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
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