2.2. Барабан и выносные сепарационные циклоны

Котельный агрегат имеет один барабан с внутренним диамет­ром 1800мм и толщиной стенки 94 мм и четыре выносных циклона диаметром 427x35 мм. Барабан и циклоны входят в пароводяной контур котла и расположены над потолочным перекрытием потолочной камеры. Барабан служит для:

– равномерной подачи котловой воды в топочные экраны через водоопускные трубы и нижние камеры экранов;

– отделение влаги из пароводяной смеси (сепарации пара) до поступления пара в пароперегреватель;

– ограничения солесодержания в котловой воде, образования ступеней испарения в барабане.

Выносные циклоны являются дополнительным элементом барабана и образуют II ступень испарения - контура циркуляции котловой воды с наибольшим содержанием соли, откуда производится непрерывная продувка котловой воды, т.е. удаление воды с наибольшим солесодержанием.

Сепарационное устройство барабана выполнено с применением: внутрибарабанных циклонов на выходной части которых установлены жалюзийные сепарационные решетки; устройства для барбатажной промывки пара; жалюзийным паросепаратором и дырчатым листом, установленным в верхней части барабана.

Отделение пара из пароводяной смеси, поступающей из топочных экранов, во внутрибарабанных циклонах обеспечивается за счет завихрения пароводяной смеси в улитках циклонов. Дополнительно для осушения пара установлен дырчатый лист. Из циклона пар направляется в верхнюю часть барабана, а затем через дырчатый лист в пароперегреватель.

Ввод пароводяной смеси из топочных экранов, за исключением двух (правых и левых) крайних боковых, осуществляется к внутрибарабанным циклонам, которые стекают по стекам вниз, а пар направляется, пройдя через жалюзийные решетки по выходе циклонов, на промывочное устройство - барбатажный лист. Сверху на барботажный лист подается часть (50%) питательной воды вводимой в барабан, а снизу через отверстия в листе поступает пар, направляемый из циклонов. При прохождении паровых пузырей сквозь слой питательной воды происходит растворение содержащейся в паре кремневой кислоты и других солен. Далее пар освобождается от влаги в жалюзийных сепараторах, а затем дополнительное освобождение его от влаги происходит в дырчатых листах, расположенных в верхней части барабана, по выходе пара из барабана. Другая часть (50%) питательной воды, поступающей в барабан и не участвующая в барбатажной промывке пара, направляется в дырчатую трубу - коллектор, расположенную вдоль барабана в нижней его части. Из барабана по водоопускный трубам котловая вода поступает в нижние коллектора топочных экранов, тем самым осуществляется циркуляция котловой воды с образованием в экранных трубах пароводяной смеси. Часть воды из крайних отсеков барабана поступает в циклоны, оттуда расходуется для питания водой через водоопускные трубы боковых панелей и для организации постоянной продувки котловой воды, наибольшей по солесодержанию питательной воды.

Барабан котла толстостенный с толщиной стенки 94 мм. Поэтому важно не допускать больших температурных перекосов не более 400С во избежание трещинообразования. С этой целью на барабане предусмотрена схема водяного обогрева и теплового контроля во время растопки котла. Для обеспечения продольного температурного расширения барабан устанавливается на две роликовые опоры.

Таганрогский котельный завод изготовлял котлы типа ТП-80 с циркуляционными контурами по трехступенчатой схеме испарения. Первая ступень состоит из цилиндрической части барабана и соответствующих контурных панелей топочных экранов, вторая ступень испарения образуется из боковых отсеков барабана в результате отделения от цилиндрической части барабана левой и правой перегородками. В разделительных перегородках имеется соединительное окно с определёнными размерами для прохода питательной воды из первой ступени испарения. Третья ступень испарения состоит из двух выносных циклонов и двух боковых крайних панелей топочных экранов. В связи с тем, что котлы II очереди ТЭЦ питаются питательной водой более высокого качества, было принято решение перейти на двухступенчатую схему испарения за счет ликвидации второй ступени испарения.

Разделительные перегородки барабана были в основном вырезаны и таким образом были соединены, первая и вторая ступени испарения - в одну ступень.

Сейчас на котлах II очереди существует двухступенчатая схема испарения. В первую ступень испарения входит: барабан и все панели топочных экранов, кроме двух панелей (крайних боковых панелей), которые вместе с выносными циклонами составляют вторую ступень испарения.

Колебания уровня воды в барабане допускается заводом-изготовителем в пределах  75 мм от нормального уровня. Понижение уровня воды до 150 мм может привести:

а) к воронкообразованию и захвату вместе с котловой водой насыщенного пара, т.е. к образованию паровых мешков, которые являются причиной разрывов экранных труб;

б) к увеличению накипи экранных труб, т.к. наличие насыщенного пара в котловой воде приводит к более интенсивному выпару солей.

Повышению уровня воды до 150 мм и выше приводит к захвату котловой воды с паром отводимым в пароперегреватель и далее в турбину, что недопустимо, т.к. снижается надежность пароперегревателя и лопаток турбин из-за заноса их солями.

Для контроля за уровнем воды в барабане установлены водоуказательные колонки на барабане и уровнемеры на щите управления. Предусмотрена автоматика питания водой барабана и технологические защиты по повышению и понижению уровня воды в барабане.