Neprekinjeno izpihovanje parnih kotlov. Neprekinjeno in občasno pihanje

Napajalna voda v bobnu se pomeša s kotlovsko vodo in se po neogrevanih odvodnih ceveh dovaja v spodnje kolektorje, od koder se razporedi po ogrevanih sitovodih. Proces nastajanja pare se prične v sitastih ceveh in mešanica pare in vode iz sistema sita skozi cevi za dovod pare ponovno vstopi v boben, kjer se para in voda ločita. Slednja se pomeša s napajalno vodo in ponovno vstopi v spustne cevi, para pa skozi pregrelnik vstopi v turbine. Tako se voda giblje v začaranem krogu, sestavljenem iz ogrevanih in neogrevanih cevi. Zaradi ponavljajočega se kroženja vode s tvorbo pare se kotlovna voda izhlapi, t.j. koncentracija nečistoč v njej. Nenadzorovano povečanje nečistoč lahko privede do poslabšanja kakovosti pare (zaradi kapljic v kotlovski vodi in njenega penjenja) in do nastanka usedlin na grelnih površinah. Za preprečevanje teh procesov so predvideni številni ukrepi:

• Naprave za postopno izhlapevanje in ločevanje v kotlu za izboljšanje kakovosti nastale pare.
• Korektivna obdelava kotlovske vode (fosfatiranje in aminacija) za zmanjšanje količine usedlin in vzdrževanje pH hlapov v skladu s standardi PTE.
• Uporaba neprekinjenega in občasnega čiščenja za odstranjevanje odvečnih soli in blata.
• Ohranjanje kotlov med poletnimi zastoji.

Postopno izhlapevanje

Bistvo te metode je razdelitev ogrevalne površine, kolektorjev in bobnov na več predelkov, od katerih ima vsak neodvisen cirkulacijski sistem.

Napajalna voda se dovaja v zgornji boben kotla, ki je del čistega predelka. Čisti predelek običajno proizvede do 75-80% celotne prostornine pare. Ohranja določeno in nizko slanost kotlovske vode zaradi povečanega pihanja v solne predelke. Para iz čistega predelka je zadovoljive kakovosti. Kotlovska voda solnih predelkov ima visoko slanost. Para iz predelkov za slanico ne bo kakovostna in bo zahtevala dobro čiščenje, vendar ne bo veliko: 20-25 %, tako da bo splošna kakovost pare zadovoljiva. Postopno izhlapevanje se izvaja s pomočjo oddaljenih ciklonov, ki so predelki za sol. Boben kotla služi kot čist predel. Izpihana voda iz bobna kotla vstopi v ciklon, ki je nameščen ob bobnu, za katerega se ta voda napaja. Ciklon ima ločen cirkulacijski krog in dovaja paro v boben kotla. Čiščenje se izvaja samo iz ciklona.

Za zmanjšanje uhajanja kapljic, t.j. vlažnosti pare, v bobnih in ciklonih nizkotlačnih in srednjetlačnih kotlov so predvidene različne ločevalne naprave v obliki parnih loput, režastih predelnih sten, polk, suhih parnikov, nameščenih pred odvodno cevjo pare. Njihovo delovanje temelji na mehanskem ločevanju pare zaradi vztrajnosti, centrifugalnih sil, omočenja in površinske napetosti. Vse to omogoča ločitev vodnih kapljic, ki jih ujame para, iz parnega prostora.

Korektivna obdelava kotlovske vode

Pri parnih kotlih z visoko stopnjo izhlapevanja in relativno majhnimi količinami vode v kotlovski vodi se koncentracija soli poveča do te mere, da že pri majhni trdoti napajalne vode obstaja nevarnost nastanka vodnega kamna na grelni površini. Zato se v kotlih "ponovno mehčanje" običajno izvaja s fosfatiranjem, t.j. korektivno obdelavo kotlovske vode s fosfati: trinatrijev fosfat, natrijev tripolifosfat, diamonijev fosfat, amonijev fosfat, triamonijev fosfat.

Ko se raztopi v korekcijski raztopini trinatrijevega fosfata ali natrijevega tripolifosfata, nastanejo ioni Na +, PO43. Slednji tvorijo netopen kompleks s kalcijevim kationom kotlovske vode, ki se obori v obliki hidroksilapatitnega blata, ki se ne oprime grelne površine in se enostavno odstrani iz kotla z odpihovalno vodo. Hkrati je mogoče s fosfatiranjem vzdrževati določeno alkalnost in pH kotlovske vode, kar zagotavlja zaščito kovine pred korozijo. Presežek fosfatov v kotlovni vodi je treba nenehno vzdrževati v količini, ki zadostuje za nastanek soli trdote blata. Vendar pa tudi preseganje vsebnosti fosfatov v primerjavi z normami PTE ni dovoljeno, saj lahko v prisotnosti velike količine železa in bakra v kotlovni vodi nastanejo usedline ferofosfata in luske magnezijevega fosfata.

Aminacija se izvaja za vezavo ogljikovega dioksida, ki se sprošča v paro zaradi toplotne razgradnje in hidrolize bikarbonatne in karbonatne alkalnosti. V tem primeru je mogoče doseči pH vrednosti pare, normalizirane s PTE, t.j. 7,5 ali več. Enota za doziranje amoniaka v napajalno vodo se nahaja na HVO in jo servisira osebje kemične delavnice. Količino odmerka amoniaka, izraženo kot odstotek količine dodatne vode, ki se dovaja v kotlovnico, na avtomatski dozirni črpalki nastavi osebje HVO, odvisno od pH pregretih hlapov, po navodilih laboratorija za kemično kontrolo. pomočnik.

Za hkratno aminiranje in fosfatiranje (ko je enota za aminiranje izklopljena na čistilni napravi hladne vode) se izvaja korektivna obdelava kotlovske vode z mešanico amonijevih soli fosforne kisline v drugačnem razmerju, odvisno od pH pregrete pare. . Ko se zgornje soli raztopijo v vodi, nastanejo ioni NH3+, PO43 v korekcijski raztopini.

V boben kotla prve stopnje izhlapevanja se vnese fosfatna ali fosfatno-amonijakova raztopina. Fosfatno-amonijakovo raztopino pripravimo v prostoru za pripravo fosfatov v 2. nadstropju kotlovsko-turbinske delavnice v posebnem izpodrivnem rezervoarju z raztapljanjem soli na rešetki za zadrževanje grobih nečistoč z vročo napajalno vodo in prečrpamo v tri fosfatne rezervoarje v turbinskem prostoru. in en fosfatni rezervoar v delu kotlovnice, od koder se dozirne črpalke dovajajo do kotlov. Za zanesljivo in neprekinjeno korekcijo kotlovske vode sta na kotle priključeni 2 črpalki, ki delujeta skupaj ali v enem načinu. Trije glavni in en rezervni kotli s fosfatno črpalko.

Raztopino fosfatov pripravi osebje kemične delavnice in jo kontrolirajo s koncentracijo PO43 in po potrebi NH4+ laboratorijski sodelavci izmenskega laboratorija, rezultate pa zabeležijo v delovni dnevnik. Vnos raztopine fosfata in spremljanje delovanja dozirnih črpalk izvaja osebje kotlovnice. Nadzor nad koncentracijo fosfatov v kotlovni vodi izvaja osebje kemične delavnice (laboranti kemijske analize izmenskega laboratorija). Za preverjanje pravilnosti kemijskega režima vode v kotlovni vodi je treba nadzorovati ne le koncentracijo fosfatov, ampak tudi pH, saj je pogoj za skladnost s tem režimom skladnost med koncentracijo fosfatov in pH.

Za hitro odpravo nenadnega znižanja pH kotlovne vode pod normo PTE (9,3 pH enote za čisti prostor) je na voljo rezervoar za alkalno raztopino. Alkalno raztopino pripravi osebje kemične delavnice v izpodrivnem rezervoarju in jo črpa s črpalko. Osebje CTC po navodilih laboratorijskega asistenta za kemijsko kontrolo sestavi vezje za dovajanje alkalije v napajalno vodo.

Ščit = 100% * 40 (2Schff-Schob) / Sk.v.,

kjer je Schob skupna alkalnost kotlovne vode; Aff - alkalnost v smislu fenolftaleina; 40 je ekvivalentna teža NaOH; Sk.v. – slanost kotlovske vode.

Ena od glavnih zahtev za vodni režim kotlov je zagotoviti minimalno onesnaženje notranjih površin pregrevalnika in pretočne poti turbin, kjer se usedline soli odlagajo v obliki silicijevih spojin in natrijevih soli. Zato je za kakovost pare običajno značilna vsebnost natrija.

Povprečna kakovost nasičene pare kotlov z naravno cirkulacijo na vseh vzorčevalnih mestih, kot tudi kakovost pregrete pare po vseh napravah za regulacijo njene temperature, mora ustrezati naslednjim standardom:

• vsebnost natrija - ne več kot 60 µg/dm3;
• pH vrednost za kotle vseh tlakov je najmanj 7,5.

Izgorevanje kotla

Preostale nečistoče v napajalni vodi, ki padejo v, se z izhlapevanjem vode koncentrirajo, zaradi česar se vsebnost soli v kotlovski vodi nenehno povečuje. V zvezi s tem je treba te soli umakniti iz cikla kroženja vode v elektrarnah. Pri bobnastih kotlih se takšen odvzem izvede tako, da se del kotlovske vode sproti odvaja iz solnega prostora, t.j. z neprekinjenim pihanjem.

Izpuh je povezan z znatnimi toplotnimi izgubami, glede na vodne kemijske karte kotlov bi moral biti 2–4%. Odstotek izpuha se izračuna iz analize kotlovske in napajalne vode:

P \u003d 100% * (Sp.v. - Sp.) / (Sk.v - Sp.v),
kjer je Sp.v - slanost napajalne vode;
Sp - slanost pare;
Sk.v. – slanost kotlovne vode (slan prekat).

Neprekinjeno izpihovanje kotla izvaja osebje kotlovnice po navodilih dežurne kemične kontrole na podlagi rezultatov analize kotlovske vode. Dežurni laboratorijski sodelavec v izmenskem laboratoriju izračuna trenutno potrebno slanost solnih predelkov za vzdrževanje vrednosti izpuha 2-4 %, odvisno od slanosti pare in napajalne vode, in dobljeno vrednost sporoči kotlu. operaterji in vodja izmene CTC.

Standardi kakovosti kotlovne vode, se načini neprekinjenih in občasnih izpihov določijo na podlagi navodil proizvajalca kotla, standardnih navodil za vzdrževanje vodno-kemičnega režima ali rezultatov termokemijskih preskusov, ki jih izvaja elektrarna, službe AO Energos oz. specializirane organizacije.

Nenehno čiščenje se vodi do separatorja neprekinjenih čiščenj skozi regulatorje (RNP). Po potrebi se lahko na separatorju periodičnih čiščenj poleg RNP izvede neprekinjeno čiščenje. V separatorjih se del čistilnega volumna v obliki pare vrne v cikel skozi vod ogrevalne pare do deaeratorjev. Druga v obliki vode z visoko slanostjo gre v dopolnilni rezervoar ogrevalnega sistema ali se izsuši.

Občasno ali izpihovanje blata proizvedeno iz spodnjega kolektorja kotla. Namen izpihovanja je iz kotla odstraniti grobo odtehtano blato, železove okside, mehanske nečistoče, da se prepreči zanašanje v sito cevi in ​​njihovo kasnejše lepljenje na cevi, nabiranje blata v zbiralnikih in dvižnih vodah.

Periodično čiščenje delujočih kotlov izvaja osebje kotlovnice po navodilih dežurnega za kemični nadzor 1-2 krat na dan odvisno od barve kotlovne vode (rumena ali temna). Da bi se izognili motnji cirkulacije, ni dovoljeno odpirati spodnjih točk kotla dlje časa (več kot 1 minuto).

Ohranjanje kotla

Glavni element, ki daje usedline na ogrevalni površini, zlasti s presežkom fosfatnih ionov (ferofosfatne usedline), je železo, ki prihaja z napajalno vodo, ki nastane v kotlu kot posledica korozije pri parkiranju v prisotnosti ogljikovega dioksida.

Za boj proti koroziji pri parkiranju, ki nastane kot posledica absorpcije kisika in prisotnosti filma vlage, so predvideni različni načini ohranjanja opreme. Najpreprostejši način konzerviranja za kratek čas (ne več kot 30 dni) je napolniti kotle s napajalno vodo ob ohranjanju nadtlaka, da preprečimo vsrkavanje zraka (kisika).

Vsak primer konzerviranja kotlov mora biti prikazan v obratovalnem dnevniku kotlovnice. Kemični nadzor predvideva preverjanje nadtlaka in določanje kisika v napajalni vodi (ne več kot 30 µg/l), z vpisom v seznam kemičnih kontrol in dnevnik kotla.

Pri daljšem skladiščenju je bolj zanesljivo konzerviranje z uporabo zaviralcev korozije, ki prispevajo k nastanku zaščitnih filmov na kovinski površini, ki preprečujejo nadaljnje korozijske procese.

Vžiganje kotla

Pred prižigom kotla ga počasi napolnimo z vodo. Če je bil kotel napolnjen z raztopino konzervansa (lug), se slednja spusti na 1/3 nivoja in v kotel se doda napajalna voda. Dežurni laboratorijski sodelavec kemijske kontrole jemlje vzorce vode za kontrolo vsebnosti splošne trdote, prosojnosti in koncentracije železa. S trdoto večjo od 100 in prosojnostjo manj kot 30 se kotel intenzivno čisti.

Pri prevzemu obremenitve je treba spremljati slanost in vsebnost natrija v hlapih. S povečanjem teh kazalnikov je treba dvig obremenitve odložiti, nenehno pihanje je treba povečati.

Neprekinjeno izpihovanje parnih kotlov se izvaja za vzdrževanje koncentracije soli v kotlovni vodi v sprejemljivih mejah in za pridobitev pare ustrezne čistosti.

Vrednost neprekinjenega izpihovanja je izražena kot odstotek parne zmogljivosti kotlovske enote, t.j.

P= (W itd / D)100, (2.75)

kje D - zmogljivost pare kotlovske enote, kg/s; W itd- količina izpihane vode, kg/s.

Količina (kg/s) izpihovalne vode se določi iz enačbe ravnotežja soli kotlovske enote po formuli

kje S itd , S pv- vsebnost soli v napajalni vodi in čistilni vodi, kg/kg.

Količina pare (kg/s), sproščena iz vode za izpihovanje, se določi iz enačbe toplotne bilance za ekspander po formuli

, (2.77)

kje jaz- entalpija izpihovalne vode pri tlaku kotla, kJ/kg; jaz- entalpija vode pri tlaku v ekspanderju, kJ/kg; jaz - entalpija pare pri tlaku v ekspanderju, kJ/kg; X- stopnja suhosti pare, ki zapušča ekspander.

Pretok vode (kg/s) na izhodu ekspanderja

W str = W np - D str . (2.78)

Problem 2.119. Določite količino neprekinjenega izpihovanja in pretok vode na izhodu ekspanderja za kontinuirano izpihovanje kotlovske enote s parno zmogljivostjo D\u003d 5,56 kg / s, če je tlak v kotlu str 1 R 2 \u003d 0,118 MPa, stopnja suhosti pare, ki zapusti ekspander, X=0,98, slanost napajalne vode S pv=8,75 10 -5 kg/kg in slanost izpihovalne vode S itd=3·10 -3 kg/kg.

Odločitev: Količina čiste vode se določi s formulo (2.76):

=0,167 kg/s.

Vrednost neprekinjenega čiščenja najdemo s formulo (2.75):

P= (W itd / D)100=(0,167/5,56)100=3%.

Uporaba tabele. 2 (glej Dodatek), poiščite entalpijo vode za izpihovanje jaz\u003d 825 kJ / kg, entalpija vode jaz=436 kJ/kg in entalpija pare jaz =2680 kJ/kg.

Količina pare, ki se sprosti iz čistilne vode, se določi s formulo (2.77):

=0,03 kg/s.

Pretok vode na izhodu ekspanderja za neprekinjeno izpihovanje najdemo po formuli (2.78):

W str = W np - D str\u003d 0,167-0,03 \u003d 0,137 kg / s.

Problem 2.120. Določite količino neprekinjenega izpihovanja in količino pare, ki se sprosti iz izpihovalne vode v ekspanderju za kontinuirano izpihovanje kotlovske enote z izpustom pare D= 4,16 kg/s, če je tlak v kotlu R 1 \u003d 1,37 MPa, tlak v ekspanderju R 2 \u003d 0,12 MPa, stopnja suhosti pare, ki zapusti ekspander, X=0,98, slanost napajalne vode S pv=9·10 -5 kg/kg in slanost izpihovalne vode S itd\u003d 3,1 10 -3 kg / kg.

odgovor:R=3%; D str=0,02 kg/s.

Problem 2.121. Določite količino vode za izpihovanje in pretok vode na izhodu ekspanderja za neprekinjeno izpihovanje kotlovske enote z izpustom pare D= 6,9 kg/s, če je količina neprekinjenega pihanja R=4 %; entalpija vode za izpihovanje jaz=836 kJ/kg, tlak ekspanderja R 2 \u003d 0,12 MPa in stopnja suhosti pare, ki zapusti ekspander, X=0,98.

odgovor:W np=0,276 kg/s; W str = 0,226 kg/s.

Pri bobnastih kotlih z naravno in ponavljajočo se prisilno cirkulacijo, da bi izključili možnost nastanka vodnega kamna, je potrebno, da je koncentracija soli v vodi pod kritično, pri kateri začnejo izpadati iz raztopine. Da bi ohranili zahtevano koncentracijo soli, se iz kotla s pihanjem odstrani določen del vode, skupaj z njo pa se odstranijo tudi soli v enaki količini, kot prihajajo z napajalno vodo. Zaradi pihanja se količina soli, ki jo vsebuje voda, stabilizira na sprejemljivi ravni, kar izključuje njihovo obarjanje iz raztopine. Izvajajte neprekinjeno in periodično izpihovanje kotla. Neprekinjeno pihanje 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, ki se je usedlo v elementih kotla, in se izvaja iz spodnjih bobnov in zbiralnikov kotla vsakih 12-16 ur.

Shema neprekinjenega izpihovanja kotlov je prikazana na sl. 12.5. Neprekinjena izpihovalna voda se dovaja v ekspander, kjer je tlak nižji kot v kotlu. Posledično del odpihovalne vode izhlapi in nastala para vstopi v deaerator. Voda, ki ostane v ekspanderju, se odstrani skozi toplotni izmenjevalnik in se po ohlajanju odvaja v drenažni sistem.

Neprekinjeno odpihovanje p, %, se nastavi glede na dovoljeno koncentracijo topnih nečistoč v kotlovski vodi, največkrat po skupni vsebnosti soli, in je izraženo kot odstotek moči kotlovske pare:

kjer sta D np in D pretoka vode za izpihovanje in nazivna moč pare kotla, kg/h Poraba napajalne vode D n.v. V prisotnosti stalnega čiščenja je

Količina vode, ki se odstrani z neprekinjenim izpihovanjem, je določena iz enačbe ravnotežja soli kotla

kjer je D n.v - poraba napajalne vode, kg / h; S n.v, S n in S np - slanost napajalne vode, pare in vode za izpihovanje, kg/kg; 50 Tl - količina snovi, odloženih na grelnih površinah, glede na 1 kg nastale 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 pri ogrevanju. ploskvah, izraz D S0 v tej enačbi pa mora biti tudi enak nič. Nato količino vode, odstranjene s pihanjem,

Z zamenjavo vrednosti D pv iz izraza (12.2) ob upoštevanju formule (12.1) določimo čiščenje, %

V visokotlačnih kotlih ni mogoče zanemariti zajema nečistoč s paro zaradi topnosti kovinskih hidroksidov in SiO 2 v pari, pa tudi njihovega odlaganja, vrednost izpuha pa je treba določiti ob upoštevanju izraza D S in enačbe ( 12.3) po formuli

Uporaba neprekinjenega pihanja, ki je glavno sredstvo za ohranjanje zahtevane kakovosti vode bobnastega kotla, je povezana s povečanjem porabe napajalne vode in toplotnih izgub. Za vsak kilogram vode za izpihovanje se porabi toplota, kJ / kg,

kjer je h np in h p.v - entalpije čistilne in napajalne vode, kJ / kg; % - izkoristek kotla.

V skladu s tehničnimi pravili delovanja ne sme biti neprekinjeno pihanje, ko se kotel napaja z mešanico kondenzata in demineralizirane vode ali destilata, največ 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 izpihovanja in delni uporabi toplote izpihovalne vode je toplotna izguba pri izpihu 0,1-0,5 % toplote goriva. Da bi zmanjšali toplotne izgube s prepihavanjem, si je treba prizadevati za zmanjšanje količine vode, odvzete iz kotla. Učinkovita metoda za zmanjšanje izpihovanja je postopno izhlapevanje vode. Bistvo stopenjskega izhlapevanja ali stopenjskega izpihovanja je v tem, da je izhlapevalni sistem kotla razdeljen na več predelkov, ki so povezani s paro in ločeni z vodo. Napajalna voda se dovaja samo v prvi predelek. Za drugi predel je napajalna voda voda za čiščenje iz prvega predelka. Odzračevalna voda iz drugega predelka vstopi v tretji predelek itd.

Kotel se odzračuje iz zadnjega oddelka - drugega z dvostopenjskim izhlapevanjem, tretjega - s tristopenjskim izhlapevanjem itd. Ker je koncentracija soli v vodi drugega ali tretjega oddelka veliko večja kot v vodi z enostopenjsko izhlapevanje, nižji odstotek čiščenja. Uporaba postopnega izhlapevanja je učinkovita tudi kot sredstvo za zmanjšanje prenosa silicijeve kisline zaradi visoke hidrirane alkalnosti, ki se pojavi v predelkih soli. Sistemi za postopno izhlapevanje in čiščenje so običajno sestavljeni iz dveh ali treh predelkov. Trenutno večina srednje- in visokotlačnih bobnastih kotlov uporablja postopno izhlapevanje. Povečanje slanosti vode na več stopnjah izhlapevanja poteka po stopnjah in znotraj vsakega oddelka je nastavljeno konstantno, enako izstopu iz tega predelka. Z dvostopenjskim izhlapevanjem je sistem razdeljen na dva neenaka dela - čisti predelek, kamor se dovaja vsa napajalna voda in proizvede 75-85% pare, in solni predel, kjer je 25-15% pare. se generira.

Na sl. 12.6, a prikazuje diagram izhlapevalnega sistema z dvostopenjskim izhlapevanjem s solnimi predelki, 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 parna zmogljivost predelkov za sol, %, ki je potrebna za zagotovitev dane slanosti vode v čistem predelku, v odsotnosti prenosa vode vanj iz predelkov za sol, določi iz izraza

kjer je n in - parna zmogljivost solnih predelkov, %; S n.v in S vl - slanost napajalne vode in vode v čistem predelku, kg/kg; р - odzračevanje iz predelka za sol, %. Optimalna zmogljivost pare solnih predelkov z dvostopenjskim izhlapevanjem in izpihovanjem, določena z dovoljeno skupno vsebnostjo soli v pari, je 10-20 % pri izpuhu 1 % in 10-30 % pri izpihu 5 % .

Pri dvostopenjskem izhlapevanju se skupna vsebnost soli v pari, mg / kg, določi s formulo

kjer je S nt = C, Sn, mg/kg; Sn„ \u003d C / Cc-b mg / kg; tukaj

K l in K ll - koeficienta odstranjevanja soli iz prve in druge stopnje izhlapevanja; pri nizkem in srednjem tlaku K l = fti l = 0,01/0,03 %; C l - množica koncentracij v čistem predelku in napajalni vodi. Koncentracija soli v čisti vodi v oddelku, mg/kg,

Koncentracija soli v čistilni vodi, mg/kg,

Množičnost koncentracij med predelkom za sol in čistim v odsotnosti 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 čistilni vodi ter večkratnost koncentracij določi z enačbami, podobnimi podanim.

V primeru uporabe - izpiranje pare druge in tretje stopnje izhlapevanja s čisto vodo v predelku, se skupna vsebnost soli v nasičeni pari določi po formuli

Dovoljene mejne vrednosti slanosti, vsebnosti silicija in alkalnosti vode v bobnastih kotlih so odvisne od njihove zasnove, tlaka pare itd. Nastanku vodnega kamna na grelnih površinah bobnastega kotla se ni vedno mogoče izogniti le z izboljšanjem kakovost napajalne vode in pihanje kotla. Dodatno se uporablja korektivna metoda obdelave vode v kotlu, pri kateri se soli Ca in Mg pretvorijo v spojine, ki so netopne v vodi. 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 korektivni reagent uporablja trinatrijev fosfat Na 3 PO 4 l 2 H 2 O. Ob vnosu tega reagenta pride do reakcije s kalcijevimi in magnezijevimi spojinami:

Nastale snovi: Ca 3 (PO 4) 2 , Ca(OH) 2 in Na 2 SO 4 - imajo nizko topnost in se oborijo v obliki blata, odstranjenega z občasnim pihanjem. Ko se kotli napajajo s kondenzatom z dodatkom kemično prečiščene vode, se ustvari fosfatno-alkalni vodni režim kotla, v katerem se ohranja prosta alkalnost. Ko se kondenzatu doda destilat in kemično razsoljena voda, se način kotla ohranja čista fosfatna voda v odsotnosti proste alkalnosti. Priporočljiv je naslednji presežek RO v vodi: za kotle brez stopenjskega izhlapevanja 5-15; za kotle s stopenjskim izhlapevanjem v čistem predelu 2 - 6 in v predelu za sol - ne več kot 50 mg / kg.

Za popravljanje kakovosti vode bobnastih kotlov s tlakom nad 6,0 ​​MPa se v nekaterih primerih v zadnjem času v napajalno vodo dozira bodisi amoniak s hidrazinom bodisi komplekson.

Vodni način kotla hidrazin-amoniak, kisik, ki ostane po toplotnem odzračevanju, je vezan na hidrazin. Preostali ogljikov dioksid je vezan z amoniakom, doziranim v napajalno vodo, ki popolnoma nevtralizira CO 2 in poveča pH medija na 9,1 ± 0,1, kar pomaga zmanjšati stopnjo korozije. Kompleksni vodni način kotla poleg amoniaka in hidrazina vnaša v napajalno vodo tudi kompleksirno sredstvo - običajno etilen aminotetraocetno kislino (EDTA). To vodi do povečanja toplotne prevodnosti usedlin in njihovega premika na manj toplotno obremenjene površine (ekonomajzer). Pri 80-90 °C vodne raztopine EDTA in amoniaka tvorijo trisubstituirano amonijevo sol EDTA, ki v interakciji s produkti železove korozije (pri 110 °C - železov hemoksid) tvori železove kompleksonate, ki so dobro topni v vodi, ki pod delovanjem višje temperature vzdolž medija razpadejo s tvorbo goste plasti magnetita, ki izpade na notranji strani cevi, ki ščiti kovino pred korozijo.

Pri pretočnih kotlih, ki nimajo odpiranja, vse mineralne nečistoče, ki vstopajo vanj s napajalno vodo, kristalizirajo na površini in tvorijo obloge vodnega kamna ali pa jih odnese para iz kotla. V skladu s tem ima ravnovesje soli pretočnega kotla obliko

Soli trdote in produkti kovinske korozije se delno odlagajo na stene ogrevalne 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 add - dovoljena koncentracija te nečistoče v vodi; C min - minimalna topnost pri danem tlaku; C min add - dovoljene usedline v kotlu. Zgoraj so bile prikazane odvisnosti topnosti različnih mineralnih primesi od temperature vode. Primerjava koncentracij posameznih spojin v napajalni vodi z njihovimi topnostnimi značilnostmi omogoča ugotavljanje, ali se bodo usedline tvorile, in, če obstajajo, mesto, kjer se usedline začnejo, in hitrost njihove rasti.
Stopnja rasti usedlin, kg / (m 2 * leto), se določi na podlagi enačbe za spremembe entalpije in topnosti nečistoč vzdolž dolžine cevi po formuli

to pomeni, da je intenzivnost rasti usedlin sorazmerna derivatu topnosti glede na entalpijo in povprečno gostoto toplotnega toka na notranji površini cevi. Pri visokotlačnih kotlih se odlaganje soli začne, ko se vsebnost vlage v pari zmanjša na 50-20%, in konča, ko se para pregreje za 20-30°C. Največje odlaganje nečistoč se pojavi na območju, kjer je vlažnost pare manjša od 5 - 6%.

V pretočnih kotlih pri visokem in nadkritičnem tlaku je topnost številnih spojin, vključno s silicijevo kislino in natrijevim kloridom, precej visoka, njihova koncentracija pa ne doseže nasičenja v kotlu. Te nečistoče se odstranijo skupaj s paro in se skoraj ne odlagajo na grelno površino. Zato je dovoljena koncentracija silicijeve kisline in natrijevega klorida v napajalni vodi določena le s pogoji za zanesljivo delovanje turbin, v pretočnem delu katerih se lahko ob zmanjšanju tlaka pare tvorijo usedline.

Soli, ki se usedejo v kotlovskih ceveh, se med izklopom odstranijo z vodo in spiranjem s kislino. Izpiranje vode se izvede pri naslednjem postanku kotla z vodo pri temperaturi 100°C. Pranje s kislino se izvaja vsake 2-3 leta s šibko raztopino kromove ali klorovodikove kisline.

Prečiščevanje je odstranjevanje odvečnih trdotnih soli, alkalij, blata ipd. iz kotla skupaj s kotlovsko vodo, medtem ko se pihana voda nadomesti s napajalno vodo, ki ima nižjo vsebnost soli. Čiščenje je periodično in neprekinjeno. Periodično izpihovanje kotla se izvaja v rednih časovnih presledkih in je namenjeno predvsem odstranjevanju blata iz nižjih točk agregata, bobna in sita. Izvajati ga je treba za kratek čas, vendar z velikim izpustom kotlovske vode, ki med svojim gibanjem zajame blato, ki se nahaja v bobnu ali zbiralnikih, in ga odpelje ven v tako imenovani mehurček (ekspander), od koder ohlajena voda se odvaja v kanalizacijo.

Neprekinjeno pihanje mora med delovanjem kotla zagotavljati stalno odstranjevanje odvečnih soli iz kotlovne vode. Neprekinjeno izpihovanje se običajno izvaja iz zgornjega bobna kotla. Kotlovska voda za neprekinjeno izpihovanje se iz bobna odvaja v napravo, imenovano neprekinjen separator, v katerem se voda širi in para ločuje. Iz separatorja se para odvaja v deaerator napajalne vode, vroča voda po grelniku vode pa se pošlje v kanalizacijo.

Zaporni ventili (ventil ali zaporni ventil) ustreznega premera morajo biti nameščeni na vsako odpihovalno cev kotla. Za periodično izpihovanje kotla s tlakom nad 8 kg/cm2 je treba na cevovodih za prepihovanje zaporedno vgraditi dva zaporna elementa. Dovoljena je namestitev enega ventila za prezračevanje komor pregrelnika.

Na cevovodu za neprekinjeno izpihovanje mora biti poleg posebne krmilne naprave (zaporedno za njo).

nameščen zaporni ventil. Za neprekinjeno izpihovanje so za vsak kotel predvidene ločene cevi za izpihovanje.

9. Metode za pridobivanje čiste pare. Sheme struktur in načela delovanja ločevalnih naprav.

Metode čiste pare odvisno od vrste namestitve.

V pretočnem kotlu se delovni medij (voda) izhlapi brez ostankov. V tem primeru se del nečistoč odloži na grelne površine, del pa preide v paro in jo ta odnese. Z naraščajočim tlakom se koncentracija nečistoč v pari poveča, kakovost pare se približa kakovosti napajalne vode (slika 15.1). V pretočnem kotlu ni izpuha. Edini način za pridobitev čiste pare je izboljšanje kakovosti napajalne vode. Kakovost pare, ki jo proizvaja pretočni kotel, se normalizira glede na napajalno vodo [b].

V bobnastem kotlu je čistost nasičene pare in s tem pregrete pare določena s kakovostjo vode, iz katere je pridobljena. Nižja kot je koncentracija nečistoč v vreli vodi (ceteris paribus), čistejša je para. Prisotnost izpihovanja v bobnastih kotlih izboljšuje kakovost vode, ki kroži v krogu, vendar prevelik izpih zmanjšuje učinkovitost parne turbinske naprave zaradi toplotnih izgub s pihalno vodo.

Ločevanje kapljajoče vlage od pare. Za pridobitev čiste pare jo je najprej potrebno popolnoma posušiti, torej ločiti kapljice vlage iz parnega toka. Za ločevalne sisteme so postavljene naslednje osnovne zahteve: nizka vlažnost izhodne pare, visoka specifična parna obremenitev, nizek hidravlični upor.

Ločevanje vlage temelji na razliki v gostoti vode in pare. Na kapljico vlage v prostornini pare bobna delujeta dve nasprotno usmerjeni sili: dvig in gravitacija. Razmerje teh sil in trajanje udarca na kapljico vodita bodisi do ujetja kapljice s paro bodisi do posedanja na površini vode.

Oblikovane so ločevalne naprave za najbolj popolno ločitev vlage od pare. Pri vstopu mešanice pare in vode v parni prostor bobna so nameščeni odbojni ščiti. Pri udarcu v njih se kinetična energija curka mešanice pare in vode zmanjša, hitrost pare se zmanjša in glavna masa vode se loči od pare.

1) Za ločevanje majhne količine sorazmerno fino razpršene vlage iz toka pare se uporabljajo vodila ali protižaluti (slika 19.3). Ko curek mokre pare zadene vodilne žaluzije, se na slednjih oblikuje film vlage. Ta film pade na prihajajoče žaluzije in teče po njih v prostornino vode. Para po vodilnih loputah izstopa v prostornino pare.

2) Najboljši učinek za ločevanje pare od v njej vsebovanih kapljic vlage daje naravno ločevanje, ki nastane zaradi

razlika med specifično težo vode in pare. Za povečanje učinkovitosti naravnega ločevanja je potrebno zagotoviti enakomerno polnjenje parnega prostora s paro. V ta namen je v prostornini pare pred parne cevi nameščen perforiran ščit, ki sprejema paro (slika 19.5) 1 - parne cevi; 2 - gluhi ščit; 3 - perforiran potopljen ščit; 4 - vodilna rebra ščita; 5 - robovi ščita; 6 - oskrba z napajalno vodo; 7 - perforiran ščit za dovod pare; 8 - parne cevi; 9 - prepustne cevi.

2) Visok učinek ločevanja pare od vlage dosežemo v ciklonih (slika 19.6). Cikloni so nameščeni tako znotraj bobna kot zunaj njega. Najbolj razširjeni cikloni znotraj bobna. Mešanica pare in vode se dovaja tangencialno skozi dovodno cev in dovodna okna. Pod vplivom centrifugalne sile se vodne kapljice vržejo na stene, izstopajo na njih in tečejo navzdol. Para se dvigne in skozi perforirane plošče vstopi v parni prostor bobna.

splošne značilnosti

Zmanjšanje količine izpuha kotla lahko znatno zmanjša izgube energije, saj je temperatura vode za izpihovanje neposredno povezana s temperaturo pare, ki nastane v kotlu.

Ko voda izhlapi, v kotlu ostanejo raztopljene trdne snovi, kar vodi do povečanja skupne vsebnosti raztopljenih trdnih snovi v kotlu. Te snovi se lahko oborijo iz raztopine in tvorijo usedline, ki ovirajo prenos toplote. Poleg tega povečana vsebnost raztopljenih snovi prispeva k tvorbi pene in zavzemanju kotlovne vode s paro.

Za vzdrževanje koncentracije suspendiranih in raztopljenih trdnih snovi v določenih mejah se uporabljata dva postopka, od katerih se lahko vsak izvede samodejno in ročno:

• izpihovanje dna se izvaja za odstranjevanje nečistoč iz spodnjih delov kotla, da se ohranijo sprejemljive lastnosti prenosa toplote. Običajno se ta postopek izvaja ročno občasno (nekaj sekund vsakih nekaj ur);
• top blowdown je zasnovan za odstranjevanje raztopljenih nečistoč, ki se kopičijo blizu površine vode, in je praviloma neprekinjen proces, ki se izvaja samodejno.

Izpust vode za prepihovanje kotla povzroči izgube energije, ki znašajo 1-3 % proizvedene parne energije. Poleg tega so lahko dodatni stroški povezani s hlajenjem izpuščene vode na temperaturo, ki jo določijo regulativni organi.

Obstaja več načinov za zmanjšanje količine čiste vode:

• povratek kondenzata. Kondenzat ne vsebuje trdnih suspendiranih ali topnih nečistoč, ki bi se lahko nabrale v kotlu. Vrnitev polovice kondenzata zmanjša količino izpihovanja za 50 %;
• Glede na kakovost napajalne vode bo morda potrebno mehčanje, dekarbonizacija in demineralizacija vode. Poleg tega bo morda potrebno odzračevanje vode in njeno kondicioniranje z uporabo posebnih dodatkov. Zahtevana količina izpuha je določena s skupno vsebnostjo nečistoč v napajalni vodi, ki vstopa v kotel. Če se kotel napaja s surovo vodo, lahko razmerje izpihovanja doseže 7-8%; obdelava vode lahko to vrednost zmanjša na 3 % ali manj;
• lahko se razmisli tudi o možnosti namestitve avtomatskega sistema za nadzor izpihovanja. Takšni sistemi praviloma temeljijo na merjenju električne prevodnosti; njihova uporaba omogoča optimalno ravnovesje med zanesljivostjo in varčevanjem z energijo. Vrednost izpuha je določena na podlagi vsebnosti nečistoč z najvišjo koncentracijo in ustrezne mejne vrednosti za ta kotel (npr. silicij - 130 mg/l; kloridni ion<600 мг/л). Дополнительная информация по данному вопросу приведена в документе EN 12953 -10;
• spuščanje vode za izpihovanje pri srednjem ali nizkem tlaku, ki ga spremlja izhlapevanje, je še en način za izrabo del energije, ki jo ta voda vsebuje. Ta metoda je uporabna v tistih podjetjih, kjer je parno omrežje z nižjim tlakom od tistega, pri katerem se proizvaja para. Z vidika eksergije je ta rešitev lahko učinkovitejša kot preprosto pridobivanje toplote iz izpihane vode z uporabo toplotnega izmenjevalnika.

Termično odzračevanje napajalne vode vodi tudi do 1-3-odstotnih energetskih izgub. Postopek odzračevanja odstrani CO 2 in kisik iz napajalne vode pod tlakom pri približno 103 °C. Ustrezne izgube je mogoče zmanjšati na minimum z optimizacijo pretoka pare v deaeratorju.

Koristi za okolje

Energijska vsebnost vode za izpihovanje je odvisna od tlaka kotla. Ustrezna odvisnost je predstavljena v tabeli. Vrednost izpuha je izražena kot odstotek celotne porabe napajalne vode. Tako vrednost izpuha 5 % pomeni, da se 5 % napajalne vode, ki vstopa v kotel, porabi za izpihovanje, preostanek pa se pretvori v paro. Očitno lahko zmanjšanje količine izpuha zagotovi prihranke energije.

Poleg tega bo zmanjšanje količine izpuha zmanjšalo količino odpadne vode, pa tudi stroške energije ali hladu za kakršno koli hlajenje teh voda.

Vpliv na različne komponente okolja

Izpusti kemikalij, ki se uporabljajo za čiščenje vode, regeneracijo ionskih izmenjevalnih smol itd.

Informacije o proizvodnji

Optimalno količino izpuha določajo različni dejavniki, vključno s kakovostjo napajalne vode in s tem povezanimi postopki obdelave vode, hitrostjo povratka kondenzata, vrsto kotla in delovnimi pogoji (pretok vode, delovni tlak, vrsta goriva itd.). Praviloma je razmerje izpihovanja 4-8 % sveže vode, ki se dovaja v kotel, lahko pa tudi do 10 % v primeru visoke vsebnosti raztopljenih trdnih snovi v dopolnilni vodi. Za optimizirane kotlovnice vrednost izpuha ne sme presegati 4 %. V tem primeru je treba vrednost izpihovanja določiti glede na vsebnost aditivov (sredstvo proti penjenju, absorber kisika) v obdelani vodi in ne glede na koncentracijo raztopljenih soli.

Uporabnost

Zmanjšanje vrednosti izpihovanja pod kritično raven lahko povzroči težave s penjenjem in luščenjem. Za znižanje te kritične ravni se lahko uporabijo drugi zgoraj opisani ukrepi (povrat kondenzata, obdelava vode).

Nezadostne količine čiščenja lahko povzročijo obrabo in poškodbe opreme, prevelike količine čiščenja pa lahko zapravljajo energijo.

Ekonomski vidiki

Možni so znatni prihranki energije, reagentov, vode in hladu, zaradi česar je ta pristop uporaben v skoraj vseh situacijah.

Izvedbeni motivi

• gospodarskih premislekov
• zanesljivost proizvodnega procesa.

Prirejeno iz "Dokumenta iz ozadja o najboljših razpoložljivih tehnikah energetske učinkovitosti"

Da bi dodajte opis tehnologije za varčevanje z energijo v Katalog, izpolnite vprašalnik in ga pošljite na z oznako "v katalog".