Водный режим котла. Что такое продувка парового котла и для чего она нужна

Чтобы в котле не скапливались шлам, ил, песок и масло, котел периодически продувают. Для удаления примесей питательной воды, скапливающихся в нижней части котла, служит нижнее продувание, а для удаления масла и грязи, плавающих в верхних слоях воды,-верхнее продувание.

Нижнее продувание, как. уже говорилось, производится через кран нижнего продувания, а верхнее-через кран верхнего продувания.

Верхнее продувание производят следующим образом.

1) В котел подкачивают воду выше рабочего уровня на величину того ее количества, которое должно быть удалено из котла при продувке, т. е. на 3-5 см по водоуказательному прибору.

2) Открывают полностью кингстон (бортовой кран).

3) Открывают медлинным поворотом ручки кран верхнего продувания (при быстром открытии этого крана вода, устремившаяся через него в отливную трубу, может вызвать сильные удары). При этом верхние слои воды уходят в воронку приемной трубы крана„ увлекая за собой пену

4) Наблюдают по водоуказательному стеклу, когда уровень воды в котле понизится до прежнего (но не ниже рабочего); и в этот момент быстрым поворотом ручки закрывают кран верхнего проду: вания.

5) Закрывают кингстон.

Порядок производства нижнего продувания такой же, как и верхнего, но с той существенной разницей, что верхнее продувание осуществлялось при полном котельном давлении, а для нижнего продувания так можно поступать только в том случае, если в качестве крана нижнего продувания установлен дисковый кран или, когда в трубопроводе нижнего продувания установлена дроссельная шайба. В противном случае, чтобы уменьшить опасность большого выдувания из котла воды и возможности оголения при этом потолка огневой камеры, перед нижним продуванием давление в котле необходимо понизить до 2-3 ат.

После нижнего продувания в котел нужно ввести антинакипин.

Очередность продувок и количество воды, которое следует удалить из котла при продуваниях, зависят от типа котла, количества в нем воды, качества ее, наличия фильтров питательной воды и грязевиков., и устанавливаются механиком парохода по согласованию с механико-судовой службой пароходства.

С учетом всех этих обстоятельств очередность продувок устанавливается от четырех до шести раз в сутки. Количество выдуваемой из котла воды по водоуказательному стеклу колеблется в пределах:

для верхнего продувания-от 2 до 4 см;

для нижнего продувания-от 2 до 5 см.

Выше было отмечено, что при отсутствии дроссельной шайбы или дискового крана перед нижним продуванием давление пара в котле приходилось понижать до 2-3 ат. Это значит, что для соблюдения указанной очередности продувок давление нужно понижать до шести раз в сутки. Если по условиям работы парохода этого нельзя было делать, то нижнее продувание приходилось производить один раз в 2-6 суток и выдувать из котла большее количество воды.

Из сказанного ясно, какое значение имеют дроссельные шайбы и дисковые краны.

Следует иметь в виду, что продувание, в особенности нижнее, является очень ответственной операцией, так как, производя его, по недосмотру или неумению можно упустить воду и вызвать тем самым серьезную аварию котла. Поэтому кочегар может производить нижнее продувание только с разрешения своего вахтенного начальника и вместе с ним. При открывании кранов продувания crpoj- го запрещается надевать на их ручки трубу или применять ломик, так как при этом легко сломать ручку крана., и тогда его нельзя будет закрыть.

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.

Условия образования накипи. Продувка паровых котлов

При испарении воды концентрация солей, находящихся в ней, непрерывно увеличивается. Если соли не удалять из котла, то при определённой концентрации их в воде они выпадают из раствора и отлагаются на поверхности нагрева в виде накипи. При нагревании до 80 - 100 °С растворённые в воде бикарбонаты Са и Mg (Са(НСОз)г, Mg(HC03)2) разлагаются, образуя шлам, и осаждаются в нижних точках котла (нижние барабаны и коллектора).

Накипь сосредотачивается на наиболее теплонапряжённых поверхностях экранных и кипятильных труб и барабанов котла. Накипь проводит тепло в 40 раз (от 20 до 100 в разных котлах) хуже, чем железо, поэтому при работе с накипью увеличивается расход топлива и снижается надёжность работы поверхностей нагрева котла. (Сажа проводит тепло в 400 раз хуже).

Из - за малой теплопроводности накипи металл кипятильных и экранных труб плохо охлаждается и подвергается сильному перегреву, в результате чего уменьшается его прочность. Это приводит к появлению отдулин, трещин, разрыву труб и даже к взрыву барабанов, котлов.
На современных водотрубных котлах работа котла при условии образования накипи недопустима. Котлы должны работать в безнакипном режиме.
Продувка паровых котлов
Для поддержания допустимого солесодержания котловой воды производится продувка котлов.
Продувкой называется отвод из котла вместе с котловой водой посторонних примесей (солей, шлама, щелочей, взвешенных веществ и др.) при одновременной замене продуваемой воды питательной. Продувка бывает периодическая и непрерывная.
Периодическая продувка производится через определённые промежутки времени и предназначается для удаления шлама из нижних точек котла: барабана, коллекторов экранов и др.. Она производится кратковременно, но с большим сбросом котловой воды, которая увлекает и выносит наружу шлам. Продувка производится в расширитель, предназначенный для охлаждения воды перед сбросом её в канализацию.
Непрерывная продувка обеспечивает постоянный отвод растворённых солей постоянной жёсткости для поддержания их допустимой концентрации. Непрерывная продувка производится, обычно, из верхнего барабана и регулируется игольчатым вентилем. Вода отводится в расширитель (сепаратор), где происходит отделение пара от воды. И пар, и вода используются для подогрева сырой или химически очищенной воды (используется их тепло).
Сроки и длительность продувок устанавливаются инструкцией или начальником котельной (по указаниям лаборатории).

Для удаления из котлоагрегатов поступивших примесей, шлама и продуктов коррозии предусмотрены два вида продувок: непрерывная и периодическая.

8.1 Непрерывная продувка котла

Непрерывная продувка – это непрерывный отвод части котловой воды из выносных циклонов солевого отсека для удаления примесей и поддержания оптимальных норм качества котловой воды.

Размер непрерывной продувки по каждому отсеку измеряется расходомерами и поддерживается в зависимости от паропроизводительности котла в следующих пределах:

для установившегося режима при восполнении потерь обессоленной водой - не менее

0,5 % и не более 1 % производительности КА,

при работе КА с нагрузкой менее 270 т/ч - не менее 1,0 % и не более 1,5 % производительности КА (тех. решение №06 ХЦ – 06 от 21.02.2006.),

при пусках КА из монтажа, ремонта или резерва допускается увеличение продувки до

2-5 %, длительность работы КА с увеличенной продувкой устанавливает НС ХЦ из условий соблюдения норм качества котловой воды и пара.

Изменением размера непрерывной продувки на одной из сторон отсека уменьшается степень химического перекоса по сторонам солевого отсека.

Увеличением размера непрерывной продувки снижают кратность концентрирования между солевым и чистым отсеками барабана котла.

Изменение величины продувки производит машинист котла в зависимости от паропроизводительности котла и по указанию НС ХЦ.

8.2 Периодическая продувка котла

Периодическая продувка – это отвод части котловой воды из нижних точек коллекторов экранной системы для удаления осевших там продуктов коррозии и шлама. Кроме того, периодическая продувка позволяет быстро снизить и привести в норму солесодержание котловой воды.

Периодическая продувка котла при его работе осуществляется по графику, утвержденному техническим руководителем ИвТЭЦ-3, не реже одного раза в сутки. Периодические продувки также выполняются при пуске и останове котла для исключения взмучивания осевшего шлама и продуктов коррозии, после его пуска, а также по указанию НС ХЦ для нормализации ВХР.

Кроме полной периодической продувки согласно графику, а также по указанию НС ХЦ для нормализации ВХР, выполняется периодическая продувка солевых отсеков – продуваются только коллекторы, которые относятся к правому и левому выносному циклону котла.

Периодические продувки выполняет обходчик котельного отделения КТЦ, каждый коллектор продувается в течение 60 секунд. При длительной периодической продувке возникает опасность упуска уровня с повреждением поверхностей нагрева.

Качество периодической продувки контролируется регистрирующим прибором по измерению давления в продувочной линии.

9 Вхр теплосети

9.1 Нормы качества теплосетевой воды.

Целью нормирования примесей теплосетевой воды является предотвращение коррозии и отложений в оборудовании и трубопроводах теплосети, а также обеспечение потребителей горячей водой, удовлетворяющей нормам качества питьевой воды. В оборудовании теплосети наиболее вероятны отложения карбоната кальция, железо - оксидные накипи при высоком содержании железа в воде и коррозия оборудования при содержании в воде углекислоты и кислорода.

В целях предотвращения образования отложений карбоната кальция на внутреннихповерхностях теплофикационного оборудования «Правилами технической эксплуатации» нормируется предельное значение карбонатного индекса сетевой воды (карбонатный индекс Ик – это произведение общей щелочности и кальциевой жесткости воды). Нормы карбонатного индекса в зависимости от работающего оборудования, рН воды итемпературы ее нагрева приведены в Таблице 9-1, Таблице 9-2.

Таблица 9-1 Нормативные значения карбонатного индекса сетевой воды при ее нагреве

в сетевых подогревателях в зависимости от рН воды

Таблица 9-2 Нормативные значения карбонатного индекса сетевой воды при ее нагреве

в водогрейных котлах в зависимости от рН воды

Для предотвращения процессов коррозии оборудования нормируется содержание углекислоты и кислорода в подпиточной, обратной и прямой сетевой воде, а также рН.

При нарушениях качества подпиточной, прямой сетевой воды по содержанию СО 2 и О 2 НСХЦ сообщает о нарушении НСС и НСКТЦ, принимает меры по наладке режима декарбонизаторов, персонал КТЦ принимает меры по наладке режима ДСВ.

Для предотвращения накипеобразования и коррозионной агрессивности сетевой воды в условиях превышения норм карбонатного индекса и содержания кислорода применяется технология обработки теплосетевой воды комплексонатом ОПТИОН-313-2. Рекомендуемые концентрации ОПТИОН-313-2 зависят от карбонатного индекса и температуры нагрева теплоносителя и приведены в режимной карте. Дозировка Оптион-313-2 согласно режимной карте позволит обеспечить безнакипный режим работы оборудования и трубопроводов при карбонатном индексе теплосетевой воды до 7,0 (мг-экв/дм 3) 2 и предотвращение коррозии внутренних поверхностей и образования железо-оксидных накипей при содержании кислорода до 5,0 мг/дм 3 .

Контроль карбонатного индекса, рН теплосетевой воды, содержания кислорода, углекислоты, ОПТИОН-313, а также мутности воды производится оперативным персоналом ХЦ.

При обнаружении превышения нормы мутности умягченной, подпиточной воды необходимо измерить мутность горводы и учащенно – 1 раз в 4 часа - контролировать мутность до нормализации показателя. НС ХЦ сообщает о превышении НСС и начальнику ХЛ.

Качество сетевой и подпиточной воды по остальным показателям контролирует центральная лаборатория. Теплосетевая вода должна удовлетворять нормам качества для питьевой воды согласно Таблице 9-3.

Таблица 9-3 Нормы качества подпиточной и сетевой воды

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.