Файл: Субботина, Н. П. Водный режим и химический контроль на тепловых электростанциях.pdf

Охлаждение вторичного пара может осуществляться потоком турбинного конденсата либо в специальном теп­ лообменнике-конденсаторе испарителя, либо в одном из регенеративных .подогревателей. В последнем случае вторичный пар смешивается с греющим паром регенера­ тивного подогревателя; в конденсагопитательный тракт

при этом поступает смесь дистиллята с конденсатом гре­ ющего пара регенеративного подогревателя. Из конден­ сатора испарителя дистиллят может подаваться в конденсатопитательный тракт по самостоятельной линии.

Применяются различные схемы включения испарите­ лей в тепловую схему станции. Наиболее экономичным в тепловом отношении является включение конденсатора испарителя перед ПДН, к которому подводится пар из того же отбора турбины, что и к испарителю (рис. 10-1). На рис. 10-2 показан общий вид вертикального испари­ теля; такие испарители в настоящее время и выпускают­ ся для тепловых электростанций.

249

•Греющая секция располагается внутри корпуса испарителя я закрепляется с помощью специальных лап. Она представляет собой цилиндрическую камеру с двумя трубными досками, в которые завальцованы вертикальные стальные трубы. Между камерой и кор­ пусом испарителя имеется кольцевой зазор. Уровень испаряемой

Вторичный пер

^Первичный гЧР пар

Лродубка и спусг из корпуса

Рис. 10-2. Вертикальный испа­

воды находится выше греющей секции. Пар из отбора турбины поступает в верхнюю часть межтрубного пространства греющей секции. С помощью направляющей перегородки обеспечивается движение потока пара перпендикулярно осям вертикальных труб. В верхней части греющей секции пар движется от центра к пери­ ферии, а в нижней части—в обратном направлении. Отдавая тепло воде, находящейся в трубах, греющий пар конденсируется. Образую-

250

щнйся на внешней поверхности труб конденсат стекает в нижнюю часть секции п отсюда отводится по специальной трубе. В водяном объеме при работе аппарата создается контур естественной цирку­ ляции. Вторичный пар, образующийся внутри труб, вместе с водой движется по трубам вверх, а вода в кольцевом зазоре между грею­

и паропромывочные устройства. Во всех типах вертикальных испа­ рителей вблизи штуцера для отвода вторичного пара размеща­ ется жалюзнйиып пластинчатый сепаоатор; он перекрывает все сече­ ние. Когда испарители имеют одноступенчатую промывку пара, паропромывочное устройство выполняется в виде дырчатого листа, на который по распределительной трубе подается питательная вода. Вторичный пар, проходя через отверстия листа и препятствуя про­ теканию жидкости через эти отверстия, барботирует через слой воды. Отвод промывочной воды с дырчатого листа осуществляется по опускным трубам в нижнюю часть испарителя. Когда испарители имеют двухступенчатую промывку, в паровом пространстве между жалюзийным сепаратором и греющей секцией монтируются один над другим два паропромывочных дырчатых листа либо один дырчатый лист (вверху) и орошаемая насадка из колец Рашига. На ниже­ расположенное промывочное устройство подается питательная вода испарителя, на верхний дырчатый лист — конденсат в количестве 5% производительности аппарата.

В современной маркировке испарителей находят отражение ве­ личина поверхности нагрева аппарата и число ступеней промывки вторичного пара. Так, например, шифр И-250-2 означает, что испа­

В задачи организации водно-химического режима испарителей входят получение дистиллята высокого ка­ чества, предотвращение отложений на поверхностях нагрева, а также коррозии металла как самого испари­ теля, так и его конденсатора и соединительных трубо­ проводов.

ного пара его загрязнение соединениями натрия практи­ чески исключено, так как содержание натрия в охлаж­ дающей среде конденсатора испарителя весьма мало, то чистота дистиллята по этому показателю определяется качеством вторичного пара. Испарители обычно работа­ ют при низких параметрах: давление вторичного пара менее 15 кгс/см2. В этих условиях загрязнение пара не-

251

летучими примесями, содержащимися в упариваемой воде, происходит в основном в результате капельного уноса; для его уменьшения и прибегают к сепарации. В испарителях, как правило, применяют сепараторы жалюзийного типа, размещая их перед пароотводящим патрубком. В нижерасположенной части парового прост­ ранства осуществляется осадительная сепарация. Эффек­ тивному процессу осадительной сепарации в испарителях способствуют большая высота парового объема, относи­ тельно равномерное распределение скоростей пара по сечению, заметная разница в величинах плотности паро­ вой и жидкой фазы НгО при низких давлениях. Вследст­ вие весьма высоких концентраций примесей в упарива­ емой воде, т. е. в 'Концентрате испарителя, получить высококачественный дистиллят, применяя только сепарационные устройства, в большинстве случаев не удается. Для повышения чистоты вторичного пара в современных испарителях широко используется метод промывки пара. Как уже говорилось выше, в испарителях с одной сту­ пенью промывки на паропромывочное устройство пода­ ется питательная вода. Хотя в ней концентрации приме­ сей бывают значительными, промывка вторичного пара питательной водой заметно улучшает его качество .по содержанию нелетучих примесей. Общий положительный эффект достигается, несмотря на некоторое снижение степени осушки пара, в результате уменьшения высоты парового пространства при размещении паропромывочных устройств.

Оценим эффективность промывки пара расчетом, сравнив каче­ ство вторичного пара двух испарителей, которые питаются водой одинакового качества и работают с одинаковой степенью упарива­

без паропромывочного устройства будет 0,02%, а влажность вторич­ ного пара испарителя с паропромывочным устройством будет 0,05%.

Качество вторичного пара по нелетучим примесям, определяемое капельным уносом жидкой фазы, с которой пар контактирует перед поступлением в пароотводящую трубу, находим, пользуясь выра­ жением (5-1):

свпл=свш/юо.

252

Эта величина в 4 раза превышает предельно допустимую по действующим нормам (100 мкг/кг). Для испарителя с промывкой

пара питательной водой получим концентрацию натрия в паре равной: 0,05

С"П = 50 [ 0 0 = 0,02о мг/кг — 25 мкг/кг.

Пар такого качества нормам удовлетворяет (табл. 10-1).

Две ступени промывки пара применяются в случаях, когда испарители питаются водой с весьма высоким солесодержанием и когда требуется получить дистиллят с минимальной концентрацией нелетучих примесей. По­ вторная промывка вторичного пара обычно ведется конденсатом.

Чистота пара испарителей зависит также от режим­ ных факторов, таких, как нагрузка и .положение уровня

Чтобы качество дистиллята по содержанию натрия не выходило за допустимые пределы, производительность испарителя не должна превышать определенного значе­ ния, установленного при теплохимических его испытани­ ях. Отклонение уровня концентрата от нормального положения как в ту, так и другую сторону вызывает повышение концентраций примесей в промывочной воде, в связи с чем эффективность промывки снижается. За­ вышение уровня ведет к резкому увеличению влажности пара из-за сокращения высоты парового пространства перед паропромывочным устройством. Понижение уров­ ня до верхней трубной доски и ниже приводит к «про­ стрелу» парового пространства струями пароводяной смеси и забросу значительных количеств концентрата в промывочную воду. Для обеспечения требуемого каче­ ства дистиллята необходимо, чтобы регулятор питания поддерживал постоянство уровня концентрата.

Содержание легколетучих примесей, в частности СОг, при промывке вторичного пара практически не снижа­ ется. Для обеспечения норм дистиллята по содержанию этого компонента необходимо проводить соответствую­ щую подготовку питательной воды. Требуется не только удалять свободную СОг до поступления воды в испари­ тель, но и снижать до минимума карбонатную и бикарбонатную щелочность воды. Подобно парогенераторам

253