Непрерывная и периодическая продувка котла. Продувка котла: порядок выполнения, назначение

В барабанных котлах с естественной и многократной принудительной циркуляцией для исключения возможности образования накипей необходимо, чтобы концентрация солей в воде была ниже критической, при которой начинается их выпадение из раствора. С целью поддержания требуемой концентрации солей из котла продувкой выводится некоторая часть воды и вместе с ней удаляются соли в таком количестве, в каком они поступают с питательной водой. В результате продувки количество солей, содержащееся в воде, стабилизируется на допустимом уровне, исключающем их выпадение из раствора. Применяют непрерывную и периодическую продувки котла. Непрерывная продувка обеспечивает равномерное удаление из котла накопившихся растворенных солей и осуществляется из места наибольшей их концентрации в верхнем барабане. Периодическая продувка применяется для удаления шлама, осевшего в элементах котла, и производится из нижних барабанов и коллекторов котла через каждые 12-16 ч.

Схема непрерывной продувки котлов показана на рис. 12.5. Вода непрерывной продувки подается в расширитель, где поддерживается давление меньшее, чем в котле. В результате часть продувочной воды испаряется и образовавшийся пар поступает в деаэратор. Оставшаяся в расширителе вода удаляется через теплообменник и после ее охлаждения сливается в дренажную систему.

Непрерывная продувка р, %, устанавливается по допустимой концентрации в воде котла растворимых примесей, чаще всего по общему солесодержанию, и выражается в процентах паропроизводительности котла:

где D np и D - расходы продувочной воды и номинальная паропроизводительность котла, кг/ч.Расход питательной воды D n.в. При наличии непрерывной продувки составляет

Количество воды, удаляемое непрерывной продувкой, устанавливается из уравнения солевого баланса котла

где D n.в - расход питательной воды, кг/ч; S n.в, S n и S np - солесодержания питательной воды, пара и продувочной воды, кг/кг; 50 Тл - количество веществ, отлагающихся на поверхностях нагрева, отнесенное к 1 кг получаемого пара, мг/кг.

В котлах низкого и среднего давления количество солей, уносимых паром, незначительно, и член D Sn в уравнении (12.3) можно приравнять нулю.Нормальный водный режим котла не допускает отложение солей на поверхностях нагрева, и член D S0 в этом уравнении также должен быть равен нулю. Тогда количество воды, удаляемое с продувкой,

Подставляя значение D пв из выражения (12.2) с учетом формулы (12.1), определяем продувку, %,

В котлах высокого давления уносом паром примесей вследствие растворимости в паре гидроксидов металлов и SiО 2 , а также отложением их пренебрегать нельзя и величину продувки следует определять с учетом члена D S и уравнения (12.3) по формуле

Применение непрерывной продувки, являющейся основным средством поддержания требуемого качества воды барабанного котла, связано с увеличением расхода питательной воды и тепловыми потерями. На каждый килограмм продувочной воды расходуется теплота, кДж/кг,

где h np и h п.в - энтальпии продувочной и питательной воды, кДж/кг; % - КПД котла.

Правилами технической эксплуатации непрерывная продувка при питании котла смесью конденсата и обессоленной воды или дистиллята должна быть не более 0,5; при добавке к конденсату химически очищенной воды - не более 3; если потери пара, отбираемого на производство, превышают 40 % - не более 5 %.

При указанных нормах продувки и частичном использовании теплоты продувочной воды потери теплоты с продувкой составляют 0,1-0,5 % теплоты топлива. В целях уменьшения потерь теплоты с продувкой следует стремиться к уменьшению количества выводимой из котла воды. Эффективным методом снижения продувки является ступенчатое испарение воды. Сущность ступенчатого испарения или ступенчатой продувки состоит в том, что испарительная система котла разделяется на ряд отсеков, соединенных по пару и разделенных по воде. Питательная вода подается только в первый отсек. Для второго отсека питательной водой служит продувочная вода из первого отсека. Продувочная вода из второго отсека поступает в третий отсек и т. д.

Продувку котла осуществляют из последнего отсека- второго при двухступенчатом испарении, третьего - при трехступенчатом испарении и т. д. Так как концентрация солей в воде второго или третьего отсека значительно выше, чем в воде при одноступенчатом испарении, для вывода солей из котла требуется меньший процент продувки. Применение ступенчатого испарения эффективно также как средство уменьшения уноса кремниевой кислоты вследствие высокой гидратной щелочности, возникающей в солевых отсеках. Системы ступенчатого испарения и продувки обычно выполняют из двух или трех отсеков. В настоящее время в большинстве барабанных котлов среднего и высокого давления применяется ступенчатое испарение. Повышение солесодержания воды при нескольких ступенях испарения происходит ступенями и в пределах каждого отсека устанавливается постоянным, равным выходному из данного отсека. При двухступенчатом испарении система делится на две неравные части - чистый отсек, куда подается вся питательная вода и вырабатывается 75-85 % пара, и солевой отсек, где вырабатывается 25-15% пара.

На рис. 12.6, а показана схема испарительной системы с двухступенчатым испарением с солевыми отсеками, расположенными внутри барабана котла, в его торцах, а на рис. 12.6,б - с выносными циклонами, которые вместе с включенными в них экранами образуют солевые отсеки котла. При двухступенчатом испарении относительная суммарная паропроизводительность солевых отсеков, %, необходимая для обеспечения заданного солесодержания воды в чистом отсеке, при отсутствии переброса воды в него из солевых отсеков, определяется из выражения

где n и - паропроизводительность солевых отсеков, %; S n.в и S вl - солесодержание питательной воды и воды в чистом отсеке, кг/кг; р - продувка из солевого отсека, %. Оптимальная паропроизводительность солевых отсеков при двухступенчатом испарении и продувке, определяемой допустимым общим солесодержанием в паре, при продувке в 1 % равна 10-20 %, а при продувке в 5 % она составляет 10-30%.

При двухступенчатом испарении общее солесодержание пара, мг/кг, определяется по формуле

где S nt = C,Sn, мг/кг; Sn„ = С/Сц-ь мг/кг; здесь

K l и К ll - коэффициенты выноса солей из первой и второй степеней испарения; при низких и средних давлениях К l = fti l = 0,01/0,03 %; C l - кратность концентраций в чистом отсеке и питательной воде. Концентрация солей в воде чистого отсека, мг/кг,

Концентрация солей в продувочной воде, мг/кг,

Кратность концентраций между солевым и чистым отсеками в отсутствие переброса воды из солевого отсека при двухступенчатом испарении.

Для системы с трехступенчатым испарением общее солесодержание пара, концентрация солей в отсеках и продувочной воде, а также кратность концентраций определяются по уравнениям, аналогичным приведенным.

В случае применения - промывки пара второй и третьей ступеней испарения водой чистого отсека общее солесодержание насыщенного пара определяется по формуле

Допустимые предельные значения солесодержания, кремнесодержания и щелочности воды в барабанных котлах зависят от их конструкции, давления пара и пр. Избежать появления накипи на поверхностях нагрева барабанного котла только путем улучшения качества питательной воды и продувки котла не всегда удается. Дополнительно применяют коррекционный метод обработки воды в котле, при котором соли Са и Mg переводят в соединения, нерастворимые в воде. Для этого вводят в воду реагенты - коррекционные вещества, анионы которых связывают и осаждают в виде шлама катионы кальция и магния.

В котлах при давлении более 1,6 МПа в качестве корректирующего реагента применяют тринатрийфосфат Na 3 PО 4 l 2 H 2 О. При введении этого реагента происходит реакция с кальциевыми и магниевыми соединениями:

Получившиеся вещества: Са 3 (РO 4) 2 , Са(ОН) 2 и Na 2 SO 4 - обладают малой растворимостью и выпадают в виде шлама, удаляемого периодической продувкой. При питании котлов конденсатом с добавкой химически очищенной воды создают фосфатно-щелочной водный режим котла, при котором сохраняется свободная щелочность. При добавке к конденсату дистиллята и химически обессоленной воды поддерживают чисто фосфатный водный режим котла при отсутствии свободной щелочности. Рекомендуется следующий избыток РО в воде: у котлов без ступенчатого испарения 5- 15; у котлов со ступенчатым испарением в чистом отсеке 2 - 6 и в солевом отсеке - не более 50 мг/кг.

Для коррекции качества воды барабанных котлов с давлением выше 6,0 МПа в последнее время в ряде случаев в питательную воду дозируются либо аммиак с гидразином, либо комплексон.

Гидразинно-аммиачный водный режим котла, оставшийся после термической деаэрации кислород связывается гидразином. Остатки углекислоты связываются дозируемым в питательную воду аммиаком, который полностью нейтрализует СО 2 и повышает pH среды до 9,1 ± 0,1, что способствует уменьшению скорости коррозии. Комплексонный водный режим котла кроме аммиака и гидразина в питательную воду вводит комплексон - обычно этиленднаминтетрауксусную кислоту (ЭДТК). Это приводит к повышению теплопроводности отложений и перемещению их в менее теплонапряженные поверхности (экономайзер). При 80-90 °С водные растворы ЭДТК и аммиака образуют трехзамещенную аммонийную соль ЭДТК, которая взаимодействуя с продуктами коррозии железа (при 110°С-гемиоксидом железа), образует хорошо растворимые в воде комплексонаты железа, которые под действием более высокой температуры по ходу среды разлагаются с образованием выпадающего на внутренней стороне труб плотного слоя магнетита, защищающего металл от коррозии.

В прямоточных котлах, не имеющих продувки, все поступающие в него с питательной водой минеральные примеси кристаллизуются на поверхности, образуя отложения накипи, или выносятся паром из котла. Соответственно солевой баланс прямоточного котла имеет вид

На стенкаx поверхности нагрева частично отлагаются соли жесткости и продукты коррозии металла в области, где их минимальная растворимость при данном давлении меньше, чем концентрация этих соединений на входе в котел. При этом допустимая концентрация данного соединения в питательной воде определяется допустимой интенсивностью отложений в котле на единицу массы поступающей воды:

где С доп - допустимая концентрация данной примеси в воде; С мин - минимальная растворимость при данном давлении; С мин доп - допустимые отложения в котле. Выше были показаны зависимости растворимостей различных минеральных примесей от температуры воды. Сопоставление концентраций отдельных соединений в питательной воде с характеристиками их растворимости дает возможность определить, будут ли образовываться отложения, а при их наличии - место начала отложений и скорость их роста.
Скорость роста отложений, кг/(м 2 *год), определяется исходя из уравнения изменений энтальпии и растворимости примесей по длине трубы по формуле

т. е. интенсивность роста отложений пропорциональна про изводной растворимости по энтальпии и средней плотности теплового потока на внутренней поверхности трубы. В котлах высокого давления отложение солей начинается тогда, когда влагосодержание пара уменьшается до 50 - 20 %, и заканчивается при перегреве пара на 20 - 30°С. Наибольшее отложение примесей происходит в области, где влажность пара менее 5 - 6 %.

В прямоточных котлах при высоком и сверхкритическом давлении растворимость ряда соединений, в том числе кремнекислоты и хлорида натрия, достаточно велика, и их концентрация не доходит до состояния насыщения в котле. Эти примеси выносятся вместе с паром и почти не отлагаются на поверхности нагрева. Поэтому допустимая концентрация кремнекислоты и хлорида натрия в питательной воде определяется только условиями надежной работы турбин, в проточной части которых при снижении давления пара возможно образование отложений.

Осевшие в трубах котла соли устраняют в периоды остановки водной и кислотной промывкой. Водную промывку осуществляют при очередной остановке котла водой с температурой 100°С. Кислотная промывка производится через каждые 2-3 года слабым раствором хромовой или соляной кислоты.

В статье дана информация о непрерывной и периодической продувке котла, приведена реальная схема продувки и конструкторские чертежи связанные с РНП и РПП

Проблемы из-за солей в котловой воде

В котловой воде должен поддерживаться постоянный солевой состав, т.е. ввод солей и загрязнений с питательной водой должен соответствовать выводу их из котла. Это достигается проведением непрерывной и периодической продувок.

При недостаточном выводе солей из котла происходит накопление их в котловой воде и интенсивное накипеобразование на теплонапряжённых участках экранных труб, что снижает теплопроводимость труб, приводит к отдулинам, разрывам, аварийным остановам, и соответственно к снижению надёжности и экономичности работы котла. Поэтому оптимальный и своевременный вывод солей и шлама из котла имеет решающее значение.

Сепараторы пара в барабане

Чем выше параметры пара, тем хуже растворяются соли в питательной воде. Чем меньше растворенных солей в котловой воде и чем суше в итоге пар, тем он считается чище. Вынос влаги с паром считается недопустимым, так как в ней содержатся соли, и при испарении они осядут на внутренних поверхностях труб в виде осадка.

Внутри барабана котла находятся специальные устройства (сепараторы), которые отделяют влагу от пара. Очень часто внутри барабанов котлов устанавливаются циклонные сепараторы, которые отделяют водные частицы от пара. Также применяют жалюзийные сепараторы, такой сепаратор показан на схеме барабана среднего давления.

Для предотвращения выпадения накипи на поверхностях теплообмена котла, в барабан вводят фосфаты, при этом в котловой воде образуются труднорастворимые соединения в виде шлама. Вывод солей из барабана котла достигается за счет продувки.

Обычно барабан разбивается на чистый отсек и грязные. Вода из чистого отсека продувается в грязный.

Это делается для того, чтобы потерять как можно меньше воды с продувкой. Продувка будет осуществляться из грязного (солевого отсека), где концентрация солей намного выше, чем в чистом отсеке, следовательно унос воды с продувкой из грязного отсека будет ниже.

Грязные отсеки меньше, чистого, поэтому основная часть пара генерируется в чистом отсеке и следовательно общее содержание солей в паре падает. Это называется ступенчатым испарением. Ступенчатое испарение в барабане котла (или за его пределами в случае использования выносных циклонов) снижает затраты на подготовку воды, и затраты на топливо, так как с продувкой мы теряем тепло.

Читайте также: сухие градирни техническое задание

Как осуществляется непрерывная продувка котла

Котловая вода должна быть такого качества, чтобы исключить:

Накипь и шлам на поверхностях нагрева.
Отложения различных веществ в пароперегревателе котла и паровой турбине.
Коррозию трубопроводов пара и воды.

Расчет величины продувки котла:

Продувка определяется в процентах от номинальной паропроизводительности котла:

Р=Gпр/Gпар * 100%

Согласно пункту 4.8.27 правил технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ величина непрерывной продуки котла принимается:

Не более 1% для КЭС
Не более 2% для КЭС и отопительных ТЭЦ восполнение потерь на которых производится с химически очищенной водой
Не более 5% на отопительных ТЭЦ, при 0% возврата пара от потребителей

Т.е если у Вас к примеру, конденсационная станция с турбиной К-330-240 с расходом свежего пара 1050 т/ч то величина продувки составит 10,5 т/ч.

Соответственно расход пара из котла определяется как разность расхода пительной воды и расхода продувки.

Размер непрерывной продувки при различных режимах работы должен дистанционно поддерживаться по расходомеру непрерывной продувки или регулироваться машинистом котла по требованию персонала химцеха.

Периодическая продувка

Периодическая продувка производится с целью вывода шлама из нижних точек всех коллекторов и направляется в расширитель периодической продувки и далее через барбатёр в промливневую канализацию.

Периодическая продувка, как ясно из названия не носит постоянного характера и производится время от времени. Периодическая продувка ограничена по времени и продолжается не более 30 секунд. Считается, что почти весь шлам удаляется сразу в первые секунды продувки.

Пример с эксплуатации: Периодическая продувка котла №3 проводится в среду и субботу персоналом КТЦ под контролем оперативного персонала химцеха. Каждая панель экранов продувается при полном открытии вентиля периодической продувки в течение 30 сек. При нарушении режимов по требованию персонала химцеха производятся внеочередные периодические продувки. При растопках котла периодические продувки производятся при 20, 60 атм в барабане котла и при достижении номинальных параметров.

Размер непрерывной продувки и время проведения периодических продувок фиксируются в суточных ведомостях экспресслаборатории дежурным лаборантом или начальником смены химцеха.

Читайте также: БРОУ техническое задание

Схемы и чертежи продувки котла

Схема продувки котла

Это часть из реальной развернутой схемы парогазовой установки 450 МВт. На схеме показано, как осуществляется непрерывная и периодическая продувка.

Непрерывная продувка из барабана высокого давления поступает в сепаратор/раширитель непрерывной продувки. На линии по ходу среды устанавливается: запорная ручная арматура, расходомер, электрофицированый регулятор, набор дроссельных шайб, электрофицированная арматура и набор дроссельных шайб.

В конце статьи приведен пример расчета расширителя непрерывной продувки.

РНП оборудован предохранительным клапаном.

В данной схеме, насыщенный пар из сепаратора непрерывной продувки отправляется в барабан низкого давления. На паропроводе устанавливается запорная ручная арматура и обратный клапан. Дренаж из РНП будет отправляется в бак чистых стоков.

Продувка из РНП отправляется в расширитель периодической продувки, на линии устанавливаются электрический регулирующий клапан и запорная ручная арматура. Далее дренаж из РПП сбрасывается в бак слива из котлов.

Чертеж паропровода из сепаратора непрерывной продувки к деаэратору

На конструкторском монтажно-сборочном чертеже показана компоновка паропровода низкого давления из расширителя непрерывной продувки в атмосферный деаэратор. На паропроводе установлены две арматуры, одна – запорная (позиция 2) и другая – обратный клапан (позиция 1), чтобы пар не смог пойти обратно в расширитель.

Чертеж выхлопа от предохранительного клапана РНП

На другом чертеже показан выхлопной трубопровода от предохранительного клапана РНП. Трубопровод от предохранительного клапана направляется к краю главного корпуса и в створе колонн уводится на крышу, на высоту более 2х метров, чтобы обеспечить безопасность персоналу станции. На выхлопном трубопроводе предусматривается гидрозатвор, для удаления дренажа в дренажный коллектор. Из опыта эксплуатации диаметр трубы гидрозатвора рекомендуется делать больше, чем обычного дренажа, для препятствия его засорения, так как в выхлопной трубопровод из атмосферы могут попадать листья и другая грязь.

Чертеж выпара из расширителя периодической продувки

тепловой расчет РНП

Рассмотрим балансы расширителя на примере. Будем считать продувку котла ЕП-670-13,8-545 ГМ работающего с турбиной Т-180/210-130.

Исходные данные: расход питательной воды: Gпв = 187,91 кг/с

Принимаем расход продувочной воды: Gпр = 0,3 % * Gпв = 0,03*187,91 = 5,64 кг/с

Принимаем давление в расширителе непрерывной продувки: Pрнп = 0,7 МПа

У нас будет два уравнения и два неизвестных, а именно:

Gпр1 - расход воды на выходе из РНП
Gпр2 – расход пара на выходе из РНП (этот пар сбрасывается в деаэратор повышенного давления 0,6 МПа)

Уравнения:

Gпр = Gпр1 + Gпр2
Gпр*hпр = Gпр1* hпр’ + Gпр2* hпр’’

Известные величины: 1,20 ГБ (1 300 147 052 байт)

Расход продувки поступающей из барабана котла: Gпр = 5,64 кг/с
Энтальпия продувочной воды из барабана: hпр определяется, как энтальпия воды при давлении насыщения в барабане, hпр = f(Pб)=f(13,8 МПа) = 1563 кДж/кг
Энтальпия воды на выходе из РНП: hпр’, определяется как энтальпия воды при насыщение в РНП: hпр’=f(Pрнп) = f(0,7 МПа) =697,1 кДж/кг
Энтальпия пара на выходе из РНП: hпр’’, определяется как энтальпия насыщенного пара в РНП: hпр’=f(Pрнп) = f(0,7 МПа) =2763,0 кДж/кг

Все энтальпии определялись в программе water steam pro, о ней мы рассказывали в статье Уравнение материального баланса и выбор деаэратора и там же есть ссылки, где ее можно скачать.

Итоговые уравнения:

5,64 = Gпр1 + Gпр2
Gпр*1563 = Gпр1* 697,1 + Gпр2* 2763,0

Находим неизвестные:

Gпр1 = 3,27 кг/с
Gпр2 = 2,36 кг/c

(Visited 37 510 times, 6 visits today)

Продувкой называется отвод из котла вместе с котловой водой избыточных солей жесткости, щелочи, шлама и т. п. при одновременной замене продуваемой воды питательной, имеющей меньшее солесодержание. Продувка бывает периодическая и непрерывная. Периодическая продувка котла производится через определенные промежутки времени и предназначается, главным образом, для удаления шлама из нижних точек агрегата, барабана и коллекторов экранов. Она должна производиться кратковременно, но с большим сбросом котловой воды, которая при своем движении увлекает находящийся в барабане или коллекторах шлам и выносит его наружу в так называемый барботер (расширитель), откуда охлажденная вода отводится в канализацию.

Непрерывная продувка должна обеспечивать во время -работы котла постоянный вывод избытка солей из котловой воды. Непрерывная продувка обычно осуществляется из верхнего барабана котла. Котловая вода непрерывной продувки из барабана отводится в аппарат, называемый сепаратором непрерывной продувки, в котором происходят расширение воды и отделение пара. Из сепаратора пар отводится в деаэратор питательной воды, а горячая вода после водяного подогревателя направляется в канализацию.

На каждом продувочном трубопроводе котла должна быть установлена запорная арматура (вентиль или задвижка) соответствующего диаметра. Для периодической продувки котла с давлением выше 8 кГ/см2 на трубопроводах продувки должно быть установлено последовательно по два запорных органа. Для продувки камер пароперегревателя допускается установка одного вентиля.

На трубопроводе непрерывной продувки кроме специального регулирующего устройства (последовательно за ним) должна быть

установлена запорная арматура. Для непрерывной продувки предусматриваются отдельные продувочные трубопроводы для каждого котла.

9. Методы получения чистого пара. Схемы конструкций и принципы работы сепарирующих устройств .

Методы получения чистого пара зависят от типа установки.

В прямоточном котле рабочая среда (вода) безостаточно упаривается. При этом часть примесей откладывается на поверхностях нагрева, а часть переходит в пар и уносится им. С ростом давления концентрация примесей в паре увеличивается, качество пара приближается к качеству питательной воды (рис. 15.1). Продувки в прямоточном котле нет. Единственный путь получения чистого пара - это улучшение качества питательной воды. Качество выдаваемого прямоточным котлом пара нормируется по питательной воде [б].

В барабанном котле чистота насыщенного пара, а следовательно, и перегретого пара определяется качеством воды, из которой он получается. Чем меньше концентрация примесей в кипящей воде (при прочих равных условиях), тем чище пар. Наличие продувки в барабанных котлах позволяет улучшить качество циркулирующей в контуре воды, однако чрезмерно большая продувка снижает экономичность паротурбинной установки вслед-ствие потери теплоты с продувочной водой.

Сепарация капельной влаги из пара. Для получения чистого пара прежде всего необходима возможно полная его осушка, т. е. сепарация капелек влаги из потока пара. К сепарационным системам предъявляются следующие основные требования: низкая влажность выдаваемого пара, высокая удельная паровая нагрузка, малое гидравлическое сопротивление.

Сепарация влаги основывается на разности плотностей воды и пара. Капля влаги в паровом объеме барабана подвержена воздействию двух противоположно направленных сил: подъемной силы и силы тяжести. Соотношение этих сил и длительность воздействия на каплю приводят либо к уносу капли паром, либо к осаждению ее на поверхность воды.

Сепарационные устройства предназначены для наиболее полногоотделения влаги от пара. При вводе пароводяной смеси в паровое пространство барабана устанавливают отбойные щитки. При ударе о них кинетическая энергия струи пароводяной смеси падает, скорость пара уменьшается, происходит отделение основной массы воды от пара.

1) Для отделения из потока пара небольшого количества сравнительно мелкодисперсионной влаги применяют направляющие либо встречные жалюзи (рис. 19.3). При ударе струи влажного пара о направляющие жалюзи на последних образуется пленка влаги. Эта пленка падает на встречные жалюзи и по ним стекает в водяной объем. Пар после направляющих жалюзи выходит в паровой объем.

2) Наилучший эффект для отделения пара от содержащихся в нем капелек влаги дает естественная сепарация, которая происходит вследствие

разности удельных весов воды и пара. Для увеличения эффективности естественной сепарации необходимо обеспечить равномерное заполнение паром парового пространства. С этой целью в паровом объеме перед пароотводящими трубами ставят пароприемный дырчатый щит (рис. 19.5) 1 - парообразующие трубы; 2 - глухой щит; 3 - дырчатый погруженный щит; 4 - направляющие ребра щита; 5 - закраины щита; 6 - подвод питательной воды; 7 - пароприемный дырчатый щит; 8 - паровыводящие трубы; 9 - водопускные трубы.

2) Высокий эффект сепарации пара от влаги достигается в циклонах (рис. 19.6). Циклоны устанавливают как внутри барабана, так и вне его. Наиболее широко распространены внутрибарабанные циклоны. Пароводяная смесь подводится тангенциально через входной патрубок и входные окна. Под влиянием центробежной силы капли воды отбрасываются к стенкам, выделяются на них и стекают вниз. Пар поднимается вверх и, проходя дырчатые листы, попадает в паровое пространство барабана.

Кроме периодических настроек автоматики и поддержки оптимального технического состояния нуждается также в регулярном уходе. Профилактическое обслуживание заключается в чистке поверхностей трубопроводов и внутренних полостей конструкции от вредных солей, щелочей и накипи. Технология продувки котла позволяет эффективно справиться с подобными задачами.

Общие сведения о методе

Процесс эксплуатации водогрейных и паровых котлов связан с накоплением солесодержащих продуктов, которые негативно сказываются на состоянии поверхностей агрегата, не говоря о качестве обслуживаемого им жидкостного теплоносителя. Оборудование с естественной циркуляцией воды и пара должно подвергаться продувке с целью вывода вредных отложений в специальные емкости-сепараторы. Существуют разные способы реализации очистки, но полный отказ от этой профилактической меры может привести к износу агрегата до состояния непригодности. Итак, применительно к водогрейным и паровым котлам продувка - это удаление из его конструкции и сопряженных трубопроводных контуров определенного объема воды, которая содержит соли, осадочные элементы и шлам. Технически процедура выполняется с помощью подключаемой оснастки в виде патрубка, расположенного в барабане котла. Для регуляции интенсивности процесса дополнительно подключаются вентили и запорная арматура.

Назначение продувки котлов

Для каждой модели котла предписывается свой график выполнения операции продувки с учетом режима эксплуатации оборудования и качества обслуживаемой воды. Обычно для этой операции предусматривается специальная линия, соединенная с продувочной магистралью. Процедура выполняется последовательно в каждой контурной точке вывода инородных частиц. Из-за небольших объемов скапливаемой воды, следует осторожно подходить к продувке солевых камер циклонов.

Какой эффект должна обеспечить продувка котла? Опять же, многое зависит от текущего состояния оборудования. При комплексной продувке из контуров и функциональных емкостей выводятся такие элементы, как шлам, зола, соли, сажа и накипь. Если их не удалить вовремя, то с течением времени будет повышаться риск пережогов, которые приведут к понижению производительности котла, увеличению топливного расхода и даже к разрыву труб.

Виды продувки

Бывает два варианта продувки - непрерывная и периодическая. В первом случае, соответственно, процесс очистки выполняется без остановок, а во втором - в кратковременном режиме через определенные периоды эксплуатации. Техника непрерывного удаления нежелательных веществ ориентируется, скорее, на вымывание солей в воде котла. В свою очередь, периодическая продувка задействуется в случаях устранения более основательных осевших веществ наподобие накипей и шлама.

Чаще используется непрерывная продувка парового котла, поскольку она гарантирует более высокое качество обслуживания поверхностей оборудования. Другое дело, что при капитальной всесторонней очистке такой метод не может применяться. Продувка с большими промежутками, скорее, рассматривается как дополнительная обслуживающая операция, целью которой является удаление местных сухих скоплений осадка.

Техника выполнения непрерывной продувки

Процедуру можно выполнять из любой части или контура котельного оборудования с обвязкой. В частности, можно начинать с нижней или верхней емкости барабана, а также с выносных циклонов. Точка настройки подключаемых коммуникаций для продувки не имеет значения, так как операция выполняется при небольших ресурсах с минимальной нагрузкой давления. Организуется процесс при помощи установленной в барабане котла. Далее к контурам регуляции подключаются вентили, которые настраивают интенсивность подачи воды. Иногда непрерывная продувка котла организуется через нижние выходы солевых камер с двумя активными мелкоформатными вентилями. Рекомендуется также дополнительный монтаж ограничительных шайб с вентилями диаметром 3-8 мм на нижней линии продувки.

Отключение продувки постоянного действия

Очистка солесодержащей воды уже вне котла производится с помощью сепаратора. Если на определенном эксплуатационном отрезке планируемый показатель щелочи будет в норме, то продувку котла можно настроить на минимальную степень работы или вовсе отключить. После вывода загрязненной жидкости клапан подключенного трубопровода закрывается, отсекая линию отсепарированной воды. Отфильтрованные соли и шлам направляются в дренажный контур.

Порядок выполнения периодической продувки

Данный метод предполагает подключение выходных контуров только через нижние точки коллекторов или барабанов с целью вывода шлама к сепараторам. Технически процесс периодической продувки котлов выполняется в следующей последовательности:

Проверяется достаточность запаса жидкости в питательном деаэраторе.
Продувается водоуказательная измерительная аппаратура.
Проверяется герметичность продувочной арматуры, надежность механизмов отключения котла.
Уровень воды в котле поднимается на 2/3 по меркам указательного устройства.
В процессе продувки вода удерживается на уровне не ниже нормального рабочего (средний диапазон).
Процедура выполняется по очереди на каждом узле коллектора или котельного барабана.
Полностью открывается сначала второй вентиль на линии продувки, а после этого - первый. Далее начинается продувка длительностью не более 30 сек.
Вентили закрываются в обратном порядке.
Одновременная очистка из двух нижних точек не допускается.
При возникновении гидроудара продувка останавливается. Исключить риск таких явлений можно с помощью буферных гидробаков.

Заключение

Регуляция солесодержащей воды в котле - операция важная, но энергетически емкая и требовательная к технико-конструкционному исполнению обвязки. То есть не в каждом агрегате она даже теоретически возможна. В современных котлах, например, используются средства биохимического разложения щелочей с отводом продуктов переработки через штатные каналы сброса отходов. Сама по себе продувка котла не только затратна по ресурсам, но может быть и вредна для трубопроводных контуров. Особенно это касается непрерывной очистки, которая в постоянном режиме создает условия для контакта между контурами обвязки оборудования и щелочными продуктами. Оптимальным решением проблемы засаливания котельных агрегатов является профилактика растворения осадков и шламовых элементов. Это делается разными способами - в частности, посредством промывки контуров умягченной водой при ступенчатом испарении.

Продувка парового котла

Паровые котлы с естественной циркуляцией должны быть оборудованы устройствами для проведения непрерывной и периодической продувки.

Продувка – это удаление из котла постоянно или периодически определенного количества воды с содержащимися в ней солями, осадками и шламом.

Непрерывная продувка служит для снижения содержания солей в котловой воде и обеспечения чистоты пара. Выполняется из любой части котла. Это может быть верхний, нижний барабаны или выносные циклоны.

Непрерывная продувка более безопасна, чем периодическая, так как резко не снижает уровня воды в котле, и экономичнее, так как тепло непрерывной продувки можно использовать в деаэраторе.

Производится непрерывная продувка через дырчатую трубу, расположенную в барабане котла. Снаружи на трубе устанавливают два вентиля (второй для безопасности), ими регулируют непрерывную продувку. В том случае, если солесодержание котловой воды возрастает, оператор открывает вентиль, увеличивая количество вытекаемой из котла воды.

Накипь, шлам, зола, сажа приводят к пережогам, образованию разрывов труб, перерасходу топлива и снижению паропроизводительности котла. Они является плохими проводниками тепла, что влечет перегрев металла котла. Накипь , образуется из-за накапливания солей при испарении воды. Соли, достигнув предела растворимости (насыщения) выпадают в осадок, образую трудно растворимую накипь в местах больших тепловых напряжений. Шлам представляет собой илообразный осадок, выпадающий в нижних точках котла и состоящий из механических примесей, окислов металлов и продуктов внутрикотловой обработки воды. Шлам легко уноситься при проведении периодической продувки.

Периодическая продувка выполняется из нижних точек котла нижнего барабана, нижних коллекторов, циклонов. Под периодической продувкой понимают удаление за короткое время большого количества воды, с которой уносятся шлам, осадки, соли. Количество периодических продувок определяется пусконаладочной организацией по анализам котловой воды. Для проведения периодической продувки в барабане укладывается труба с отверстиями, через которые уносится шлам и осадки.

Каждый котел для проведения периодической продувки имеет продувочную линию, которая соединена с общей продувочной магистралью, проложенной за котлами. Продувочная вода поступает в продувочный бак или колодец, работающий без давления. Продувку выполняют последовательно в каждой точке. Особенно осторожно необходимо выполнять продувку из солевых отсеков – циклонов, из-за небольшого объема воды.

Вода непрерывной продувки подается в расширитель 1 (рис.9.3), в котором давление ее падает до атмосферного. В результате часть воды испаряется и образовавшийся пар 5 поступает в деаэратор, где тепло его используется. Оставшаяся вода проходит в сливной колодец через теплообменник 12, где также используется часть тепла продувочной воды.

Для соблюдения установленных норм качества пара осуществляют периодическую или непрерывную продувку, т.е. часть воды из паровых котлов выпускают и заменяют ее питательной водой. Периодическая продувка при наличии непрерывной служит для выпуска шлама. Непрерывную продувку в барабанных котлах выполняют из верхних барабанов 9 (рис.9.3), где концентрируется большее количества солей, а периодическую – из нижних барабанов или коллекторов. Непрерывная продувка должна обеспечивать при работе котла постоянный вывод избытка солей из котловой воды. Котловая вода непрерывной продувки из барабана 9 отводится в аппарат, называемый сепаратором непрерывной продувки , в котором происходит расширение воды и отделение пара. Из сепаратора пар отводится в деаэратор питательной воды, а горячая вода, содержащая соли – в дренаж 11, или используется для подогрева сырой воды.