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: 150

Скачиваний: 0

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

При большой производительности второй ступени испарения (табл. 5-1) парогенераторы обычно оборуду­

ются внутрнбарабанными циклонами. При малых

произ-

водительностях последних ступеней (второй или

треть­

ей) их выполняют с выносными

циклонами.

 

На рис. 5-23 — 5-25 условно

показано одностороннее

включение солевых отсеков. На практике более употре­ бительно симметричное расположение отсеков одной и той же ступени испарения по обеим сторонам барабана. При этом общая паропроизводительность второй ступени испарения обеспечивается левым и правым отсеками. Из чистого отсека левый и правый отсеки второй ступени испарения получают воду по своим водоперепускным трубам. Продувка парогенератора, осуществляемая из последней ступени испарения, складывается из расходов по обеим продувочным линиям — левой и правой.

С помощью уравнений (5-20) — (5-25) и (5-14) вы­ полняются различные расчеты водного режима, связан­ ные с получением чистого пара в парогенераторах с двух­ ступенчатым испарением. Для ускорения такого рода расчетов целесообразно пользоваться специальными номограммами [Л. 5-5].

Рассмотрим на примерах, какими возможностями обладает схема организации водного режима со ступенчатым испарением по срав­ нению с простейшей схемой, когда в парогенераторе есть только непрерывная продувка.

В первом примере сравним чистоту пара

двух

парогенераторов

давлением 100 кгс/см2,

один

из

которых

не

имеет ступенчатого

испарения, а другой

работает

по

схеме с

двухступенчатым испа­

рением при пц = 5%.

Сравним

чистоту пара

обоих

парогенераторов

при условии питания их водой одинакового качества и одинаковом размере продувки. Пусть продувка составляет 3%, общее солесо-

держанне

питательной

воды 0,20

мг/кг и

кремнесодержание

0,15 мг/кг.

Для давления

-100 кгс/см2

коэффициент

выноса по крем-

некислоте равен примерно 1%, коэффициент выноса по солям бли­ зок к влажности насыщенного пара, примем его равным 0,02%.

Для указанных условий в парогенераторе без ступенчатого ис­

парения по уравнению (5-14) с

учетом

выражений (5-16) и (5-17)

легко подсчитать

концентрации

в

котловой л продувочной

воде

Получим

общее

солесодержание

680

мг/кг,

кремнесодержание

3;9 мг/кг.

По уравнению (5-16)

найдем

концентрации в

паре. Они

получаются следующими: общее

солесодержание

0,136

мг/кг,

или

136 мкг/кг,

кремнесодержание 0,038

мг/кг, или 38 кг/кг.

Эти кон­

центрации превышают нормы, установленные для пара высоких

параметров

(кремнесодержание не более 20 мкг/кг, солесодержание

не более 50

мкг/кг).

В парогенераторе со ступенчатым испарением для заданные условий по уравнениям (5-23) — (5-25) находим кратности концен­ траций по отсекам Cj и C n - i ; для соле- и кремнесодержания они

Г66


получаются разными, так как различны Квып- С помощью этих же уравнении находим концентрации в котловой воде чистого и соле­ вого отсеков. Общее солесодержаине в чистом отсеке получается

равным 257 мг/кг,

в

солевом

отсеке 688

мг/кг,

соответственно

кремнесодержание

1,7

и

2,9 мг/кг. 'По уравнению

(5-16) находим

концентрации в потоках

пара

из чистого и

солевого

отсеков, затем

по уравнению (5-22) определяем качество общего потока пара, вы­ рабатываемого парогенератором. Оно получается следующим: общее

солесодержание

0,055 мг/кг, или

55 мкг/кг,

кремнесодержание

0,017 мг/кг, или

17 мкг/кг.

 

 

Из

полученных в первом

примере

числовых данных

видно,

что при одинаковом

качестве питательной воды

и одинаковом размере продувки качество пара у паро­ генератора со ступенчатым испарением значительно луч­ ше, чем у парогенератора без ступенчатого испарения. В воде чистого отсека парогенератора со ступенчатым испарением, где вырабатывается большая часть пара (в примере 95%), концентрации примесей значительно меньше (в примере в 11—12 раз), чем в котловой воде парогенератора без ступенчатого испарения. В продувоч­ ных водах обоих парогенераторов концентрации приме­ сей близки по величине.

Второй числовой пример выполним для условий, когда паро­ генератор без ступенчатого .испарения и парогенератор со ступен­ чатым испарением питаются водой одинакового состава и выраба­ тывают пар одинакового качества, удовлетворяющего нормам. Срав­ ним, с какими продувками должны при этом работать парогенера­ торы. Пусть парогенераторы питаются водой с общим солесодержанием Л0 мг/кг, кремиесодержанием 0,1 мг/кг. Давление-в пароге­ нераторах 100 кгс/см2, коэффициенты выноса по солям 0,02%, по

кремнекислоте 1%, паропроизводительность солевого отсека в котле со ступенчатым испарением иц = 5%.

Чтобы получить пар с солесодержанием 50 мкг/кг и кремиесо­ держанием 20 мкг/кг, необходимо иметь в котловой (и продувочной)

воде парогенератора без ступенчатого испарения общее солесодер­ жание 250 мг/кг и кремнесодержание 2,0 мг/кг. При указанном

выше качестве питательной воды такие концентрации в котловой воде можно получить при продувке, равной 4,2%, что превышает значения, регламентируемые ПТЭ по условиям тепловой эко­ номичности.

Для парогенератора со ступенчатым испарением требуемая чистота пара обеспечивается при продувке, равной 1%. Кратности концентраций по отсекам при этом составляют по солесодержанию.

Ci=il5,6

л Сц_1=6,0; по кремнесодержанию Ci=tl4,55 и

Cii-i =

5,7.

Солесодержание в чистом отсеке 168

мг/кг, а в

солевом

I 000

мг/кг.

Кремнесодержание в чистом отсеке

1,45 мг/кг,

а в со­

левом 8,3. Качество пара, генерируемого в чистом и солевом отсе­ ках, характеризуется соответственно следующими цифрами: по

солесодержанию

33,6

и 200

мкг/кг,

по кремнесодержанию

14 и

4-1 мкг/кг. Пар всего

котла

имеет

солесодержание 42 мкг/кг,

крем­

несодержание 18

мкг/кг.

 

 

 

167


Возможность с переходом на схему со ступенчатым испарением существенно увеличить концентрации в про­ дувочной воде и при этом получать пар высокого каче­ ства может быть использована не только для сокраще­ ния размера продувки парогенератора, но и для повы­ шения допустимых концентраций в питательной воде. Такая возможность позволяет идти на применение бо­ лее простых и дешевых способов подготовки добавоч­ ной воды основного цикла ТЭС.

В третьем примере сравним, каким должно быть качество пи­ тательной воды в парогенераторах без ступенчатого испарения и со ступенчатым испарением для условий работы обоих парогене­ раторов с одинаковыми продувками и выполнением норм по чистоте пара.

•Как и в предыдущих примерах,

возьмем

парогенераторы

давле­

нием 100

кгс/см2, где коэффициенты

выноса

составляют по

солям

0,02%,

по

кремнесодержанию

'1%. 'Пусть

продувка

будет

0,5%,

п = 5%.

С

помощью уравнений

(5-16), (5-20) —(5-25)

найдем, что

для выполнения указанных выше требований по чистоте пара пита­

тельная

вода

парогенератора без

ступенчатого испарения

должна

иметь солесодержание

не выше

1,3 мг/кг,

кремнесодержанпе

не выше

0,03

 

мг/кг,

а питательная

вода

парогенератора со

ступенчатым ис­

парением— солесодержание

не

выше

9,0 мг/кг,

кремнесодержанпе

не

выше

0,08

мг/кг.

Если

добавок

в

основной

цикл

ТЭЦ равен

10%,

то

допустимые

концентрации

в

добавочной

воде

составят:

цля парогенератора без ступенчатого испарения

 

солесодержание

менее

13 мг/кг,

кремнесодержанпе

менее

0,3

мг/кг;

 

для

парогенера­

тора со ступенчатым испарением солесодержание

90 мг/кг,

кремне­

содержанпе

0,8

мг/кг.

Получить

добавочную

воду

указанного соста­

ва

для

парогенератора

без

ступенчатого

испарения

дешевыми

методами невозможно, необходимо применять обессолнвание воды. Получить добавочную воду с солесодержанием 90 мг/кг и кремнесодержанием 0,8 мг/кг, не прибегая к обессолнванию воды, при

подходящем источнике водоснабжения практически возможно.

Приведенные примеры показывают широкие возмож­ ности, которыми обладает схема организации водного режима со ступенчатым испарением. В зависимости от конкретных условий на первый план могут выступать те или иные ее преимущества. На современных ТЭС с бара­ банными парогенераторами ступенчатое испарение при­ меняют в целях повышения чистоты насыщенного пара, либо для сокращения непрерывной продувки парогене­ раторов и, следовательно, для повышения экономично­ сти паротурбинной установки, либо для удешевления подготовки добавочной воды, что особенно важно для ТЭЦ, имеющих большие потери рабочего тела. Расчеты показывают, что эффективность применения ступенчато­ го испарения особенно велика в случае питания пароге­ нераторов водой с повышенным содержанием примесей.

168


Чем чище питательная вода, тем меньше эффект ог при­ менения ступенчатого испарения. Вследствие этого для •мощных котлов высокого давления, питающихся, как правило, конденсатом и обессоленной водой, этот способ организации водного режима не применяется.

5-7. ПРОМЫВКА ПАРА

Если принять количество примеси, вносимой в паро­ генератор с питательной водой, за 100%, то уравнение материального баланса для парогенератора (5-14) мо­ жет быть переписано в виде

100 = = 100

100 -

+ 100

 

 

(5-26)

!00-

100 +

р

 

 

 

В правой части этого уравнения первый член выра­ жает процент выноса примеси паром, а второй член —

%

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

90

 

 

 

 

%

 

 

 

\Sl03

 

 

80

 

 

 

 

 

 

 

°/о

 

 

А

 

 

 

90

Аsi У -<-"

 

8090 I

 

 

70

 

 

 

 

 

 

SO

 

 

 

 

8070

\/\г

 

 

70

 

 

50

 

 

 

 

SO

1

 

 

SO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

ЧО

I

 

 

 

SO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЧО

 

 

го

 

 

 

ЧО

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

30

0J

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

го

 

 

10

БS103

 

 

 

го

 

 

 

 

 

 

 

р

 

10

 

 

р

10

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г

з

ч % 5

 

г

з

Ч%5

г

з ч

Х5

 

а)

 

 

 

 

б)

 

 

в)

 

Рис. 5-26. Относительный вынос кремнекислого с

паром

и

продувочной

водой при давлении

100

кгс/см*.

 

 

а — парогенератор

имеет только непрерывную

продувку; б

— п а р о г е н е ­

ратор со ступенчатым

испарением (Лц—25%);

а — парогенератор

без

ступенчатого испарения

с

промывкой

пара.

 

 

 

 

процент выноса примеси продувочной водой. Обозначив первый и второй члены уравнения (5-26) через А и Б, получим:

100%= А +Б.

(5-27)'

169