12.2. Системи підготовки живильної води

Сучасні котли працюють на суміші конденсату з виробленого ними пару і хімічно очищеної води або дистиляту, що поповнює втрати робочого тіла. На конденсаційних районних електростанціях втрати конденсату пари складають 0,5—1 %. На промислових ТЕЦ втрати конденсату складають 20—40, а у виробничих котельних установках можуть досягати 70 % і більш. Поповнення втрат конденсату в установках з котлами низького, середнього і високого тиску звичайно здійснюється хімічно очищеною природною водою. Добавка до конденсату дистиляту застосовується для живлення прямоточних котлів з високими і надвисокими параметрами пари.

На рис.12.3 показана принципова схема живлення котлів ТЕЦ, що має турбіни з регульованим відбором пари на виробництво і нерегульованими відборами для регенеративного підігріву живильної води. Додаткова вода, що поповнює втрати конденсату після хімічного очищення, поступає в деаератор, в який подається також конденсат від турбіни, від виробничих споживачів (після його очищення) і з регенеративних підігрівачів. Після видалення в деаераторі розчинених в живильній воді газів О₂ і СО₂ вода подається живильними насосами через регенеративні підігрівачі високого тиску в котел.

Для котлів при тиску менше 10 МПа застосовуються спрощені методи очищення додаткової води.

Для котлів високого тиску поповнення втрат пари і конденсату здійснюється знесоленою водою, що готується методом хімічного обезсолювання початкової маломінералізованої води із застосуванням іонітів в Н—ОН формах, з врахуванням вимог захисту навколишнього середовища. Для очищення високомінералізованої води застосовуються випарні установки. Живильна вода випарників повинна за якістю відповідати живильній воді котлів при тиску 4 МПа.

Видалення газів, розчинених у воді (О₂, СО₂) здійснюють термічною деаерацією води. Застосовуються атмосферні деаератори на тиск 0,12 МПа, деаератори підвищеного тиску — 0,4 МПа і вакуумні деаератори.

12.3. Водний режим і продування котла

У барабанних котлах з природною і багатократною примусовою циркуляцією для виключення можливості утворення накипу необхідно, щоб концентрація солей у воді була нижче критичної, при якій починається їх випадання з розчину. З метою підтримки необхідної концентрації солей, з котла продуванням виводиться деяка частина води і разом з нею видаляються солі в такій кількості, в якій вони поступають з живильною водою. В результаті продування кількість солей, що міститься у воді, стабілізується на допустимому рівні, що виключає їх випадання з розчину. Застосовують безперервне і періодичне продування котла. Безперервне продування забезпечує рівномірне видалення з котла накопичених розчинених солей і здійснюється з місця найбільшої їх концентрації у верхньому барабані. Періодичне продування застосовується для видалення шламу, що осів в елементах котла, і проводиться з нижніх барабанів і колекторів котла через кожні 12—16 год.

Вода безперервного продування подається в розширювач, де підтримується тиск менший, ніж в котлі. У результаті частина продувної води випаровується і пар, що утворився поступає в деаератор. Вода, що залишилася в розширювачі, видаляється через теплообмінник і після її охолодження зливається в дренажну систему.

Безперервне продування р, %, встановлюється по допустимій концентрації у воді котла розчинних домішок, найчастіше по загальному солевмісту, і виражається у відсотках від паропродуктивності котла

,

(12.1)

де D_пр і D - витрати продувної води і номінальна паропродуктивність котла , кг/год.

Витрата живильної води D_п.в за наявності безперервної продувки складає

.

(12.2)

Кількість води, що видаляється безперервним продуванням, встановлюється з рівняння сольового балансу котла

,

(12.3)

де , і - солевміст живильної води, пари і продувної води, мг/кг; - кількість речовин, що відкладаються на поверхнях нагріву, віднесена до 1 кг одержуваної пари, мг/кг.

Правилами технічної експлуатації безперервне продування при живленні котла сумішшю конденсату і знесоленої води або дистиляту повинна бути 0,5; при добавці до конденсату хімічно очищеної води — не більше 3%; якщо втрати пари, що відбирається на виробництво, перевищують 40 % — не більше 5 %.

При вказаних нормах продування і частковому використанні теплоти продувної води втрати теплоти з продуванням складають 0,1—0,5 % теплоти палива.

Солі, що осіли на трубах котла усувають в періоди зупинки водною і кислотною промивкою. Водну промивку здійснюють при черговій зупинці котла, водою з температурою 100 °С. Кислотна промивка здійснюється через кожні 2 - 3 роки слабким розчином хромової або соляної кислоти.