Napajalna voda v bobnu se zmeša s kotlovsko vodo in se preko neogrevanih odtokov dovaja v spodnje kolektorje, od koder se razporedi po ogrevanih zaslonskih ceveh. Proces tvorbe pare se začne v ceveh zaslona, mešanica pare in vode iz sistema zaslona skozi cevi za dovod pare ponovno vstopi v boben, kjer se para in voda ločita. Slednja se pomeša z napajalno vodo in ponovno pride v odtočne cevi, para pa teče skozi pregrelnik do turbin. Tako se voda giblje v začaranem krogu, sestavljenem iz ogrevanih in neogrevanih cevi. Zaradi ponavljajočega kroženja vode s tvorbo pare se kotlovna voda izhlapi, tj. koncentracijo nečistoč, ki jih vsebuje. Nenadzorovano povečanje nečistoč lahko privede do poslabšanja kakovosti pare (zaradi kapljičnega vnosa kotlovne vode in njenega penjenja) in do nastanka oblog na grelnih površinah. Za preprečevanje teh procesov so predvideni številni ukrepi:
- Stopenjsko izhlapevanje in naprave za ločevanje znotraj kotla za izboljšanje kakovosti ustvarjene pare.
- Korektivna obdelava kotlovne vode (fosfatiranje in aminacija) za zmanjšanje količine usedlin in vzdrževanje pH hlapov v skladu s standardi PTE.
- Uporaba stalnih in občasnih izpihovanja za odstranitev odvečne soli in blata.
- Ohranitev kotlov med poletnimi zaustavitvami.
Stopenjsko izhlapevanje
Bistvo te metode je razdelitev grelne površine, kolektorjev in bobnov na več predelkov, od katerih ima vsak neodvisni sistem obtok.
Napajalna voda se dovaja v zgornji boben kotla, ki je del čistega predelka. Čisti predel običajno proizvede do 75-80 % skupne prostornine pare. Ohranja določeno in nizko vsebnost soli kotlovne vode zaradi povečanega vpihovanja v predelke soli. Para iz čistega prostora je zadovoljive kakovosti. Kotlovska voda iz predelkov za sol ima visoko vsebnost soli. Para iz predelkov za sol bo nizke kakovosti in bo zahtevala dobro čiščenje, vendar ne bo veliko: 20-25%, tako da bo splošna kakovost pare zadovoljiva. Stopenjsko izhlapevanje se izvaja z oddaljenimi cikloni, ki so predelki za sol. Čisti predel je boben kotla. Vstopi izpihovalna voda iz bobna kotla nameščen v bližini s ciklonskim bobnom, za katerega je ta voda hranilna. Ciklon ima ločen obtočni krog in spušča paro v boben kotla. Vpihovanje se izvaja samo iz ciklona.
Za zmanjšanje vnosa kapljic, tj. vlažnosti pare so v bobnih in ciklonih nizkotlačnih in srednjetlačnih kotlov predvidene različne ločevalne naprave v obliki eliminatorjev pare, pregrad z režami, žaluzij, parnih rezervoarjev, nameščenih pred izhodno cevjo za paro. Njihovo delovanje temelji na mehanskem ločevanju pare zaradi vztrajnostnih sil, centrifugalnih sil, vlaženja in površinske napetosti. Vse to omogoča ločevanje vodnih kapljic, ki jih ujame para, od parnega prostora.
Korektivna obdelava kotlovne vode
IN parni kotli Z visoko stopnjo izhlapevanja in relativno majhnimi količinami vode se koncentracija soli v kotlovski vodi tako poveča, da že pri majhni trdoti napajalna voda Obstaja nevarnost nastanka vodnega kamna na grelni površini. Zato se v kotlih "dodatno mehčanje" običajno izvaja s fosfatiranjem, tj. korektivna obdelava kotlovne vode s fosfati: trinatrijev fosfat, natrijev tripolifosfat, diamonijev fosfat, amonijev fosfat, triamonijev fosfat.
FosfatiranjeKo se trinatrijev fosfat ali natrijev tripolifosfat raztopi v korekcijski raztopini, nastanejo ioni Na+ in PO43. Slednji tvorijo netopen kompleks s kalcijevim kationom kotlovne vode, ki se izloča v obliki hidroksiapatitnega mulja, ki se ne oprime ogrevalne površine in ga zlahka odstranimo iz kotla z izpihovalno vodo. Hkrati lahko s fosfatiranjem vzdržujemo določeno alkalnost in pH kotlovne vode, kar ščiti kovino pred korozijo. Presežek fosfatov v kotlovni vodi je treba stalno vzdrževati v količini, ki zadostuje za nastanek soli trdote blata. Vendar tudi presežek vsebnosti fosfata v primerjavi s standardi PTE ni dovoljen, saj če obstaja velika količinaželezo in baker v kotlovnici, lahko nastanejo ferofosfatne usedline in obloge magnezijevega fosfata.
AminacijaAminacija se izvaja za vezavo ogljikovega dioksida, ki se sprošča v paro zaradi termične razgradnje in hidrolize bikarbonata in karbonatne alkalnosti. V tem primeru je mogoče doseči pH vrednosti pare, normalizirane s PTE, tj. 7,5 ali več. Enota za doziranje amoniaka v dodatno vodo se nahaja na kemični čistilni napravi in jo servisira osebje kemične delavnice. Vrednost doziranja amoniaka, izraženo kot odstotek količine dodatne vode, dobavljene v kotlovnico, nastavi osebje HVO na avtomatski dozirni črpalki, odvisno od pH pregretih hlapov po navodilih laboratorija za kemično kontrolo.
Hkratna aminacija in fosfatiranjeZa hkratno aminacijo in fosfatiranje (ko je enota za aminacijo v napravi za kemično obdelavo izklopljena) se izvaja korektivna obdelava kotlovne vode z mešanico amonijevih soli. fosforjeva kislina v različnih razmerjih, odvisno od pH pregrete pare. Ko zgornje soli raztopimo v vodi, nastanejo v korekcijski raztopini ioni NH3+ in PO43.
V boben kotla prve stopnje uparjanja se vnese fosfatna ali fosfatno-amonijeva raztopina. Raztopina fosfat-amoniaka se pripravi v pripravljalnici fosfatov v 2. nadstropju kotlovsko-turbinske delavnice v posebnem rezervoarju za pogonsko gorivo z raztapljanjem soli na rešetki za zadrževanje grobih nečistoč z vročo napajalno vodo in se črpa v tri fosfatne rezervoarje v turbinski oddelek in en rezervoar fosfata v kotlovniški oddelek, od koder se z dozirnimi črpalkami dovaja v kotle. Za zanesljivo in neprekinjeno prilagajanje kotlovne vode sta na kotle priključeni 2 črpalki, ki delujeta bodisi skupaj ali v enem načinu. Tri glavne in ena rezervna fosfatna črpalka za kotle.
Raztopino fosfata pripravi osebje kemične delavnice in spremljajo laboratorijski pomočniki v izmenskem laboratoriju za koncentracijo PO43 in, če je potrebno, NH4+, rezultate beležijo v delovni dnevnik. Osebje kotlovnice vnese raztopino fosfata in nadzoruje delovanje dozirnih črpalk. Koncentracijo fosfatov v kotlovni vodi spremlja osebje kemijske delavnice (laboranti za kemične analize izmenskega laboratorija). Za preverjanje pravilnosti režima kemije vode v kotlovnici je potrebno nadzorovati ne le koncentracijo fosfatov, temveč tudi pH, saj je pogoj za skladnost s tem režimom ujemanje med koncentracijo fosfatov in pH.
Za hitra rešitevČe pride do nenadnega padca pH kotlovne vode pod standarde PTE (9,3 pH enote za čisti predel), obstaja rezervoar za raztopino alkalije. Alkalno raztopino pripravi osebje kemične delavnice v rezervoarju za pogonsko gorivo in jo črpa s črpalko. Osebje KTC po navodilih laboratorija za kemično kontrolo sestavi tokokrog za dovajanje alkalij v napajalno vodo.
Schot = 100 % * 40 (2Shchff-Shoch) / Sc.v.,
kjer je Shchob skupna alkalnost kotlovske vode; alkalnost – alkalnost fenolftaleina; 40 – ekvivalentna masa NaOH; Sk.v. – vsebnost soli kotlovne vode.
Ena glavnih zahtev za vodni režim kotlov je zagotoviti minimalno kontaminacijo notranjih površin pregrevalnika in pretočne poti turbin, kjer se odlagajo solne usedline v obliki silicijevih spojin in natrijevih soli. Zato je kakovost pare običajno označena z vsebnostjo natrija.
Povprečna kakovost nasičene pare iz kotlov na vseh vzorčevalnih mestih z naravno cirkulacijo, kot tudi kakovost pregrete pare po vseh napravah za uravnavanje njene temperature morajo izpolnjevati naslednje standarde:
- vsebnost natrija - ne več kot 60 µg / dm3;
- Vrednost pH za kotle vseh tlakov ni nižja od 7,5.
Vpihovanje kotla
Preostale nečistoče v napajalni vodi, ki vstopajo v kotel, se z izhlapevanjem vode koncentrirajo, zaradi česar se vsebnost soli v kotlovski vodi nenehno povečuje. V zvezi s tem obstaja potreba po odstranitvi teh soli iz kroženja vode v elektrarnah. Pri sobnih kotlih se ta odvzem izvede s stalnim odvzemom nekaj kotlovne vode iz predelka za slanico, tj. s stalnim pihanjem.
Odpihovanje je povezano z znatnimi toplotnimi izgubami glede na kemijske karte kotlovske vode, ki bi morale biti 2–4 %; Odstotek izpihovanja se izračuna na podlagi analiz kotlovne in napajalne vode:
- Р= 100% * (Sp.v. - Sp.) / (Sk.v - Sp.v),
kjer je Sp.v vsebnost soli v napajalni vodi;
Sp. - slanost pare;
Sk.v. – vsebnost slanosti kotlovne vode (slani predel).
Neprekinjeno pihanje kotel izvaja osebje kotlovnice v smeri dežurnega kemičnega nadzora na podlagi rezultatov analize kotlovske vode. Dežurni laborant v izmenskem laboratoriju izračuna, za kaj je potrebno v tem trenutku za vzdrževanje vrednosti izpihovanja 2-4%, je vsebnost soli v predelkih za sol odvisna od vsebnosti soli v pari in napajalni vodi ter sporoča dobljeno vrednost operaterjem kotla in vodji izmene CTC.
Standardi kakovosti kotlovske vode, načini neprekinjenega in periodičnega izpihovanja morajo biti nastavljeni na podlagi navodil proizvajalca kotla, standardna navodila o vzdrževanju vodno-kemijskega režima ali rezultatih toplotno-kemijskih preskusov, ki jih izvaja elektrarna, JSC Energy Services ali specializirane organizacije.
Neprekinjeno pihanje se preko regulatorjev (RNP) izvaja do separatorja s kontinuiranim pihanjem. Po potrebi se lahko poleg RNP izvaja neprekinjeno vpihovanje na separatorju s periodičnim vpihovanjem. V separatorjih se del odzračevalnega volumna v obliki pare vrne v cikel skozi ogrevalno parno napeljavo do odzračevalcev. Drugi v obliki vode z visoko vsebnostjo soli gre v dopolnjevalno posodo ogrevalnega omrežja ali pa se izprazni.
Intermitentno ali gnojno izpihovanje proizvedeno iz spodnjega kotlovskega razdelilnika. Namen vpihavanja je, da iz kotla odstranimo grobo suspendirano goščo, železove okside in mehanske nečistoče, da preprečimo zanašanje v sitaste cevi in njihovo posledično lepljenje na cevi ter nabiranje gošče v kolektorjih in dvižnih vodah.
Občasno čiščenje delujočih kotlov izvaja osebje kotlovnice po navodilih dežurnega kemičnega nadzornika. 1-2 krat na dan odvisno od barve kotlovne vode (rumena oz temna barva). Da bi se izognili motnjam kroženja, ni dovoljeno odpirati spodnje točke kotla za daljši čas (več kot 1 minuto).
Ohranjanje kotlov
Glavni element, ki ustvarja usedline na ogrevalni površini, zlasti pri presežku fosfatnih ionov (ferofosfatne usedline), je železo, ki prihaja z napajalno vodo in nastaja v kotlu kot posledica mirovalne korozije v prisotnost ogljikovega dioksida.
Za boj proti parkirni koroziji, ki nastane kot posledica absorpcije kisika in prisotnosti filma vlage, zagotovite različne načine konzerviranje opreme. Najenostavnejši način konzerviranja kratkoročno(ne več kot 30 dni) je polnjenje kotlov z napajalno vodo ob ohranjanju nadtlaka, da se prepreči sesanje zraka (kisika).
Vsak primer ohranjanja kotla je treba odražati v operativnem dnevniku kotlovskega oddelka. Kemični nadzor predvideva preverjanje nadtlaka in določanje kisika v napajalni vodi (ne več kot 30 μg/l), z vpisom v kemijski kontrolni list in dnevnik konzerviranja kotla.
Pri ohranjanju za dolgoročno Konzervacija je zanesljivejša z uporabo inhibitorjev korozije, ki spodbujajo nastanek korozije na kovinski površini zaščitne folije, ki preprečuje nadaljnje pojavljanje korozijskih procesov.
Kurjenje kotla
Preden prižgemo kotel, ga počasi napolnimo z vodo. Če je bil kotel napolnjen z raztopino konzervansa (alkalije), se le-ta spusti na 1/3 nivoja in v kotel se doda napajalna voda. Dežurni laboratorij za kemijsko kontrolo odvzema vzorce vode za spremljanje vsebnosti skupne trdote, prosojnosti in koncentracije železa. Ko je trdota večja od 100 in prosojnost manjša od 30, se kotel intenzivno čisti.
Pri obremenitvi je treba spremljati vsebnost soli in natrija v pari. Če se ti indikatorji povečajo, je treba dvig obremenitve odložiti in povečati stalno pihanje.
Vpihovanje je odstranjevanje iz kotla skupaj s kotlovsko vodo odvečnih soli trdote, alkalij, mulja itd., ob hkratni zamenjavi vpihane vode z napajalno vodo, ki ima nižjo vsebnost soli. Pihanje je lahko občasno ali neprekinjeno. Periodično splakovanje kotla se izvaja v določenih intervalih in je namenjeno predvsem odstranjevanju blata iz spodnjih točk agregata, bobna in sitastih kolektorjev. Izvajati ga je treba kratkotrajno, vendar z velikim izpustom kotlovne vode, ki med svojim gibanjem potegne blato, ki se nahaja v bobnu ali zbiralnikih, in ga odnese v tako imenovani mehurček (ekspander), od koder teče ohlajena voda. se odvaja v kanalizacijo.
Neprekinjeno vpihovanje mora zagotoviti stalno odstranjevanje odvečnih soli iz kotlovne vode med delovanjem kotla. Neprekinjeno izpihovanje se običajno izvaja iz zgornjega bobna kotla. Kotlovska voda za neprekinjeno izpihovanje iz bobna se odvaja v napravo, imenovano separator za neprekinjeno izpihovanje, v katerem pride do ekspanzije vode in ločevanja pare. Iz separatorja se para odvaja v odzračevalnik napajalne vode in topla voda po grelniku vode se pošlje v kanalizacijo.
Vsaka odpihovalna cev kotla mora biti opremljena z zaporni ventili(ventil ali ventil) ustreznega premera. Za občasno odzračevanje kotla s tlakom nad 8 kg/cm2 morata biti zaporedno nameščeni dve zapiralni napravi na odzračevalnih ceveh. Za odzračevanje komor pregrevalnika se lahko vgradi en ventil.
Na cevovodu za neprekinjeno izpihovanje mora biti poleg posebne krmilne naprave (zaporedoma za njo)
nameščeni so zaporni ventili. Za neprekinjeno izpihovanje so predvideni ločeni izpihovalni cevovodi za vsak kotel.
9. Metode za pridobivanje čiste pare. Diagrami načrtovanja in principi delovanja ločilnih naprav.
Metode za proizvodnjo čiste pare odvisno od vrste namestitve.
V pretočnem kotlu se delovni medij (voda) upari brez ostanka. Pri tem se del nečistoč naloži na grelne površine, del pa preide v paro in jo ta odnese. Z naraščanjem tlaka se koncentracija nečistoč v pari poveča, kakovost pare pa se približa kakovosti napajalne vode (slika 15.1). V pretočnem kotlu ni čiščenja. Edini način za pridobitev čiste pare je izboljšanje kakovosti napajalne vode. Kakovost pare, ki jo proizvaja direktni kotel, je standardizirana z napajalno vodo [b].
V bobnastem kotlu je čistost nasičene pare in torej pregrete pare določena s kakovostjo vode, iz katere je pridobljena. Čim manjša je koncentracija nečistoč v vreli vodi (če so ostale stvari enake), čistejša je para. Razpoložljivost čiščenja v bobnasti kotli omogoča izboljšanje kakovosti vode, ki kroži v krogu, vendar preveliko izpihovanje zmanjša učinkovitost parne turbine zaradi toplotnih izgub z izpihovalno vodo.
Ločevanje kapljične vlage od pare. Za pridobitev čiste pare jo je potrebno najprej čim bolj posušiti, torej izločiti kapljice vlage iz toka pare. Za sisteme ločevanja veljajo naslednje osnovne zahteve: nizka vlažnost izhodna para, visoka specifična parna obremenitev, nizek hidravlični upor.
Ločevanje vlage temelji na razliki v gostoti vode in pare. Kapljica vlage v prostornini pare bobna je izpostavljena dvema nasprotno usmerjenima silama: dvigu in gravitaciji. Razmerje med temi silami in trajanje udarca na kapljico vodi bodisi do tega, da se kapljica ujame s paro ali do njenega odlaganja na površino vode.
Naprave za ločevanje so zasnovane za najbolj popolno ločitev vlage od pare. Pri dovajanju mešanice pare in vode v parni prostor bobna so nameščene lopute blatnikov. Ob udarcu vanje se kinetična energija curka mešanice pare in vode zmanjša, hitrost pare se zmanjša in glavnina vode se loči od pare.
1) Za ločevanje majhne količine sorazmerno fino razpršene vlage iz toka pare se uporabljajo vodila ali nasprotne žaluzije (slika 19.3). Ko curek mokre pare zadene vodilne žaluzije, se na slednjih oblikuje film vlage. Ta film pade na žaluzije in teče vzdolž njih v vodni volumen. Para po slepih vodilih izstopa v prostornino pare.
2) Najboljši učinek za ločevanje pare od kapljic vlage, ki jih vsebuje, zagotavlja naravno ločevanje, ki nastane zaradi
razlike specifična teža vodo in paro. Za povečanje učinkovitosti naravnega ločevanja je potrebno zagotoviti enakomerno polnjenje parnega prostora s paro. V ta namen je v prostornino pare pred cevmi za odstranjevanje pare nameščen perforirani ščit za sprejem pare (slika 19.5) 1 - cevi za proizvodnjo pare; 2 - prazen ščit; 3 - perforiran potopljeni ščit; 4 - vodilna rebra ščita; 5 - robovi ščita; 6 - oskrba z dovodno vodo; 7 - perforirani ščit za dovod pare; 8 - parne izpušne cevi; 9 - vodovodne cevi.
2) V ciklonih je dosežen visok učinek ločevanja pare od vlage (slika 19.6). Cikloni so nameščeni znotraj in zunaj bobna. Najbolj razširjeni so intradrumski cikloni. Mešanica pare in vode se dovaja tangencialno skozi vstopno cev in vstopna okna. Pod vplivom centrifugalne sile se vodne kapljice vržejo proti stenam, se spustijo nanje in stečejo navzdol. Para se dvigne navzgor in skozi perforirane pločevine vstopi v parni prostor bobna.
Sistemi za odpihovanje parnih kotlovNapajalna voda kotla ni popolnoma razsoljena. Soli prihajajo tako z dopolnjevalno vodo kot s kelatnimi solmi, ki se uporabljajo pri kemični obdelavi napajalne vode, lahko pa nastanejo tudi med kondenzacijo pare in prihajajo s povratkom kondenzata.
Ko voda v kotlu zavre, se koncentracija soli poveča, saj raztopljene soli ostanejo v kotlovni vodi in se ne odnesejo s paro. Na meji med fazama se tvori pena, kar ima za seboj številne negativne posledice.
Pena lahko vpliva na natančnost merjenja nivoja vode v kotlu in posledično na varnost delovanja opreme.
Pena, ki se dvigne s paro v parne cevi, zmanjša suhost pare, se oprime površine parnih cevi in izmenjevalci toplote in zato vodi do zmanjšanja učinkovitosti prenosa toplote.
Podpora visoke kakovosti para, za katero sta značilna čistost in suhost ter merjena z vsebnostjo soli v napajalni vodi (TDS), je funkcija izpihovanja. Včasih se to pihanje imenuje neprekinjeno ali top pihanje (slika 1). Lahko je ročni ali avtomatski, vendar v obeh primerih zasnova zaklopa nima nobene osnovne značilnosti.
Kontinuirano izpihovanje najučinkoviteje izvajamo z avtomatizacijo tega procesa - z neprekinjenim merjenjem nivoja TDS in uravnavanjem intenzivnosti izpihovanja z regulacijskim ventilom, pa tudi z recikliranjem sekundarne pare in uporabo toplote izpuščene kotlovne vode za ogrevanje npr. -gor.
APPEC | APPEC |
Slika 1.
Trdni ostanki soli se pod lastno težo potopijo na dno kotlov in tvorijo nakopičeno plast netopnih soli. Za odstranitev tega sedimenta se uporablja periodično pihanje dna (slika 2). Ostra odprtina spodnjega odzračevalnega ventila z veliko površino pretoka povzroči velik padec tlaka na sedežu ventila, pod vplivom katerega nastane vakuum na sedežu, ki posrka večino soli.
Slika 2.
Potreba po zagotavljanju visoke zmogljivosti in prisotnosti trdnih usedlin v odcejani vodi nalagata določene zahteve pri zasnovi ventilov za izpihovanje dna. Lahko so opremljeni z ventili za periodično dno ročni pogon in s pnevmatskim pogonom v avtomatskih sistemih.
Intermitentni odzračevalni kolutni ventili so izjemno uspešni tehnična rešitev za to nalogo.
Kakovost in parametri vode (tlak in temperatura) prav tako določajo zasnovo ekspanderjev za izpihovanje ali bliskovnih separatorjev, ki se uporabljajo za rekuperacijo toplote in hlajenje vode, preden se izpusti v odtok.
Spodnje pihanje ne nadomesti pihanja, kar vodi do zmanjšanja vsebnosti soli v napajalni vodi. Uravnavanje vsebnosti soli (TDS) samo s spodnjim vpihovanjem vodi do velikih izgub kotlovne vode in toplote, ki jo odnaša z vodo.
V primerjavi z ročno regulacijo, natančnost vzdrževanja zahtevane ravni TDS z avtomatskimi sredstvi veliko višja, zlasti pri različnih ravneh TDS napajalne vode. Visoka natančnost omejuje intenzivnost nastajanja pene, pod pogojem, da se zmanjšajo toplotne izgube pri zgornjem izpihovanju in zmanjša intenzivnost odlaganja trdnih ostankov ali izgub kotlovske vode pri spodnjem izpihovanju.
V bobnastih kotlih z naravnimi in ponovljenimi prisilna cirkulacija Da bi odpravili možnost nastanka vodnega kamna, je potrebno, da je koncentracija soli v vodi pod kritično raven, pri kateri začnejo izpadati iz raztopine. Da bi ohranili zahtevano koncentracijo soli, se iz kotla z vpihovanjem odvzame določen del vode in skupaj z njo odstrani soli v enaki količini, kot jih pride z napajalno vodo. Zaradi čiščenja se količina soli v vodi stabilizira na sprejemljivi ravni, kar preprečuje, da bi izpadle iz raztopine. Uporablja se stalno in periodično splakovanje kotla. Neprekinjeno vpihovanje zagotavlja enakomerno odstranjevanje nakopičenih raztopljenih soli iz kotla in se izvaja od mesta njihove največje koncentracije v zgornjem bobnu. Periodično izpihovanje se uporablja za odstranjevanje blata, odloženega v elementih kotla, in se izvaja iz spodnjih bobnov in zbiralnikov kotla vsakih 12-16 ur.
Diagram neprekinjenega izpihovanja kotla je prikazan na sl. 12.5. Kontinuirano izpihovalna voda se dovaja v ekspander, kjer se vzdržuje nižji tlak kot v kotlu. Zaradi tega del čistilne vode izhlapi in nastala para vstopi v odzračevalnik. Preostala voda v ekspanderju se odstrani skozi toplotni izmenjevalnik in se po ohlajanju odvaja v drenažni sistem.
Kontinuirano izpihovanje p, %, se nastavi glede na dovoljeno koncentracijo topnih primesi v kotlovni vodi, najpogosteje glede na skupno vsebnost soli, in je izraženo v odstotkih od izpusta pare iz kotla:
kjer sta D np in D pretoka vode za izpihovanje in nazivna moč pare kotla, kg/h pretok napajalne vode D n.v. V prisotnosti neprekinjenega čiščenja je
Količina vode, odstranjene z neprekinjenim izpihovanjem, se določi iz enačbe za bilanco kotlovske soli
kjer je D n.v - poraba napajalne vode, kg/h; S n.v, S n in S np - vsebnost soli v napajalni vodi, pari in vodi za izpihovanje, kg/kg; 50 T - količina snovi, odloženih na grelnih površinah, glede na 1 kg proizvedene pare, mg / kg.
Pri nizkotlačnih in srednjetlačnih kotlih je količina soli, ki jo odnese para, nepomembna, člen D Sn v enačbi (12.3) pa je lahko enak nič. Običajni vodni režim kotla ne dovoljuje odlaganja soli na grelnih površinah, člen D S0 v tej enačbi pa mora biti tudi enak nič. Potem je količina vode, odstranjene s pihanjem
Če nadomestimo vrednost D pv iz izraza (12.2) ob upoštevanju formule (12.1), določimo razpihovanje, %,
V kotlih visok pritisk odnašanja nečistoč s paro zaradi topnosti kovinskih hidroksidov in SiO 2 v pari ter njihovega odlaganja ne moremo zanemariti, količino pihanja pa je treba določiti ob upoštevanju člana D S in enačbe (12.3) v skladu z formula
Uporaba neprekinjenega izpihovanja, ki je glavni način vzdrževanja zahtevane kakovosti vode bobnastega kotla, je povezana s povečanjem porabe napajalne vode in toplotnih izgub. Za vsak kilogram pihane vode se porabi toplota, kJ/kg,
kjer sta h np in h p.v entalpija čistilne in napajalne vode, kJ/kg; % - učinkovitost kotla.
Pravila tehnično delovanje neprekinjeno pihanje pri polnjenju kotla z mešanico kondenzata in demineralizirane vode ali destilata ne sme biti večje od 0,5; pri dodajanju kemično prečiščene vode v kondenzat - ne več kot 3; če izguba pare, vzete za proizvodnjo, presega 40% - ne več kot 5%.
Pri določenih stopnjah čiščenja in delni uporabi toplote čistilne vode je izguba toplote s čiščenjem 0,1-0,5% toplote goriva. Da bi zmanjšali toplotne izgube zaradi vpihovanja, je treba stremeti k zmanjšanju količine odvedene vode iz kotla. Učinkovita metoda Zmanjšanje izpihovanja je postopno izhlapevanje vode. Bistvo stopenjskega izparevanja ali stopenjskega izpihovanja je v tem, da je izparilni sistem kotla razdeljen na več prekatov, ki so povezani s paro in ločeni z vodo. Napajalna voda se dovaja samo v prvi prekat. Za drugi predelek je napajalna voda voda za čiščenje iz prvega predelka. Odplaknjena voda iz drugega predelka vstopi v tretji predel itd.
Kotel se čisti iz zadnjega predelka - drugi z dvostopenjskim izhlapevanjem, tretji s tristopenjskim izhlapevanjem itd. Ker je koncentracija soli v vodi drugega ali tretjega predelka veliko višja kot v vodi z enojnim - stopnja izhlapevanja, manjši odstotek je potreben za odstranitev soli iz čiščenja kotla. Uporaba stopenjskega izhlapevanja je učinkovita tudi kot sredstvo za zmanjšanje vnosa kremenčeve kisline zaradi visoke alkalnosti hidratov, ki se pojavi v predelkih soli. Sistemi stopenjskega izhlapevanja in izpihovanja so običajno sestavljeni iz dveh ali treh prekatov. Danes večina srednje- in visokotlačnih bobnastih kotlov uporablja stopenjsko uparjanje. Povečanje vsebnosti soli v vodi na več stopnjah izhlapevanja poteka v korakih in znotraj vsakega predelka je nastavljena konstanta, ki je enaka izhodu iz danega predelka. Pri dvostopenjskem izhlapevanju je sistem razdeljen na dva neenaka dela - čisti prekat, kjer se dovaja vsa napajalna voda in proizvede 75-85% pare, in solni prekat, kjer je 25-15% pare. se proizvaja.
Na sl. 12.6, a prikazuje diagram izparilnega sistema z dvostopenjskim izhlapevanjem s predelki za sol, ki se nahajajo znotraj bobna kotla, na njegovih koncih, in na sl. 12.6, b - z oddaljenimi cikloni, ki skupaj z zasloni, vključenimi v njih, tvorijo solne predelke kotla. Pri dvostopenjskem izhlapevanju se relativna skupna proizvodnja pare v predelkih za sol, %, ki je potrebna za zagotovitev dane vsebnosti soli v vodi v čistem predelku, v odsotnosti prenosa vode vanj iz predelkov za sol, določi iz izraza
kjer je n in proizvodnja pare v predelkih za sol, %; S n.v in S bl - vsebnost soli v napajalni vodi in vodi v čistem oddelku, kg/kg; p - čiščenje iz predelka za sol, %. Optimalna produktivnost pare predelkov za sol z dvostopenjskim izhlapevanjem in pihanjem, določena z dovoljeno skupno vsebnostjo soli v pari, pri izpihovanju 1% je 10-20%, pri izpihovanju 5% pa 10-30 %.
Pri dvostopenjskem izhlapevanju se skupna vsebnost soli v pari, mg/kg, določi s formulo
kjer je Snt = C,Sn, mg/kg; Sn„ = С/Сс-ь mg/kg; Tukaj
K l in K ll - koeficienti odstranjevanja soli iz prve in druge stopnje izhlapevanja; pri nizkih in srednjih tlakih K l = fti l = 0,01/0,03 %; C l je večkratnik koncentracij v čistem predelku in napajalni vodi. Koncentracija soli v vodi čistega predelka, mg/kg,
Koncentracija soli v čistilni vodi, mg/kg,
Množica koncentracij med predelkom za sol in čistim predelkom brez prenosa vode iz predelka za sol med dvostopenjskim izhlapevanjem.
Za sistem s tristopenjskim izhlapevanjem se skupna vsebnost soli v pari, koncentracija soli v predelkih in vodi za izpihovanje ter večkratnost koncentracij določijo z enačbami, podobnimi danim.
V primeru izpiranja pare druge in tretje stopnje izhlapevanja z vodo iz čistega predelka se skupna vsebnost soli v nasičeni pari določi po formuli
Dovoljene mejne vrednosti vsebnosti soli, vsebnosti silicija in alkalnosti vode v bobnastih kotlih so odvisne od njihove zasnove, tlaka pare itd. Ni vedno mogoče preprečiti pojava lestvice na grelnih površinah bobnastega kotla samo z izboljšanjem kakovost napajalne vode in splakovanje kotla. Dodatno se uporablja korektivna metoda priprave vode v kotlu, pri kateri soli Ca in Mg pretvorimo v spojine, ki so v vodi netopne. Za to se v vodo vnesejo reagenti - korekturne snovi, katerih anioni vežejo in oborijo kalcijeve in magnezijeve katione v obliki blata.
V kotlih pri tlaku nad 1,6 MPa se kot korekcijski reagent uporablja trinatrijev fosfat Na 3 PO 4 l 2 H 2 O. Ko se ta reagent uvede, pride do reakcije s kalcijevimi in magnezijevimi spojinami:
Nastale snovi: Ca 3 (PO 4) 2, Ca (OH) 2 in Na 2 SO 4 - so slabo topne in izpadajo v obliki mulja, ki se odstrani s periodičnim pihanjem. Pri polnjenju kotlov s kondenzatom z dodatkom kemično prečiščene vode se ustvari fosfatno-alkalni vodni režim kotla, v katerem se ohrani prosta alkalnost. Z dodajanjem destilata in kemično demineralizirane vode kondenzatu se vzdržuje čisto fosfatni vodni režim kotla brez proste alkalnosti. Priporočen je naslednji presežek PO v vodi: za kotle brez stopenjskega izhlapevanja 5-15; za kotle s postopnim izhlapevanjem v čistem predelu 2 - 6 in v predelu soli - ne več kot 50 mg / kg.
Za korekcijo kakovosti vode bobnastih kotlov s tlakom nad 6,0 MPa v v zadnjem času v nekaterih primerih se v napajalno vodo dozira bodisi amoniak s hidrazinom ali komplekson.
Hidrazin-amoniakov vodni režim kotla, kisik, ki ostane po toplotni odzračevanju, veže hidrazin. Preostali ogljikov dioksid veže amoniak, doziran v napajalno vodo, ki popolnoma nevtralizira CO 2 in poveča pH okolja na 9,1 ± 0,1, kar pomaga zmanjšati stopnjo korozije. Kompleksni vodni režim kotla poleg amonijaka in hidrazina vnaša v napajalno vodo komplekson - običajno etilendamin tetraocetno kislino (EDTA). To vodi do povečanja toplotne prevodnosti usedlin in njihovega premika na toplotno manj obremenjene površine (ekonomizator). Pri 80-90 °C vodne raztopine EDTA in amoniak tvorita trisubstituirano amonijevo sol EDTA, ki ob interakciji s produkti korozije železa (pri 110°C - železov hemioksid) tvori železove kompleksonate, ki so zelo topni v vodi, ki pod vplivom več visoka temperatura ko medij napreduje, se razgradijo s tvorbo obarjanja znotraj cevi z gosto plastjo magnetita, ki ščiti kovino pred korozijo.
IN pretočni kotli brez čiščenja vse mineralne nečistoče, ki vstopajo vanj z napajalno vodo, kristalizirajo na površini in tvorijo obloge iz vodnega kamna ali pa jih odnese para iz kotla. V skladu s tem ima bilanca soli pretočnega kotla obliko
Soli trdote in produkti korozije kovin se delno nalagajo na stene grelne površine v območju, kjer je njihova minimalna topnost pri danem tlaku manjša od koncentracije teh spojin na vstopu v kotel. V tem primeru je dovoljena koncentracija te spojine v napajalni vodi določena z dovoljeno intenzivnostjo usedlin v kotlu na enoto mase vhodne vode:
kjer je C ad dovoljena koncentracija dane nečistoče v vodi; C min - minimalna topnost pri danem tlaku; C min ekstra - dovoljene usedline v kotlu. Zgoraj so bile prikazane odvisnosti topnosti različnih mineralnih primesi od temperature vode. Primerjava koncentracij posameznih spojin v napajalni vodi z značilnostmi njihove topnosti omogoča ugotavljanje, ali bodo nastajale usedline, in če bodo, mesto začetka usedlin in hitrost njihove rasti.
Hitrost rasti usedlin, kg/(m 2 *leto), se določi na podlagi enačbe sprememb entalpije in topnosti nečistoč po dolžini cevi po formuli
to je, da je intenzivnost rasti usedlin sorazmerna z odvodom topnosti v entalpiji in povprečni gostoti toplotni tok na notranji površini cevi. V visokotlačnih kotlih se odlaganje soli začne, ko se vsebnost vlage v pari zmanjša na 50 - 20%, in se konča, ko se para pregreje za 20 - 30 °C. Največje odlaganje nečistoč se pojavi v območju, kjer je vlažnost pare nižja od 5 - 6%.
V pretočnih kotlih pri visokem in nadkritičnem tlaku je topnost številnih spojin, vključno s silicijevo kislino in natrijevim kloridom, precej visoka in njihova koncentracija ne doseže stanja nasičenosti v kotlu. Te nečistoče se odvajajo skupaj s paro in se skoraj ne nalagajo na grelno površino. Zato je dovoljena koncentracija kremenčeve kisline in natrijevega klorida v napajalni vodi določena le s pogoji zanesljivo delovanje turbine, v pretočnem delu katerih lahko nastajajo usedline, ko se tlak pare zmanjša.
Soli, ki se nalagajo v ceveh kotla, se v času zaustavitve odstranijo s pranjem z vodo in kislino. Vodno pranje se izvede ob naslednji zaustavitvi kotla z vodo temperature 100°C. Kislinsko pranje se izvaja vsake 2-3 leta s šibko raztopino kromove ali klorovodikove kisline.
stran 1
Kontinuirano pihanje se uporablja predvsem v aplikacijah, kjer se izvaja obdelava.
Neprekinjeno vpihovanje mora med delovanjem kotla zagotavljati stalno odstranjevanje raztopljenih soli, ki se nabirajo v kotlovni vodi, da se prepreči nastajanje usedlin in vzdržuje normalen vodni režim kotla. Točka odvzema kotlovne vode za neprekinjeno izpihovanje mora biti oddaljena od točke dovajanja napajalne vode v boben kotla. Neprekinjeno izpihovanje se običajno izvaja iz zgornjega bobna kotla. Za bolj enakomeren vnos kotlovske vode je vzdolž bobna položena cev z luknjami, skozi katere voda vstopa v cev.
Neprekinjeno izpihovanje bobnastih kotlov je potrebno za vzdrževanje standardov kakovosti kotlovne vode, ki zagotavljajo zahtevano čistost pare in odsotnost znatnega nastajanja usedlin na kotlu. notranje površine ogrevanje
Neprekinjeno izpihovanje - odstranjevanje dela vode iz kotla (običajno iz bobna), da se zmanjša vsebnost soli v preostali vodi. Periodično čiščenje je kratkotrajna odstranitev dela vode iz kotla (običajno iz spodnjih sitastih komor), da se te komore očistijo od blata, ki se je v njih naložilo.
Neprekinjeno čiščenje je povezano samo s predelkom za sol.
Neprekinjeno pihanje ne more odstraniti blata; zajema čistilno vodo, običajno na uparjalnem ogledalu.
Neprekinjeno izpihovanje se izvaja predvsem v kotlih elektrarn in močnih industrijskih kotlih.
Neprekinjeno pihanje mora delovati neprekinjeno. Voda iz kotla mora biti enakomerno in neprekinjeno dovedena v ekspanderje in toplotne izmenjevalnike.
Neprekinjeno pihanje skozi sifonske in vodne cevi se izvaja samodejno na danem položaju nastavljive armature. Upravljavec mora zagotoviti, da se ustavi odzračevanje. Vstop plina namesto tekočine v čistilne napeljave lahko povzroči nastanek hidratov in izgube plina. V teh primerih je priporočljivo zmanjšati pretočno površino fitinga ali začasno ustaviti odzračevanje.
Neprekinjeno pihanje se izvaja iz bobna ali oddaljenih ciklonov.
Neprekinjeno čiščenje služi za odstranjevanje soli iz kroga kotla skupaj z majhno količino vode. Soli se nabirajo v kotlovski vodi med procesom pretvarjanja vode v paro, ki soli praktično ne raztopi in jih ne odnese s seboj. Ker se splakovanje izvaja z odvzemom dela kotlovne vode, se z njo izgubi precejšnja količina toplote. Nastala para ne topi soli in se lahko uporablja kot hladilno sredstvo. Preostalo vročo vodo, ki je že nižje temperature, vendar z visoko vsebnostjo soli, lahko uporabimo tudi kot hladilno sredstvo, na primer za ogrevanje kemično prečiščene vode za napajanje kotla.
Neprekinjeno pihanje skozi sifonske in vodne cevi se izvaja samodejno na danem položaju nastavljive armature. Upravljavec mora zagotoviti, da se čiščenje ne ustavi. Vstop plina namesto tekočine v čistilne napeljave lahko povzroči nastanek hidratov in izgube plina. V teh primerih je priporočljivo zmanjšati pretočno površino fitinga ali začasno ustaviti odzračevanje.