Файл: Коган А.И. Теплоснабжение маслодобывающих предприятий.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.04.2024
Просмотров: 47
Скачиваний: 0
один дымосос, при групповой компоновке для группы котлов устанавливают два дымососа, причем производительность каж дого дымососа принимается равным 70% от производительно сти группы котлов.
Подача воздуха в топку
Для подачи воздуха в топку котла устанавливают вентиля
торы, мощность и количество которых подбирают аналогично
подбору дымососов.
ВОДОПОДГОТОВКА
Питательная вода котла может быть причиной нарушения
нормальной работы котельных агрегатов. От воды образуются: накипь в водяных экономайзерах, кипятильных и экранных
трубках паровых котлов, подогревателях;
шлам в питательных и теплофикационных магистралях, в
котлах и различных подогревателях, а также в насосах;
солевые отложения в пароперегревателях, паропроводах и в
производственных аппаратах, использующих свежий пар.
Кроме того, вода вызывает коррозию металла в котлах, эко номайзерах, пароперегревателях, подогревателях, питательных и паровых магистралях.
Характеристика воды
В воде в состоянии грубой дисперсии находятся нелетучие органические и минеральные вещества. Количество взвешенных веществ в воде выражают в мг/л.
После испарения профильтрованной воды и высушивания остатка при 105—110° получаем сухой остаток, количество ко торого выражают в г/л3 или в мг/л.
Минеральный остаток представляет собой сумму всех мине ральных веществ, находящихся в профильтрованной воде.
Органические вещества принимаются условно как разность между сухим и минеральным остатком.
Окисляемость профильтрованной воды в какой-то степени характеризует содержание органических веществ в ней. Она показывает расход кислорода на окисление органических ве ществ воды, если это окисление проводится в совершенно опре
деленных условиях.
Окисляемость выражается в мг кислорода или пермангана та (КМпО4), которые расходуются на окисление органических
веществ в 1 л воды.
В воде присутствуют катионы: Са”, Mg”, Na'и NH4-, реже
Fe - или Fe-”, Aly;, Мп--. Водородный ион всегда присутствует за счет диссоциации воды и углекислоты. В естественных водах
30
концентрация ионов водорода низка, т. к. они в основном име ют щелочную реакцию.
Из анионов в воде содержится: Cl', SO4", НСО3', СО3", SiiO3", реже РО/", NO3', NO2', ОН', SO3", S". Содержание катиано:в и анионов выражается в мг/л.
Жесткость воде придают ионы кальция и магния. За едини цу жесткости принимается содержание 1 миллиграмм-экви
валента кальция или магния в 1 л воды (1 немецкий градус
равен 0,357 мг-экв/л)..
Образование накипи
Накипью называют твердые, не смываемые струей воды от ложения, состоящие из малорастворимых веществ, образовав шихся на поверхности нагрева.
Накипи подразделяют на сульфатные или гипсовые, силикат ные и карбонатные. В накипях почти всегда присутствуют ор ганические вещества, окислы железа, свободная кремниевая кислота, гидратная и кристаллизационная вода. Процесс обра зования накипи при нагревании воды заключается в разложе нии иона НСОз, при этом увеличивается концентрация карбо натных ионов и образуется карбонат кальция в виде осадка. Поскольку образование иона СО3 протекает только в местах нагрева жидкости, образовавшийся карбонат кальция выделя ется преимущественно в виде накипи-
Образование накипи можно предотвратить удалением ионов НСОз или ионов Са и Mg, т. е. умягчением воды. При умягче нии воды катионы Са и Mg заменяются катионом Na.
Образующийся пар загрязняется брызгами испаряющейся во йн вследствие того, что котловая вода может образовывать пе ну, хлопья которой захватываются и уносятся паровым пото ком. Количество уносимых с паром солей определяется их кон
центрацией в котловой воде и влажностью пара.
Концентрацию солей в паре С„ в мг/л испаренной воды вы ражают через концентрацию солей в котловой воде Ск в мг/л
Сп=* |
х), |
|
с |
СК- - — , |
|
К |
1-х |
где Ск—предельная норма концентрации соли в котловой воде в зависимости от допустимой степени загрязнения пара и его влажности.
Для получения чистого насыщенного пара питательная вода должна быть максимально освобождена от вспенивателей, а в котловой воде общая концентрация солей, в частности щелочи, должна поддерживаться не выше определенного уровня, назы-
31
ваемого нормой котловой воды. Поддержание норм котловой воды достигается при помощи продувок парового котла, т. е.
удаления из котла некоторой части котловой воды с растворен ными в ней солями.
Размер продувки зависит от качества питательной воды и от норм котловой воды. При повышенном содержании солей в питательной воде продувку котла ведут непрерывно.
Размер продувки определяется по формуле
|
|
р _ |
dSq__ |
|
|
|
|
|
$пр ~ Sq |
|
|
|
|
где: d —добавка воды к |
конденсату в % |
от производитель |
||||
ности котельной в т/час; |
воды по |
какому- |
||||
Sпр — качество котловой (продувочной) |
||||||
нибудь показателю (общий солевой состав, щелоч |
||||||
ность) в мг-экв/л-, |
|
|
|
|
||
S4 —качество химически очищенной воды в мг-экв/л. |
|
|||||
|
Коррозия |
металла |
|
|
|
|
Процессы коррозии металла, протекающие в различных ча |
||||||
стях тепловой |
установки |
под |
действием |
водяного |
пара, |
во |
ды и содержащихся в ней |
веществ, можно |
разделить на |
два |
|||
вида. |
коррозионных |
процессов — непосредственное |
||||
Первый вид |
соединение металла с коррозионным агентом (перегретый пар, диссоциирующий на водород и кислород, или свободный кисло род).
Второй вид |
коррозии сопровождается электрохимически |
ми процессами |
(металл отдает в раствор свои ионы)- |
Для предотвращения коррозии металла необходимо удалить из воды коррозионные агенты — растворенный кислород и угле
кислоту, а также создать в котловой воде необходимую щелоч ность.
Химическая очистка воды для питания котлов
Схему химической очистки добавочной воды выбирают в за
висимости от качества и количества добавочной воды, парамет ров пара, типа котлов.
Основными способами химической очистки воды являются
способы ионного обмена: катионирование и анионирование.
Катионитовый метод умягчения воды основан на способно сти некоторых практически нерастворимых в воде веществ (ка
тионитов) заменять обменный катион.
При фильтровании жесткой воды через слой катионита на ходящиеся в воде катионы кальция и магния поглощаются ка
32
тионитом, а вместо них в раствор переходят ионы натрия или водорода, содержавшиеся в катионите. Практически вода пол ностью освобождается от кальция и магния и умягчается. В зависимости от того, является ли катионит способным к реак ции обмена катионом натрия или водорода, ионообменный ма териал соответственно называют Na-катионитом или Н-катио-
нитом. В качестве катионитов применяют специально обрабо танные серной кислотой каменные угли — сульфоугли или ис кусственно приготовленные катионообменные смолы.
Рис. 5. Схема коагуляции с известкованием и Na-катионированием:
/—механический фильтр; %—катионитовый фильтр; 3—солерастворитель; “/—сатуратор; 5—отстойник; 6—известковая мешалка; 7—известковое творило; 8—распределитель воды; 9—подогреватель воды; /0—дозатор-вытеснитель воды; //'—бак для раствора катионита; /2—бак для промывки механического фильтра; 13—бак для промывки катионитового фильтра; 14—промежуточный бак; 15—насос.
Для регенерации истощенного катионита через него про пускают 10%-ный раствор поваренной соли (для Na-катио-
нита) или 1—2%-ный раствор серной кислоты (для Н-катио-
нита).
Для химического обессоливания исходной воды ее пропу скают через Н-катионитовые фильтры, а затем через, фильтры, загруженные анионитом, который поглощает из воды анионы
(сульфаты и хлориды). Регенерацию анионитовых фильтров
проводят периодически раствором едкого натра.
Умягчение воды при помощи Na-катионитов возможно толь ко в тех случаях, когда исходная вода имеет незначительную
карбонатную жесткость, так как при Na-катионировании вся
карбонатная жесткость превращается в эквивалентное количе ство щелочи, что вызывает увеличение продувок котлов, а в не которых случаях — появление в котлах каустической хрупкости
в местах вальцовки труб. Для понижения карбонатной жестко сти исходной воды ее предварительно перед подачей на Na-
катионитовые фильтры обрабатывают известью. Схемы водо очистки с предварительным известкованием требуют установки
дополнительного громоздкого оборудования (рис. 5).
33
В последнее время применяют смешанное Na- и Н-катиони-
рование (рис- 6). В этих схемах исходная вода фильтруется
через параллельно работающие Н- и Na-катионитовые фильт ры, а затем смешивается.
Рис. 6. Схема параллельного Н- и Na-катионирования:
1—Na-катконтовый фильтр: 3—Н-катионитовый фильтр; 3—солерастворитель; 4—бак регенерационного раствора кислот; 5—бак для разрыхления Na-катионита; 6—бак для разрыхления Н-катионита; 7—дегозатор СОз; 8—вентилятор; 9—промежуточный бак; 10 — насос.
Преимуществом этой схемы является большое снижение солесодержания воды за счет полного разрушения карбонатной жесткости и образования СО2. СО2 из воды удаляют в специ альном аппарате — декарбонизаторе, где воду продувают воз духом.
Удаление газов из питательной воды
Присутствующие в воде газы (кислород и углекислота) уда ляются в специальных аппаратах—дегазерах, или деаэраторах. Удаление газов в деаэраторах производится нагреванием воды паром до температуры кипения. Для более полной термической деаэрации воды требуется:
развитая поверхность контактирования деаэрируемой воды с паром и обеспечение равномерного распределения воды и па ра в головке деаэратора;
наличие противотока при контактировании воды с паром, так как при противотоке обеспечивается максимально возмож ная разность давлений газа и наиболее глубокая деаэрация;
быстрый отвод из деаэратора всех выделяющихся газов.
Расход греющего пара на смешивающий деаэратор определяет ся по формуле
D = |
~z L 4- Dx кгIчас, |
|
i — t' |
34
где: W —расход воды, подаваемой в деаэратор, в кг/час; i —теплосодержание греющего пара в ккал/кг-,
I', t" —теплосодержание воды при входе и выходе из деаэ ратора в ккал]кг;
Dх— потери тепла с паром (6%) в кг!час.
ТЭЦ
Для получения энергии на месте сооружают ТЭЦ.
В зависимости от необходимой мощности ТЭЦ ее комплек туют: паровыми машинами, локомобилями, паровыми турбина ми, дизелями.
При работе станции в блоке с другими станциями в одну общую электрическую сеть целесообразно ставить машины с противодавлением, используя отработанный пар для теплоснаб
жения завода.
При самостоятельной работе станции целесообразно ставить машины с отбором пара, регулируя количество выработанной электроэнергии за счет количества пара, пропускаемого через конденсатор.
Не рекомендуется устанавливать чисто конденсационные ма
шины на ТЭЦ маслоэкстракционных заводов, так как всегда
для технологии требуется пар. Наиболее целесообразно уста навливать паровые турбины с промежуточным отбором пара.
Мощность станции определяется производительностью заво да. Расход электроэнергии на переработку 1 т хлопковых се мян равен 134 кет. Следовательно, мощность станции завода
производительностью 410 т семян в сутки равна 2300 кет. В
данном случае необходимо устанавливать паровые турбины.
В настоящее время изготавливаются паровые турбины АП с отбором пара и АР с противодавлением, которые характеризу ются данными, приведенными в табл. 7 и 8.
Самостоятельная ТЭЦ должна иметь не менее двух машин; при работе в блоке с другими станциями можно ограничиться
и одной.
При мощности станции 2500 кет расход пара при максималь
ном отборе |
в 20 т!час на машину |
составляет |
30 т/час при |
р = 35 ата и |
( = 435°. Расход пара на |
конденсационную машину |
|
равен 16 т/час. |
|
|
|
Расход условного топлива в этом |
случае б) |
равен: |
|
|
В = 30 (741 - 102) |
3 6 , |
|
|
7000-0,755 |
|
|
Расход условного топлива на выработку пара без электроэнергии составит
20 (685 - 102)
7000-0,755
35