2.4. Регулювання живлення барабанних парогенераторів водою.

В рівновахному стані роботи парогенератора кількість води, яка надходить в барабан повинна відповідати кількості пари, що продукується. Показником цієї рівноваги є рівень Н_б води в барабані. Зменшення рівня нижче від місця під’єднання опускних труб циркуляційного контура приводить до порушення живлення та охолодження водою підіймальних труб, що може викликати їх перепалювання. Надмірне підвищення рівня може погіршити роботу сепараційних пристроїв барабана, викликати передчасне «засолювання» пароперегрівача, а також занесення частинок (крапель) води до турбіни, які механічно можуть пошкодити її ротор і лопатки. Тому встановлені максимально допустимі відхилення рівня води від його середнього значення в межах ±100 мм.

За своїми динамічними властивостями при небалансі витрати води і пари рівень Н_б в барабані є інтегруючою ланкою. Проте, при зміні навантаження (витрати пари) цей процес має свої особливості. Так, в перший момент, при збільшенні витрати пари рівень води в барабані також збільшується, оскільки, різко зменшується тиск пари. Це, в свою чергу, приводить до збільшення кількості пари в підіймальних трубах циркуляційного контуру і до зростання рівня. Але після стабілізації тиску, що відповідає новому значенню витрати пари, зміна рівню буде проходити відповідно до рівняння матеріального балансу, тобто зменшуватись.

Це можна проілюструвати на прикладі динамічних характеристик котла типу ТП-87 за рівнем Н_б води в барабані при збуреннях: а) – витратою D_жв живильної води; б) – витратою D_пп перегрітої пари

Витрата живильної води зменшилася при незмінній паропродуктивності

Збільшилася паропродуктивність при незмінній витраті живильної води

Описане явище називається набряканням (спучуванням, обдиманням, роздуванням) рівня. Це наклало свій відбиток на схему регулювання рівня.

Регулятор повинен забезпечувати постійність середнього значення рівня, незалежно від навантаження парогенератора та інших збурень. В перехідних режимах для забезпечення малих відхилень рівня регулятор повинен підтримувати постійність співвідношення витрат живильної води і пари, тобто бути також регулятором відношення. Це завдання виконується трьоімпульсним регулятором живлення.

ФСА рівня в барабані подана на рисунку:

1.Барабан

2.Водяний економайзер

3.Пароперегрівник

4.Регулюючий клапан живильної води

1-1-ПВП рівня(наприклад дифманометричний)

1-2,1-3-ПВП витрат відповідно пари та води

1-4-регулятор живлення(рівня в барабані)

1-5-задавач

1-6-виконавчий механізм.

Регулятор 1-4 переміщає регулюючий живильний клапан 4 при появі сигналу небалансу між витратами води D_жв і пари D_пп. Крім цього він діє на клапан 4 при відхиленнях рівня Н_б від заданого значення, яке задається та змінюється задавачем 1-5. Ця схема є найбільш поширеною на потужних енергетичних барабанних парогенераторах.