11. Способи загального та індивідуального промивання пароперегрівників.

У пароперегрівнику пара перегрівається до заданої температури. З підвищенням тиску і температури перегрітої пари частина теплоти, передана в пароперегрівник, відносно загального приросту ентальпії води в агрегаті дуже зростає і пароперегрівник стає одним з основних теплосприймальних елементів котельного агрегату.

Для виготовлення труб-пакетів пароперегрівника, що працюють у дуже важких температурних умовах, застосовуються дорогі леговані сталі.

За видом теплообміну пароперегрівники поділяються на конвективні, напіврадіаційні і радіаційні; за розміщенням змійовиків – на вертикальні і горизонтальні.

У старих конструкціях котлів застосовувались конвективні пароперегрівники, розміщені за потужним котельним пучком у ділянці помірних температур газів. Конструктивна схема їх була дуже проста, вони складались з горизонтальних або вертикальних змійовиків, приєднаних до колекторів (камер) насиченої і перегрітої пари розвальцьовкою.

У сучасних агрегатах застосовуються більш складні за схемою і конструкцією комбіновані пароперегрівники, що складаються з радіаційної, напіврадіаційної і конвективної частин.

Характеристика перегрівника – це залежність температури перегрітої пари від міри навантаження котла. У конвективному перегрівнику із зростанням навантаження температура перегрітої пари підвищується, в радіаційному, навпаки, знижується, напіврадіаційний перегрівник має плавну характеристику, температура пари на виході з нього із зміною навантаження змінюється в невеликих (до 10° С) межах.

Розмір поверхні нагріву і умови роботи труб конвективного перегрівника залежать від прийнятої схеми руху пари і димових газів. Перевага протитокової схеми – більш високий середній температурний напір у ділянці перегрівника і через це менша поверхня нагріву його; недолік – важчі умови роботи металу останніх за ходом пари ділянок змійовика. При прямотоковій схемі умови роботи металу полегшуються, але потрібна більша поверхня нагріву перегрівника. Щоб поєднати переваги тієї і другої схем, застосовують змішану схему комбінованої течії.

З барабана, котлоагрегату високого тиску ПК-10 з вертикальними змійовиками, пара по перепускних трубах, розміщених під стельовим перекриттям котла, надходить у колектор насиченої пари, з нього – в змійовики другої за ходом газів частини перегрівника, а потім – у проміжний колектор. У широкому по фронту агрегаті великої потужності треба вживати заходів для того, щоб забезпечити теплову й температурну рівномірність роботи змійовиків перегрівника. З цією метою пару перекидають з колектора в бічні короткі колектори, з яких пара надходить у бічні пакети змійовиків першої за ходом газів частини перегрівника, збирається в змішувальному колекторі, виходять з нього в центральний пакет змійовиків і потім надходить у центральний вихідний колектор перегрітої пари.

Друга частина перегрівника виконана з труб 38 ´ 4,5 мм з вуглецевої сталі, перша частина – з труб 42 ´ 6 мм з малолегованої хромомолібденової сталі, змійовики приєднуються до колекторів приварюванням.

Щоб, котла високого тиску, пароперегрівник працював надійно, треба рівномірно розподіляти пару по змійовиках. Цього досягають вибором раціональної схеми підведення пари до колекторів і зміною швидкості пари в колекторах і змійовиках. Швидкість пари в осьовому напрямку в колекторі повинна бути мінімальною, а швидкість пари в змійовиках значною. Для цього розподіляють підведення пари до колектора і доводять швидкість пари в змійовиках котлів високого тиску до 10–15 м/сек. Спад тиску пари в перегрівнику звичайно допускається до 10% від тиску пари в котлоагрегаті.

Для нормальної роботи котлів дуже важливе значення має регулювання температури перегрітої пари за допомогою комбінованих перегрівників з плавною характеристикою, регулювання по газовій стороні (поворотними пальниками, шиберами і т. п.), регулювання по паровій стороні. У сучасних агрегатах як основний і найбільш надійний застосовується швидкий і тонкий метод регулювання по паровій стороні впорскуванням конденсату в потік пари. Це здійснюється в пароохолодниках змішувального типу. В агрегатах надвисокого і надкритичного тиску впорскування провадиться в двох точках парового тракту: в початковій його частині і поблизу вихідного колектора, там, де ентальпія пари на 125–210 кдж/кг менша від кінцевої її ентальпії, що відповідає температурі перегрітої пари у вихідному колекторі.

12. Водно-хімічний режим тракту живильної води і зворотних конденсатів, котлів з багаторазовою циркуляцією: запобігання корозії, кальцієвому та магнієвому накипотворенню, утворенню безкалієвих силікатних, залізних і мідних накипів, шлакове і безперервне продування котлів, ступінчасте випарювання і промивання пари, нормування якості постачальної та котлової води.

Погіршення якості живильної води зазвичай є наслідком появи шкідливих домішок в одному з потоків, що надходять в деаератори.

На ряді електростанцій погіршення якості живильної води котліввідбувається через незадовільну роботу випарників.

Промивально-сепараційні схема допускає деяке погіршення якості живильної води яке може мати місце в експлуатації.

Поряд з цим промивка пара при забезпеченні необхідної його чистоти ітій же величині продування, що і при ступінчастому випаровуванні, дозволяє піти на деяке погіршення якості живильної води. Це особливо важливо у відношенні кремнекислоти, так як дозволяє в ряді випадків обмежитися Н - Na-катіон-печних водопідготовкою, не вдаючись дозабезпе-кремпіваіію. Як це видно з фіг.

Такий корозії сприяють погіршення якості живильної води за вмістом заліза і міді, а також ефект ховання солей, зокрема фосфатів.

Конденсат турбін першої черги, починаючи з 1965 р., періодично бувнезадовільної якості через часті і великих присосів охолоджуючої води. Це призводило до погіршення якості живильної води і відкладенням солей в котлі і турбіні, тому Урал - ОТІ і ХТГЗ були розроблені схеми і технологія експлуатаційних пароводянихпромивок турбін і котлів. Промивання котла проводилась по черзі для кожного корпусу; при цьому скид пароводяної суміші здійснювався через сепаратори в проміжний бак, а конденсатор працював по розімкнутої схемою.

Практично це може призводити до тимчасовогопогіршення якості живильної води більш ніж на порядок і не повинно допускатися.

Котел ТГМ-96Б на 480 т /год, 140 кгс /см2. Ці котли продуктивністю 480 т /год призначалися для роботи на ТЕЦ великих заводів, де велика кількість jiapa низького тиску витрачається навиробничі потреби і потім частково повертається на ТЕЦ у вигляді конденсату. Була врахована можливість періодичного забруднення конденсату та погіршення якості живильної води котлів. Для таких котлів була визнана недоцільною установка двосвітних екрану,в якому пароутворення відбувається найбільш інтенсивно і труби якого, як показав досвід експлуатації окремих котлів ТП-85 і ТГМ-84 певреждаются при порушеннях водного режиму.

Є позитивні результати опробування безфосфатні режиму також і в котлахбез ступінчастого випару, що харчуються водою високої якості. Так як при тривалій роботі ТЕС не виключені випадки погіршення якості живильної води через присосів в конденсаторах, мережевих подогревателях і неполадок в роботі водопідг-товітельних обладнання,пристрої для введення та дозування розчину фосфатів передбачаються для всіх барабанних котлів. При безфосфатні режимі установка для фосфатування котлової води повинна постійно перебувати в робочому стані і бути готовою до пуску в будь-який момент, коли в цьомувиникає необхідність. При погіршенні якості живильної води від безфосфатні режиму переходять до одного з розглянутих раніше режимів фосфатування котлової води. Безфосфатний режим до теперішнього часу не є достатньо відпрацьованим. Підвищити йогонадійність для барабанних котлів високого і надвисокого тиску можна застосуванням конден-сатоочісткі, як це робиться на блочних ТЕС СКД.

У прямоточних котлах докритичних параметрів, які не мають 100% - ної конденсатоочісткі, в кінці зони випаровування завждиутворюються відкладення, що містять сполуки кальцію і магнію. Накопичення відкладень, що містять сполуки кальцію і магнію, при виконанні норм якості живильної води відбувається повільно; погіршення якості живильної води веде до прискорення забрудненняповерхонь нагріву. Так як в казані не можна допускати накопичення таких кількостей відкладень, які приводили б до перегріву металу, то при експлуатації прямоточних котлів виникає необхідність періодичного видалення утворилися відкладень.

При цьомуслід враховувати і кількість солей, що вимиваються з поверхні нагрівання при водних відмивки, а також тимчасове погіршення якості живильної води в перші години після растолок.

Велике значення в поліпшенні якості живильної води мало та обставина, щоперсонал турбінного цеху швидше реагував на сигнали хімцеху про погіршення якості складових живильної води і більш ретельно усував підсмоктування в конденсатори охолоджуючої води, а хімічний цех поліпшив контроль. Зазначеним контролем можна виявити лишезначне для прямоточних котлів погіршення якості живильної води.

Є позитивні результати опробування безфосфатні режиму також і в котлах без ступінчастого випару, що харчуються водою високої якості. Так як при тривалій роботі ТЕС невиключені випадки погіршення якості живильної води через присосів в конденсаторах, мережевих подогревателях і неполадок в роботі водопідг-товітельних устаткування, пристрої для введення та дозування розчину фосфатів передбачаються для всіх барабанних котлів.При безфосфатні режимі установка для фосфатування котлової води повинна постійно перебувати в робочому стані і бути готовою до пуску в будь-який момент, коли в цьому виникає необхідність. При погіршенні якості живильної води від безфосфатні режиму переходять доодному з розглянутих раніше режимів фосфатування котлової води. Безфосфатний режим до теперішнього часу не є достатньо відпрацьованим. Підвищити його надійність для барабанних котлів високого і надвисокого тиску можна застосуванням конден-сатоочісткі, якце робиться на блочних ТЕС СКД.

Забезпечують роботу парогенератора з постійним навантаженням. Знижують також рівень котлової води. Посилюють контроль за якістю пара і котлової води. При тривалому погіршенні якості живильної води проводять експлуатаційніспостереження.

При перевищенні норм жорсткості конденсату виявлення й усунення причин цього порушення мають здійснюватися негайно після його виявлення. Тільки на енергоблоках, обладнаних 100% - ної конденсатоочісткой, допускається тимчасова робота ізжорсткістю конденсату вище встановленої норми тривалістю не більше 4 діб. При цьому конденсатоочістка повинна ефективно видаляти всі домішки і не повинні перевищуватися норми якості живильної води. Pабота з підвищеною жорсткістю більше 4 діб може призвести довиснаження фільтрів конденсатоочіст-ки і погіршення якості живильної води, що неприпустимо. Важливо зазначити, що вказаний строк встановлено для випадку, коли фільтри конденсатоочісткі повністю отрегенеріровани. Якщо ж до моменту погіршення якості конденсатуконденсатоочістка після чергової регенерації фільтрів вже відпрацювала частина звичайного межрегенераціонного періоду, термін роботи з підвищеною жорсткістю повинен бути скорочений і одночасно повинні бути вжиті заходи по відновленню працездатності фільтрів. 

Крім добавка до складу живильної води ТЕЦ входять багато потоки: виробничий і турбінний конденсати; конденсати підігрівачів сирої, підживлювальної і теплофікаційної води; вода з дренажних баків і баків низьких точок та ін Доцільно хоча б періодичнепроведення балансу складових живильної води по залізу та іншим домішкам для оцінки впливу окремих потоків на якість живильної води. Наприклад, конденсат баків нижніх точок і дренажних баків в кількісному балансі живильної води може складати всьогокілька відсотків. Однак вміст заліза в цих конденсатах іноді досягає декількох міліграмів на кілограм. Нерідко всякого роду зміни в схемах дренажних, конденсатних та інших трубопроводів не знаходять відображення в технічній документації, про цізмінах забувають, що потім ускладнює оперативний пошук джерела погіршення якості живильної води. Про важливість врахування багатьох елементів теплової схеми свідчать, зокрема, такі приклади. На одній ТЕЦ періодично порушувалося якість живильної води повсіма показниками, крім жорсткості, причому персонал не зміг своєчасно з'ясувати причину такого порушення. Виявилося, що періодично через несправність регулятора рівня розширювач безперервного продування переповнювався і котельна вода надходила в деаератори. В іншомувипадку на заповнення гідрозатвори деаератора в якості резерву була підведена сира вода, що призводило до підвищення жорсткості живильної води. Іноді дренажі схем парового опалення заводять тільки в дренажні баки, так що при обпресування цих схем сирою водоюостання надходить у цикл живлення котлів. У ряді випадків миючі розчини зі схеми хімічного очищення потрапляли в живильний тракт працюючих котлів в результаті встановлення арматури (замість видимого розриву) між промивної і експлуатаційної схемами. Перелік такихі подібних порушень, на жаль, досить значний.

Тривалий час воно складало 100 - 300 мкг /кг О2 а в 1969 р. після проведення низки робіт з ущільнення тракту знизилося до 50 - 90 мкг /кг Oz. У більшості випадків конденсатоочісткі справлялися з присосами охолоджуючої води, але іноді жорсткість конденсату досягала 400 - 1200 мкг-екв /кг, внаслідок чого доводилося відключати блок. Одним із серйозних порушень водного режиму блока № 4 був випадок попадання в тракт живильної води сірчаної кислоти при регенерації ФСД, однак після переведення фільтрів на виносну регенерацію іонітів ця небезпека була ліквідована. Одним з джерел погіршення якості живильної води є технічна аміачна вода, застосовувана для амінірованіе живильної води.

При роботі енергоблоків в сталому режимі і відповідно до рекомендованими ПТЕ показниками на поверхнях нагріву утворюється захисний шар окислів, що оберігає метал від корозії. У процесі пусків і зупинок, а також під час простоїв обладнання без консервації відбувається порушення міцності захисного шару, перехід відкладень у вигляді суспензії в теплоносій, що призводить до забруднення його сполуками заліза. Порушення щільності захисних плівок стимулює перебіг електрохімічної корозії, що також веде до збагачення середовища сполуками заліза і міді. У зв'язку з цим кожен пуск тягне за собою погіршення показників водного режиму. Якщо ж пуск обладнання проводиться вперше або після капітального або поточного ремонту, то погіршення якості живильної води і пари обумовлюється також забрудненнями, внесеними у обладнання під час монтажу або ремонту. Особливо помітно це відбивається на концентрації кремнекислоти і з'єднань жорсткості.

Ступінь впливу окремих факторів неоднакова. Знос окремих вузлів котла залежить головним чином від режиму навантаження і якості первинного енергоносія. Pабота котла із змінним навантаженням прискорює знос топкових пристроїв і поверхонь нагріву. Наприклад, підвищення зольності веде до більш інтенсивного стирання поверхонь нагріву золою. На знос окремих вузлів котла помітно впливають і умови експлуатації. Наприклад, внутрішній знос котлових труб прискорюється від погіршення якості живильної води.

Збільшують продувку для підтримки нормальної якості котлової води. Якщо це не вдається, знижують навантаження. Забезпечують роботу парового котла з постійним навантаженням. Знижують рівень котлової води. Посилюють контроль за якістю пара і котлової води. При тривалому погіршенні якості живильної води проводять експлуатаційні спостереження і встановлюють новий режим.