Файл: Романов Б.А. Котельные установки предприятий нефтяной и газовой промышленности.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 12.07.2024

Просмотров: 141

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ионообменный материал. Высота катионита зависит от жесткости исходной воды: при большой жесткости воды слой выше и дохо­ дит до 4 м. В нижней части фильтра под слоем катионита па бе­ тонной подушке располагается дренажное устройство, которое состоит из коллектора и системы труб с приваренными сверху па­ трубками. На эти патрубки навернуты пластмассовые колпачки со щелями на гранях шириной 0,3 мм. Применение Na-катноиито- вых фильтров ограничено и допускается в установках с котлами, характеризуемыми пониженными требованиями к щелочности кот-

Рпс. 42. Схема Na-катиошітовоіі установки

ловой воды, при незначительной карбонатной жесткости умягчен­ ной воды и при использовании умягченной воды в качестве не­ большой добавки к питательной воде. В остальных случаях при­ меняются комбинированные установки с Na- и Н-катпопитовымп фильтрам и.

Удаление газов из воды (деаэрация). Растворенные в воде газы (кислород СК и углекислый газ ССЬ) вызывают коррозию внутренней поверхности труб питательного тракта и водяного экономайзера, сокращая тем самым их срок службы. Кроме того,

вынесенные продукты коррозии (окиси железа и меди)

отлагаются

на поверхности нагрева котла, вызывая его повреждение.

В целях защиты от

коррозионного ~ повреждения

котельных

агрегатов применяется

деаэрация питательной воды.

Наиболее

распространенным методом удаления газов в котельных малой и

•средней мощности является термическая деаэрация,

основанная

на уменьшении растворимости газов с повышением

температуры

вследствие уменьшения их парциального давления,

 

mr = /егрг = kT(Po — рню),

(32)

где іи?— масса растворенного газа; kv— коэффициент пропорцио­ нальности (растворимости газа); р0 и рн.о — полное давление над

5 4


водой и парциальное давление паров; рг— парциальное давле­

ние газов.

При нагревании воды давление водяных паров растет и при кипении будет равно полному давлению, т. е. рн,о =ро■ В этих условиях растворимость газов будет равна нулю.

Процесс термической деаэрации осуществляется в специаль­

ных устройствах — деаэраторах

(рис. 43).

 

 

Деаэратор состоит из деаэрационной головки 3 н питательного

(деаэраторного)

бака

1. В деаэрационной

головке

цилиндриче­

ской

формы

располагаются

друг

 

^

 

под другом металлические дырча-

 

~~

 

тые тарелки 2. Добавочная умяг­

 

а -3

 

ченная вода 4 и конденсат 5 по­

 

 

даются на верхний распределитель­

 

 

 

ный лоток, откуда потом отдель­

 

 

 

ными струйками стекают вниз.

 

 

 

Греющий пар 7 подводится снизу

t=/03-m с

 

деаэрационной

головки

и движется

 

 

 

навстречу струйкам воды; конден­

 

 

 

сируясь, пар нагревает воду до тем­

 

Питательный

пературы кипения. При абсолютном

 

насос

 

давлении в

деаэраторе 0,11—0,12

 

 

 

МПа

температура

кипения

воды

Рис. 43.

Схема термического де-

будет

равна

104— 106° С. При

этой

 

. аэратора

температуре

газы

выделяются из

 

 

пара уходят

воды и вместе с остатком нескопденсировавшегося

через вестовую трубу 6.

 

при

нормальной их

эксплуатации

В термических деаэраторах

с применением автоматического регулирования и подвода грею­ щего пара можно получить воду с остаточным содержанием кис­ лорода меньше 0,02—0,03 мг/л.

Виутрикотловая обработка воды

При внутрикотловой обработке воды накнпеобразователи вы­ деляются внутри котла в виде шлама, который удаляется продув­ кой котла. Методы внутрикотловой обработки воды разделяются на химические, термические и магнитные.

Химическая внутрикотловая обработка воды. При этом методе обработки в котловой воде поддерживается такая щелочность (5— 10 ммоль/л), при которой накнпеобразователи (ионы кальция и магния) образуют труднорастворимые соли, выпадающие в оса­ док в виде шлама; этот шлам выводится из котла вместе с про­ дувочной водой. В качестве щелочных реагентов (антпнакипинов) чаще всего применяют каустическую соду (NaOH), кальциниро­ ванною соду (іМа2СОз) и трннатрийфосфат (Na3PO.|). При хими­ ческой внутрикотловой обработке воды необходимо правильно дозировать подачу антпнакипинов, так как недостаток реагентов


приводит к отложению накипи на поверхности нагрева, а их из­ быток— к вспениванию и перебросам воды в пароперегреватель п паропроводы. Этот метод внутрпкотлопой обработки воды при­

меняют для котлов

малой мощности и невысокого давления.

Для

котлов с естественной циркуляцией и давлением больше

3 МПа

применяют

дополнительное фосфатировапие котловой

воды. Это делается с целью предупреждения образования накипи в котле за счет остаточной жесткости питательной воды. Ввод ще­ лочных реагентов осуществляют или непосредственно в барабан котла пли в циркуляционную систему при помощи дозаторов.

Термическая внутрикотловая обработка воды (метод Г. А. Бур­ кова и В. А. Голубцова). Сущность этого метода заключается в разложении н выделении в осадок солей карбонатной жесткости воды в паровом пространстве котла.

Термическая

внутрпкотловая обработка

воды осуществляется

в специальных

устройствах — «реакторах»,

которые размещаются

в паровом пространстве котла. В реакторы подается питательная вода и подводится с помощью «перекачивающего циркуляцион­ ного контура» часть котловой воды. Питательная вода в реакто­ рах подогревается до температуры кипения, что вызывает разру­ шение большей части карбонатной жесткости воды и выпадение солей в виде шлама. Затем вода с выделившимся шламом посту­ пает в шламоотстойный отсек, откуда шлам вместе с продувочной водой удаляется по трубе. После шламоотстойника умягченная вода смешивается с котловой.

 

Термическая внутрикотловая обработка воды допускается для

котлов

паропроизводителыюстыо 8— 10 т/ч

п

давлением

до

1.5

МПа

и при соотношении

карбонатной

и общей

жесткости

воды Жі;/Жо= 14-0,6 при общей

жесткости

Ж,,

не

меиее

1—-

1.5

ммоль/л.

основана на

особенности солей

 

Магнитная обработка воды

жесткости терять способность кристаллизоваться и отлагаться на поверхности нагрева в виде накипи после прохождения воды через постоянное или переменное магнитное поле. При этом химический состав воды не меняется, а содержащиеся в воде соли жесткости после магнитной обработки выпадают при кипении воды в виде шлама, который удаляется с продувочной водой.

Магнитную обработку воды рекомендует Всесоюзный теплотех­ нический институт им. Ф. Э. Дзержинского применять для котлов малой производительности, работающих при давлении до 1,5 МПа и на воде общим солесодержанием не более 300 ммоль/л и общей жесткостью до 5 ммоль/л.

§ 15. ВОДНЫЙ РЕЖИМ КОТЕЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ

Безнакппный режим работы котлов может быть обеспечен только при соответствующем качестве питательной (табл. 11) и котловой воды.

36


Т а б л и ц а 11

Нормы качества питательной воды для котлоагрегатов ДКВР

 

 

 

Норма ка *ества пита-

 

 

 

тельной воцы для кот-

Показатели

 

лоагрегат эв с Лавле­

 

ннем ру МПа

 

 

 

1 ,4 - 2 ,4

3,9

Общая жесткость,

ммоль/л . .

0 ,0 2

0 ,0 1

Растноренный кислород, мг/л:

 

 

для котлоагрегатов без эко-

 

 

номайзера или

с

чугунным

 

 

экономайзером.........................

0 ,1

для котлоагрегатов со сталь-

0,03

 

ным экономайзером.................

0 ,0 2

Сухой остаток, м г / л .................

100—500

Содержание железа, мг/л . . .

0 ,2

0,035

Содержание меди,

мг/л . . . .

0 ,0 2

Содержание масла, мг/л . . . .

3

1

Избыток гидразина,

мг/л . . .

 

0 ,1

Свободная углекислота в питательной воде должна отсутство­ вать. Водородный показатель pH питательной воды должен быть

впределах 7,0—8,5.

Всоответствии с требованиями «Правил устройства и безопас­ ной эксплуатации паровых и водогрейных котлов» все вновь уста­ навливаемые котлоагрегаты паропроизводительностыо выше 2 т/ч должны быть оборудованы установками для внекотловой или вну­

трикотловой обработки питательной воды.

Для котлоагрегатов ДКВР ЦКТИ рекомендуют следующие нормы солесодержания котловой воды: с одноступенчатым испа­ рением без пароперегревателя — до 3000 мг/л и с пароперегрева­ телем— до 1500 мг/л; с двухступенчатым испарением в I ступе­ ни — до 1500 мг/л.

Обеспечить безнакипный режим работы паровых котлов толь­ ко соблюдением норм качества питательной воды не удается.

При испарении огромного количества, воды в паровых котлах при любом качестве питательной воды происходит накопление солей, которые откладываются на поверхности нагрева в виде накипи. Следовательно, нужно обеспечить должное качество кот­ ловой воды.

Нормы качества котловой воды устанавливаются на основании теплохимических испытаний каждого котла при различных режи­ мах его работы.

Для поддержания допустимого солесодержания в котловой воде применяется периодическая или непрерывная продувка паро-

,вых котлов. Продувка заключается в удалении из котла части котловой воды вместе со шламом и другими примесями и осущест-

1/а 4

Зак. 636

97


'вляется за счет разности давлений в котле й устройстве, куда на­

правляется продувочная вода.

Непрерывная продувка служит для постоянного удаления на­ капливающихся после испарения воды в котле растворенных солей и поддержания заданных норм качества котловой воды.

Забор воды для непрерывной продувки производится в месте максимальной концентрации солей и примесей, т. е. при выходе пароводяной смеси из кипятильных труб вблизи уровня воды в верхнем барабане котла (рис. 44).

Рис. 44. Схема продувки испарительной системы котла:

1 — насадки с вертикальными прорезями: 2 — ввод питательной во­ ды; 3 — разделительный щиток

Периодическая продувка предназначена главным образом для удаления шлама из нижних точек котельного агрегата, где наи­ более вероятно скопление более тяжелых шламовых частиц, т. е. из нижнего барабана, нижних коллекторов экранов и др.

Продувка Р в процентах от паропроизводительности котла определяется по допустимой концентрации в котловой воде раст­ воримых примесей, чаще всего по общему солесодержанию

Р =

100---- —

---- ,

 

 

’ (33)

 

 

S n p - S n.B

 

 

 

где Sn. в — солесодержание

питательной воды

в

мг/л; Snp — соле-

содержание продувочной (котловой) воды в мг/л.

должны

иметь

Если значение Р превышает

2%,

то котлы

устройство для непрерывной продувки.

 

испарение)

позво­

Ступенчатая продувка

котла

(ступенчатое

ляет уменьшить количество воды, удаляемой из котла при про­ дувке.

98