3.3.2. Работа деаэраторов повышенного давления

Принцип работы бесколонковых трехступенчатых деаэраторов поясняется схемой, приведенной на рис. 3.27. Химически очищенная вода по трубопроводу через патрубок 1 подается на дырчатую тарелку 3, с которой струями стекает в верхний лоток 4. Разделение потока воды на многочисленные струи повышает эффективность подогрева ее в паровом пространстве деаэратора.

Далее вода попадает в смесительную камеру 7 верхнего барботажного устройства, в которую подается также конденсат. Для обеспечения заданного направления движения воды в деаэраторе установлена перегородка 6, введенная выше уровня воды в баке. Верхнее барботажное устройство включает циркуляционные перегородки 5 и барботажный лист, на котором перфорация выполнена только в зоне напротив подъемной шахты, образованной циркуляционными перегородками 5.

В смесительной камере химически очищенная вода смешивается с конденсатом и далее поступает на барботажный лист. Восходящим потоком пара вода подхватывается в подъемную шахту, из верхней части которой по циркуляционным каналам, образуемым перегородками, опускается вниз, вновь попадая на барботажный лист. Таким образом, в циркуляционной шахте 15 создаются устойчивые циркуляционные контуры. Полный подогрев и дегазация воды происходят при кратности циркуляции, достигающей примерно 30. Из верхнего барботажного устройства вода по нижнему лотку 16 отводится в аккумулирующую часть деаэратора. В аккумулирующей части деаэратора поддерживается постоянная циркуляция воды, которая обеспечивается нижним барботажным устройством.

Рис. 3.27. Принципиальная схема бесколонковых трехступенчатых деаэраторов (ДСП-6 и ДСП-13): 1 - патрубок ввода химически умягченной воды; 2 - патрубок отвода выпара; 3 - дырчатая тарелка; 4 - верхний лоток; 5 - циркуляционные перегородки; 6 - перегородка; 7 - смесительная камера; 8 - циркуляционный канал; 9 - циркуляционная перегородка; 10 - патрубок отвода деаэрированной воды; 11 - нижний дырчатый лист; 12 - патрубок подвода пара; 13 - барботажный канал; 14 - верхний дырчатый лист; 15 - циркуляционная шахта; 16 - нижний лоток; 17 - пароперепускные короба

Пар в деаэратор подводится по трубе под нижний барботажный лист. После создания под листом паровой подушки, обусловливаемой расходом пара через отверстия в листе и количеством подаваемого в деаэратор пара, пар через боковые пароперепускные короба поступает под верхний барботажный лист, где часть его конденсируется. Транзитный пар, обеспечивая подогрев и необходимую кратность циркуляции воды, отводится к верхнему лотку, по пути смешиваясь с паром, поступающим с нижнего барботажного устройства, и далее направляется в струйный отсек. Здесь значительная часть пара конденсируется. Выпар из деаэратора отводится через патрубок 2. Деаэрированая питательная вода подается на всас питательного насоса по трубопроводу, подключаемому к патрубку 2.

На тепловых электростанциях широко применяются деаэраторы повышенного давления с колонками двухступенчатой (струйно-барботажной) деаэрации. Работа таких деаэрационных колонок иллюстрируется принципиальной схемой деаэрационой колонки ДСП-500М, приведенной на рис. 3.28. Колонки ДСП-225-7 и ДСП-500М (ДСП-500М-1 и ДСП-500М-2) аналогичны по конструкции и имеют барботажное устройство в нижней части.

Рис. 3.28. Принципиальная схема деаэрационной колонки ДСП-500М: 1 - подводящие штуцера; 2 - смесительно-распределительное устройство; 3 - горловина смесительно-распределительного устройства; 4 - перфорированная тарелка; 5 - водоперепускной лист; 6 - перфорированный лист; 7 - сливные трубы; 8 - бак-аккумулятор; 9 - горловина бака; 10 - коллектор; 11 - поддон; 12 - перепускные трубы; 13 - сегментное отверстие; 14 - деаэрационная колонка; 15 штуцер

Деаэрационная колонка (ДСП-500М) 14, установленная на баке-аккумуляторе 8 (рис. 3.28), имеет подводящие штуцера 1, смесительное устройство 2, перфорированную тарелку 4, водоперепускной лист 5 и барботажное устройство, состоящее из перфорированного листа 6, пароперепускных труб 12 и сливных труб 7.

Химически обессоленная вода и основной конденсат направляются в смесительно-распределительное устройство 2 и через его горловину 3 сливаются на перфорированную тарелку 4. С тарелки 4 поток воды многочисленными струями сливается на водоперепускной лист 5, а с него через сегментное отверстие 13 - на барботажное устройство. Перемещаясь по барботажному листу, вода нагревается паром, проходящим через перфорацию листа. На периферии барботажного листа установлены водосливные трубы, верхние концы которых выступают над листом, чем обеспечивается постоянный уровень воды над листом при работе водослива. Горловина 9 на баке 8 и нижние концы сливных труб 7 образуют гидрозатвор, препятствующий проходу пара, помимо барботажного устройства. Из гидрозатвора вода сливается через горловину 9 в бак-аккумулятор. Пар под барботажный лист подается по коллектору 10.

Площадь перфорации барботажного листа определена, исходя из условия обеспечения при минимальной нагрузке деаэратора устойчивой паровой подушки под листом, исключающей провал воды через отверстия листа. С увеличением производительности и расхода пара давление в подушке и ее высота увеличиваются. В случае превышения высоты паровой подушки 140 мм вод. ст. включаются в работу сначала наружная, а затем и внутренняя пароперепускные трубы 12, по которым в обвод барботажного листа избыточный пар отводится в струйный отсек. Погруженные в поддон 11 нижние концы пароперепускных труб образуют гидрозатвор, который заполняется автоматически при уменьшении расхода пара подачей части воды через водоперепускные трубы, соединяющие поддон с периферией барботажного листа. Выпар отводится через штуцер 15, расположенный в верхней части колонки.

Деаэраторы с колонкой ДСП-500М применяют также в схеме подготовки питательной воды на энергоблоках мощностью 200 МВт взамен применявшихся ранее деаэраторов ДСП-320. Принципиальная схема работы деаэраторов с колонками ДСП-1000, применяемых в энергоблоках мощностью 300 МВт, аналогична схеме деаэратора ДСП-500М. Для энергоблоков мощностью 500 и 1200 МВт применяют деаэраторы с колонками ДСП-2000 производительностью 2000 т/ч (одна колонка на деаэратор блока 500 МВт и две на деаэратор блока 1200 МВт). Принципиальная схема колонки ДСП-2000 аналогична схеме колонки ДСП-500М, однако имеются конструктивные отличия в исполнении отдельных узлов. Для блоков мощностью 800 МВт разработана горизонтальная колонка двухступенчатого (струйно-барботажного) деаэрирования типа ДСП-1300.

Технические характеристики деаэрационных колонок деаэраторов повышенного давления приведены в табл. 3.14. Основные комплектующие изделия и арматура деаэраторов повышенного давления перечислены в табл. 3.15.

Требуемое качество деаэрированной воды поддерживается системой автоматического регулирования работы деаэраторной установки, которая обеспечивает: подачу в деаэратор необходимого количества пара для подогрева воды до температуры насыщения при рабочем давлении в деаэраторе, поддержание постоянного давления, требуемого расхода выпара, равенства весовых расходов подводимых и отводимых потоков.

Таблица 3.14