Водоподготовка и водный режим котлов

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 9Следующая ⇒

Надежная работа поверхностей нагрева котла зависит от качества воды, из которой вырабатывается пар. Питательная вода включает конденсат отработавшего пара, добавочную воду и воду в пароводяном тракте установки.

Природная вода, из которой приготавливается добавочная вода, содержит примеси в растворенном, коллоидном состоянии, в виде механически взвешенных частиц. При парообразовании некоторые соли и перешедшие в воду продукты коррозии конструкционных материалов оседают на внутренних поверхностях нагрева котла в виде накипи. Накипь уменьшает коэффициент теплопередачи и суживает проходные сечения в трубах. Другая часть примесей выпадает в объеме котловой воды в виде мелкодисперсных взвешенных частиц, составляющих подвижный осадок (шлам). Третья часть примесей может оседать в оборудовании потребителя.

Процесс освобождения воды от примесей, солей и агрессивных газов называют водоподготовкой. Процессы водоподготовки включают осветление воды, фильтрование и коагуляцию, обработку воды методом осаждения и ионного обмена, умягчение (обессоливание) воды и ее обескремнивание. Водоподготовка начинается с осветления воды в отстойниках или фильтрах для удаления из нее грубодисперсных примесей.

Коагуляция предназначена для очистки воды от грубодисперсных и коллоидных примесей. В обрабатываемую воду вводят коагуляторы - сульфаты алюминия и железа Al₂SO3 и FeSO₄, в результате гидролиза образуются хлопья Al(ОН)₃ и Fe(OH)₂, которые, адсорбируя коллоидные вещества, выделяются в виде осадков.

Осаждение используется для очистки воды от накипеобразующих солей кальция и магния. Добавляемые в воду реагенты-осадители (известь, едкий натр, углекислый натрий) вступают в химическое взаимодействие с солями кальция и магния и в результате образуют труднорастворимые соединения СaСО₃, Мg(ОН)₂, Са₃(РО4)₂, которые выпадают в осадок в виде шлама и удаляются из воды.

В качестве обескремнивающих реагентов используют каустический магнезит МgO. Кремнекислые соединения природных вод собираются гидрооксидом магния, выпадающим в осадок.

К методам осаждения относят также магнитный способ обработки воды. Он основан на явлении выпадания из воды солей кальция и магния в виде шлама при прохождении ее через магнитное поле определенной напряженности и полярности.

Метод ионного обмена основан на применении практически не растворимых в воде веществ (ионитов), обладающих способностью адсорбировать из воды ионы загрязняющих примесей и отдавать в нее эквивалентное количество других ионов, введенных в состав ионита. При такой обработке воду пропускают через фильтры, загруженные ионитами. В качестве ионитов применяют сульфоуголь и синтетические смолы.

Для котлов на высокие параметры пара требуется вода, из которой удалены растворенные соли, для чего применяют химическое или термическое обессоливание. При химическом обессоливании воду пропускают через катионитовый фильтр, задерживающий катионы Са²⁺, Мg²⁺ и Na²⁺, а затем через анионитовый фильтр, задерживающий анионы SO₄²^–, Cl^– и других растворенных солей. В результате получается вода, называемая обессоленной. Процесс термического обессоливания воды заключается в упаривании исходной воды и конденсации образующегося при этом пара. В результате соли остаются в воде, а полученный дистиллят является обессоленным. Термическое обессоливание осуществляется в испарителях и паропреобразователях.

Коррозионно-агрессивные газы (О₂, СО₂, NH₃) удаляют с помощью термических деаэраторов. Принцип действия термических деаэраторов основан на том, что растворимость газов в кипящей воде приближается к нулю. Поэтому растворимые в воде газы выводятся из нее при температуре кипения.

Внутрикотловую обработку воды организуют путем введения коррекционных добавок: фосфатированием или трилонированием.

Для удаления накапливающихся загрязнений применяют промывку оборудования и продувку котлов с естественной циркуляцией.

Газотурбинные установки

Газотурбинная установка (ГТУ) – силовая установка, состоящая из газовой турбины и механизмов, обеспечивающих ее работу.

Схема ГТУ открытого типа со сгоранием при постоянном давлении приведена на рис.3.36.

Рис.3.36. Схема газотурбинной установки

Компрессор засасывает из атмосферы воздух, сжимает его до требуемых параметров и подает в камеру сгорания. Туда же с помощью топливного насоса непрерывно впрыскивается через форсунку топливо, которое смешивается с воздухом и сгорает. Образовавшиеся газообразные продукты направляются в газовую турбину. В газовой турбине так же, как и в паровой, потенциальная энергия газов преобразуется в механическую на валу. Мощность, развиваемая турбиной, частично (до 70 %) затрачивается на привод компрессора и вспомогательных механизмов, а оставшаяся часть передается потребителю, например преобразуется в электрическую энергию генератором. Запуск ГТУ производится пусковым электродвигателем.

Особенности ГТУ:

1) высокая маневренность (время запуска от 3 до 60 мин);

2) имеют КПД от 35 до 60%.

По назначению ГТУ делятся на стационарные, транспортные и авиационные. Стационарные энергетические ГТУ служат для выработки электрической энергии и теплоты на электростанциях и промышленных предприятиях, привода компрессоров и насосов на газо- и нефтепроводах, подачи воздуха в котлы и др. Диапазон единичных мощностей энергетических ГТУ от 1 до 150 МВт.

Парогазовые установки

К парогазовым установкам (ПГУ) относят установки с комбинированным парогазовым циклом. Это цикл с двумя рабочими телами: в области высоких температур рабочим телом являются продукты сгорания топлива, а в области низких температур – вода. В качестве топлива для ПГУ используют как природный газ, так и жидкое топливо.

Принцип действия. Устройство состоит из двух блоков: газотурбинного (ГТУ) и паросилового (рис. 3.37).

В ГТУ вращение вала турбины обеспечивается образовавшимися продуктами сгорания топлива – газами. Вал, в свою очередь, вращает ротор генератора Г1. Воздух, сжатый в компрессоре до 6,7 кгс/см², подается в камеру сгорания, где при сжигании топлива генерируется пар для паровой турбины. Газы с температурой около 770 °С из парогенератора поступают в газовую турбину, после которой они имеют температуру 450°С и используются, для подогрева конденсата и питательной воды в экономайзерах и подогревателях. В первом, газотурбинном, цикле КПД редко превышает 38%. Во втором, паросиловом, цикле используется еще около 20% энергии сгоревшего топлива. В сумме КПД всей установки достигает 58%.

Мощность паросиловых установок составляет от 50 до 200 МВт.

Рис.3.37. Структурная схема парогазовой установки:

-воздух; -острый пар; -продукты сгорания; - питательная вода, конденсат; - пар отборов; - пар промперегрева

Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 907; Мы поможем в написании вашей работы!
Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!