поступает в сепаратор, где пар и вода разделяются.

Водогрейный

Чтобы увеличить устойчивость работы, водогрейные котлы подключаются в систему отопления через водоводяные теплообменники.

Подпиточная вода в котле должна быть высокого качества, для этого проводится непрерывная и периодическая продувка замкнутого контура. Данная процедура позволяет исключить содержание соединений железа.

Виды продувки

Как было сказано выше различают два типа очистки: периодическая и непрерывная. Первая предназначена для избавления от шламовых примесей, а вторая для обеспечения необходимого минимального уровня содержания солей в котловой воде. Частота периодической и объём непрерывной продувок определяется специалистами по техническому обслуживанию.

Периодическая продувка

Этот вид выполняется двумя сотрудниками при уровне воды в барабане больше среднего. При этом один непосредственно осуществляет промыв, а второй контролирует уровень воды.

Периодическое промывание осуществляется в несколько этапов:

Убеждаются в исправности линии.Участок трубы между котлом и вентилем промыва должен быть горячим, а за вентилем – холодным.
Убеждаются в работоспособности запорной арматуры и измерительных приборов.
Плавно открывается второй вентиль.
После этого открывается осторожно первый от котла вентиль во избежание гидроудара.
Период времени открытия первого вентиля не должен быть больше, чем 30 сек. Далее закрывается второй за ним вентиль.

После завершения процесса следует убедиться в закрытии всех вентилей и линия герметична. Время начала и окончания процедуры отображается в журнале смены.
При периодическом промыве производится отвод воды с примесями из нижней части котла. Помимо этого промывание помогает уменьшить уровень содержания солей в котловой воде. Качество процедуры определяется прибором по измерению давления в линии.

Непрерывная продувка котла

Непрерывная продувка выполняется через открытый на постоянной основе вентиль, который располагается на линии промыва, из верхней части котла. Вокруг барабана укладывается труба с отверстиями для равномерного поступления воды.

Это необходимо для избавления от солесодержащей воды, которая замещается таким же объёмом более чистой подпиточной водой. Как правило, объём промывания составляет до 3% воды. Этого достаточно для поддержания необходимого уровня содержания солей в воде.

Специалист по химическому анализу определяет количество солей в воде, и в зависимости от этого устанавливается процент отвода воды. Вода из котла поступает в сепаратор, где происходит разделение пара и воды, пар поступает в деаэратор, а загрязнённая вода после охлаждающего расширителя в канализацию.

Схемы продувки котла

На рисунке представлена схема проведения непрерывной и периодической продувок парогазовой установки мощностью 450 кВт. Насыщенный пар из расширителя непрерывной продувки направляется в сепаратор пониженного давления. Паропровод снабжён запорными вентилями и обратным клапаном.

Дренаж из РНП поступает в ёмкость чистых стоков. После РНП жидкость поступает в расширитель периодической продувки, а после этого загрязнённая вода сбрасывается в сливной бак из котла.

Чертеж паропровода из сепаратора непрерывной продувки к деаэратору

На данном проектном чертеже отображена конструкция паропровода низкого давления из РНП в атмосферный деаэратор. Паропровод снабжён запорной арматурой и обратным клапаном во избежание попадания пара в расширитель.

Чертеж выхлопа от предохранительного клапана РНП

На данном чертеже отображён трубопровод выхлопа от предохранительного клапана расширителя непрерывной продувки. Он проходит к главному корпусу и затем направляется на крышу (не выше 2 м) для обеспечения безопасности сотрудникам. На трубопроводе выхлопа устанавливается гидравлический затвор для отведения дренажа.

Чертеж выпара из расширителя периодической продувки

На рисунке представлен выпар из РПП. Его выводят на пределы помещения. В отличие от выхлопа, выпар отводится постоянно. Выпар необходимо охлаждать, для чего используют устройство подачи холодной воды в трубопровод (охладитель выпара).

В продолжение рубрики «Конфликт интересов. Как не навредить системе, улучшая работу отдельных установок», сегодня мы поговорим о том, как влияют на общую эффективность паровой системы мероприятия, направленные на оптимизацию работы котельного оборудования, а именно автоматизация непрерывной продувки парового котла и использование тепла непрерывной продувки.

Попробуем разобраться, для чего необходима непрерывная продувка парового котла.

При испарении воды в паровом котле любые примеси, содержащиеся в питательной воде, не уносятся с паром, а остаются в воде котла. В связи с этим концентрация растворённых твёрдых веществ в воде котла со временем все больше и больше увеличивается. Солесодержание в котле повышается, что в свою очередь приводит к вспениванию на поверхности котла. Пена с поверхности уносится из котла в паропровод. Также вспенивание является причиной по отключению котла по защите «Уровень в барабане».

Для исключения этих проблем производители котлов определяют максимальное значение солесодержания в котле. По величине максимального солесодержания в котле и существующего солесодержания в питательной воде, можно найти минимальную величину непрерывной продувки котла:

Dнп = Dк * Спв / (Смах – Спв)

D нп - расход непрерывной продувки;
D к - расход питательной воды на котел (т/ч);
С пв - солесодержание питательной воды (мкг/кг);
С мах - максимальное солесодержание в котле (мкг/кг)

Тепловые потери с непрерывной продувкой будут составлять:

Qпот = Dнпс * iнп - Dнпб * iсб

Q пот - тепло теряемое с непрерывной продувкой (ккал/ч);
D нпс - существующий расход непрерывной продувки (т/ч);
D нпб - расход непрерывной продувки, после установки блока утилизации тепла непрерывной продувки (т/ч);
i нп - энтальпия непрерывной продувки при давлении в котле (ккал/кг);
i сб - энтальпия непрерывной продувки после установки блока утилизации тепла непрерывной продувки (ккал/кг).

При отсутствии автоматики на непрерывной продувке котла, существующий расход непрерывной продувки значительно превышает минимально необходимый расход непрерывной продувки. Это связано с тем, что анализы по солесодержанию в котлах проводят 1 раз в сутки и для недопущения на котлах солесодержания выше предельного, приходится поддерживать солесодержание в котле на минимально допустимом уровне.

Превышение сброса непрерывной продувки котла приводит к потерям тепловой энергии, составляющим 1–3% тепловой энергии производимого пара.

При наличии автоматики регулирования непрерывной продувки, возможно поддержание солесодержания в котле на 2-3% ниже максимально допустимого солесодержания, что приводит к снижения расхода непрерывной продувки.

При автоматизации непрерывной продувки мои коллеги и я предлагаем использовать тепло непрерывной продувки для получения пара вторичного вскипания и нагрева какого либо существующего потока:
- подпиточной воды на деаэратор, (Рис. 1)
- питательной воды перед паровым котлом. (Рис. 2)

Проанализируем воздействие перечисленных мероприятий энергоэффективности относительно воздействия их на другие параметры работы установки:

Непрерывная продувка паровых котлов

Непрерывная продувка паровых котлов В продолжение рубрики «Конфликт интересов. Как не навредить системе, улучшая работу отдельных установок», сегодня мы поговорим о том, как влияют на общую

Что такое продувка парового котла и для чего она нужна

Как тщательно вы бы не следили за котлом, и как бы ни старались использовать только чистую воду – прийдет время когда будет необходимо вычистить котел от шлаков и примесей. Даже частая продувка парового котла не спасет вас от этого.

Промывка бывает двух видов – холодная и теплая промывка. Холодная – пар выходит и котел сам охлаждается до температуры в тридцать, тридцать пять градусов. А уже после этого сливается вода, и котел естественным путем охлаждается до температуры окружающей среды. После этого его промывают прохладной водой, подаваемой специальным насосом под давленим (обычно 5-6 кг/см2). Это самый удобный способ, не требующий специального оборудования.

Для обеспечения заданного водного режима необходимо регулярно удалять (производить продувку) соли, поступающие с водой, иначе произойдет быстрое увеличение щелочности котловой воды, ее вспенивание, а также появятся явные коррозионные разрушения бака котла.

Существует два вида продувок котла: периодическая и непрерывная.

Периодическая производится через промежутки времени и предназначена для удаления шлама из барабана, коллекторов и др., проводится быстро. Но с значительным сбросом воды из котла, которая при своем движении выносит шлам и другие присеми в так называемый расширитель (барботер), предназначенный для охлаждения котловой воды.

Непрерывная продувка осуществляется из верхнего барабана котла. Для более равномерного забора котловой воды вдоль барабана прокладывается труба с отверстиями, через которые вода поступает в трубу.

В котловой воде должен поддерживаться постоянный состав воды, т.е. ввод солей и загрязнений с питательной водой должен соответствовать выводу их из котла. Это достигается проведением непрерывной и периодической продувки.

При недостаточном выводе солей из котла происходит накопление их в воде и образование накипи на участках труб, что снижает их теплопроводимость, приводит к отдулинам, разрывам, аварийным остановам, и снижению надёжности и экономичности работы котла. Поэтому оптимальный и своевременный вывод солей и шлама из котла имеет решающее значение.

Сепараторы пара в барабане

Чем выше параметры пара, тем хуже растворяются соли в питательной воде. Чем меньше растворенных солей в котловой воде и чем суше в итоге пар, тем он считается чище. Вынос влаги с паром считается недопустимым, так как в ней содержатся соли, и при испарении они осядут на внутренних поверхностях труб в виде осадка.

Котловая вода должна быть такого качества, чтобы исключить:

Накипь и шлам на поверхностях нагрева.
Отложения различных веществ в пароперегревателе котла и паровой турбине.
Коррозию трубопроводов пара и воды.

Краткая характеристика и описание работы котлов

Питательная вода в барабане смешивается с котловой водой и по необогреваемым опускным трубам подводится к нижним коллекторам, откуда распределяется по обогреваемым экранным трубам. В экранных трубах начинается процесс парообразования, и пароводяная смесь из экранной системы по пароподводящим трубам вновь попадает в барабан, где происходит разделение пара и воды. Последняя смешивается с питательной водой и вновь поступает в опускные трубы, а пар через пароперегреватель поступает к турбинам. Таким образом, вода в котле движется по замкнутому кругу, состоящему из обогреваемых и не обогреваемых труб. В результате многократной циркуляции воды с образованием пара происходит упаривание котловой воды, т.е. концентрирование находящихся в ней примесей. Бесконтрольное возрастание примесей может привести к ухудшению качества пара (за счет капельного уноса котловой воды и ее вспенивания) и к образованию отложений на поверхностях нагрева. Для предотвращения этих процессов предусматривается ряд мероприятий:

Ступенчатое испарение и внутрикотловые сепарационные устройства для улучшения качества образующегося пара.
Коррекционная обработка котловой воды (фосфатирование и аминирование) для уменьшения количества отложений и поддержания рН паров по нормам ПТЭ.
Применение непрерывной и периодической продувок с целью вывода избыточного количества солей и шлама.
Консервация котлов в период летних простоев.

Ступенчатое испарение

Сущность этого способа состоит в разделении поверхности нагрева, коллекторов и барабанов на несколько отсеков, каждый из которых имеет самостоятельную систему циркуляции.

Питательную воду подают в верхний барабан котла, который является частью чистого отсека. Чистый отсек производит обычно до 75-80% общего объема пара. В нем поддерживают определенное и невысокое солесодержание котловой воды за счет увеличенной продувки в солевые отсеки. Пар из чистого отсека имеет удовлетворительное качество. Котловая вода солевых отсеков имеет повышенное солесодержание. Пар из солевых отсеков будет невысокого качества и потребует хорошей очистки, но его будет немного: 20-25%, поэтому общее качество пара будет удовлетворительным. Ступенчатое испарение осуществляется с помощью выносных циклонов, являющихся солеными отсеками. Чистым отсеком служит барабан котла. Продувочная вода из барабана котла поступает в установленный рядом с барабаном циклон, для которого эта вода является питательной. Циклон имеет отдельный контур циркуляции и выдает пар в барабан котла. Продувка осуществляется только из циклона.

Для снижения капельного уноса, т.е. влажности пара, в барабанах и циклонах котлов низкого и среднего давления предусматриваются различные сепарирующие устройства в виде пароотбойных щитов, щелевых перегородок, жалюзей, сухопарников, устанавливаемых перед пароотводящей трубкой. Действие их основано на механической сепарации пара за счет сил инерции, центробежных сил, смачивания и поверхностного натяжения. Все это позволяет отделить капельки воды, захваченные паром из парового пространства.

Коррекционная обработка котловой воды

В паровых котлах при высокой кратности испарения и сравнительно небольших водяных объемах в котловой воде настолько возрастает концентрация солей, что даже при незначительной жесткости питательной воды возникает опасность образования накипи на поверхности нагрева. Поэтому в котлах производится обычно «доумягчение» посредством фосфатирования, т.е. коррекционной обработки котловой воды фосфатами: тринатрийфосфатом, триполифосфатом натрия, диаммонийфосфатом, аммонийфосфатом, триаммонийфосфатом.

При растворении в коррекционном растворе тринатрийфосфата или триполифосфата натрия образуются ионы Na+, PO43. Последние с катионом кальция котловой воды образуют нерастворимый комплекс, выпадающий в осадок в виде шлама гидроксилапатита не прилипающего к поверхности нагрева и легко удаляемого из котла с продувочной водой. Одновременно путем фосфатирования может поддерживаться определенная щелочность и рН котловой воды, обеспечивающая защиту металла от коррозии. Избыток фосфатов в котловой воде должен поддерживаться постоянно в количестве, достаточном для образования шламовых солей жесткости. Однако превышение содержания фосфатов по сравнению с нормами ПТЭ также не допускается, так как при наличии большого количества железа и меди в котловой воде могут образовываться феррофосфатные отложения и накипи фосфата магния.

Аминирование проводится для связывания углекислоты, выделяющейся в пар, из-за термического распада и гидролиза бикарбонатной и карбонатной щелочности. При этом можно достичь значений рН пара, нормируемых ПТЭ, т.е. 7,5 и более. Узел дозировки аммиака в добавочную воду находится на ХВО и обслуживается персоналом химцеха. Величина дозировки аммиака, выраженная в процентном соотношении от количества добавочной воды, подаваемой в котельный цех, устанавливается на автоматическом насосе-дозаторе персоналом ХВО в зависимости от рН перегретых паров по указанию лаборанта химконтроля.

Одновременное аминирование и фосфатирование

Для одновременного аминирования и фосфатирования (при отключении узла аминирования на ХВО) коррекционная обработка котловой воды проводится смесью аммонийных солей фосфорной кислоты в различном соотношении в зависимости от рН перегретого пара. При растворении в воде вышеуказанных солей в коррекционном растворе образуются ионы NН3+, РО43.

Фосфатный или фосфатно-аммиачный раствор вводится в барабан котла первой ступени испарения. Фосфатно-аммиачный раствор готовится в комнате приготовления фосфатов на 2-м этаже котло-турбинного цеха в специальном баке-вытеснителе путем растворения солей на решетке для задержки грубых примесей горячей питательной водой и перекачивается в три фосфатных бака в турбинном отделении и один фосфатный бак в котельном отделении, откуда дозировочными насосами подается в котлы. Для надежного и непрерывного корректирования котловой воды в котлы подключены по 2 насоса, работающие либо совместно, либо в одиночном режиме. Три основных и один резервный фосфатный насос котлов.

Раствор фосфатов готовится персоналом химцеха и контролируется по концентрации PO43 и при необходимости Np+ лаборантами сменной лаборатории с записью результатов в рабочий журнал. Ввод фосфатного раствора и наблюдение за работой дозировочных насосов производится персоналом котельного цеха. Контроль за концентрацией фосфатов в котловой воде ведет персонал химцеха (лаборанты химанализа сменной лаборатории). Для проверки правильности водно-химического режима в котловой воде необходимо контролировать не только концентрацию фосфатов, но и рН, так как условием соблюдения этого режима является соответствие между концентрацией фосфатов и рН.

Для быстрого устранения внезапного понижения рН котловых вод ниже норм ПТЭ (9,3 ед. рН для чистого отсека) имеется бак раствора щелочи. Раствор щелочи готовится персоналом химцеха в баке-вытеснителе и перекачивается с помощью насоса. По указанию лаборанта химконтроля персонал КТЦ собирает схему для ввода щелочи в питательную воду.

Щот = 100% * 40 (2Щфф-Щоб) / Sк.в. ,

где Щоб – общая щелочность котловой воды; Щфф – щелочность по фенолфталеину; 40 – эквивалентный вес NаОН; Sк.в. – солесодержание котловой воды.

Одним из основных требований, предъявляемых к водному режиму котлов, является получение пара допустимого качества, обеспечивающего минимальные загрязнения внутренних поверхностей пароперегревателя и проточной части турбин, где солевые отложения откладываются в виде кремниевых соединений и натриевых солей. Поэтому качество пара принято характеризовать по содержанию натрия.

Среднее по всем точкам отбора качество насыщенного пара котлов с естественной циркуляцией, а также качество перегретого пара после всех устройств для регулирования его температуры должно удовлетворять следующим нормам:

содержание натрия – не более 60 мкг/дм3;
значение рН для котлов всех давлений не менее 7,5.

Продувка котлов

Остаточные примеси, содержащиеся в питательной воде, попадая в барабанный котел, по мере испарения воды концентрируются, в результате чего солесодержание котловой воды непрерывно возрастает. В связи с этим возникает необходимость вывода этих солей из цикла обращения воды на электростанциях. Для барабанных котлов такой вывод осуществляется путем непрерывного удаления из солевого отсека некоторой части котловой воды, т.е. путем непрерывной продувки.

Продувка связана со значительными тепловыми потерями, согласно картам ВХР котлов она должна составлять 2– 4 %. Процент продувки подсчитывается по анализам котловой и питательных вод:

Непрерывная продувка котла осуществляется персоналом котельного цеха по указанию дежурного химконтроля на основании результатов анализа котловой воды. Дежурный лаборант сменной лаборатории рассчитывает необходимое на данный момент для выдерживания величины продувки 2-4% солесодержание солевых отсеков в зависимости от солесодержания пара и питательной воды и сообщает полученное значение машинистам котлов и начальнику смены КТЦ.

Нормы качества котловой воды , режимы непрерывной и периодической продувок должны быть установлены на основе инструкции завода изготовителя котла, типовых инструкций по ведению водно-химического режима или результатов тепло-химических испытаний, проводимых электростанцией, службами АО энерго или специализированными организациями.

Непрерывная продувка ведется на сепаратор непрерывных продувок через регуляторы (РНП). При необходимости непрерывная продувка может осуществляться на сепаратор периодических продувок помимо РНП. В сепараторах часть продувочного объема в виде пара возвращается в цикл через линию греющего пара на деаэраторы. Другая в виде воды высокого солесодержания идет в бак подпитки теплосети или дренируется.

Периодическая или шламовая продувка производится из нижнего коллектора котла. Назначение продувки – удаление из котла грубовзвешенного шлама, окислов железа, механических загрязнений в целях предупреждения заноса в экранные трубы и последующего прикипания их к трубам, скопления шлама в коллекторах и стояках.

Периодическая продувка работающих котлов производится персоналом котельного цеха по указанию дежурного по химконтролю 1-2 раза в сутки в зависимости от цветности котловой воды (желтый или темный цвет). Во избежание нарушения циркуляции не разрешается открывать нижнее точки котла на продолжительное время (более 1 минуты).

Консервация котлов

Основным элементом, дающим отложения на поверхности нагрева, в частности, при избытке фосфат-ионов (феррофосфатные отложения), является железо, приходящее с питательной водой, образующееся в котле в результате стояночной коррозии в присутствии углекислоты.

Для борьбы со стояночной коррозией, протекающей в результате поглощения кислорода и наличия пленки влаги, предусматривают различные способы консервации оборудования. Наиболее простой метод консервации на короткий срок (не более 30 дней) является заполнение котлов питательной водой с поддержанием избыточного давления для предотвращения присоса воздуха (кислорода).

Каждый случай консервации котлов должен быть отражен в оперативном журнале котельного отделения. Химический контроль предусматривает проверку избыточного давления и определения кислорода в питательной воде (не более 30 мкг/л), с записью в ведомости химконтроля и журнале консервации котлов.

При консервации на длительный срок более надежна консервация с применением ингибиторов коррозии, которые способствуют образованию на поверхности металла защитных пленок, препятствующих дальнейшему протеканию коррозионных процессов.

Растопка котлов

Перед растопкой котла он медленно наполняется водой. Если котел был заполнен консервирующим раствором (щелочь), то последний опускается до 1/3 уровня, и в котел добавляется питательная вода. Дежурный лаборант химконтроля отбирает пробы воды для контроля содержания общей жесткости, прозрачности и концентрации железа. При жесткости более 100 и прозрачности менее 30 производится интенсивная продувка котла.

При взятии нагрузки необходимо следить за солесодержанием и содержанием натрия в парах. При повышении этих показателей – подъем нагрузки необходимо задержать, увеличить непрерывную продувку.

Краткая характеристика и описание работы котлов

Краткая характеристика и описание работы котлов Краткая характеристика и описание работы котлов Питательная вода в барабане смешивается с котловой водой и по необогреваемым опускным трубам

Водный режим котла

В барабанных котлах с естественной и многократной принудительной циркуляцией для исключения возможности образования накипей необходимо, чтобы концентрация солей в воде была ниже критической, при которой начинается их выпадение из раствора. С целью поддержания требуемой концентрации солей из котла продувкой выводится некоторая часть воды и вместе с ней удаляются соли в таком количестве, в каком они поступают с питательной водой. В результате продувки количество солей, содержащееся в воде, стабилизируется на допустимом уровне, исключающем их выпадение из раствора. Применяют непрерывную и периодическую продувки котла. Непрерывная продувка обеспечивает равномерное удаление из котла накопившихся растворенных солей и осуществляется из места наибольшей их концентрации в верхнем барабане. Периодическая продувка применяется для удаления шлама, осевшего в элементах котла, и производится из нижних барабанов и коллекторов котла через каждые 12-16 ч.

Схема непрерывной продувки котлов показана на рис. 12.5. Вода непрерывной продувки подается в расширитель, где поддерживается давление меньшее, чем в котле. В результате часть продувочной воды испаряется и образовавшийся пар поступает в деаэратор. Оставшаяся в расширителе вода удаляется через теплообменник и после ее охлаждения сливается в дренажную систему.

Непрерывная продувка р, %, устанавливается по допустимой концентрации в воде котла растворимых примесей, чаще всего по общему солесодержанию, и выражается в процентах паропроизводительности котла:

где D np и D – расходы продувочной воды и номинальная паропроизводительность котла, кг/ч.Расход питательной воды D n.в. При наличии непрерывной продувки составляет

Количество воды, удаляемое непрерывной продувкой, устанавливается из уравнения солевого баланса котла

где D n.в – расход питательной воды, кг/ч; S n.в, S n и S np – солесодержания питательной воды, пара и продувочной воды, кг/кг; 50 Тл – количество веществ, отлагающихся на поверхностях нагрева, отнесенное к 1 кг получаемого пара, мг/кг.

В котлах низкого и среднего давления количество солей, уносимых паром, незначительно, и член D Sn в уравнении (12.3) можно приравнять нулю.Нормальный водный режим котла не допускает отложение солей на поверхностях нагрева, и член D S0 в этом уравнении также должен быть равен нулю. Тогда количество воды, удаляемое с продувкой,

Подставляя значение D пв из выражения (12.2) с учетом формулы (12.1), определяем продувку, %,

В котлах высокого давления уносом паром примесей вследствие растворимости в паре гидроксидов металлов и SiО 2 , а также отложением их пренебрегать нельзя и величину продувки следует определять с учетом члена D S и уравнения (12.3) по формуле

Применение непрерывной продувки, являющейся основным средством поддержания требуемого качества воды барабанного котла, связано с увеличением расхода питательной воды и тепловыми потерями. На каждый килограмм продувочной воды расходуется теплота, кДж/кг,

где h np и h п.в – энтальпии продувочной и питательной воды, кДж/кг; % – КПД котла.

Правилами технической эксплуатации непрерывная продувка при питании котла смесью конденсата и обессоленной воды или дистиллята должна быть не более 0,5; при добавке к конденсату химически очищенной воды – не более 3; если потери пара, отбираемого на производство, превышают 40 % – не более 5 %.

При указанных нормах продувки и частичном использовании теплоты продувочной воды потери теплоты с продувкой составляют 0,1-0,5 % теплоты топлива. В целях уменьшения потерь теплоты с продувкой следует стремиться к уменьшению количества выводимой из котла воды. Эффективным методом снижения продувки является 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 третий 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 выше, чем в воде при одноступенчатом испарении, для вывода солей из котла требуется меньший процент продувки. Применение ступенчатого испарения эффективно также как средство уменьшения уноса кремниевой кислоты вследствие высокой гидратной щелочности, возникающей в солевых отсеках. Системы ступенчатого испарения и продувки обычно выполняют из двух или трех отсеков. В настоящее время в большинстве барабанных котлов среднего и высокого давления применяется ступенчатое испарение. Повышение солесодержания воды при нескольких ступенях испарения происходит ступенями и в пределах каждого отсека устанавливается постоянным, равным выходному из данного отсека. При двухступенчатом испарении система делится 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, расположенными внутри барабана котла, в его торцах, а на рис. 12.6,б – с выносными циклонами, которые вместе с включенными 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, определяется из выражения

где n и – паропроизводительность солевых отсеков, %; S n.в и S вl – солесодержание питательной воды и воды в чистом отсеке, кг/кг; р – продувка из солевого отсека, %. Оптимальная паропроизводительность солевых отсеков при двухступенчатом испарении и продувке, определяемой допустимым общим солесодержанием в паре, при продувке в 1 % равна 10-20 %, а при продувке в 5 % она составляет 10-30%.

При двухступенчатом испарении общее солесодержание пара, мг/кг, определяется по формуле

где S nt = C,Sn, мг/кг; Sn„ = С/Сц-ь мг/кг; здесь

K l и К ll – коэффициенты выноса солей из первой и второй степеней испарения; при низких и средних давлениях К l = fti l = 0,01/0,03 %; C l – кратность концентраций в чистом отсеке и питательной воде. Концентрация солей в воде чистого отсека, мг/кг,

Концентрация солей в продувочной воде, мг/кг,

Кратность концентраций между солевым и чистым отсеками в отсутствие переброса воды из солевого отсека при двухступенчатом испарении.

Для системы с трехступенчатым испарением общее солесодержание пара, концентрация солей в отсеках и продувочной воде, а также кратность концентраций определяются по уравнениям, аналогичным приведенным.

В случае применения – промывки пара второй и третьей ступеней испарения водой чистого отсека общее солесодержание насыщенного пара определяется по формуле

Допустимые предельные значения солесодержания, кремнесодержания и щелочности воды в барабанных котлах зависят от их конструкции, давления пара и пр. Избежать появления накипи на поверхностях нагрева барабанного котла только путем улучшения качества питательной воды и продувки котла не всегда удается. Дополнительно применяют коррекционный метод обработки воды в котле, при котором соли Са и Mg переводят в соединения, нерастворимые в воде. Для этого вводят в воду реагенты – коррекционные вещества, анионы которых связывают и осаждают в виде шлама катионы кальция и магния.

В котлах при давлении более 1,6 МПа в качестве корректирующего реагента применяют тринатрийфосфат Na 3 PО 4 l 2 H 2 О. При введении этого реагента происходит реакция с кальциевыми и магниевыми соединениями:

Получившиеся вещества: Са 3 (РO 4) 2 , Са(ОН) 2 и Na 2 SO 4 – обладают малой растворимостью и выпадают в виде шлама, удаляемого периодической продувкой. При питании котлов конденсатом с добавкой химически очищенной воды создают фосфатно-щелочной водный режим котла, при котором сохраняется свободная щелочность. При добавке к конденсату дистиллята и химически обессоленной воды поддерживают чисто фосфатный водный режим котла при отсутствии свободной щелочности. Рекомендуется следующий избыток РО в воде: у котлов без ступенчатого испарения 5- 15; у котлов со ступенчатым испарением в чистом отсеке 2 – 6 и в солевом отсеке – не более 50 мг/кг.

Для коррекции качества воды барабанных котлов с давлением выше 6,0 МПа в последнее время в ряде случаев в питательную воду дозируются либо аммиак с гидразином, либо комплексон.

Гидразинно-аммиачный водный режим котла, оставшийся после термической деаэрации кислород связывается гидразином. Остатки углекислоты связываются дозируемым в питательную воду аммиаком, который полностью нейтрализует СО 2 и повышает pH среды до 9,1 ± 0,1, что способствует уменьшению скорости коррозии. Комплексонный водный режим котла кроме аммиака и гидразина в питательную воду вводит комплексон – обычно этиленднаминтетрауксусную кислоту (ЭДТК). Это приводит к повышению теплопроводности отложений и перемещению их в менее теплонапряженные поверхности (экономайзер). При 80-90 °С водные растворы ЭДТК и аммиака образуют трехзамещенную аммонийную соль ЭДТК, которая взаимодействуя с продуктами коррозии железа (при 110°С-гемиоксидом железа), образует хорошо растворимые в воде комплексонаты железа, которые под действием более высокой температуры по ходу среды разлагаются с образованием выпадающего на внутренней стороне труб плотного слоя магнетита, защищающего металл от коррозии.

В прямоточных котлах, не имеющих продувки, все поступающие в него с питательной водой минеральные примеси кристаллизуются на поверхности, образуя отложения накипи, или выносятся паром из котла. Соответственно солевой баланс прямоточного котла имеет вид

На стенкаx 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 котел. При этом допустимая концентрация данного соединения в питательной воде определяется допустимой интенсивностью отложений в котле на единицу массы поступающей воды:

где С доп – допустимая концентрация данной примеси в воде; С мин – минимальная растворимость при данном давлении; С мин доп – допустимые отложения в котле. Выше были показаны зависимости растворимостей различных минеральных примесей от температуры воды. Сопоставление концентраций отдельных соединений в питательной воде с характеристиками их растворимости дает возможность определить, будут ли образовываться отложения, а при их наличии – место начала отложений и скорость их роста.
Скорость роста отложений, кг/(м 2 *год), определяется исходя из уравнения изменений энтальпии и растворимости примесей по длине трубы по формуле

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 начинается 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 сверхкритическом давлении растворимость ряда соединений, в том числе кремнекислоты и хлорида натрия, достаточно велика, и их концентрация не доходит до состояния насыщения в котле. Эти примеси выносятся вместе с паром и почти не отлагаются на поверхности нагрева. Поэтому допустимая концентрация кремнекислоты и хлорида натрия в питательной воде определяется только условиями надежной работы турбин, в проточной части которых при снижении давления пара возможно образование отложений.

Осевшие в трубах котла соли устраняют в периоды остановки водной и кислотной промывкой. Водную промывку осуществляют при очередной остановке котла водой с температурой 100°С. Кислотная промывка производится через каждые 2-3 года слабым раствором хромовой или соляной кислоты.

Обновлено 06.03.2012 15:54

Условия образования накипи. Продувка паровых котлов

При испарении воды концентрация солей, находящихся в ней, непрерывно увеличивается. Если соли не удалять из котла, то при определённой концентрации их в воде они выпадают из раствора и отлагаются на поверхности нагрева в виде накипи. При нагревании до 80 – 100 °С растворённые в воде бикарбонаты Са и Mg (Са(НСОз)г, Mg(HC03)2) разлагаются, образуя шлам, и осаждаются в нижних точках котла (нижние барабаны и коллектора).

Накипь сосредотачивается на наиболее теплонапряжённых поверхностях экранных и кипятильных труб и барабанов котла. Накипь проводит тепло в 40 раз (от 20 до 100 в разных котлах) хуже, чем железо, поэтому при работе с накипью увеличивается расход топлива и снижается надёжность работы поверхностей нагрева котла. (Сажа проводит тепло в 400 раз хуже).

Зависимость перерасхода топлива от толщины накипи

Толщина накипи, мм

Среднее значение перерасхода топлива, %

Из – за малой теплопроводности накипи металл кипятильных и экранных труб плохо охлаждается и подвергается сильному перегреву, в результате чего уменьшается его прочность. Это приводит к появлению отдулин, трещин, разрыву труб и даже к взрыву барабанов, котлов.
На современных водотрубных котлах работа котла при условии образования накипи недопустима. Котлы должны работать в безнакипном режиме.
Продувка паровых котлов
Для поддержания допустимого солесодержания котловой воды производится продувка котлов.
Продувкой называется отвод из котла вместе с котловой водой посторонних примесей (солей, шлама, щелочей, взвешенных веществ и др.) при одновременной замене продуваемой воды питательной. Продувка бывает периодическая и непрерывная.
Периодическая продувка производится через определённые промежутки времени и предназначается для удаления шлама из нижних точек котла: барабана, коллекторов экранов и др.. Она производится кратковременно, но с большим сбросом котловой воды, которая увлекает и выносит наружу шлам. Продувка производится в расширитель, предназначенный для охлаждения воды перед сбросом её в канализацию.
Непрерывная продувка обеспечивает постоянный отвод растворённых солей постоянной жёсткости для поддержания их допустимой концентрации. Непрерывная продувка производится, обычно, из верхнего барабана и регулируется игольчатым вентилем. Вода отводится в расширитель (сепаратор), где происходит отделение пара от воды. И пар, и вода используются для подогрева сырой или химически очищенной воды (используется их тепло).
Сроки и длительность продувок устанавливаются инструкцией или начальником котельной (по указаниям лаборатории).

Если вы не специалист и нет время разбираться с разработкой сайтов, вы всегда можете обратиться в квалифицированную компанию, которая готова будет создать сайт для Вас.

Какое бы настроение не было у Вас и у ваших друзей, вы всегда можете купить подарок к любым праздникам

В нашем магазине вы всегда можете и подгузники купить и сделать своего ребенка счастливым

Условия образования накипи

Питательная вода в барабане смешивается с котловой водой и по необогреваемым опускным трубам подводится к нижним коллекторам, откуда распределяется по обогреваемым экранным трубам. В экранных трубах начинается процесс парообразования, и пароводяная смесь из экранной системы по пароподводящим трубам вновь попадает в барабан, где происходит разделение пара и воды. Последняя смешивается с питательной водой и вновь поступает в опускные трубы, а пар через пароперегреватель поступает к турбинам. Таким образом, вода в движется по замкнутому кругу, состоящему из обогреваемых и не обогреваемых труб. В результате многократной циркуляции воды с образованием пара происходит упаривание котловой воды, т.е. концентрирование находящихся в ней примесей. Бесконтрольное возрастание примесей может привести к ухудшению качества пара (за счет капельного уноса котловой воды и ее вспенивания) и к образованию отложений на поверхностях нагрева. Для предотвращения этих процессов предусматривается ряд мероприятий:

Ступенчатое испарение и внутрикотловые сепарационные устройства для улучшения качества образующегося пара.
Коррекционная обработка котловой воды (фосфатирование и аминирование) для уменьшения количества отложений и поддержания рН паров по нормам ПТЭ.
Применение непрерывной и периодической продувок с целью вывода избыточного количества солей и шлама.
Консервация котлов в период летних простоев.

Ступенчатое испарение

Коррекционная обработка котловой воды

Фосфатирование

Аминирование

Одновременное аминирование и фосфатирование

Раствор фосфатов готовится персоналом химцеха и контролируется по концентрации PO43 и при необходимости NH4+ лаборантами сменной лаборатории с записью результатов в рабочий журнал. Ввод фосфатного раствора и наблюдение за работой дозировочных насосов производится персоналом котельного цеха. Контроль за концентрацией фосфатов в котловой воде ведет персонал химцеха (лаборанты химанализа сменной лаборатории). Для проверки правильности водно-химического режима в котловой воде необходимо контролировать не только концентрацию фосфатов, но и рН, так как условием соблюдения этого режима является соответствие между концентрацией фосфатов и рН.

Щот = 100% * 40 (2Щфф-Щоб) / Sк.в. ,

Одним из основных требований, предъявляемых к водному режиму котлов, является , обеспечивающего минимальные загрязнения внутренних поверхностей пароперегревателя и проточной части турбин, где солевые отложения откладываются в виде кремниевых соединений и натриевых солей. Поэтому качество пара принято характеризовать по содержанию натрия.

содержание натрия – не более 60 мкг/дм3;
значение рН для котлов всех давлений не менее 7,5.

Продувка котлов

Остаточные примеси, содержащиеся в питательной воде, попадая в , по мере испарения воды концентрируются, в результате чего солесодержание котловой воды непрерывно возрастает. В связи с этим возникает необходимость вывода этих солей из цикла обращения воды на электростанциях. Для барабанных котлов такой вывод осуществляется путем непрерывного удаления из солевого отсека некоторой части котловой воды, т.е. путем непрерывной продувки.

czb

Цель продувки котлов

Продувка парового котла

Водогрейный

Виды продувки

Периодическая продувка

Непрерывная продувка котла

Схемы продувки котла

Чертеж паропровода из сепаратора непрерывной продувки к деаэратору

Чертеж выхлопа от предохранительного клапана РНП

Чертеж выпара из расширителя периодической продувки

Что такое продувка парового котла и для чего она нужна

Краткая характеристика и описание работы котлов

Ступенчатое испарение

Коррекционная обработка котловой воды

Продувка котлов

Консервация котлов

Растопка котлов

Водный режим котла

Ступенчатое испарение

Коррекционная обработка котловой воды

Продувка котлов

Консервация котлов

Растопка котлов

Читайте также