Файл: Субботина, Н. П. Водный режим и химический контроль на тепловых электростанциях.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 146
Скачиваний: 0
Размер продувки обычно выражают в процентах по отношению к паропроизводительности парогенератора. Для получения 100%-ной производительности и воспол нения потерь воды с непрерывной продувкой в количест ве р, %, в котел необходимо подавать питательной воды (100+р), %. Чтобы концентрация какой-либо примеси в котловой воде оставалась постоянной во времени,дол жен установиться и существовать в дальнейшем баланс между количеством примеси, поступающим в водяной объем парогенератора, и количеством примеси, удаля емым из него. Для примесей, которые не осаждаются на поверхностях нагрева и не образуются в самом паро генераторе, материальный баланс сводится к равенству количества примесей, поступивших в парогенератор с пи тательной водой, с количеством примесей, ушедшим из парогенератора с паром и продувочной водой (рис. 5-22). Уравнение материального баланса для таких примесей запишется так:
|
(l00 + p)DKCn.B |
= l00DliCn+pDKCa{l- |
|
|
|
|
(5-13) |
|||||||
|
{100 + р)Сп.„=100Са |
+ рСпр, |
|
|
|
|
(5-14) |
|||||||
где DK |
— паропроизводнтельность |
парогенератора, |
т/ч; |
|||||||||||
р — непрерывная |
продувка, %; |
Сп .в , Сп, |
СПр — концент |
|||||||||||
рация |
примеси |
соответственно |
в |
питательной |
воде, |
паре |
||||||||
|
100 |
Сп |
(ш |
*Кр) с п р |
и продувочной |
воде. |
Для |
|||||||
|
парогенераторов, |
|
в |
кото |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
рых |
не применяются |
сту |
||||||
|
|
|
|
|
|
пенчатое испарение и про |
||||||||
{700+р)Спд |
|
|
|
|
|
мывка пара |
(§ 5-6 |
и |
5-7), |
|||||
|
|
|
|
|
концентрации |
в |
котловой |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
и продувочной |
воде |
прак |
||||||
|
|
|
|
|
|
тически |
одинаковы, |
т. е. |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Повышение |
|
чистоты |
|||||
|
|
|
|
|
|
пара |
связано |
|
с |
уменьше |
||||
Рис. 5-22. Схема барабанного па |
нием |
величины |
|
100 Сп . |
||||||||||
Как |
следует |
из |
|
уравне |
||||||||||
рогенератора, оборудованного |
не |
|
||||||||||||
прерывной продувкой. |
|
|
|
ния (5-14), этому |
усло |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
вию при постоянстве Сп .в |
||||||||
|
|
|
р, |
|
|
отвечает |
увеличение |
раз |
||||||
мера |
продувки |
а |
при |
постоянстве |
продувки — |
уменьшение допустимых концентраций в питательгюй воде. Чрезмерно увеличивать непрерывную продувку парогенераторов невыгодно по экономическим сообра-
156
жениям. Несмотря |
на довольно |
полное |
использование |
тепла продувочной воды, этот процесс в |
тепловых схе |
||
мах ТЭС всегда происходит со |
снижением потенциала, |
||
что понижает общий к. п. д. ТЭС. По этой |
причине Пра |
||
вила технической |
эксплуатации |
(ПТЭ) |
ограничивают |
размер продувки парогенераторов. Согласно действую щим в настоящее время ПТЭ [Л. 5-4] величина непре рывной продувки не должна превышать 0,5% при вос полнении потерь основного цикла ТЭС химически обес
соленной водой или дистиллятом испарителей |
и |
не |
||||||
должна превышать |
3% при |
использовании |
более про-' |
|||||
стых способов подготовки добавочной воды. |
|
|
|
|||||
|
Если в уравнение (5-2) подставить выражение |
С°л |
и |
|||||
СРп |
из уравнений (5-1) и (5-3), |
то |
получим |
уравнение |
|
|||
|
|
1 0 0 С ° б щ = ш С в + |
КРСР. |
|
|
(5-15) |
||
|
В этом уравнении для примесей, находящихся |
в кот |
||||||
ловой воде в растворенном |
состоянии, |
величины |
С в |
и |
||||
С р в |
численно совпадают между собой. |
|
(5-15),мож |
|||||
|
Преобразуя для |
этого случая |
уравнение |
но записать выражение, получившее название ко э ф ф и- ц и е н т а в ы н о с а :
(со + /Ср ) = • 100 = К з т . (5-16)
Для паоогенераторов, |
имеющих только |
продувку, |
С в |
и Ср отвечают значениям |
концентраций |
в котловой |
и |
продувочной воде. С учетом выражения |
(5-15) уравне |
ние (5-14) может быть представлено в следующем виде:
( 1 0 0 + р ) С п . в = ( с о + #р+р)С П р . |
(5-17) |
||
Отсюда вытекает, что для растворимых примесей |
|||
_ |
(100 + |
;?) С„. |
|
|
т + К р + / > |
|
|
Примеси, находящиеся в воде во взвешенном состоя |
|||
нии (шлам), могут поступать в пар |
только |
с каплями |
|
воды. Для них уравнение |
(5-15) запишется |
так: |
|
Ю 0 С ^ щ = ш С 8 . |
|
(5-19) |
|
Для нерастворимых примесей, как тех, |
которые по |
||
ступают с питательной водой, так |
и тех, которые обра- |
157
зуются в самом парогенераторе (например, продукты коррозии железа), составление материальных балансов весьма затруднительно, так как не известны соотноше ния количеств примесей, остающихся в объеме котловой воды и выделяющихся на поверхностях-нагрева.
С помощью уравнений (5-14), (5-18), а также (5-1) — (5-3) выполняются различные расчеты водного режи ма, связанные с получением чистого пара в парогенера торах барабанного типа, оборудованных непрерывной продувкой. Например, для заданного качества питатель ной воды и заданной величины продувки может быть найдено качество пара; количества отдельных примесей в капельном уносе и паровом растворе. Для требуемой чистоты пара могут быть определены значения допусти мых концентраций веществ в котловой воде, найден раз мер продувки п допустимые концентрации в питатель ной воде.
Размер непрерывной продувки необходимо рассчиты вать по тем показателям, которые нормируются в паре. Как правило, результаты расчета продувки по разным показателям не совпадают между собой. Для работы парогенератора должна выбираться наибольшая величина из всех полученных значений, так как пар может счи таться чистым только в том случае, когда он удовлет воряет всем требованиям. Для парогенераторов высоко го давления расчетная величина продувки по кремпесодержанию часто оказывается выше значений, которые считаются приемлемыми по соображениям тепловой экономичности. В подобных случаях простейшую схему организации водного режима парогенератора, когда име ется только продувка, необходимо усложнить, применив ступенчатое испарение или промывку пара.
5-6. СТУПЕНЧАТОЕ ИСПАРЕНИЕ
В парогенераторах с многократной циркуляцией, имеющих только продувку, барабан является той частью парогенератора, где объединяются все потоки пара, воды и пароводяной смеси. К барабану (рис. 5-22) подключе ны все контуры циркуляции, в него поступает вся пита тельная вода, из него отводится весь образующийся пар и'удаляется вода в непрерывную продувку. Смешение потоков воды в водяном объеме барабана способствует усреднению концентраций растворенных и взвешенных
158
лримесей по |
отдельным циркуляционным |
контурам |
котла. |
|
|
В парогенераторах со ступенчатым испарением конту |
||
ры циркуляции |
искусственно разделяются на |
две или |
три части, называемые отсеками или ступенями испаре ния. В первый отсек выделяется большая группа K O H i y - ров циркуляции, которая присоединяется к части или ко всему барабану. Во второй отсек выделяется небольшая группа контуров циркуляции, которая присоединяется либо к части барабана, либо к выносным циклонам. В третий отсек обычно выделяются контуры, соединен ные с выносными циклонами. Парообразующие поверх ности отдельных отсеков не сообщаются между собой.
Питательная вода для |
всего парогенератора подается |
||||
в первый |
отсек; |
питание |
второго |
отсека |
осуществляется |
котловой |
водой |
первого |
отсека; |
питание |
третьего — во |
дой второго. Продувка парогенератора всегда осущест вляется из последнего отсека.
Метод ступенчатого испарения, сущность которого вводится к созданию в парогенераторе контуров парооб разования с различной концентрацией примесей при их последовательном питании водой, был предложен Э. И.
Роммом (ВТИ) в |
1936 |
г. Практическому |
развитию ме |
||
тода ступенчатого |
испарения способствовали работы |
||||
В. Ы. Ноева |
(ОРГРЭС) |
по созданию |
внутрибарабанных |
||
и выносных |
циклонных |
сепараторов. |
С |
применением |
циклонной сепарации повысились надежность и эффек тивность метода ступенчатого испарения. Широкое вне дрение этой схемы в парогенераторах среднего давления началось с 1943 г. При переходе отечественной энерге тики на высокие параметры ступенчатое испарение стало применяться и в парогенераторах высокого давления.
Поступление воды из одного отсека в другой проис ходит по специальным водоперепускным трубам. Когда контуры циркуляции первого и второго отсеков присое диняют к барабану, водяной объем барабана делят перегородкой, несколько выступающей над уровнем во
ды. Водоперепускная труба |
в этом случае находится |
в нижней части перегородки |
(рис. 5-23 и 5-24). Когда |
в схеме парогенератора есть выносные циклоны, врдоперепускные трубы к ним располагаются вне барабана. Переток воды по водоперепускным трубам в нужном
направлении обеспечивается разностью уровней |
воды |
по обеим сторонам перегородки в барабане, а в |
схеме |
159
с выносными циклонами разностью уровней в |
барабане |
и циклоне (рис. 5-24 и 5-25). Из барабана весь |
пар от |
водится, как правило, через первый отсек. Пар из вы носных циклонов поступает в барабан по пароперепускным трубам.
Общая производительность парогенератора со ступен чатым испарением складывается из паропроизводительности всех отсеков. Если обозначить производительность второго отсека в процентах от общей производитель ности через ПЦ, то производительность первого отсека
П,-80% Пв-20%
Рис. 5-23. Схема двухступенчатого испарения без |
|||||
выносных |
циклонов. |
|
|
||
С п 0 , |
Ск в , |
С п г , |
С п — концентрации |
примесей в |
питатель |
ной, |
котловой, |
продувочной воде |
и паре соответственно; |
||
" i 1 1 |
" и — |
паронронзводнтелыюсти |
первой и второй ступе |
||
ней |
испарения; |
О к л и С>'„ „ — концентрации |
примесей |
в котловой воде первого н второго отсеков.
при двухступенчатой схеме составит |
(100—пц),%. Для |
|
получения «n,°/o, пара |
во второй отсек нужно подавать |
|
"и, %, воды; кроме того, необходимо |
восполнять поте |
|
ри воды с непрерывной |
продувкой парогенератора, ко |
торая осуществляется в такой схеме из второго отсека. Следовательно, на питание второго отсека при продувке
парогенератора, равной р, %, по водоперепускной |
трубе |
|||||
из первого |
отсека |
во второй |
должно |
поступать |
(пц + |
|
+ /?), %, воды. Для получения |
(100—пц), %, пара |
в пер |
||||
вый отсек |
нужно |
подавать |
питательной воды |
(100— |
||
—пц),%- |
Кроме того, на восполнение |
количества |
воды, |
уходящей по водоперепускной трубе во второй отсек, не обходимо подавать (пц + р), %, что в сумме составит (100+/?),%. Такой же процент расхода питательной во ды получается и в парогенераторе без ступенчатого ис парения. Однако, если в парогенераторе без ступенчатого испарения (100+/?),%, питательной воды распределя ло