2.7.10. Підвищення якості насиченої пари

Для барабанних парогенераторів, що продукують енергетичну, тобто перегріту пару, важливе значення має чистота насиченої пари, що відбирається з барабана котла. Вона залежить від досконалості системи сепарації (відділення) від пари краплинок котлової води та від їх солевмісту.

Для осушення насиченої пари застосовують сепараційні пристрої розташовані в барабані, з якого відводиться насичена пара. Застосовують такі пристрої: об’ємні (осаджувальні) – дирчасті листи; плівкові – жалюзійні плівкові сепаратори; інерційні – внутрішньобарабанні циклони.

Для підтримання концентрації домішок в котловій воді в допустимих межах здійснюють внутрішньокотлову обробку води і продування котла. Продування – це видалення частини води з максимальною концентрацією солей і шлаку.

Внутрішньокотлова обробка полягає в подачі в барабан котла компонентів, які з залишками солей Са і Мg в живильній воді утворюють важкорозчинні сполуки, які осідають в нижніх колекторах екранів та видаляються з продуванням.

Для котлів найбільш поширеним є фосфатування котлової води, яке полягає в подачі в барабан котла 5-6% розчину Na₃PO₄ в зону опускних труб. Утворені важкорозчинні сполуки видаляються в процесі періодичного продування, що здійснюється з нижніх точок котла.

В изначимо величину продування котлової води.

Баланс солей в барабані котла

(Д + Д_пр) S_ж.в..= Д∙S_н.п.+Д_пр∙S_пр, (2-34)

де: Д - продуктивність котла;

Д_пр - кількість продувної води;

S_ж.в.,S_н.п.,S_пр - солевміст, відповідно

живильної води, насиченої пари,

продувної води.

Тоді: ,

. (2-35)

Якщо знехтувати величиною S_н.п., то матимемо:

. (2-36)

Таким чином величина продування котла, яке має здійснюватись безперервно (безперервне продування) залежить від солевмісту живильної води (продування зменшується зі зменшенням солевмісту живильної води) та максимально допустимого солевмісту котлової води, S_пр.

Ефективним способом зменшення втрат котлової води і теплоти з продуванням котла є застосування ступеневого випаровування.

На рис. 2-15 наведений один з можливих варіантів організації ступеневого випаровування. Барабан котла розділений на більший, чистий відсік і 2 бокових, значно менших солоних відсіків. Вода, що перепускається з чистого відсіку в солоні, є продувальною водою для чистого відсіку, завдяки чому солевміст води в чистому відсіку істотно зменшується і зменшується солевміст насиченої пари, яка відводиться з нього.

Продуктивність парогенеруючих поверхонь, під’єднаних до солоних відсіків, складає 20÷25% від продуктивності котла. Це дозволяє істотно збільшити солевміст в солоних відсіках і зменшити величину продування з них. Збільшення солевмісту насиченої пари, що надходить в паровий простір чистого відсіку з солоних відсіків, не приводить до збільшення солевмісту загальної кількості насиченої пари, що відводиться з чистого відсіку.

Для енергетичних котлів БМ-35, БМ-35М, ГМ-50, БКЗ-75 ступеневе випаровування забезпечене наявністю виносних циклонів, що виконують роль солоних відсіків.

Контрольні питання

1. В яких елементах котла відбувається генерація насиченої пари?

2. Яке призначення пароперегрівників та можливе їх схемно-конструктивне виконання?

3. Яким чином здійснюють регулювання температури перегрітої пари?

4. Які переваги та обмеження щодо застосування чавунних економайзерів?

5. Призначення повітряпідігрівників залежно від видів палива і способів їх спалювання.

6. В чому суть одно- і двохступеневої компоновки водяних економайзерів і повітряпідігрівників?

7. Яке призначення і конструктивне виконання каркасу котла?

8. Яке призначення та як виконуються важка та полегшена обмурівка топок і газоходів?

9. Що входить до складу обов’язкового комплекту арматури котла?

10. Кількість запобіжних клапанів та порядок їх спрацювання при підвищенні тиску в котлі вище допустимого значення.

11. Що входить до гарнітури котлів, їх матеріал та вимоги до установки?

12. В чому суть ступеневого випаровування і як його реалізують?