Барабанных парогенераторов

предъявлены менее жесткие требования. Одновременно проводятся меры и по предупреждению растрескивания их змеевиков. В барабанных парогенераторах, работающих на повышенном и высоком давлениях, приходится устанавливать значительной толщины трубные доски, в которых возникают повышенные напряжения и образуются щели, так как вальцовка труб производится не на всю толщину трубной доски. В этих щелях возможно упаривание воды, а также повышение концентрации ионов хлора и едкого натра до опасных пределов.

Способы подготовки и обработки воды. Учитывая строгие нормы к содержанию в питательной и котловой водах коррозионно-агрессивных агентов (хлоридов, кислорода, избыточной щелочи), для предупреждения коррозионного растрескивания металла парогенераторов должны быть выбраны способы химического обессоливания (при среднем давлении) и полного химического обессоливания (при высоком давлении) добавочной воды, проводимые таким же образом, как и на обычных тепловых электростанциях. В отдельных случаях целесообразно применять обессоли-вание конденсата турбин. При реализации этого способа обработки воды, особенно для прямоточных котлов и парогенераторов, следует обращать серьезное внимание на то, чтобы при включении в работу анионитовых фильтров они тщательно отмывались от щелочи с учетом того, что нелетучая щелочь, даже в связанном с угольной кислотой виде, для аустенитных сталей недопустима. В барабанных парогенераторах (и котлах) должны быть также применены совершенные способы сепарации и промывки пара, обеспечивающие полное отсутствие в нем нелетучей щелочи хлоридов, которые в настоящее время достаточно хорошо разработаны. Чтобы предупредить образование накипи вследствие присосов охлаждающей воды в конденсаторах турбин, в парогенераторах следует поддерживать режим чисто фосфатной щелочности по методу, изложенному в§ IV-Зи IV-6. Для обоих типов парогенераторов необходима совершенная термическая деаэрация питательной воды и дополнительная обработка ее гидразином. Кроме того, должно быть предупреждено чрезмерное загрязнение ее продуктами стояночной коррозии*.

Впервые коррозионные повреждения экранных труб были обнаружены на барабанных парогенераторах высокого давления типа ТП-230-2 после эксплуатации их в течение четырех лет на АШ. Наружная поверхность труб корродировала со стороны, обращенной в топку, в зоне максимальных температур факела. Широкие и относительно неглубокие коррозионные язвы имели неправильную форму и часто смыкались. В середине наиболее глубоких язв появлялись свищи [Л. 15].

Подразделение по физическим признакам не всегда совпадает с конструктивным разграничением парогенератора. Так, в экономайзере вода либо не догревается до температуры насыщения, либо частично испаряется. В прямоточном парогенераторе не фиксируется конец испарения. То же по существу имеет место в барабанных парогенераторах с регулированием перегрева впрыском питательной воды.

Тепловой баланс испарительной зоны, как правило, свести очень трудно. В барабанных парогенераторах это связано с неопределенностью теплосодержания воды после экономайзера. В прямоточных парогенераторах неизвестно теплосодержание влажного пара, подаваемого в переходную зону. Напомним, что в прямоточных парогенераторах до-критических параметров нет фиксированной точки конца испарения и ее иногда приходится определять. На рис. 8-4 нанесены изменения давления, построенной по нему температуры насыщения и фактической температуры вдоль тепловоспр'инимаю-щей поверхности /. Конец испарения— сухой насыщенный пар (с. н.п.), характеризуется «тройной точкой». При исследовании парогенератора в измерительном сечении возможны все варианты режимов— от а до б. Источником ошибок являются изменения давления и температуры.

В барабанных парогенераторах энтальпию пара на входе рекомендуется определять не по температуре, а по давлению, в правильности чего легко убедиться, сравнив соответствующие ошибки замеров. Так, при давлении пара 140 ат легко доступной точности ±2 ат эквивалентна точность температуры ±1°С, обеспечить которую прямым замером очень сложно.

По условиям сжигания топлива топочные экраны воспринимают 35—40%! полного количества тепла, выделяемого в топочной камере. Следовательно, при среднем давлении '(40 бар) тепла, получаемого радиацией, недостаточно для полного покрытия потребности тепла на испарение (62%), в связи с чем часть тепла, требуемого для испарения воды, передают в экономайзере. Поэтому в барабанных парогенераторах среднего давления обычно экономайзер выполняют кипящим, т. е. таким, в котором питательная вода не только подогревается до насыщения, но и частично превращается в пар.

В барабанных парогенераторах высокого давления (100 бар и выше) доля тепла, используемая на парообразование, в значительной мере снижается (табл. 11-1), и тепла, передаваемого в топочной камере, становится достаточно для образования требуемого количества пара, в связи с чем экономайзер выполняют некипящим.

Прямоточные парогенераторы также имеют некипящие экономайзеры, из которых вода переходит в испарительные трубы через распределительный коллектор. Подача в коллектор не воды, а пароводяной смеси вызвала бы резко неравномерное ее распределение по параллельным трубам. В барабанных парогенераторах среднего давления, кроме кипящих экономайзеров, для покрытия недостающей парообразующей поверхности нагрева применяют еще конвективные испарительные поверхности нагрева — конвективные пучки. Конвективной испарительной поверхностью нагрева в прямоточных парогенераторах является переходная зона, располагаемая за пароперегревателем.

В барабанных парогенераторах, у которых поверхность нагрева пароперегревателя фиксирована, влияние температуры питательной воды выражается в том, что понижение ее связано с необходимостью увеличения расхода топлива на догрев в испарительных поверхностях нагрева воды, поступающей из экономайзера. Поэтому поверхность пароперегревателя омывается большим количеством продуктов сгорания, и температура перегретого пара на выходе из конвективного пароперегревателя возрастает. В прямоточных парогенераторах, наоборот, низкая температура питательной воды вызывает соответствующее-понижение и температуры перегретого пара. Увеличение избытка воздуха в топке барабанного парогенератора связано с повышением количества продуктов сгорания, омывающих конвективный пароперегреватель, в связи с чем повышается температура перегретого пара. Чем больше влажность топлива, тем выше-температура перегретого пара, так как повышенная влажность связана с ростом количества продуктов сгорания, омывающих пароперегреватель, и повышением их излучательной способности вследствие увеличения доли трехатомных газов. Шлакование топочных экранов, вызывает рост температуры продуктов сгорания на выходе из топки и соответствующее повышение температуры пара.

В очень мощных барабанных парогенераторах перегревательный тракт, а в прямоточных агрегатах весь водопаровой тракт выполняют в виде нескольких автономно регулируемых потоков. Число потоков, исходя из удобств автоматизации, выбирают два, четыре, восемь. Разделение тракта на потоки уменьшает диаметр трубопроводов и арматуры и позволяет снизить влияние тепловой неравномерности по ширине агрегата. Для примера на рис. 19-2 изображена схема водопарового тракта одного из двух корпусов прямоточного парогенератора ПК-41 (описание парогенератора см. § 19-3).

Подшламовая коррозия, связанная с образованием концентрированных растворов NaOH, получила название щелочной. Она развивается обычно на огневой стороне экранных труб барабанных парогенераторов в местах скопления отложений. Уязвимыми в отношении щелочной коррозии являются также сварные швы, на неровностях которых часто скапливаются частицы шлама. Повреждения металла при щелочной коррозии имеют вид язвин или раковин диаметром до нескольких десятков миллиметров. В пределах раковин металл утончается довольно равномерно. Истонченная стенка на дне раковины под давлением рабочей среды в определенный момент разрывается, и тогда в трубе появляется свищ. Скорость щелочной коррозии колеблется от долей миллиметра до 1 мм в год. Для предотвращения щелочной коррозии необходимо уменьшать долю едкого натра в общем солесо-держании котловой воды. Установлено, что если гидратная щелочность котловой воды составляет не более 20 % общего ее со-

ется в водоспускных трубах барабанных парогенераторов (рис. 26,а) и перепускных трубах экранов нижних радиационных частей парогенераторов сверхкритического давления (рис. 26,6). Такие же повреждения имеют место и на внутренней поверхности гибов в переходной зоне прямоточных парогенераторов высокого давления.

Повреждения аналогичного характера отмечались на экранных трубах барабанных парогенераторов высокого давления типов ТГМ-96, ТГМ-84 и ТМ-84 на ряде электростанций. Все повреждения располагаются в зоне максимальных тепловых нагрузок, где их величина превышает 465 кВт/и2, или 400 ккал/(м2-ч). Температура металла на наружной поверхности в местах разрушения превышала 430—450°С. Все повреждения происходили при работе парогенераторов на мазуте; при работе на газе таких повреждений не было.

В задачу экспериментатора входят как разработка приемов наиболее оперативной перестройки режима, так и оценка оптимальной продолжительности этой перестройки. Изменение определяющего параметра (аргумента) может быть осуществлено скачкообразно или плавно. Скачкообразное изменение способствует сокращению периода стабилизации искомой функции. Однако применение этого приема возможно далеко не всегда и должно быть предметом •предварительного излучения. Так, резкое и глубокое изменение избытка воздуха, его крутки или переход с одной группы горелок на другую на антрацитах и тощих углях может привести к потуханию факела, но безопасны при сжигании газа или мазута. Те же маневры по-разному отражаются на работе испарительной зоны прямоточных и барабанных парогенераторов. Скачкообразное увеличение подачи топлива может вызвать заброс перегрева пара и расстройство циркуляции прямоточного агрегата.

На современных конденсационных электрических станциях (КЭС) утечки пара и конденсата в цикле, а также продувка барабанных парогенераторов восполняются обессоленной водой. Наибольшее распространение получил химический метод обессо-

Для 'барабанных парогенераторов, некоторых типов атомных реакторов и других энергоустановок, пренебрегая расходом на продувку (или когда тепло продувки используется для регенеративного подогрева питательной воды), а также учитывая ограниченные объемы барабанов, испарителей и сепараторов, за сколько-нибудь значительный промежуток времени всегда существует баланс (равенство) расхода количества теплоносителя на входе GTBX или выходе 0^вых установки. При этом

В испарительных трубах барабанных парогенераторов благодаря высокой кратности циркуляции массовое паросодержание на выходе л:<20°/0 и /ст на несколько десятков градусов выше ? (рис. 9-5). В прямоточных парогенераторах паросодержание по длине труб проходит все значения в пределах 0<я<1. На участках парообразующих труб, когда значение х сравнительно невелико вследствие развитого кипения, а2 весьма значительно [(50-ь-

Разработаны также методы, ограничивающие поступление примесей с присосом в конденсаторах, с добавочной водой и искусственно вводимыми до'бавками. Значительно труднее борьба с поступлением продуктов коррозии конструкционных материалов, особенно при околокритическом и сверхкритическом давлении. В зависимости от типа оборудования и водного баланса электростанции, состав и концентрация питательной воды могут изменяться в очень широких пределах от сотых или десятых долей миллиграмма на килограмм у прямоточных до десятков миллиграммов на килограмм и более у барабанных парогенераторов.

Исходным фактором в организации водного режима барабанных парогенераторов является наличие продувки, с которой удаляются растворенные и взвешенные вещества, поступающие с питательной водой и образующиеся в самом парогенераторе.

Обычно питательной водой прямоточных агрегатов является турбинный конденсат с добавкой дистиллята испарителей или химически обессоленной воды. При параллельной работе прямоточных и барабанных парогенераторов на общую паровую магистраль или

Радиационные пароперегреватели. При небольшой поверхности нагрева радиационный пароперегреватель барабанных парогенераторов обычно занимает потолок топки (поз. 3 на рис. 11-2), а если этого недостаточно, то его размещают и на вертикальных стенах топки. Обычно радиационные пароперегреватели располагают на тех стенах, на которых размещены горелочные устройства, чаще на фронтовой стене. -При этом целесообразно занять всю высоту топки; иначе потребовалось бы оставшуюся свободной часть стены закрыть испарительными экранами малой высоты — недостаточно надежными в циркуляционном отношении элементами. В некоторых конструкциях парогенераторов трубы радиационных пароперегревателей и испарительные трубы топочных экранов располагают на одной стене и чередуют их между собой. В прямоточных парогенераторах радиационный пароперегреватель обычно занимает потолок, верхнюю и среднюю радиационные части топки и стены горизонтального газохода.

Рекомендуем ознакомиться:

Безразмерные компоненты

Безразмерные температуры

Безразмерных координат

Безразмерных параметров

Безразмерных уравнений

Безразмерным параметрам

Безразмерная координата

Балансировочное оборудование

Безразмерного отношения

Безвоздушного распыления

Библиотека стандартных

Бикарбонатная щелочность

Биметаллических материалов

Биохимических процессов

Меню:

Главная страница Термины