Вакуумных деаэраторов

Существенное значение имеет нагрев воды в колонке, определяющий совместное с долей выпара расход пара на деаэратор. Чем больше пара подается в колонку, тем интенсивнее идет дробление воды его потоком и, следовательно, быстрее протекает процесс дегазации. Поэтому температура нагрева воды в вакуумных деаэраторах с подачей в них пара должна составлять не менее 10 °С.

Обеспечение эффективного удаления свободной углекислоты из воды возможно лишь при достаточном и постоянном подогреве воды перед подачей ее на декарбонизаторы. Для этого в тепловой схеме электростанции должны быть предусмотрены соответствующие теплообменники. На наш взгляд, целесообразно указать в правилах технической эксплуатации станций минимальную температуру воды перед подачей на декарбонизаторы. При обработке воды после декарбонизаторов в деаэраторах атмосферного или повышенного давления эта температура может составлять 20—25 °С. Если окончательная противокоррозионная обработка воды производится в вакуумных деаэраторах, температура воды, подаваемой в декарбонизаторы, не должна быть ниже 30 °С.

декарбонизаторов возрастает примерно в два раза. Именно это служит основной причиной сезонного ухудшения качества под-питочной воды теплосети на ряде тепловых электростанций. В теплое время года при больших расходах пара в конденсаторах теплофикационных турбин температура исходной воды за встроенными пучками конденсаторов, после которых установлены де-карбонизаторы, обычно выше 30 °С. Обработка воды с такой температурой в декарбонизаторах позволяет снизить остаточное содержание свободного диоксида углерода до 3 — 5 мг/л и обеспечить надежное последующее удаление его из воды в вакуумных деаэраторах. Напротив, в холодные периоды при большой загрузке отопительных отборов турбин резкое уменьшение расхода пара в конденсаторах приводит к снижению температуры воды, проходящей через встроенные пучки, и соответственно к ухудшению работы декарбонизаторов и вакуумных деаэраторов.

Ранее отмечалось, что значительного углубления десорбции свободного диоксида углерода в вакуумных деаэраторах можно добиться при организации рациональных режимов эксплуатации декарбонизаторов. Полученные данные о работе вакуумных деаэраторов позволяют выявить преимущества режима работы водо-приготовительной установки с повышенным подогревом воды перед декарбонизаторами [4]. При подогреве исходной воды до 40—50 °С обеспечивается очень низкое содержание свободного диоксида углерода в декарбонизированной воде (во многих случаях зафиксировано остаточное содержание, близкое к равновесному). Соответственно значительно облегчается окончательное удаление свободного диоксида углерода в вакуумных деаэраторах. Очень важно, что при повышенной температуре подогрева исходной воды перед декарбонизаторами общий подогрев подпиточной воды, необходимый для удаления свободного диоксида углерода, существенно снижается.

(перегретой воды) 125 т/ч при температуре 100 °С и номинальной нагрузке деаэратора ДВ-800 остаточное содержание кислорода 50 мкг/кг достигается при температуре исходной воды 42—45 °С, то в этих же условиях для удаления свободного диоксида углерода даже при больших значениях щелочности необходим подогрев деаэрируемой воды до 65—70 °С. В режимах с повышенным подогревом исходной воды перед декарбонизаторами для эффективного удаления свободного СО2 в вакуумных деаэраторах достаточно температуры, при которой обеспечивается требуемое остаточное содержание растворенного кислорода.

Снижение температуры подпиточной воды во многих случаях позволяет существенно повысить экономичность теплофикационных установок. Другое существенное достоинство рассматриваемого режима — эффективное удаление свободного СО2 в декарбо-низаторах и вакуумных деаэраторах при низких значениях щелочности подпиточной воды. Повышенный подогрев воды перед декарбонизаторами в сочетании с подкислением до общей щелочности 0,1—0,4 мэкв/л позволяет осуществить не только удаление свободного, но и большей части связанного диоксида углерода, причем глубокая декарбонизация достигается при высоком качестве противонакипной обработки подпиточной воды. Усовершенствованная схема водоприготовительной установки представлена на рис. 6.17 [4].

В вакуумных деаэраторах выпар отводится с помощью эжекторов.

Дегазация воды обычно производится в атмосферных или вакуумных деаэраторах. В случае применения для дегазации воды атмосферных деаэраторов, в которых процесс происходит при 100—105° С, воду надлежит затем охладить до нужной температуры. Это охлаждение воды целесообразно производить в водо-водяном теплообменнике, через который пропускается более холодная вода, поступающая в деаэратор. Схема с устройством химической водоочистки после экономайзера (т. е. с «горячей» водоочисткой) предпочтительнее.

Этому вопросу посвящено очень большое количество работ, на основании которых даются рекомендации о методах защиты от коррозии, которые можно сгруппировать следующим образом: 1) физическая дегазация (деаэрация) подпиточной воды системы теплоснабжения в атмосферных (в случае паровых котлов) или вакуумных деаэраторах; 2) химическая деаэрация подпиточной воды с помощью ввода различных реагентов, связывающих кислород, например сульфита натрия или гидразина; 3) ввод в водяной тракт системы теплоснабжения ингибиторов, замедляющих

за счет понижения давления ниже атмосферного для самовскипания, что осуществляют в вакуумных деаэраторах;

к остаточному содержанию кислорода в воде до 0,13 мг/кг в деаэраторах атмосферного типа и 0,05—0,09 мг/кг в вакуумных деаэраторах. Поэтому для обеспечения надежной деаэрации воды необходимо подавать в колонку вакуумного деаэратора воду с температурой на 6—8° С выше температуры кипения, а в колонку атмосферного деаэратора греющий пар должен поступать с некоторым избытком.

Недостатки эксплуатации, а также встречающиеся при проектировании тепловых схем и котельных ошибки, не позволяющие организовать оптимальный режим работы декарбонизаторов, часто приводят к серьезным нарушениям в работе всей установки для подпитки теплосети. Особенно сильно сказывается ухудшение работы декарбонизаторов в установках, где в качестве последней ступени водоподготовки применяются вакуумные деаэраторы. Возможности удаления свободной углекислоты из вакуумных деаэраторов ограничены [28].

декарбонизаторов возрастает примерно в два раза. Именно это служит основной причиной сезонного ухудшения качества под-питочной воды теплосети на ряде тепловых электростанций. В теплое время года при больших расходах пара в конденсаторах теплофикационных турбин температура исходной воды за встроенными пучками конденсаторов, после которых установлены де-карбонизаторы, обычно выше 30 °С. Обработка воды с такой температурой в декарбонизаторах позволяет снизить остаточное содержание свободного диоксида углерода до 3 — 5 мг/л и обеспечить надежное последующее удаление его из воды в вакуумных деаэраторах. Напротив, в холодные периоды при большой загрузке отопительных отборов турбин резкое уменьшение расхода пара в конденсаторах приводит к снижению температуры воды, проходящей через встроенные пучки, и соответственно к ухудшению работы декарбонизаторов и вакуумных деаэраторов.

Ранее отмечалось, что значительного углубления десорбции свободного диоксида углерода в вакуумных деаэраторах можно добиться при организации рациональных режимов эксплуатации декарбонизаторов. Полученные данные о работе вакуумных деаэраторов позволяют выявить преимущества режима работы водо-приготовительной установки с повышенным подогревом воды перед декарбонизаторами [4]. При подогреве исходной воды до 40—50 °С обеспечивается очень низкое содержание свободного диоксида углерода в декарбонизированной воде (во многих случаях зафиксировано остаточное содержание, близкое к равновесному). Соответственно значительно облегчается окончательное удаление свободного диоксида углерода в вакуумных деаэраторах. Очень важно, что при повышенной температуре подогрева исходной воды перед декарбонизаторами общий подогрев подпиточной воды, необходимый для удаления свободного диоксида углерода, существенно снижается.

Данные испытаний вакуумных деаэраторов [12], проводившихся при содержании свободного диоксида углерода в воде перед деаэраторами около 8 мг/л, показывают, что для его удаления необходим значительно более высокий подогрев теплоносителя, чем для достижения требуемой глубины десорбции кислорода (рис. 6.15, 6.16). Так, если при расходе греющего агента

вакуумом. При отсутствии пара для удаления газов можно использовать воду из тепловой сети для получения пара в вакуум-испарителе /. Вода для обработки поступает под давлением в эжектор 5, отсасывающий газы из колонки деаэратора 2. Затем вода поступает в бак-газоотделитель 4 и под вакуумом направляется в верхнюю часть колонки деаэратора. Пар из вакуум-испарителя подается в нижнюю часть деаэраторной колонки. Вода, поступающая из бака в верхнюю часть деаэраторной колонки, разбрызгивается и вскипает, ускоряя процесс дегазации. Вода из вакуум-испарителя, не пошедшая на испарение, подается в бак-аккумулятор. В последнее время разработаны конструкции вакуумных деаэраторов большой производительности.

применение для котельных, сжигающих природный газ, вакуумных деаэраторов, позволяющих снизить температуру питательной воды до 65 — 70 °С по сравнению с температурой 104 °С при атмосферных деаэраторах, что обеспечивает более глубокое охлаждение уходящих газов.

Применение вакуумных деаэраторов позволяет снизить содержание растворенных газов в питательной или подпиточной воде до требуемых норм при условии соблюдения в них надежной воздушной плотности. Это достигается размещением деаэрационной колонки на геометрической отметке, обеспечивающей поступление деаэрационной воды самотеком к питательным насосам. При этом арматура должна располагаться ниже уровня воды в баке-аккумуляторе, который может устанавливаться отдельно от деаэраторной колонки. Удаление газов из вакуумных деаэраторов осуществляется с помощью паровых эжекторов.

Вода после вакуумных деаэраторов имеет температуру ниже 100° С (65—70° С). Получение деаэрированной воды с такой температурой позволяет применять обычные питательные насосы, работающие при температуре до 80° С, отказаться от установки охладителей питательной воды, усложняющих тепловую схему котельной, а также позволяет осуществить более глубокое охлаждение уходящих газов котлов.

Схемы деаэрационных установок. Рассмотрим схемы включения двухступенчатого деаэратора атмосферного типа конструкции ЦКТИ-ЧМЗ и вакуумных деаэраторов конструкции ЦК.ТИ.

Применение вакуумных деаэраторов наиболее эффективно в отопительных и промышленных котельных, в которых значительные потери конденсата и средняя температура потоков умягченной воды и конденсата не превышает 30—50° С. При этом расход пара на вакуумные деаэраторы значительно меньше, чем при использовании атмосферных деаэраторов. Кроме этого, применение вакуумных деаэраторов, выдающих деаэрированную воду с температурой 70° С, позволяет обеспечить надежную работу питательных насосов, отказаться от дополнительных теплообменников и упростить тепловую схему котельной.

Схема включения вакуумного деаэратора конструкции ЦКТИ в систему питательной воды ког-лов показана на рис. 25. Химически очищенная вода с температурой около 30° С подается в верхнюю тарелку деаэратора и частично в охладитель выпара 3. В схеме включения вакуумных деаэраторов особенно важна роль охладителя выпара, который не-