Продухване на барабанни котли в ТЕЦ и котелни
Пречистване,, т.е. отстраняване от цикъла на част от водата с най-високи концентрации на примеси, се извършва само за барабанни котли на топлоелектрически централи и топлоелектрически централи.
За котлите на ТЕЦ и ТЕЦ продухването с отворен цикъл, непрекъснато произвеждано, е важно средство за поддържане на нормален воден режим. Разделянето на пароводната смес в барабаните води до леко увличане на примеси с наситена пара и концентрацията им в циркулиращата вряща вода. Това може да доведе до превишаване на допустимите концентрации на примеси и образуване на значителни твърди отлагания върху топлообменните повърхности. Следователно е необходимо да се организира постоянно отстраняване на примесите от тези вериги.
За да се намалят енергийните загуби, е препоръчително да се отстранят примесите от водния обем на котела. В същото време консумацията на вода за продухване рязко намалява, тъй като концентрацията на всякакви примеси в котелната вода винаги е по-висока, отколкото в захранващата вода. Смесването на паралелни потоци в барабаните също предполага най-благоприятното място за организиране на такова водно прочистване - водния обем на барабана (фиг. 4.1).
Ориз. 5.1. Схема на баланса на разходите и примесите за котли в ТЕЦ и ТЕЦ при липса на поетапно изпаряване и промиване с пара
За оценка на водния режим на котела са важни концентрациите, които се установяват във водния му обем. От фиг. 5.1 следва, че захранващата вода с ниски концентрации на примеси навлиза във водния обем, където се смесва с циркулационната вода с максимални концентрации (s > > spw).
Концентрацията на примесите във водния обем sv е колкото по-близо до концентрацията в продухващата вода sprod, толкова по-голяма е скоростта на циркулация Kc в системата. Обикновено Kc =5…10 и Kc е толкова по-ниско, колкото по-високо е налягането в системата. За системи с принудителна циркулация Kf е по-малко от естественототираж.
Наситената пара се получава от вода с концентрация на примеси sw, която е по-малка от sprod (поради непрекъснатото подаване на захранваща вода с най-ниска концентрация, sw).Както е показано от изчислението съгласно уравнението
резултатите от които са представени на фиг. 5.2, с достатъчна точност за практика, можем да разгледаме sv ≈ sprod и всички изчисления се извършват спрямо sprod. В тази връзка изчисленията на водния режим са значително опростени, тъй като именно стойността на sprod се определя от баланса на примесите в парообразуващата система (виж фиг. 5.1).
Ориз. 5.2. Зависимостта на концентрацията на котелната вода от коефициента на циркулация при p = 1%, т.е. sprod/spv = 100
При изчисляването на водния режим трябва да се имат предвид две важни обстоятелства. Първо, изчислителните уравнения, представени по-долу, са валидни само за примеси, които не претърпяват термични трансформации в котела и в предишния път. Следователно такива изчисления са точни за хлориди, силициева киселина и натриев катион. По отношение на твърдостта те са условни поради термичното разлагане на бикарбонати и дори карбонати. В това отношение множеството концентрации sprod/spv, наблюдавани при работа по отношение на хлориди и твърдост, никога не съвпадат. Второ, балансовите съотношения, дадени по-долу, са съставени за условията както на отсъствието на образуване на твърди отлагания в системата за генериране на пара (например слабо разтворими естествени примеси и корозионни продукти), така и за липсата на допълнителни примеси от системата за генериране на пара (например, поради нейната корозия).
За оценка на водния режим е важно да се знаят не само концентрациите на примесите, но и времето на тяхното пребиваване във водния обем, т.е. време на излагане на високи температури.
Значение на непрекъснатото продухване за CHP и CHPопределени за всяка система на базата на термохимични тестове. Продухването е известна загуба на енергия поради нейното дроселиране до налягането в деаератора. Следователно максималната му стойност е ограничена. Според PTE трябва да бъде най-малко 0,5% и не повече от 1% за химическо или термично обезсоляване. При компенсиране на загубите с химически пречистена вода продухването може да се увеличи, но не повече от 3%. За условия на когенерация с голямо необратимо връщане на пара в производството, както и с висока соленост на изходната вода, продухването може да бъде разрешено до 5%. Топлината от продухващата вода се използва в регенеративната система, например за загряване на захранващата вода на изпарителя или понякога в системата за пречистване на водата за загряване на захранващата вода и т.н.
Непрекъснатото продухване за ТЕЦ и ТЕЦ котли е автоматизирано. Използва се двуимпулсна система - от нивото на водата в барабана и от съотношението на разхода на пара и захранваща вода. Използваната преди това триимпулсна система (също и по отношение на общата соленост на продухваната вода) беше целесъобразна само при условия на висока соленост, която трябваше да бъде ограничена, за да не предизвика разпенване на котелната вода. В съвременните условия солеността на продухваната вода е сравнително малка и не се използва триимпулсната система, която е по-сложна и скъпа.
На линията за непрекъснато продухване е предвиден пробоотборник с хладилник за контрол на съдържанието на примеси (виж фиг. 5.1). Потокът на котелната вода през линията за вземане на проби е доста голяма част от нормалния поток на продухваща вода. Това означава, че дори и при липса на вода от котела в разширителя, котелът се продухва. Следователно стойността на минимално необходимото продухване, чийто дебит се измерва пред разширителя,равно на 0,2–0,3%. Общата стойност на p, включена в изчислените съотношения, е по-голяма.
Наред с непрекъснатото продухване се осигурява периодично продухване, което се извършва от всички долни точки на веригата (фиг. 5.3.). Режимът на такова прочистване се регулира от специална инструкция на всяка станция. Основната му цел е отстраняването на утайки, които обикновено се утаяват в ниски точки. Периодично продухване се извършва за кратко време (3–5 минути), на свой ред (един по един) от всеки долен колектор. Не се допуска едновременно продухване от два, а още повече от по-голям брой колектори, тъй като може да доведе до изпразване на барабана на котела.
Ориз. 5.3. Схема на периодично продухване на котли на топлоелектрически централи и топлоелектрически централи:
1 - долни колектори; 2 – охладител за вземане на проби от вода с периодично продухване
Периодично продухване в системата на електроцентралата не се използва и е напълно изхвърлено. При изхвърляне на периодично продухване, селекции и охладители обикновено не са предвидени за тях. Въпреки това, инсталирането на такива точки за вземане на проби е целесъобразно, тъй като позволява да се характеризира режимът на утайката на котела и да се намери оптималният режим на периодични продувки.