Устройство очистки воды

Чтобы котлоагрегаты работали надежно и экономично необходимо соблюдать безнакипный режим работы испарительных элементов котла. Питательная вода паровых котлов состоит из смеси конденсата отработавшего пара и добавочной воды, в качестве которой используют природную воду, предварительно прошедшую очистку. В природной воде содержатся грубодисперсные вещества или механические примеси (глина, песок), коллоидные примеси (продукты распада растительных организмов), молекулярные и ионодисперсные примеси (кислород, углекислый газ, H₂S, соли (хлориды, сульфаты, силикаты)). Растворенные в воде соли кальция и магния, характеризуют её жесткость. Накапливаясь в воде, по мере испарения, соли жесткости оседают на внутренней поверхности котлов в виде отложений называемыми накипью, и рыхлого осадка называемым шламом. Отложения ухудшают охлаждение металла, что может привести к перегреву стенок и образование трещин и вздутий. Содержание кислорода и углекислоты вызывают коррозию трубопроводов и поверхностей нагрева. К способам обработки воды относятся осветление, умягчение, дегазация.

1. Осветление воды. При этом способе из воды удаляют грубодисперсные вещества. Эти вещества выделяются из воды отстаиванием воды в отстойниках с добавлением реактивов (коагулянтов). Это увеличивает скорость осаждения веществ и задерживания их в фильтрующих материалах. Такой процесс называется коагуляцией. Этими коагулянтами являются сульфат алюминия и сульфат железа.

2. Умягчение воды. При этом удаляются из воды катионы кальция и магния. Умягчение осуществляется химическими и термическими методами. Термический метод основан на разложении солей кальция и магния при нагреве при температуре 85-100⁰С. При этом образовавшиеся соли выпадают в осадок. Этот метод сочетается с химическим.

3. Деаэрация воды. Используется для дегазации воды, в которой содержатся растворенные кислород и другие агрессивные газы. Деаэрация осуществляется термическим способом, который основан на свойстве кислорода и углекислоты снижать степень растворимости по мере повышения температуры. Деаэратор представляет собой разновидность смешивающего подогревателя, в котором вода, разбрызгиваемая и разделяющаяся на мелкие струйки с целью облегчения выделения газов, находится в состоянии кипения. Деаэратор работает под давлением 0,11-0,12МПа.

Паровые турбины

Паровой турбиной энергия давления рабочего тела преобразуется на её лопатках в кинетическую энергию, которая затрачивается на вращение ротора и связана с ней приводной машиной (турбогенератор, компрессор). В турбинах преобразование рабочего тела происходит в нескольких ступенях располагаемых друг за другом, которые создают многоступенчатую машину. По направлению потока рабочего тела различают осевые и аксиальные машины, в которых поток направлен вдоль оси ротора, и радиальные, в которых поток направлен от центра в периферию ротора. В зависимости от условий работы и назначения различают следующие типы паровых турбин:

1. Паровая турбина, работающая с расширением пара до глубокого вакуума, создаваемого в конденсаторном устройстве. Эти турбины выполняются с нерегулируемым отбором пара. В процессе расширения в турбине, давление в отборах пропорционально массовому расходу пара. Пар отводится через специальные трубки, находящиеся в нижней части корпуса.

2. Турбина с конденсацией и одним регулируемым отбором пара для производственного и бытового потребления теплоты. В этих турбинах часть пара отводится из промежуточных ступеней для использования в виде теплоты потребления, остальная часть пара продолжает работать в последующих степенях турбины, после чего направляется в конденсатор. Давление отбора поддерживается постоянным, не зависимо от нагрузки турбины, с помощью специально регулируемых устройств.

3. В турбине двух давлений используется давление свежего пара из котла и отработавшего пара, который подается в промежуточную ступень турбины.

4. Турбина с противодавлением.

В установке конденсатор отсутствует. Пар требуемого давления берётся из турбины и подается для бытовых и производственных нужд. На современных ТЭЦ преимущественное применение получили турбины с регулируемым отбором и противодавлением.