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: 149

Скачиваний: 0

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

мывочного устройства и барботирует через слой промывочной воды. Само промывочное устройство представляет собой плоский дырчатый щит, перекрывающий все сечение барабана. На промывку пара поверх дырчатого щита специальной распределительной трубой, подается около 50% питательной воды. Остальное ее количество подводится опускным трубам. Слив промывочной воды с дырчатого листа происходит по обеим его сторонам через специальные трубы или короба, которые проходят между коробами, подводящими паро­

водяную

смесь

к

циклонам.

Размеры

отверстий

и

ско­

рости шара в дырчатом бар-

ботажном

щите рассчитыва­

ются таким

 

образом,

Чтобы

проходящий

 

через

отверстия

пар

удерживал

на

поверх­

ности листа

 

слой

промывоч­

ной

воды

толщиной

около

50 мм. По отношению к

промывочной

воде

.дырча­

тый

щит

.является «бес/про­

вальным», т. е. вода не про­

ходит через

 

отверстия в щи­

те. Осушка

промытого

пара

осуществляется

в

паровом

пространстве

над промывоч­

ным щитом. Перед иароот-

водящими

 

трубами

всегда

делают

дырчатый

парбпрн-

ем«ый

потолок,

иногда

пе­

ред инм устанавливают

жа­

люзи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

•В

некоторых

парогене­

раторах

ларопромывочные

устройства выполнены

с «ко­

рытцами»

 

 

(рис. 5-27,6).

В настоящее время .большее

применение

находит

дырча­

тый щит, так как он проще

по исполнению

и

эффектив­

нее

в

работе;

повершость

контакта

пара

водой

на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дырчатом

щите больше,

чем

Рис. 5-30.

Схема

испарителя

с

про­

в корытцах.

 

 

 

 

 

 

 

 

мывкой пара.

 

 

 

 

 

На рис. 5-29 показано

 

 

 

 

 

/ — корпус

испарителя;

2 — греющие

сек­

размещение паропромывоч-

ции;

3 паропромывочный дырчатый

щит;

ного

устройства

 

в

ос­

4 — опускная

труба;

5 — водомерное

стек­

новном

(барабане

двухбара-

ло;

б — сливной борт;

7 — жалюзнйный се­

паратор; 8 вторичный

пар;

9 греющий

бамного парогенератора.

Из

пар;

10 — питательная

вода

испарителя;

разделительного

 

барабана

/ / — конденсат

греющего

пара.

 

 

 

(он «а

рисунке

не

изобра­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

жен)

пар

поступает

в

ос­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

новной

.барабан

 

по

пароперепуокным

трубам,

введенным

в

па­

ровой объем. С помощью глухих щитов пар из этих труб направ. ляется под паропромывочное устроист-во.. Какое-то количество пара вместе с водой поступает из разделительного барабана по водо-

175


перепускным трубам. Для лучшей сепарации этого пара в водяном объеме основного барабана установлен погруженный дырчатый щит.

По пути к пароотводящим трубам

оба

потока

пара смешиваются

и поступают на промывочное устройство,

где пар барботирует

через

воду. 'Промытый пар сепарируется

в

паровом

пространстве

над

прбмывочны.м устройством, куда подается вся питательная вода. Сливаясь с него, она направляется в водяной объем барабана к опускным трубам. .Парообразующие трубы подключены к резделительному барабану.

Паропромывочное устройство, размещаясь в паро­ вом пространстве барабана, уменьшает высоту парового объема, поэтому сепарация пара как до паропромывоч-

ного устройства, так и после него

несколькоо

ухудшает­

ся. Влажность пара на выходе из

барабана

увеличива­

ется с 0,02 до 0,03—0,05%; перед

промывочным устрой­

ством она составляет 0,05—0,1%. Влажность пара соле­ вых отсеков на выходе из выносных циклонов не зави­

сит

от того,

каким

способом

этот

пар

промывается

 

 

Впрыск

 

^

 

 

 

в барабане: сначала кот-

 

 

 

 

 

 

ловои

водой

чистого

отсе­

 

 

 

 

 

 

 

 

ка,

затем

в общем

пото­

 

1ПЗ

 

 

ипз

J

ке пара либо сразу в об­

 

 

 

щем

потоке

пара.

При

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

любой

 

схеме

промывки

 

 

 

 

 

 

 

 

высота

парового

объема

 

 

 

 

 

 

 

 

выносного

 

циклона

со­

 

 

 

 

 

 

 

 

храняется

неизменной и

 

 

 

 

 

 

 

 

условия

 

для

сепарации

 

 

Дренажи

 

 

 

пара

в

нем

 

не

ухудша­

Рис. 5-31. Схема промывки

пара

ются.

 

 

 

 

 

 

 

 

В

 

 

парогенераторах

в сепараторном

прямоточном

 

па­

 

 

 

рогенераторе.

 

 

 

 

 

высокого

и

сверхвысоко­

/ — д и ф ф у з о р ;

2

сепаратор;

1ПЗ

и

го

давления,

где

обычно

НПЗ

первая

и вторая ступени

пере­

применяется

 

промывка

ходной

зоны.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

всего

пара,

 

питательная

вода,

поступающая

в

 

барабан,

часто

бывает

недо-

грета до температуры насыщения. В промывочном устройстве в этом случае будет происходить нагревание воды паром и конденсация некоторой его части. Паро­ образующие поверхности нагрева при этом должны генерировать количество пара, превышающее паропроизводительность агрегата на расход конденсирующегося пара.

Промывка

пара методом барботажа широко применяется также

в испарителях

поверхностного типа. На

рис. 5-30 показана схема

вертикального

испарителя с промывочным

устройством в виде дыр-

176


чатого щита. При развитой высоте парового объема в вертикальных испарителях возможно разместить одно над другим два промывоч­ ных устройства и подавать для промывки на нижнее — питательную воду испарителя (она обычно имеет высокие концентрации приме­ сей), а на верхнее устройство — конденсат (приблизительно 5%) с малой концентрацией примесей. Такая более сложная двухступен­

чатая промывка вторичного пара применяется в тех случаях, когда одноступенчатая промывка питательной водой не обеспечивает полу­ чение дистиллята требуемого качества.

Другим методом

промывки пара является п р о м ы в ­

к а в п о т о к е . Этот

метод применяется в прямоточных

парогенераторах докритического давления. На рис. 5-31 схематично показан участок прямоточного парогенера­ тора с промывочно-сепарационным устройством, вклю­ ченным между первой и второй ступенями переходной зоны. Питательная вода, впрыскиваемая в соединитель­

ный

трубопровод, на котором

установлен диффузор,

интенсивно перемешивается с

паром.

Растворенные

в нем

примеси распределяются

между

паровой и жид­

кой фазами соответственно своим коэффициентам рас­ пределения. Примеси, находящиеся в паре в виде сухой взвеси, при смачивании пылинок водой частично попа­

дают в капли

влаги. В

сепараторе,

куда пар поступает

с влажностью

около

2%, жидкая

фаза, обогащенная

примесями, отделяется и выводится, а промытый пар по выходе из сепаратора продолжает свое движение по тракту котла.

5-8. ПОЛУЧЕНИЕ ЧИСТОГО ПАРА

ВПРЯМОТОЧНЫХ ПАРОГЕНЕРАТОРАХ

Вотличие от барабанных парогенераторов в прямо­ точных котлах нет аккумулирующих емкостей, подобных барабану. Движение рабочей среды по тракту прямоточ­ ного парогенератора обеспечивается напором, развива­ емым питательным насосом. Границы между экономайзерной, парообразующей и перегревательной поверхно­

стями нагрева в этих парогенераторах не являются строго фиксированными. При нестационарных режимах работы эти границы перемещаются в направлении дви­ жения рабочей среды или в противоположном направле­ нии в зависимости от характера переходных процессов.

Питательная вода, поступившая во входной коллек­ тор водяного экономайзера, пройдя последовательно все поверхности нагрева, целиком превращается в перегре-

12—229

177


тый пар. Содержащиеся в питательной воде примеси либо отлагаются на поверхностях нагрева, либо уносят­ ся паром. Отсюда следует, что меры, направленные на повышение качества питательной воды, служат целям получения чистого пара и уменьшения количества отло­ жений в прямоточных парогенераторах.

Подготовка добавочной воды для этих котлов ведет­ ся методами термического или химического обессоливания с применением наиболее совершенных технологиче­ ских схем. При сверхкритических давлениях наряду с обессоливанием добавочной воды производятся обессоливание и удаление продуктов коррозии из всего по­ тока турбинного конденсата и отдельных потоков кон­ денсата регенеративных и сетевых подогревателей. Необходимость очистки основных потоков конденсатов при сверхкритических давлениях обусловливается умень­ шением доли примесей, задерживаемых на поверхностях

нагрева

парогенератора, и увеличением их выноса паром

в связи

с повышением растворимости веществ в пере­

гретом

паре с ростом давления (§ 5-2).

В сепараторных прямоточных парогенераторах докритического давления есть возможность повышать чи­ стоту пара, применяя способ промывки пара в потоке. Схема промывки и сепарации пара в парогенераторе такого типа показана на рис. 5-31. Эффективность про­ мывки по отдельным примесям зависит от значений соответствующих коэффициентов распределения и к. п. д. сепаратора. Примеси, переходящие из пара в жидкую фазу, отделяются вместе с ней в сепараторе и выводят­ ся из парогенератора. Воду, удаляемую из сепаратора, называют продувкой прямоточного парогенератора.

Глава шестая

П Р Е Д О Т В Р А Щ Е Н И Е О Т Л О Ж Е Н И Й В П А Р О П Е Р Е Г Р Е В А Т Е Л Я Х И ТУРБИНАХ

6-1. СОСТАВ ОТЛОЖЕНИИ В ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЯХ И ТУРБИНАХ СРЕДНЕГО ДАВЛЕНИЯ

Чистота внутренних поверхностей пароперегревате­ лей и проточной части турбин является одним из объек­ тивных показателей состояния водного режима и водоподготовки на ТЭС. Быстрое загрязнение турбин и паро-

178

перегревателей отложениями свидетельствует о непра­ вильной организации водного режима или о системати­ ческих его нарушениях. Химический состав отложений, обнаруживаемых в пароперегревателях и турбинах, однозначно указывает на то, что источником их появле­ ния являются примеси, содержащиеся в паре.

Качественный состав примесей в паре, а следователь­ но, и качественный состав отложений по паровому трак­ ту связаны с составом примесей питательной и котловой воды. Рассмотрим эту связь подробнее. Для барабанных парогенераторов среднего давления добавочную воду обычно глубоко умягчают, частично снижают щелоч­ ность, но не обескремнивают. В питательной воде таких парогенераторов всегда присутствуют хлориды, сульфа­ ты и бикарбонаты или карбонаты натрия, кремниевая - кислота, органические вещества, а также продукты корро­

зии. В результате

гидролиза

фосфатов натрия, вводимых

в котловую воду

(см. § 8-1),

и гидролиза бикарбоната

или карбоната натрия в котловой воде парогенераторов

среднего давления возникает едкий натр. По

сравнению

с питательной водой рН котловой воды

возрастает

на 2—3 порядка, достигая значений около 10,5—11. Высокая температура и сильнощелочная среда спо­ собствуют растворению дисперсных частиц кремниевой кислоты, разрушению силикатов и увеличению в котло­ вой воде концентрации ЭЮз 2 - НБЮз - . Так как раст­ воримость в насыщенном паре всех перечисленных при­ месей при давлениях менее 70 кгс/см2 мала, то чистота насыщенного пара барабанных парогенераторов опреде­ ляется величиной капельного уноса, т. е. влажностью пара. При организации водного режима этих котлов широко применяют ступенчатое испарение и обязатель­ но используют непрерывную и периодические продувки. Влага, уносимая паром из барабана,— это капли котло­

вой воды. В

них наряду с растворенными примесями

котловой воды

(NaCl, NaaSO/,, NaOH,

№гСОз, фосфаты

и силикаты

натрия)

присутствуют также тонко- и грубо-

дисперсные

примеси

котловой воды

(Mg(OH)2,MgSiOa,

Fe3 04 , гидроксилапатит и др.).

Когда в пароперегреватель поступает влажный на­ сыщенный пар, происходит его подсушка; концентрация растворенных примесей в остающейся влаге увеличива­ ется. Вследствие присутствия в капельном уносе пароге­ нераторов среднего давления легкоплавкого NaOH

12*

179