Выносные пленочные сепараторы

При движении влажного пара по трубам основное количество влаги оседает на внутренней поверхности труб в виде пленки и лишь небольшая ее часть остается во взвешенном состоянии. Таким образом, любая труба, по которой движется пар, является своеобразным пленочным сепаратором. Осуществив отвод влаги, можно получить пар довольно высокого качества.

Наиболее распространена следующая конструкция пленочного сепаратора: подвод влажного пара происходит сверху. При повороте направления пара его основная часть оседает на стенках трубы и стекает вниз, откуда удаляется через дренажную трубу. Пар отбирается из центральной части сепаратора.

Производительности пленочных сепараторов невелики, а влажность пара составляет ~ 1 %, что является довольно высоким значением для современных установок. Поэтому широкого распространения такие устройства не получили.

Выносные центробежные сепараторы

В центробежных сепараторах подвод смеси может осуществляться как радиально, так и в осевом направлении. Закручивание потока осуществляется с помощью специальных лопаток. Отсепарированная влага стекает вниз по кольцевому пространству между стенкой цилиндра и перфорированным листом, а пар поступает в верхнюю часть объема и

через перфорированный лист с влажность 0,5-1,0 % уходит в трубопровод насыщенного пара. В нижней части сепаратора может быть установлен успокоитель для гашения вращательного движения жидкости. Вода из сепаратора отводится через патрубок в нижней части. Объем воды в сепараторе составляет 1/7-1/10 от часовой паропроизводи-тельноси котла или парогенератора для обеспечения явления гидравлического затвора и исключения возможности проскока пара на всасывание циркуляционного насоса.

4. Показатели качества воды. Основы водоподготовки.

Необходимость водоподготовки в СЭУ возникает из-за вредного действия примесей, содержащихся в питательной и котловой воде на работу паровых котлов и парогенераторов. При нарушении показателей качества воды наблюдаются накипеобразование и коррозия в котлах, интенсивный унос солей с паром. Поэтому вода, предназначенная для использования в паровых котлах, должна соответствовать определенным норма качества.

В зависимости от назначения в паросиловой установке различают следующие типы воды:

• исходная ( природная ) вода - источником этой воды являются реки, озера, моря, океаны и содержит природные примеси в виде растворенных веществ и механических частиц. Такая вода направляется для удаления примесей и загрязнений;

• добавочная вода - является продуктом химически обработанной исходной воды или конденсатом вторичного пара испарителей -используется для восполнения потерь пара и воды в цикле ПСУ;

• питательная вода - подаваемая насосами в котлы и парогенераторы для получения пара заданных параметров -представляет собой смесь конденсата турбин и добавочной воды;

• котловая вода - находящаяся внутри контуров циркуляции котла;

• продувочная вода - продуваемая из котлов и испарителей для поддержания в них допустимой концентрации примесей.

Основными показателями качества воды являются:

• соленость воды, °Бр (градус Брандта) - 1 °Бр соответствует содержанию 10 мг NaCl или 6,06 мг Cl ^– в 1 л дистиллированной воды. Основные водоемы мира имеют следующую соленость: Черное море - 1800 °Бр, Северный Ледовитый океан - 5500 °Бр, Тихий океан - 3500 °Бр, Атлантический океан - 3600 °Бр, Белое море - от 100 до 3300 °Бр.

• жесткость воды, °Н (градус жесткости) - зависит от содержания в воде солей кальция и магния. 1 °Н соответствует содержанию 10 мг CaO или 7,14 мг MgO в 1 л дистиллированной воды. Различают временную (карбонатную) жесткость, которая устраняется кипячением воды, постоянную (некарбонатную) жесткость, которая не устраняется кипячением воды, и общую жесткость, равную сумме карбонатной и некарбонатной жесткости.

Повышенная жесткость воды вызывает образование накипи на стенках труб поверхностей нагрева. Образование накипи приводит:. к перегреву, пережогу и разрыву труб поверхностей нагрева,

образованию свищей и выпучин;. усилению процессов коррозии под слоем накипи;. образованию окалины на внешней стороне труб; перерасходу топлива и снижению КПД котлоагрегата.

- содержание кремнекислоты, мг/л - характеризует содержание в
воде растворимого силиката натрия Na₂SiO₃ и ионов кремнекислоты
SiO₂, которая находится в коллоидном состоянии. В отличие от других солей, кремнекислота способна растворяться непосредственно в паре при высоких давленнях. Она в основном содержится в водах рек и озер, и практически отсутствует в морской воде. Поэтому этот показатель важен только для стационарных ЭУ, использующих для питания котлов пресноводные водоемы - реки и озера.

- водородный показатель воды - рН. Различают кислую, нейтральную и щелочную реакции воды.

Для питания котлов вода должна иметь значение рН близкое к 7.

Обычно рассматривают не сам водородный показатель рН, а щелочное чиело (мг-Экв/л), которое является критерием оценки качества котловой воды, характеризующим ее защитные свойства против образования накипи. Большие значения щелочного числа могут привести к пенообразованию и вызвать щелочную коррозию элементов котла.

• общее еолееодержание, мг/л - суммарное количество растворенных в воде нелетучих веществ минерального и органического происхождения. Характеризуется сухим остатком, определяемым путем выпаривания пробы профильтрованной воды и высушивания остатка при 120 Г.

• содержание растворенных газов, мг/л N₂, 0₂ и CO₂. Присутствие в воде растворенных газов 0₂ и CO₂ значительно интенсифицирует процесс протекания коррозии котельного металла. Поэтому при эксплуатации котлов необходимо применять все меры для удаления растворенных газов 0₂ и CO₂ из питательной воды перед подачей ее в котел.

• содержание ГСМ определяется визуально. Вода, загрязненная ГСМ, имеет фиолетовую пленку на поверхности.

Загрязнение котловой воды маслом или топливом может произойти очень быстро и привести к крупной аварии котла. В водотрубных котлах топливо или масло разносится по всей нагревательной поверхности котла циркулирующей водой, приводя к перегреву и разрыву трубок поверхностей нагрева.

При обнаружении загрязнения котла маслом или топливом следует немедленно прекратить его действие; установить источник попадания ГСМ в питательную воду; удалить загрязненную воду; котел выпарить и тщательно вычистить. До полной очистки котла и всей питательной системы, а также полного устранения источников попадания ГСМ в котловую воду, вводить котел в действие запрещается (п. 75 ПЭКУ).

Признаками наличия масла или топлива в котловой или питательнойводе являются (п. 81 ПЭКУ):

• беловато-мутный вид котловой или питательной воды, взятой на пробу, и наличие характерного запаха;

• вспенивание воды в котле, резкие колебания уровня воды в ВУП;

• следы масла или топлива на поверхности уровня воды в водоуказательных приборов котлов, нефтеподогревателей, запасных цистерн и цистерн грязных конденсатов.

Основным способом борьбы с накипеобразованием и коррозией котельного металла является поддержание заданных параметров качества питательной и котловой воды за счет проведения обработки воды. Различают докотловую и внутрикотловую обработки воды.

5. Докотловая обработка питательной воды

Требования к воде, предназначенной для питання паровых котлов, устанавливаются в зависимости от типа котла, его конструкции, принципа циркуляции, параметров пара и других факторов. Качество питательной и добавочной воды определяется четырьмя основными показателями: соленостью, общей жесткостью, щелочностью и содержанием кислорода. Кроме того питательная вода для котлов не должна содержать топлива и масла (ГСМ). Поэтому задачей докотловой обработки воды является снижение концентрации загрязняющих веществ, влияющих на накипеобразование, коррозию и качество пара до допустимых параметров.

Докотловая обработка воды производится следующими способами: