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

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

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

*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

(100пц),%. 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