Системы продувки паровых котлов

Питательная вода котловых установок не является полностью обессоленной. Соли поступают как с подпиточной водой, так и с солями комплексонов, используемых при химобработке питательной воды, а также могут образовываться при конденсации пара и поступать вместе с возвратом конденсата.

При кипении воды в котле концентрация солей возрастает, так как растворенные соли остаются в котловой воде и не уносятся вместе с паром. На поверхности раздела фаз образуется пена, которая влечет ряд негативных последствий.

Пена может влиять на точность измерение уровня воды в котле и, следовательно, на безопасность эксплуатации оборудования.

Поднимаясь с паром в паропроводы, пена ведет к снижению сухости пара, прикипает к поверхностям паропроводов и теплообменных аппаратов и, следовательно, ведет к снижению эффективности теплопередачи.

Поддерживать высокое качество пара, характеризуемое чистотой и степенью сухости и измеряемое уровнем солесодержания в питательной воде (TDS), является функцией продувки. Иногда эта продувка называется непрерывной или верхней продувкой(рис.1). Она может быть как ручной, так и автоматической, но в обоих случаях конструкция затвора на имеет принципиальную особенность.

Наиболее эффективно непрерывная продувка выполняется путем автоматизации данного процесса – непрерывного измерения уровня TDS и регулирования интенсивности продувки регулирующим клапаном, а также при утилизации вторичного пара и при использовании тепла дренируемой котловой воды для подогрева, например, той же подпитки.

АППЭК АППЭК АППЭК

АППЭК АППЭК АППЭК АППЭК АППЭК

Рисунок 1.

Твердые остатки солей под собственной тяжестью опускаются на дно котлов, образуя накапливающийся слой нерастворимых солей. Для удаления этого осадка применяется периодическая нижняя продувка (рис.2). Резкое открытие клапана нижней продувки с большим проходным сечением создает большой перепад давления на седле клапана, под действием которого формируется разряжение на седле, засасывающее большую часть солей.

Рисунок 2.

Необходимость обеспечить высокое быстродействие и наличие твердых осадков в дренируемой воде накладывают определенные требования к конструкции клапанов нижней продувки. Клапаны периодической нижней продувки могут быть с ручным приводом и с пневмоприводом в автоматических системах.

Дисковые клапаны периодической продувки являются исключительно удачным техническим решением для данной задачи.

Качество и параметры воды (давление и температура) также определяют конструкцию расширителей продувки или сепараторов вторичного пара, используемых для утилизации тепла и охлаждения воды перед ее сбросом в дренаж.

Нижняя продувка не заменяет продувку, ведущую к снижению солесодержания в питательной воде. Регулирование солесодержания (TDS) путем применения только нижней продувки ведет к большим потерям котловой воды и теплоты, уносимой с водой.

По сравнению с ручным регулированием точность поддержания требуемого уровня TDS автоматическими средствами намного выше, особенно, при изменяющемся уровне TDS питательной воды. Высокая точность ограничивает интенсивность образования пены при условии снижения потерь теплоты на верхней продувке и снижения интенсивности отложения твердых остатков или потерь котловой воды на нижней продувке.

Продувкой называется отвод из котла вместе с котловой водой избыточных солей жесткости, щелочи, шлама и т. п. при одновременной замене продуваемой воды питательной, имеющей меньшее солесодержание. Продувка бывает периодическая и непрерывная. Периодическая продувка котла производится через определенные промежутки времени и предназначается, главным образом, для удаления шлама из нижних точек агрегата, барабана и коллекторов экранов. Она должна производиться кратковременно, но с большим сбросом котловой воды, которая при своем движении увлекает находящийся в барабане или коллекторах шлам и выносит его наружу в так называемый барботер (расширитель), откуда охлажденная вода отводится в канализацию.

Непрерывная продувка должна обеспечивать во время -работы котла постоянный вывод избытка солей из котловой воды. Непрерывная продувка обычно осуществляется из верхнего барабана котла. Котловая вода непрерывной продувки из барабана отводится в аппарат, называемый сепаратором непрерывной продувки, в котором происходят расширение воды и отделение пара. Из сепаратора пар отводится в деаэратор питательной воды, а горячая вода после водяного подогревателя направляется в канализацию.

На каждом продувочном трубопроводе котла должна быть установлена запорная арматура (вентиль или задвижка) соответствующего диаметра. Для периодической продувки котла с давлением выше 8 кГ/см2 на трубопроводах продувки должно быть установлено последовательно по два запорных органа. Для продувки камер пароперегревателя допускается установка одного вентиля.

На трубопроводе непрерывной продувки кроме специального регулирующего устройства (последовательно за ним) должна быть

установлена запорная арматура. Для непрерывной продувки предусматриваются отдельные продувочные трубопроводы для каждого котла.

9. Методы получения чистого пара. Схемы конструкций и принципы работы сепарирующих устройств .

Методы получения чистого пара зависят от типа установки.

В прямоточном котле рабочая среда (вода) безостаточно упаривается. При этом часть примесей откладывается на поверхностях нагрева, а часть переходит в пар и уносится им. С ростом давления концентрация примесей в паре увеличивается, качество пара приближается к качеству питательной воды (рис. 15.1). Продувки в прямоточном котле нет. Единственный путь получения чистого пара - это улучшение качества питательной воды. Качество выдаваемого прямоточным котлом пара нормируется по питательной воде [б].

В барабанном котле чистота насыщенного пара, а следовательно, и перегретого пара определяется качеством воды, из которой он получается. Чем меньше концентрация примесей в кипящей воде (при прочих равных условиях), тем чище пар. Наличие продувки в барабанных котлах позволяет улучшить качество циркулирующей в контуре воды, однако чрезмерно большая продувка снижает экономичность паротурбинной установки вслед-ствие потери теплоты с продувочной водой.

Сепарация капельной влаги из пара. Для получения чистого пара прежде всего необходима возможно полная его осушка, т. е. сепарация капелек влаги из потока пара. К сепарационным системам предъявляются следующие основные требования: низкая влажность выдаваемого пара, высокая удельная паровая нагрузка, малое гидравлическое сопротивление.

Сепарация влаги основывается на разности плотностей воды и пара. Капля влаги в паровом объеме барабана подвержена воздействию двух противоположно направленных сил: подъемной силы и силы тяжести. Соотношение этих сил и длительность воздействия на каплю приводят либо к уносу капли паром, либо к осаждению ее на поверхность воды.

Сепарационные устройства предназначены для наиболее полногоотделения влаги от пара. При вводе пароводяной смеси в паровое пространство барабана устанавливают отбойные щитки. При ударе о них кинетическая энергия струи пароводяной смеси падает, скорость пара уменьшается, происходит отделение основной массы воды от пара.

1) Для отделения из потока пара небольшого количества сравнительно мелкодисперсионной влаги применяют направляющие либо встречные жалюзи (рис. 19.3). При ударе струи влажного пара о направляющие жалюзи на последних образуется пленка влаги. Эта пленка падает на встречные жалюзи и по ним стекает в водяной объем. Пар после направляющих жалюзи выходит в паровой объем.

2) Наилучший эффект для отделения пара от содержащихся в нем капелек влаги дает естественная сепарация, которая происходит вследствие

разности удельных весов воды и пара. Для увеличения эффективности естественной сепарации необходимо обеспечить равномерное заполнение паром парового пространства. С этой целью в паровом объеме перед пароотводящими трубами ставят пароприемный дырчатый щит (рис. 19.5) 1 - парообразующие трубы; 2 - глухой щит; 3 - дырчатый погруженный щит; 4 - направляющие ребра щита; 5 - закраины щита; 6 - подвод питательной воды; 7 - пароприемный дырчатый щит; 8 - паровыводящие трубы; 9 - водопускные трубы.

2) Высокий эффект сепарации пара от влаги достигается в циклонах (рис. 19.6). Циклоны устанавливают как внутри барабана, так и вне его. Наиболее широко распространены внутрибарабанные циклоны. Пароводяная смесь подводится тангенциально через входной патрубок и входные окна. Под влиянием центробежной силы капли воды отбрасываются к стенкам, выделяются на них и стекают вниз. Пар поднимается вверх и, проходя дырчатые листы, попадает в паровое пространство барабана.

Непрерывная продувка:

Непрерывная продувка служит для поддержки постоянного солесодержания и щелочности котловой воды.

Забор воды ранее проводился из верхнего барабана при выходе пароводяной смеси из кипятильных труб.

В настоящее время теплотехнической наукой доказано, что качество котлов воды одинаково по всему объему котла и что продувку можно проводить также из нижнего барабана.

Схема непрерывной продувки такая:

Верхний (нижний) барабан вентили игольчатые возле барабана продувочная труба сепаратор непрерывной продувки: пар из сепаратора на деаэратор, а вода на барботер оттуда охлажденная в канализацию.

Величина непрерывной продувки паровых котлов должна быть:

При пополнении потерь дистиллятором или обессоленной водой — 0,3-0,5%;

При пополнении потерь химически очищенной водой — 0,5-3%;

При невозвращении потребителями конденсата свыше 30% и солесодержании химически очищенной воды, которая добавляется, выше 300 мг/кг допускается добавка до 5%.

Во время работы котла лаборант ХВО регулярно проверяет солесодержание и щелочность котловой воды и насыщенного пара. При отклонении их от нормы по рекомендации лаборанта изменяют величину непрерывной продувки.

Периодическая продувка котла:

Периодическая продувка котла осуществляется через определенный промежуток времени и служит для удаления шлама и грязи из нижних точек: барабана, коллекторов.

Она проводится кратковременно, но с большим выбросом котловой воды, захватывающей при своем движении шлам, находящийся в барабане или коллекторах, и выносит его в так называемый расширитель (барботер), предназначенный для охлаждения котловой воды. Охлаждение осуществляется смешиванием ее с холодной водопроводной водой до температуры 60-70°С, при которой ее можно выпускать в канализацию.

Периодическую продувку проводят не реже одного раза в смену. При плохом качестве питательной воды по рекомендации лаборанта водоподготовки делают повторную продувку. Продолжительность и очередность этой операции указывается в производственной инструкции для каждого котла. О проведении продувки предупреждают персонал котельной, а также всех, кто занят ремонтом соседних котлов. При размещении продувочной арматуры возле фронта котла, продувку может выполнять один оператор, а если она находится по бокам и сзади котла, то ее выполняют два оператора.

Периодическую продувку выполняют в такой последовательности:

1. Проверяют исправность продувочных линий на ощупь. До первого вентиля труба должна быть горячей, а после второго вентиля - холодной. Арматуру проверяют на легкость вращения маховиков вентилей.

2. Проверяют исправность питательных насосов и наличие достаточного запаса питательной воды.

3. Продувают водоуказательные приборы.

4. Подпитывают котел до верхнего рабочего уровня или на 3/4 по водоуказательному прибору.

5. Уменьшают горение в топке.

6. На линии, которая по инструкции должна продуваться первой, осторожно открывают сначала второй по ходу продувки от котла продувочный вентиль, а потом слегка ослабляют ближний к котлу продувочный вентиль с целью прогрева продувочной линии. После прогрева его осторожно открывают. Второй оператор в это время должен наблюдать за уровнем воды в котле и давлением пара в барабане. В случае появления в продувочных линиях гидравлических ударов, вибрации трубопроводов или других неполадок; продувку нужно прекратить.

7. При снижении уровня воды до нижнего рабочего уровня (по сигналу второго оператора) постепенно закрывают ближний к котлу продувочный вентиль (первый), а потом — второй.

8. Таким же образом продувают остальные линии, наблюдая за уровнем воды.

9. После окончания продувки котла нужно убедиться в надежном закрытии продувочной арматуры и включить котел в нормальную работу.

10. Сделать запись в сменном журнале с указанием времени начала и окончания продувки.

11. Через 30 мин нужно проверить, насколько плотно закрыта продувочная арматура. Если арматура будет пропускать воду, то следует сообщить об этом начальнику котельной и продолжать следить за уровнем воды в котле.

В статье дана информация о непрерывной и периодической продувке котла, приведена реальная схема продувки и конструкторские чертежи связанные с РНП и РПП

Проблемы из-за солей в котловой воде

В котловой воде должен поддерживаться постоянный солевой состав, т.е. ввод солей и загрязнений с питательной водой должен соответствовать выводу их из котла. Это достигается проведением непрерывной и периодической продувок.

При недостаточном выводе солей из котла происходит накопление их в котловой воде и интенсивное накипеобразование на теплонапряжённых участках экранных труб, что снижает теплопроводимость труб, приводит к отдулинам, разрывам, аварийным остановам, и соответственно к снижению надёжности и экономичности работы котла. Поэтому оптимальный и своевременный вывод солей и шлама из котла имеет решающее значение.

Сепараторы пара в барабане

Чем выше параметры пара, тем хуже растворяются соли в питательной воде. Чем меньше растворенных солей в котловой воде и чем суше в итоге пар, тем он считается чище. Вынос влаги с паром считается недопустимым, так как в ней содержатся соли, и при испарении они осядут на внутренних поверхностях труб в виде осадка.

Внутри барабана котла находятся специальные устройства (сепараторы), которые отделяют влагу от пара. Очень часто внутри барабанов котлов устанавливаются циклонные сепараторы, которые отделяют водные частицы от пара. Также применяют жалюзийные сепараторы, такой сепаратор показан на схеме барабана среднего давления.

Для предотвращения выпадения накипи на поверхностях теплообмена котла, в барабан вводят фосфаты, при этом в котловой воде образуются труднорастворимые соединения в виде шлама. Вывод солей из барабана котла достигается за счет продувки.

Обычно барабан разбивается на чистый отсек и грязные. Вода из чистого отсека продувается в грязный.

Это делается для того, чтобы потерять как можно меньше воды с продувкой. Продувка будет осуществляться из грязного (солевого отсека), где концентрация солей намного выше, чем в чистом отсеке, следовательно унос воды с продувкой из грязного отсека будет ниже.

Грязные отсеки меньше, чистого, поэтому основная часть пара генерируется в чистом отсеке и следовательно общее содержание солей в паре падает. Это называется ступенчатым испарением. Ступенчатое испарение в барабане котла (или за его пределами в случае использования выносных циклонов) снижает затраты на подготовку воды, и затраты на топливо, так как с продувкой мы теряем тепло.

Читайте также: сухие градирни техническое задание

Как осуществляется непрерывная продувка котла

Котловая вода должна быть такого качества, чтобы исключить:

1. Накипь и шлам на поверхностях нагрева.
2. Отложения различных веществ в пароперегревателе котла и паровой турбине.
3. Коррозию трубопроводов пара и воды.

Расчет величины продувки котла:

Продувка определяется в процентах от номинальной паропроизводительности котла:

Р=Gпр/Gпар * 100%

Согласно пункту 4.8.27 правил технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ величина непрерывной продуки котла принимается:

• Не более 1% для КЭС
• Не более 2% для КЭС и отопительных ТЭЦ восполнение потерь на которых производится с химически очищенной водой
• Не более 5% на отопительных ТЭЦ, при 0% возврата пара от потребителей

Т.е если у Вас к примеру, конденсационная станция с турбиной К-330-240 с расходом свежего пара 1050 т/ч то величина продувки составит 10,5 т/ч.

Соответственно расход пара из котла определяется как разность расхода пительной воды и расхода продувки.

Размер непрерывной продувки при различных режимах работы должен дистанционно поддерживаться по расходомеру непрерывной продувки или регулироваться машинистом котла по требованию персонала химцеха.

Периодическая продувка

Периодическая продувка производится с целью вывода шлама из нижних точек всех коллекторов и направляется в расширитель периодической продувки и далее через барбатёр в промливневую канализацию.

Периодическая продувка, как ясно из названия не носит постоянного характера и производится время от времени. Периодическая продувка ограничена по времени и продолжается не более 30 секунд. Считается, что почти весь шлам удаляется сразу в первые секунды продувки.

Пример с эксплуатации: Периодическая продувка котла №3 проводится в среду и субботу персоналом КТЦ под контролем оперативного персонала химцеха. Каждая панель экранов продувается при полном открытии вентиля периодической продувки в течение 30 сек. При нарушении режимов по требованию персонала химцеха производятся внеочередные периодические продувки. При растопках котла периодические продувки производятся при 20, 60 атм в барабане котла и при достижении номинальных параметров.

Размер непрерывной продувки и время проведения периодических продувок фиксируются в суточных ведомостях экспресслаборатории дежурным лаборантом или начальником смены химцеха.

Читайте также: БРОУ техническое задание

Схемы и чертежи продувки котла

Схема продувки котла

Это часть из реальной развернутой схемы парогазовой установки 450 МВт. На схеме показано, как осуществляется непрерывная и периодическая продувка.

Непрерывная продувка из барабана высокого давления поступает в сепаратор/раширитель непрерывной продувки. На линии по ходу среды устанавливается: запорная ручная арматура, расходомер, электрофицированый регулятор, набор дроссельных шайб, электрофицированная арматура и набор дроссельных шайб.

В конце статьи приведен пример расчета расширителя непрерывной продувки.

РНП оборудован предохранительным клапаном.

В данной схеме, насыщенный пар из сепаратора непрерывной продувки отправляется в барабан низкого давления. На паропроводе устанавливается запорная ручная арматура и обратный клапан. Дренаж из РНП будет отправляется в бак чистых стоков.

Продувка из РНП отправляется в расширитель периодической продувки, на линии устанавливаются электрический регулирующий клапан и запорная ручная арматура. Далее дренаж из РПП сбрасывается в бак слива из котлов.

Чертеж паропровода из сепаратора непрерывной продувки к деаэратору

На конструкторском монтажно-сборочном чертеже показана компоновка паропровода низкого давления из расширителя непрерывной продувки в атмосферный деаэратор. На паропроводе установлены две арматуры, одна – запорная (позиция 2) и другая – обратный клапан (позиция 1), чтобы пар не смог пойти обратно в расширитель.

Чертеж выхлопа от предохранительного клапана РНП

На другом чертеже показан выхлопной трубопровода от предохранительного клапана РНП. Трубопровод от предохранительного клапана направляется к краю главного корпуса и в створе колонн уводится на крышу, на высоту более 2х метров, чтобы обеспечить безопасность персоналу станции. На выхлопном трубопроводе предусматривается гидрозатвор, для удаления дренажа в дренажный коллектор. Из опыта эксплуатации диаметр трубы гидрозатвора рекомендуется делать больше, чем обычного дренажа, для препятствия его засорения, так как в выхлопной трубопровод из атмосферы могут попадать листья и другая грязь.

Чертеж выпара из расширителя периодической продувки

тепловой расчет РНП

Рассмотрим балансы расширителя на примере. Будем считать продувку котла ЕП-670-13,8-545 ГМ работающего с турбиной Т-180/210-130.

Исходные данные: расход питательной воды: Gпв = 187,91 кг/с

Принимаем расход продувочной воды: Gпр = 0,3 % * Gпв = 0,03*187,91 = 5,64 кг/с

Принимаем давление в расширителе непрерывной продувки: Pрнп = 0,7 МПа

У нас будет два уравнения и два неизвестных, а именно:

• Gпр1 - расход воды на выходе из РНП
• Gпр2 – расход пара на выходе из РНП (этот пар сбрасывается в деаэратор повышенного давления 0,6 МПа)

Уравнения:

1. Gпр = Gпр1 + Gпр2
2. Gпр*hпр = Gпр1* hпр’ + Gпр2* hпр’’

Известные величины: 1,20 ГБ (1 300 147 052 байт)

• Расход продувки поступающей из барабана котла: Gпр = 5,64 кг/с
• Энтальпия продувочной воды из барабана: hпр определяется, как энтальпия воды при давлении насыщения в барабане, hпр = f(Pб)=f(13,8 МПа) = 1563 кДж/кг
• Энтальпия воды на выходе из РНП: hпр’, определяется как энтальпия воды при насыщение в РНП: hпр’=f(Pрнп) = f(0,7 МПа) =697,1 кДж/кг
• Энтальпия пара на выходе из РНП: hпр’’, определяется как энтальпия насыщенного пара в РНП: hпр’=f(Pрнп) = f(0,7 МПа) =2763,0 кДж/кг

Все энтальпии определялись в программе water steam pro, о ней мы рассказывали в статье Уравнение материального баланса и выбор деаэратора и там же есть ссылки, где ее можно скачать.

Итоговые уравнения:

1. 5,64 = Gпр1 + Gпр2
2. Gпр*1563 = Gпр1* 697,1 + Gпр2* 2763,0

Находим неизвестные:

• Gпр1 = 3,27 кг/с
• Gпр2 = 2,36 кг/c

(Visited 37 510 times, 6 visits today)

ГОССТРОЙ СССР Главпроыстройпроект

С0ЮЗСАНТЕХПР0ЕКТ Государственный проектный институт САНТЕХПРОНКТ

УТВЕРЖДАЮ:

/ ДИ^ЕК^Р ГПИ САНТЕХПР01ЖТ --Н.КОХАНЕШСО

Москва - 1974

СОДЕШНИЕ

1. Назначвние и задачи продувки котлов.............................. 3

2. Расчет величины продувки котлов... б

3. Норыы качества котловой воды...... 9

4. Схекы непрерывной продувки котлов.. 13

5. Расчет сепараторов непрерывной продувки..............................I е

6. Сброс продувочной воды

котлов............................ 21

7. Дитература.........................26

Государствемшй проектный институт Са н те хп рое к т Глз вп роио тройпрое кта Госстроя СССР

(ГПИ Са ктехирое кт),1974

й кЛ~ К с - сухой остаток котловой воды соответственно в чистом и соленом отсеках, мг/л;

Н с - оолевая кратность, определяемая по формуле

h - паролроивводительнооть солевого отсека, jC от общей паропроиззоди-тельности котла (принимается по паспортным данным котла);

Рпр- расчетная величина продувки котла,

Абсолютная величина щелочности (в мг-экв/л) котловой (продувочной) воды не нормируется. По данным Байского котельного завода, при испытаниях щелочность котловой воды была около 180 мг-экв/л, а чистота пара при этом не ухудшалась. Минимальная щелочность котловой воды в чистом отсеке, а также в котле без ступенчатого иопаре-ния при питании котлов умягченной водой принимается не менее I мг-экв/л.

Относительная щелочность котловой воды (в %) для защиты котельного металла от межкриоталлитной коррозии учитывается в соответствии с п.6.2-3 Правил Госгортехнадзора. Для защиты котельного металла от межкристаллит-ной коррозии ("щелочной хрушсооти") при монтаже и эксплуатации котлов необходимо предотвращать и устранять высокие механические и термические перенапряжения в металле. Кроме того, в качеотве защитной меры можно рекомендовать дозировку в котловую воду нитрата натрия, который пассивирует котельный металл (защищает от коррозии).

для котлов,допускающих вцутрикотловую (реагентную или магнитную) обработку, расчетные нормы качества котловой воды могут быть приняты по табл.2.

Водотрубные без нияних

образователен в виде шлама минимальную щелочность котловой воды следует принимать для всех котлов не низе 7-Ю мг-эквА.

2.Нормы не распространяются на котлы, работающие на газе и мазуте, так как в атом случае не допускается применение внутри-котловой обработки.

Нормы качества котловой воды для котлов перепроизводств явностью более 30 т/ч приведены в табл.З.

Таблица 3

иолесодераание,>11риме-мг/л_!чаоя

котло-; пита- ] вой;тельной! воды I воды

Паропро-! Рабочее! изводи- давление } таль- | кгс/сн*-{нооть, ;

					Белгородский котельный завод

4.Схемы непрерывной продувки котлов

Непрерывная продувка котлов осуществляется по различным схемам. Саратовский и Таганрогский котельные заводы выпускают расширители (сепараторы диаметром 450, 600 и 800 ым)с двумя тангенциальными подводами продувочной воды. В котельных низкого давления для этих оепараторов применяется схема, приведенная на рио.З.

В зависимости от величины продувки, а следовательно, и необходимого парового объема, сепаратор ставился на один или на два котла. Расширение и парообразование происходило непосредственно на вводе продувочной воды в расширитель (оеператор).

Как показали работы ЦКТИ, для уменьшения объема расширителей, улучшения качества получаемого пара, обеспечения более надежной и равномерной их работы следуот использовать.схему подключения непрерывной продувки котлов в коллектор, в котором происходит расширение котловой воды и первоначальное образование водопаровой смеси.

czb

ffроди6очная/ т (Ша

Отсспариробанныи пор

исходная холодная Soda

Г/ -ллс 1 -

Спуск / Подогретая i

Продцбочная 6а Iоканализацию 1 -trf~wc

Подогретая исходная Сода на додоподготобку Рио.3.Принципиальная схеыа непрерывной продувки котлов

I - котел; 2 - сепаратор непрерывной продувки (расширитель); 3 - теплообменник; 4 - предохранительный рычажный клапан

На рис.4 дана схеыа подключения продувочной воды от котлов в коллектор, подводящий в сепаратор пароводяную эыульоию.

Указанное усовершенствование дало возыожнооть Бийскоыу котельному заводу выпуотить новый сепаратор Ду 300 оо сплющенным соплом на вводе пароводяной омеои (диаметр коллектора, в котором происходит расширение, принимается по диаметру оо:ма); наибольшая паропроиз-водительнооть сепаратора составляет 1,2 т/ч. Такой сепаратор в котельной устанавливается один на несколько котлов сообразно о величиной продувки допуокаемой Бий-скин котельным заводом.

Техническая характеристика сепаратора Ду 300

Уоловный диаметр корпуса Ду, мм........ 300

Рабочее избыточное давление в оепара-

торе, кго/ом2.......................... 0,2-4),6

Наибольшая паропроивводителъность, т/ч.. 1,2

Расход продувочной воды при давлении в барабане котла, т/ч;

Рио.4.Схема подключения сепаратора к непрерывной проДувко котлов

Р я 14 КГО/ОЫ 2 ....................... 7

P я 20 кго/см^ ....................... 6

Я 30 кго/см2 ....................... 5

Чертежи общего вида сепаратора Ду 300 даны на рио.5.

На рис.6 представлена схема установки непрерывной продувки, рекомендуемая для котельных низкого и среднего давления, в которых устанавливается сепаратор Ду 300 Бийского котельного завода. Сепаратор в этой схеме не рассчитывается, а принимается по характеристике, данной заводом-изготовителем.

5.Расчет сепараторов непрерывной продувки

Раосчитав величину продувки котлов по уравнению (5) и решив вопрос экономической целесообразности монтажа оборудования непрерывной продувки, определяют по уточнен* ной формуле количеотво воды, которое::* обходимо удалить из котла

т» _* А * /в\

где величина непрерывной продувки или ко

личеотво удаляемой из котла воды,т/ч; 2) п - паропроизводительнооть котельной (котла), г/ч;

J_ x - доля химочищениой воды в питательной - или, что то же, потери пара и конденсата в долях от паропроизводительности котельной;

Оухой остаток химочищенной воды, мг/л; $к6 ~ °У Х °Й остаток котловой воды принимают по паспортным данным завода-изготовителя котла, мг/л (ом.раздел 3);

Я - доля пара, отоепарироваиного в оепара-торе (расширителе) непрерывной продувки

“ T кго/"си^;

У ДбЛЬ-! У Д9ль-

Ный 1 пая ■! объем!масса!пара, ."пара.

Таплосодерха-1 ние. ккал/кг

ВодыI пара I ! 1 Скрытая!теплота “! преобра-! зования, !ккал/кг

1 1,725 ! 0,5797

УДК 621.187.2 I.Назначение и задачи продувки котлов

Нормальная работа котельного агрегата обуславливается, прежде всего, качеством котловой воды.

От качества котловой воды зависит:

а) чистота пара;

б) чистота поверхности нагрева котла;

в) коррозийная безопасность металла котла и паро-конденсатного тракта.

Основным средством для поддержания требуемого нормами качеотва котловой воды, кроме соответствующей обработки иоходной воды и, воли требуется, конденсата, является продувка котла, С помощью продувки представляется возможным в широких пределах регулировать концентрации солей и щелочей в котловой воде, удалять из котла взвешенные вещества и шлаыовидные осадки.

Соблюдение рационального режима продувок котлов, изменяющегося в зависимости от качества котловой воды и пара, является одним из радикальных мероприятий по организации водного режима, обеспечивающего нормальную работу котлов. Чем больше потери конденсата в общем пароводяном балансе котельной, восполняемые химически очищенной водой, тем больше значение продувки котлов. Существуют два способа продувки котлов: периодическая продувка и непрерывная.

Периодическая продувка осуществляется для удаления грубодиоперсного шлама, оседающего в нижних коллекторах (барабанах) котла или других малоактивных участках циркуляционной системы котла (в местах "вялой" циркуляции). Периодическая продувка производится по установленному при наладке графику, но не реже*раза в смену, Ыеста из которых производится периодическая продувка, зависят от конструкции котла: нижние барабаны, коллекторы, нижние точки экранов, при ступенчатом испарении -нижние точки выносных циклонов.

объем отсопарированного в раошири-теле пара, ы 3 ;

удельный объем пара при давлении л оепараторз, принимается по табл.k для насыщенного пара, м 3 /кг;

степень сухооти пара, принимается равной 0,97;

паронапряжение парового объема ое-паратора, принимается равным 800-1000 м 3 /м 3 при работе по охеме рис.З, при работе по схеме рис.4 -см.техническую характеристику сепаратора Ду 300, который не рас-считгваетоя, а принимается по данным завода.

По полученному объему отсепарироваиного пара подбирается оепаратор, выпускаемый Саратовским заводом тяжелого машиностроения и таганрогским заводом "Красный котельщик", исходя из объема парового пространства сепаратора.

6.Сброс продувочной воды котлов

Расчет количества сбрасываемой воды от продувки котлов в барбатер приведен в разделе 2. С питательной водой в паровой котел поступают различные легко-растворимые соли натрия, так как катионы жесткости практически удаляются при двухступенчатой докотловой обработке, а железа в питательной воде допускается незначительное количество

Открытие продувочных вентилей выполняется обычно поочередно не более чем на 30 сек. (включая время открытия и закрытия) при усиленной наблюдении за уровнен воды в котле. Особая осторожность необходима при продувке соленых отсеков (циклонов) вследствие малых водяных объемов последних. Одновременная продувка нескольких точек не допускается. Для обеспечения более полного удаления шлама периодическая продувка должна осуществляться с возможно большей интенсивностью, при обязательном условии существенно но нарушить при этом циркуляцию на данном участке котла и не сникать уровеиь воды в котле ниже допустимых пределов. Интенсивность продувок нижних точек следует ограничить расходом продувочной воды 400-500 кг/мин.

Периодическая продувка 2-3 точек не дает полного удаления злаыа из котла, полный вывод шлама достигается при оборудовании нижних барабанов (или грязевиков) специальными коллекторами (рис.I),обеспечивающими забор шлама по длине барабана.

Рис.I.Продувочный коллектор для удаления шлама из нижних барабанов и грязовиков

Продувку нижних точек с целью удаления шлама не рекомендуется осуществлять при малой интенсивности, исключение может быть только в процессе удаления шлама при ыгутрикетлсзоп (реагентной или шагнитной)обработке води, когда требует-ся продолжительная продувка, при этом

оледует ограничить расход продувочной воды, что достигается путей установки ограничительной шайбы диа

метром 12-15 мм на обводной линии у вентилей нихней продувки (рис.2).

Удаление шлама из нижних точек котла при внутрикот-ловой обработке может производиться как периодически, так и непрерывно.

1 - нижний барабан, коллектор или грязевик;

2 - запорный вентиль; 3 - вентиль регулирующий продувку; 4 - ограничительная шайба;

5 - продувочная вода в расширитель периодической продувки или в продувочный колодец

Непрерывная продувка осуществляется для поддержания в котловой воде допустимого солесодержания, обеспечивающего получение чистого пара.

Долгое время существовало мнение, что непрерывную продувку необходимо осуществлять, удаляя наиболее опасный слой воды (в зоне зеркала испарения), содержащий максимальную концентрацию солей. Специальными исследованиями установлено, что концентрация оолей в котловой воде (при одноступенчатом испарении) одинакова в любой

точке циркуляционного контура котла, исключение составляет только место ввода питательной воды; при отупенчатоы испарении, это ко подтверждается для чистых и соленых отсеков котла.

Отвод воды при «".прерывной продувке котлов о одноступенчатым испарением должен осуществляться через водозаборный коллектор (при ступенчатом испарении из соленых отсеков, циклонов), расположенный в зоне наиболее "спокойной " воды с цолыо исключения возможного захвата пузырей пара.

Коллектор должен располагаться на глубине не менее 300 мм от нормального уровня воды в барабане и быть максимально удаленным от ввода питательной воды. Распространенные раньше устройства для удаления воды с зеркала испарения не сдодует применять, необходимо демонтировать.

Непрерывная продувка котлов безопасное периодической, поскольку не снижает резко уровень воды в котлах и экономичнее ее, так как позволяет использовать отсепарирован-иый пар и тепло продувочной воды. Однако применение непрерывной продувки отнюдь не исключает необходимости производить периодическую.

2.Расчет величины продувки котлов

Как указывалось выше, поддержание определенного допустимого нормами качества котловой воды достигается продувкой котла. Основным фактором, определяющим необходимую величину продувки котлов является общее солесодержание котловой воды, при котором обеспечивается получение чистого пара.

Представим себе баланс солей в цикле котельной при достижении предельного солссодорхания котловой воды: о продувочной водой из котла должно непрерывно удаляться такое количество солей, которое поступает в котел с питательной водой, что можно выразить уравнением

Sh.f> (3)п *■ Юпр)- Sh.6. " ‘Dn F у (i)

П Р~ S*.t-Sn.6 *

где Sn6 - солеоодержанив питательной воды, г/т;

Dn - количество испаряемого в котле пара.т/ч;

Sh.6 - солеоодержанив котловой воды, г/т;

Л)лр - количество продуваемой котловой воды, т/ч.

Из приведенного упрощенного уравнения баланса солей в котле получаем величину продувки котла D - Sn * Я" ,

^ п Р Sh.6 - Sn6 (£)

иля, при выражении величины продувки в процентах от производительности котла уравнение (2) примет вид p-JM-JOSL , (з)

Р П р - величина продувки котла, $ - от перепроизводя тельное ти.

Солеоодержанив питательной воды всегда можно определить аналитически, исходя из качества отдельных компонентов, входящих в питательную воду, и соотношений,в которых они смешаны, так например, солеоодержанив питательной воды котлов можно определить из уравнения

n Sx ’Ья* SiUk г (*)

где - о олес оде ржание питательной воды, мг/л;

5 К - оолеоодержание конденсата, ыг/л;

А*, - доля соответственно химичеоки очищенной

воды я конденсата в питательной воде,количество которой принято за единицу:

Для предварительных (ориентировочных) раочетов величины продувки котлов в уравнении (4) пренебрегают величиной солесодержания конденсата, поскольку она незначительна по сравнению с солесодержанием химически очищенной воды (в 100 и более раз меньше). Уравнение (4) при этом приьет вид

Подставляя это приближенное значение оолеоодержания питательной воды в выражение (3) получают уравнение, который обычно пользуются для определения величины продувки котлов в котельных

где оСх - доля химически очищенной воды в питатель-

ной, или что то же, потери пара и конденсата, восполняемые химически очищенной водой;

Для промышленных и отопительных котельных, согласно СН 350-€б "Указания по проектированию котельных установок" расчетная величина продувки котлов низкого давления не должна превышать Ю£ от паропроизводитольности котельной. Для котлов сродного давления Р=Д0 кгс/ы^ допускается величина продувки котлов до (си."Правила технической

эксплуатации электрических станций и сетей").

В котельных низкого давления непрерывная продувка осуществляется при необходимости удаления котловой воды солее 2/£ от пароирои вводя те льности котельной, но не менее 0,5 т/ч. При величине продувки менее 0,5 т/ч целесообразность осуществления непрерывной продувки должна оыть подтверждена расчетом. При величине продувки от 0,5 до I т/ч устанавливается только сепаратор непрерывкой продувки, при продувке более I т/ч устанавливаются сепаратор к теплообменник для использования тепла сбросизаомон отсепарированной воды. При величине продувки менее 2> от паропроизводительности котельной и менее 0,5 т/ч, для поддержания допустимого солесодер-г.анкя котловой воды достаточно бывает периодической продувки котлов, которая осуществляется обычно не реке

I раза в Оману.

Сказанное не распространяется на котлы ДКЕР-20 с рабочим давлением 13 и 23 кгс/см^, которые в связи о конструктивными особенностями требуют осуществления непрерывной продувки не менее 5% от паропроизводительности котла.

Особенности эксплуатации котлов ДКВР-20 подробно изложены в дополнении к инструкции "Даровые котлы: ДКЗР" Бийского котельного завода.

При расходе продувочной воды менее 1-Ю,5 т/ч и менее 2от паропроизводительнооти в котельной низкого давления целесообразность монтажа оборудования непрерывной продувки может быть проверена из следующего выражения :

_,// Pnp"Dn It п.6 - Lc.S)A"B760

где <* - ежегодные амортизационные отчисления для

экономически приемлемого срока окупаемости. капитальных затрат, доли единицы;

U, - полная стоимость установки для использования тепла продувочной воды, руб.;

Ргр - размер продувки котла, доли единицы;

% - паропроизводитедьнооть котла, т/ч;

Л - стоимость I т условного топлива, руб.

З.Нопмы качества котловой воды

В настоящих рекомендациях не рассматривается вопрос выбора сгам обработки воды для паровых котлов и требования к качеству питательной воды, а даются нормы качества котловой воды, обеспечивающие получение чистого пара, и рекомендации по обеспечению этих требований. Качеотво котловой(продувочной) воды нормируются по об-

Сухой остаток котловой (продувочной)воды для котлов ДКВ и ДКВР (при Р=14,24 и Ра40 кгс/ом 2), по данным Бий-ского котельного завода, приведен в табл.1.

Примечания.I.При неналажеиыой работе газомазутных горелок не следует допускать предельных значений оолеоодаржания котловой воды во П ступени.

З.Особениости применения норм качества котловой воды для котла ДКВР-20 изложены в работе f 4 3.

Величина сухого остатка котловой воды в I ступени испарения определяется по формуле