Регулирование температуры пара

Водный режим и продувка котла

В барабанных паровых котлах для исключения возможности образования накипей необходимо, чтобы концентрация солей в воде была ниже критической, при которой начинается их выпадение из раствора. Для поддержания необходимой концентрации из котла продувкой выводится некоторая часть воды и вместе с ней удаляются соли, поступающие с питательной водой. В результате продувки количество солей, содержащихся в котловой воде, стабилизируется на допустимом уровне, исключающем их выпадение из раствора. Применяются непрерывная и периодическая продувки котла. Непрерывная продувка обеспечивает равномерное удаление растворенных солей и из места их наибольшей концентрации в верхнем барабане. Периодическая продувка применяется для удаления шлама, осевшего в элементах котла, и производится из нижних барабанов и коллекторов котла через каждые 12 – 16 ч. Схема непрерывной продувки показана на рис. 1. Вода непрерывной продувки из котла поступает в расширитель, где поддерживается давление, меньшее, чем в котле. В расширителе часть продувочной воды испаряется, и образовавшийся пар поступает в деаэратор. Оставшаяся в расширителе вода удаляется через теплообменник и после ее охлаждения сливается в дренажную систему.

Рис. 1. Схема непрерывной продувки котла при одноступенчатой системе испарения

1 – труба с отверстиями по длине для отвода продувочной воды; 2 – труба для подвода питательной воды

Величину непрерывной продувки Р, %, устанавливают чаще всего по общему солесодержанию в питательной воде и выражают в процентах паропроизводительности котла

где и – расходы продувочной воды и номинальная паропроизводительность котла, кг/ч.

Расход питательной воды при наличии непрерывной продувки составляет

Количество воды, удаляемой непрерывной продувкой, определяют из уравнения солевого баланса котла

где – расход питательной воды, кг/ч;

и – солесодержание питательной воды, пара и продувочной воды, кг/кг.

В котлах низкого и среднего давления количество солей, уносимых паром, незначительно, и членом можно пренебречь. Тогда количество воды, удаляемой с продувкой, равно

Подставляя значение и с учетом формулы , величину продувки определяют

В целях уменьшения потерь теплоты с продувкой следует стремиться к уменьшению количества выводимой из котла воды. Эффективным методом снижения количества продувочной воды является ступенчатое испарение воды, сущность которого состоит в том, что испарительную систему котла разделяют на ряд отсеков, соединенных по пару и разделенных по воде. Питательную воду подают только в первый отсек. Для второго отсека питательной водой служит продувочная вода из первого отсека. Продувочная вода из второго отсека поступает в третий отсек и т.д. Продувку котла осуществляют из последнего отсека. Так как концентрация солей в воде второго или третьего отсека значительно выше, чем в воде при одноступенчатом испарении, для вывода солей из котла требуется меньший процент продувки. Системы ступенчатого испарения и продувки обычно выполняют из двух или трех отсеков. Повышение солесодержания воды при нескольких ступенях испарения происходит ступенями и в пределах каждого отсека устанавливается постоянным, равным выходному из данного отсека. При двухступенчатом испарении систему делят на две неравные части – чистый отсек, куда подается вся питательная вода и вырабатывается 75– 80 % пара, и солевой отсек, где вырабатывается 25–20 % пара.

Избежать появления накипи на поверхностях нагрева барабанного котла только путем улучшения качества питательной воды и продувки котла не всегда возможно. Поэтому дополнительно применяют коррекционный метод обработки воды, при котором соли Са и Mg переводят в соединения, не растворимые в воде. Для этого вводят в воду реагенты-вещества, анионы которых связывают и осаждают в виде шлама катионы кальция и магния. Образующийся шлам удаляется периодической продувкой.

В качестве корректирующих реагентов применяют тринатрифосфат. При введении этого реагента происходит реакция с кальциевыми и магниевыми соединениями

В некоторых случаях в качестве корректирующих веществ используют комплексоны.