11.7.Образование отложений примесей в пароводяном тракте барабанного котла.

11.7.1.Удаление примесей с непрерывной продувкой воды из водяного тракта барабанного котла.

Для того чтобы ограничить рост отложений, в барабанных котлах организуется непрерывная продувка- удаление из водяного тракта барабанного котла небольшого количества котловой воды Dпр с большей концентрацией примесей С_пр.

На (рис. 11.29) показана принципиальная схема устройства продувки воды из барабана котла, в которую включены расширитель 6 и поверхностный теплообменник 9 для утилизации теплоты продувочной воды и, частично, для сокращения потерь воды путем подачи пара 7, образовавшегося в расширителе, в деаэратор.

Составим баланс потоков воды и пара с указанием соответствующих концентраций. В барабан с питательной водой за 1 ч вносятся примеси в количестве D_п.в С_п.в, а уходят: с паром DС_п, с продувочной водой D_прС_пр. Часть примесей образует отложения в трубах D_п.в DС_отл. С учетом этих потоков примесей составим солевой баланс барабана

11.7.2.Организация ступенчатого испарения в барабанном котле.

Увеличение доли продувки приводит к уменьшению примесей в котловой воде С_к.в (11.42) и в насыщенном паре С_п (11.41), но увеличивает потери теплоты и воды с продувочной водой. Улучшить качество котловой воды и пара без увеличения продувки барабанного котла можно путем организации ступенчатого испарения.

Существуют различные способы организации ступенчатого испарения, в частности внутри барабана устанавливают перегородку (рис.11.31,а,б, рис.11.31,в,г)

Питательная вода поступает в отсек 7, в который включены некоторые контуры циркуляции. Часть воды испаряется в них, при этом образуется пар в количестве D_I (доля его n_I = D_I /D). Оставшаяся вода перетекает через отверстие в перегородке во второй отсек. В контурах циркуляции, включенных в этот отсек, вода испаряется с образованием пара D_II (n_II = D_I1/D). Продувка котла производится из второго отсека, причем С_к.вI = C_к..вII

Определим С_к.вI и С_к.вII. Для первого отсека по (11.42)

(11.44)

где продувка первого отсека равна паропроизводительности второго отсека n_II и продувке котла

(11.45)

Если принять при двухступенчатой схеме n_II = 20%, n_I = 80%, К_вI = 0, р = 1%, то получим степень концентрации γ_I примеси в первом отсеке

(11.46)

Следовательно, в первом отсеке котловая вода стала чище примерно в 20 раз (101:4,8) по сравнению с одноступенчатой схемой.

Для второго отсека питательной водой является котловая вода первого отсека с концентрацией примесей С_к.вI

(11.47)

Отношение γ_II при К_вII = 0 и р = 1 %

(11.48)

По отношению к С_п.в

(11.49)

Концентрация примесей в котловой воде второй ступени значительно выше, чем в первой ступени (в 21 раз), и соответствует концентрации в одноступенчатой схеме. Поэтому первый отсек называют чистым, а второй отсек - солевым. Выигрыш ступенчатого испарения заключается в том, что 80% котловой воды и, следовательно, пара получаются значительно чище (в 20 раз при р = 1%, К_в = 0, n_I = =80%), только 20% котловой воды и пара имеют такую же концентрацию.