Внутрикотловая обработка воды

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.

 

Рисунок 1.4.1 – Схема продувки котла одноступенчатой системы испарения: 1 – труба для отвода продувочной воды; 2, 5 – верхний и нижний барабан; 3 – труба для подвода питательной воды; 4 – опускные трубы; 6 – подъемные (кипятильные) трубы; 7 – труба отвода шлама

 

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.

В химически очищенной воде находятся относительно нейтральные (N₂ и NH₃ и др.) и агрессивные (О₂ и СО₂) газы, последние приводят к химической коррозии внутренних поверхностей нагрева котла. Кроме этого, продукты коррозии нарушают циркуляцию воды в контуре котла, что может привести, в конечном итоге, к пережогу труб. Поэтому коррозионно-активные газы необходимо удалять из воды. Для этого существует несколько способов – химическая, каталитическая, термическая деаэрация.

Сущность химической деаэрации заключается в следующем – в воду добавляют сульфит натрия (Na₂SO₃), который окисляется до сульфата натрия (Na₂SO₄), забирая из воды кислород. При каталитической деаэрации воды коррозионно-активные газы удаляются из воды водородом.

 

Рисунок 1.4.2а – Схема деаэраторной установки атмосферного типа: 1 – охладитель пара; 2 – колонка (головка) деаэратора; 3 – бак (аккумулятор); 4 – гидрозатвор; 5 – водоуказательное стекло

 

Деаэратор состоит из двух основных частей – деаэраторного бака 3 и деаэраторной колонки 2. Химически очищенная вода поступает через охладитель пара 1 в верхнюю часть колонки деаэратора. Сюда же подается конденсат от сетевых подогревагелей. Вода стекает по распределительным тарелкам (по всему сечению колонки) вниз, в бак, и нагревается за счет пара, который движется вверх.

Для измерения давления пара имеются манометры на паропроводе и баке. При нагреве воды из нее выделяются газы, которые с частью пара из верхней части колонки поступают в охладитель пара. Там оставшийся пар конденсируется, и конденсат возвращается по сливной трубке в деаэратор, а газы выходят в атмосферу. Освобожденная в деаэраторе от газов питательная вода из нижней части бака направляется к котлам. Температура подогрева воды в деаэраторе атмосферного типа обычно лежит в пределах 102…104°С, что соответствует давлению в деаэраторе 0, 12 МПа.

При превышении давления в деаэраторе относительно рабочего может произойти его разрыв, а при разрежении атмосферное давление может деформировать деаэратор. Чтобы этого не произошло, деаэратор оборудуется гидрозатвором 4 (рис. 1.4.2а)

Гидрозатвор устанавливается высотой 3, 5…4 м относительно уровня воды в деаэраторе, диаметр трубы гидрозатвора берется обычно 70 мм. При уходе воды из деаэратора и создании в нем разрежения подпиточная вода поступает из гидрозатвора в питательный бак. При резком повышении уровня воды в баке деаэратора (перепитке) происходит сброс избытка воды через переливную трубу в гидрозатворе.

Для контроля за уровнем воды в баке имеется водоуказательное стекло 5.

Для предотвращения кавитации во всасывающих патрубках питательных насосов деаэратор устанавливают выше уровня установки насосов таким образом, чтобы создать требуемый подпор во всасывающих патрубках.

Для удаления газов из воды в теплогенерирующих установках с водогрейными котлами обычно используют вакуумные деаэраторы. Схема включения вакуумного деаэратора показана на рис. 1.4.2б. Она практически не отличается от описанной выше для деаэраторов атмосферного типа.

Поддержание разрежения в вакуумном деаэраторе осуществляется с помощью специальной вакуумной установки или эжекторного насоса 3, который включен в дополнительный контур, состоящий из бака резервной воды 1 и насоса 2.

 

 

Рис. 1.4.2б – Схема включения вакуумного деаэратора: 1 – бак резервной воды; 2 – насос; 3 – водоструйный эжектор; 4 – охладитель пара; 5 – вакуумный деаэратор; 6 – питательный бак деаэрированной воды; 7 – подпиточный насос

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: