Файл: Мейкляр, М. В. Паровые котлы электростанций [учеб. пособие].pdf

Рис. 2-6. Упрощенные схемы движения солей в воде и паре на элек­ тростанции. Толщина линий условно характеризует количество пере­ носимых солей (насосы, подогреватели и другое вспомогательное оборудование на схеме не показаны).

Вустановке, изображенной на рис. 2-6,а, очищенная

вфильтрах вода направляется в котел. На многих элек­ тростанциях выходящую из фильтров воду испаряют,

Периодическая очистка испарителя от солей жесткости была бы затруднительной, но поваренная соль легко из него вымывается.

В большинстве энергоблоков сверхкритического дав­

у с т а н о в к у (БОУ), чем обеспечивается еще более пол­ ная очистка питательной воды.

29

Фосфатирование. При тех способах водоподготовки, какие применяются на многих электростанциях е бара­ банными котлами, нельзя избежать попадания в котло­ вую воду небольшого количества солей жесткости. Для предотвращения их вредного действия рекомендуется вводить в барабан котла вещества, содержащие фосфор ( ф о с ф а т ы ) , которые соединяются с солями жесткости и образуют твердые частицы, не оседающие на поверхно­ стях нагрева и движущиеся по трубам вместе с потоком воды. Такие частицы называют ш л а м о м . Постепенно шлам оседает в нижних элементах котла и время от вре­ мени удаляется при открытии вентилей периодической продувки. При правильно организованном водном режи­ ме котла, правильной подаче в него фосфатов и своевре­ менном удалении шлама котел работает без внутренней очистки. Но если шлама накапливается большое количе­ ство, то при малой скорости воды он может прикипать

кповерхностям нагрева, образуя вторичную накипь. Увеличение содержания фосфатов сверх рекомендуе­

мых значений может способствовать образованию слоя пены над уровнем воды в барабане, а иногда даже ускоряет образование накипи.

Подавать фосфаты в барабан котла лучше всего спе­ циальным насосом. Разведенные в воде фосфаты посту­ пают в насос самотеком из бака. Давление, создаваемое насосом, должно быть выше давления в котле.

У прямоточных котлов вода фосфатированию не под­ вергается.

Таким образом, для предотвращения образования в барабанном котле слоя накипи необходимы: обработка природной воды до подачи ее в котел и удаление из нее солей жесткости, а также других вредных солей: фос­ фатирование котловой воды для превращения в шлам небольшого количества прошедших в котел солей жест­ кости; непрерывная продувка для удаления из котла из­ лишка солей и периодическая продувка шлама из ниж­ них элементов котла.

Для прямоточных котлов необходимы тщательная очистка от солей питательной воды и периодическая вну­ тренняя промывка котлов.

Кремниевая кислота. Кроме описанных выше солей жесткости питательная вода котлов может быть загряз­ нена и другими веществами. Из них большую опасность могут представлять кремниевые соли, образующиеся

30

при растворении в природной воде различных горных пород.

Кремниевые соли могут выпадать в котле в виде на­ кипи, которая считается одной из самых опасных. Но эксплуатацию электростанций высокого давления ослож­ няет другое свойство кремниевых солей.

При давлении в котле свыше 60—70 кгс/см2 некото­ рое количество этих солей и прежде всего кремниевая кислота уносятся паром, причем унос кремниевой ки­ слоты при 115 кгс/см2 достигает примерно 1% ее содер­ жания )В котловой воде. С повышением давления унос кремниевой кислоты возрастает.

Кремниевая кислота, находясь в паре, свободно про­ ходит через пароперегреватель, но оседает на рабочих лопатках турбины при охлаждении в ней пара. По мере роста толщины отложений мощность турбины постепен­ но снижается, иногда на 5—10%. Снижается также и экономичность работы турбины. Таким образом, кремние­ вая кислота безвредна для котла, но может нарушить работу всей электростанции.

Снижение содержания кремниевых солей в питатель­ ной воде осуществляется в испарительной и обессоливаю­ щей установках, а в паре — при его прохождении внутри

впитательной и котловой воде различных солей обычно характеризуют количеством миллиграммов растворенно­ го вещества на 1 л или 1 кг раствора. Если, например, указывают, что концентрация натриевых или иных солей

вкотловой воде равна 50 мг/л, то это значит, что в каж ­ дом литре котловой воды содержится 50 мг соответст­

вующих солей.

Иногда стремятся характеризовать одним числом содержание в воде различных солей, имеющих сходные свойства. Это относится, например, к различным солям жесткости. Второй такой характеристикой, общей для различных солей, является щ е л о ч н о с т ь воды, которая определяется количеством соляной кислоты, расходуемой на нейтрализацию содержащихся в воде щелочных со­ лей.

Если щелочность котловой воды равна нулю, такая вода разрушает металл как слабая кислота. Наличие щелочности у котловой воды обязательно.

31

Т а б л и ц а 2 -1 . Х а р а к т е р и с т и к и в о д ы и п а р а

(табл. 2-1).

С повышением давления пар сжимается. Соответст­ венно уменьшается его удельный объем, т. е. измеренный в кубических метрах объем 1 кг пара. С возрастанием температуры пар расширяется и его удельный объем увеличивается.

Из той же табл. 2-1 видно, что с возрастанием давле­ ния сокращается разница между удельным объемом на­ сыщенного пара и удельным объемом нагретой до кипе­ ния воды. Так, при 32 кгс/см2 такой пар легче воды в 52

электростанции котле поднимаются в воде не так ин­ тенсивно, как при кипении воды при атмосферном дав­ лении.

Э н т а л ь п и я (теплосодержание) воды и пара опре­ деляется количеством тепла, которое нужно затратить для нагрева 1 кг воды от 0°С до заданной температуры. Из табл. 2-1 видно, что при температуре до 200 °С с уве­ личением температуры воды на каждый градус энтальпия воды возрастает почти на 1 ккал/кг. При более высо­ кой температуре увеличивается расхождение между численными значениями температуры и энтальпии воды.

Энтальпия насыщенного пара равна сумме энталь­ пии воды при температуре кипения и скрытой теплоты испарения.