Энергосбережении и эффективном использовании низкопотенциальных источников теплоты

Содержание





	Введение	4



	Теоретические основы непрерывной продувки и котлоочистительных



	мероприятий	5



	1.1. Солевой баланс котла	5



							1.2.	Требования	к	непрерывной	продувке	для	котлов	различных



	давлений. Методы уменьшения продувки	10



					1.3.	Классификация	загрязнений	поверхностей	нагрева	котлов



	продуктами сгорания топлив	21



	1.4. Способы борьбы с загрязнениями поверхностей нагрева	30



	1.5. Средства выполнения котлоочистительных работ	35



	Существующие способы применения теплоты и массы продувочной



	воды.	46



						2.1.	Традиционные	методы	использования	теплоты	и	массы



	продувочной воды	46



2.2. Технологии по использованию теплоты и массы продувочной



	воды, разработанные кафедрой ТГВ УлГТУ	54



2.2.1. Использование продувочной воды в качестве греющей среды в



						теплообменнике	для	нагрева	исходной	воды	перед	вакуумным



						деаэратором	с	последующим	использованием	продувочной	воды	в



качестве греющего агента в вакуумном деаэраторе теплогенерирующей



	установки	54



2.2.2. Использование продувочной воды в водо-водяном теплообменнике



	для подогрева питательной воды	57



	2.2.3. Способ пароснабжения промышленных потребителей	59



2.2.4. Использование энергии потока и тепла продувочной воды для



	подогрева мазута в котельной установке	62







Лист

МД-08.04.01-2017



				Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата



2.2.5. Способ работы теплогенерирующей установки с использованием



продувочной воды в качестве греющей среды для атмосферного деаэратора



	подпиточной воды системы теплоснабжения	68



2.2.6. Система вентиляции промышленного объекта с использованием



	продувочной воды для очистки воздуха	70



	3. Новые технологии очистки поверхностей нагрева от отложений	72



3.1. Использование продувочной воды в качестве обдувочного агента



						для	очистки	конвективных	поверхностей	нагрева	от	шлакозоловых



	отложений	72



3.2. Использование продувочной воды в качестве обмывочного агента



	при водоструйной промывке на ходу экономайзеров мазутных котлов	74



3.3. Использование продувочной воды в качестве очищающей среды



	при очистке воздухоподогревателей паровых котлов	77



3.4. Использование продувочной воды в качестве обмывочного агента



					при	водоструйной	обмывке	поверхностей	нагрева	регенеративного



	воздухоподогревателя	80



					3.5.	Расчет	экономической	эффективности	новых	технических



	решений	83



	Заключение	86



	Список литературы	87



















































Лист

МД-08.04.01-2017



				Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата



Введение



На сегодняшний день острым вопросом в области теплоэнергетики является вопрос об энергосбережении и эффективном использовании низкопотенциальных источников теплоты, каким является продувочная вода теплогенерирующих установок.



Очистка поверхностей нагрева традиционными методами (паровая обдувка, виброочистка и т.д.) часто не дает ожидаемого эффекта из-за высокой интенсивности образования золовых отложений. Также форсирование частоты включения очистки приводит к интенсивному образованию износа или высокотемпертурной коррозии.



Актуальной задачей в области теплоэнергетики является усовершенствование существующих и разработка новых методов очистки поверхностей нагрева от золовых отложений.



Рациональное использование продувочной воды позволяет существенно сократить потери энергии и повысить эффективность работы котельных установок. С помощью вторичного использования теплоты и массы продувочной воды можно добиться не только экономного расходования топливно-энергетических ресурсов, но и повышения экологической безопасности путём уменьшения количества сбросов минерализованных сточных вод в поверхностные водоемы.



	работе рассмотрены сведения о продувочной воде и ее энергетической ценности, произведен анализ возможных золовых отложений и осуществлен обзор средств выполнения котлоочистных работ, исследованы существующие методы использования продувочной воды паровых котлов в различных технологических процессах, а также разработаны новые способы очистки поверхностей нагрева паровых котлов за счет утилизации продувочной воды и произведен расчет экономической эффективности.















Лист

МД-08.04.01-2017



				Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата



	Теоретические основы непрерывной продувки и котлоочистительных мероприятий



1.1. Солевой баланс котла





	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 [2].



Концентрация солей в котловой воде не должна превышать вполне определенного солесодержания, гарантирующего при данных условиях требуемую чистоту пара.



Очевидно, что величина продувки должна быть такова, чтобы количество солей, вносимых с питательной водой в котел, было равно количеству солей, вынесенных из котла насыщенным паром и продувочной водой. Качество питательной воды должно соответствовать определенным требованиям (табл. 1.1., табл. 1.2.) [1].























Лист

МД-08.04.01-2017



				Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата



Таблица 1.1.



Показатели качества питательной воды паровых стационарных



котлов высокого давления [8]







Нормы качества воды для котлов







высокого давления с естественной







циркуляцией номинальным давлением,







кгс/см2 (МПа), не более











100(10)





Показатель

Место отбора пробы







при добавке









при добавке



химически









химически



очищенной

140(14)







обессоленной



воды (для









воды



действующих















котлов)





Общая жесткость, мкг-

Перед котлом



1





1



экв/кг































Соединения железа (в

После первого ПВД

20 (жидкое топливо)

20



пересчете на Fе), мкг/кг

по ходу воды

30 (другие виды топлива)















Соединения меди (в

Перед деаэратором



5





5



пересчете на Сu), мкг/кг

за последним ПНД





























Кремниевая кислота (в















пересчете на SiO2),

Перед котлом

50





80

30



мкг/кг















Растворенный

Перед деаэратором



30



30





за последним ПНД











кислород, мкг/кг

















После деаэратора



10



10

















Значение рН при t=25°С

Перед котлом



9,1=0,1

9,1=0,1



Условное















солесодержание (в

Перед котлом

300





10000

200



пересчете на NаСl),































мкг/кг















Удельная















электропроводимость,

Перед котлом

2





70

1,5



мкСм/см















Аммиак и его















соединения (в пересчете

Перед котлом



1000



1000



на NH3), мкг/кг















Избыток гидразина (в















пересчете на N2Н4),

Перед котлом



20-60



20-60



мкг/кг















Нитриты и нитраты,

Перед котлом



20



20



мкг/кг (NO2- и NO3-)





























Вещества,















экстрагируемые эфиром

Перед котлом



0,3



0,3



(масло и др.), мг/кг















Взвешенные вещества,

Перед котлом



Отсутствуют





мг/кг



































Лист

МД-08.04.01-2017



				Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата



Таблица 1.2.



Показатели качества питательной воды паровых стационарных



котлов с давлением до 3,9 МПа [9]









Норма для котлов абсолютным давлением, МПа (кгс/см2)







Наименование показателя

до 1,4 (14)





































2,4 (24)

3,9 (40)











включительно

















































Прозрачность по шрифту, см

















Не менее 40



















Общая жесткость, мкмоль/дм3

15 * ?

15 * ?

10 * ?

10 * ?



5 * ?

5 * ?







3

)







?







?





?







?





?





?



























































(мкг-экв/дм





20 ?



20 ?



15  ?



15 ?



10 ?

10 ?























































300





































Содержание соединений железа (в









100*





50*











пересчете на Fe), мкг/дм3)





































































200





100













Не нормируется





















Содержание соединений меди (в































10*























Не нормируется





















пересчете на Сu), мкг/дм3





















Не нормируется















































Содержание растворенного

30*





20*





20*





























































































кислорода, мкг/дм3

50





50





30











Значение рН (при t = 25 °С)

















8,5-9,5**



















Содержание нитритов (в пересчете





























































Не нормируется









20











на NO-  ), мкг/дм3



















































































2



















































Содержание нефтепродуктов,



















































3





3





0,5











мг/дм3



































































































































Схема непрерывной продувки котлов показана на рис. 1.1. 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 [2]:

=

пр

? 100,

[2], (1.1)















где Dnp – расход продувочной воды, кг/ч;



D – номинальная паропроизводительность котла, кг/ч.



















Лист

МД-08.04.01-2017



				Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

















































Рис. 1.1. Схема неприрывной продувки котла при одноступенчатой системе испарения: 1 – труба с отверстиями по длине для отвода продувочной воды; 2 – труба для подвода питательной воды



Расход питательной воды Dn.в при наличии непрерывной продувки составляет

п.в =  +  пр.

[2], (1.2)







Количество воды, удаляемое непрерывной продувкой, устанавливается из уравнения солевого баланса котла

п.в ? п.в =  ? п +  пр ? пр +  ? отл,

[2], (1.3)





	где	Dn.в – расход питательной воды, кг/ч;



Sn.в – солесодержание питательной воды, кг/кг;



Sn – солесодержание пара, кг/кг;



Snp – солесодержание продувочной воды, кг/кг;



						Sотл –	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?Sп в уравнении (1.3) можно приравнять нулю.



								Нормальный	водный	режим	котла	не	допускает	отложение	солей	на













Лист

МД-08.04.01-2017

				Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата



поверхностях нагрева, и член D?Sотл в этом уравнении также должен быть равен нулю. Тогда количество воды, удаляемое с продувкой,



=

п.в ? п.в

.

[2], (1.4)















пр







пр



























Подставляя  значение   п.в из  выражения  (1.2)  с  учетом  формулы  (1.1),



определяем продувку, %,

















=







п.в

? 100.

[2], (1.5)









?











пр

п.в





























	котлах высокого давления уносом паром примесей вследствие растворимости в паре гидроксидов металлов и SiО2, а также отложением их пренебрегать нельзя и величину продувки следует определять с учетом члена



DS и уравнения (1.3) по формуле

=

п.в ? п

.

[2], (1.6)

















?







пр

п.в



















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,

=

?пр ? ?п.в

,

[2], (1.7)





к

















где   hnp – энтальпии продувочной воды кДж/кг; hп.в - энтальпии питательной воды, кДж/кг;



к - КПД котла.





Для уменьшения продувки необходимо по возможности уменьшить содер-жание солей и кремнекислоты в подпиточной воде и увеличить солесодержание котловой воды. Первое связано со значительным удорожанием водоподготовки, второе лимитируется необходимостью получения пара высокой чистоты. Поэтому весьма целесообразным является применение таких, мероприятий, которые позволили бы резко повысить солесодержание котловой воды без



Лист

МД-08.04.01-2017



				Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата



ухудшения качества пара. Важнейшим таким мероприятием, разработанным и



широко осуществленным в отечественном котлостроении, является ступенчатое



испарение [1].









1.2. Требования к непрерывной продувке для котлов различных



давлений. Методы уменьшения продувки



Сведение к минимуму величины продувки котла способно значительно сократить потери энергии, поскольку температура продувочной воды непосредственно связана с температурой пара, производимого в котле [4].



Весьма эффективным способом повышения концентрации примесей в продувочной воде без ухудшения качества пара служит ступенчатое испарение. Метод ступенчатого испарения предложен и разработан в СССР проф. Э. И. Роммом [1].



























































Рис 1.2. Схемы ступенчатого испарения: а – каскадная схема; б – трехступенчатое испарение с выносными отсеками; в – выносной циклон с улиточным подводом

















Лист

МД-08.04.01-2017



				Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата



Сущность метода состоит в следующем. Допустим, что генератор разделен на три секции, каждая с отдельным барабаном и самостоятельным циркуляци-онным контуром (рис. 1.2, а ) . Пусть производительность каждого контура по пару будет равна соответственно п 1 п2 и п3 (в долях от полной производительности агрегата). В первую секцию подадим всю питательную воду



	количестве 1+ р (где р — величина продувки из агрегата). Продувку из первой секции в количестве n2+n3+p (см. рис. 1.2, б ) направим в качестве питательной воды во вторую, а из второй в количестве n3+р — в третью (см. рис. 1.2, в ) . Если величину продувки из третьей ступени принять такой же, как при одноступенчатом испарении, то качество испаряемой воды и качество получаемого из нее пара будут такими же, как и при одноступенчатом ис-



парении.



Вода, испаряемая во второй ступени, будет чище, чем испаряемая в третьей, а в первой чище, чем во второй; соответственно пар, выдаваемый каждым предыдущим отсеком, будет чище, чем в последующем, поэтому и весь пар, выдаваемый агрегатом, при ступенчатом испарении чище, чем при одноступенчатом. На практике во всех случаях пар должен иметь заданное (нормированное) качество, и это качество при ступенчатом испарении обеспечи-вается при большей концентрации примесей в продувочной воде, чем при одноступенчатом [1].



При испарении воды в котле остаются растворенные твердые примеси, что приводит к росту общего содержания растворенных твердых веществ внутри котла. Эти вещества могут выпадать из раствора с образованием отложений, затрудняющих теплопередачу.



Кроме того, повышенное содержание растворенных веществ способствует пенообразованию и уносу котловой воды с паром.



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;







Лист

МД-08.04.01-2017



				Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата



если потери пара, отбираемого на производство, превышают 40 % - не более 5 % [2].



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



	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.

















Лист

МД-08.04.01-2017



				Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата























































































Рис. 1.3. Схема продувки котла при ступенчатой системе испарения: а – с солевыми отсеками внутри барабана; б – с выносными циклонами-сепараторами второй ступени испарении; 1 – подвод питательной воды; 2 – отвод пара; 3 – продувка чистого отсека; 4 – продувка солевого отсека; 5 – испарительные поверхности нагрева, включенные в солевой отсек; 6 – испарительные поверхности нагрева, включенные в чистый отсек



На рис. 1.3. а показана схема испарительной системы с двухступенчатым испарением с солевыми отсеками, расположенными внутри барабана котла, в его



торцах, а на рис. 1.3. 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



Лист

МД-08.04.01-2017

				Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата



? (100 +  ) ?

п.в

?  ,

[2], (1.8)















в1

















где nII – паропроизводительность солевых отсеков, %;



Sn.в  – солесодержание питательной воды, кг/кг;



Sвl – солесодержание 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



=

100 ?

?

+





?

,

[2], (1.9)







100





100









п





п





п





























			где	п	= 100 ? 1 ?	, мг/кг;

п   = 100 ? 1 ?     ?   мг/кг;



KI и КII – коэффициенты выноса солей из первой и второй степеней испарения; при низких и средних давлениях KI =КII = 0,01?0,03 %;



Cl – кратность концентраций в чистом отсеке и питательной воде. Концентрация солей в воде чистого отсека, мг/кг,

в  =  ? п.в.

[2], (1.10)

Концентрация солей в продувочной воде, мг/кг,

прод = в   =      ?   ? в  =?  ? п.в.

[2], (1.11)



Кратность концентраций между солевым и чистым отсеками в отсутствие переброса воды из солевого отсека при двухступенчатом испарении.

=

пр

=







.

[2], (1.12)





















    ?  

в







?   +













100













































Для системы с трехступенчатым испарением общее солесодержание пара, концентрация солей в отсеках и продувочной воде, а также кратность концентраций определяются по уравнениям, аналогичным приведенным.



Лист

МД-08.04.01-2017



				Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата



	случае применения промывки пара второй и третьей ступеней испарения водой чистого отсека общее солесодержание насыщенного пара определяется по формуле

п =



?  ? п.в.

[2], (1.13)





100









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.



	целью поддержания концентрации взвешенных и растворенных твердых веществ в установленных пределах используются две процедуры, каждая из которых может осуществляться как в автоматическом режиме, так и вручную:



	нижняя продувка производится с целью удаления примесей из нижних частей котла с целью поддержания приемлемых характеристик теплообмена. Как правило, эта процедура выполняется вручную в периодическом режиме (несколько секунд каждые несколько часов);



	верхняя продувка предназначена для удаления растворенных примесей, скапливающихся у поверхности воды, и, как правило, представляет собой непрерывный процесс, выполняемый в автоматическом режиме.



Сброс продувочной воды котла приводит к потерям энергии, составляющим 1-3% энергии производимого пара. Кроме того, дополнительные затраты могут быть связаны с охлаждением сбрасываемых вод до температуры, установленной регулирующими органами [4].



Существует несколько способов сокращения объема продувочной воды:











Лист

МД-08.04.01-2017



				Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата



	возврат конденсата. Конденсат не содержит твердых взвешенных или растворимых примесей, которые могли бы накапливаться внутри котла. Возврат половины конденсата позволяет сократить величину продувки на 50 %;



	в зависимости от качества питательной воды могут быть необходимы умягчение, декарбонизация и деминерализация воды. Кроме того, могут быть необходимы деаэрация воды и ее кондиционирование с использованием специальных добавок. Требуемая величина продувки определяется общим содержанием примесей в питательной воде, поступающей в котел. В случае питания котла сырой водой коэффициент продувки может достигать 7-8 %;



водоподготовка позволяет снизить эту величину до 3% и менее;



	может быть также рассмотрен вариант установки автоматизированной системы управления продувкой. Как правило, такие системы основаны на измерении электропроводности; их использование позволяет обеспечить оптимальный баланс между соображениями надежности и энергосбережения.



Величина продувки определяется на основе содержания примеси с наибольшей концентрацией и соответствующего предельного значения для данного котла;



	спуск   продувочной   воды   при   среднем   или   низком   давлении,



сопровождающийся выпариванием, - еще один способ утилизации части энергии, содержащейся в этой воде. Это метод применим на тех предприятиях, где имеется паровая сеть с меньшим давлением, чем то, при котором производится пар. С точки зрения эксергии это решение может быть более эффективным, чем простая рекуперация тепла продувочной воды при помощи теплообменника.



Термическая деаэрация питательной воды также приводит к потерям энергии в размере 1-3%. В процессе деаэрации из питательной воды, находящейся под повышенным давлением при температуре около 103 °C, удаляются CO2 и кислород. Соответствующие потери могут быть сведены к минимуму посредством оптимизации расхода выпара деаэратора.



Рассмотрим более подробно вариант утилизации энергии продувочной воды выпариванием последней при среднем или низком давлении [5]:



Лист

МД-08.04.01-2017



				Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата





























Рис. 1.4. Схема теплообменника



Теплообменники представляют собой горизонтальный аппарат с жестким закреплением трубных досок. Основными его узлами являются корпус, трубный пучок, две водяные камеры - распределительная и поворотная.



Корпус выполнен из листового проката или катаной трубы. По торцам корпуса приварены трубные решетки. В корпусе установлены горизонтальная и вертикальная перегородки, которые расположены между передней и задней трубными решетками и образуют четыре хода воды в межтрубном пространстве. Трубный пучок состоит из прямых латунных трубок, концы трубок развальцованы в трубных досках.



Водяные камеры состоят из эллиптического (плоского) днища, обечайки, плоского фланца и перегородок. Передняя распределительная камера имеет входной и выходной патрубки для воды. Камера крепится болтами к трубной решетке.



Теплообменники устанавливаются на фундамент на двух приваренных к аппарату опорах. Передняя опора неподвижно крепится фундаментными болтами, задняя имеет овальные (вдоль продольной оси аппарата) отверстия для компенсации тепловых расширений аппарата. Болты крепления задней подвижной опоры при монтаже плотно не затягиваются.



Схема движения теплоносителей - противоточная. Греющая вода поступает в корпус, омывает наружную поверхность трубок, отдавая нагреваемой воде теплоту, и отводится из корпуса.



Таблица 1.3





Лист

МД-08.04.01-2017

				Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата



Потенциал утилизации энергии продувочной воды



Утилизация тепла продувочной воды, МДж/ч



Коэффициент массового



Рабочее давление котла





расхода производимого















2 бар

5 бар

10 бар

20 бар

50 бар



пара, %

(м)

(м)

(м)

(м)

(м)

















1

42

52

61

74

95

















2

84

103

123

147

190

















4

168

207

246

294

379

















6

252

310

368

442

569

















8

337

413

491

589

758

















10

421

516

614

736

948



















Охлаждение продувочной воды облегчает также соблюдение требований природоохранного законодательства, которое может накладывать определенные ограничения на температуру сбрасываемых вод.



Содержание энергии в продувочной воде зависит от давления в котле. Соответствующая зависимость представлена в табл. Величина продувки выражается как процентная доля общего потребления питательной воды. Таким образом, величина продувки 5 % означает, что 5% питательной воды, поступающей в котел, расходуется на продувку, а остальное количество преобразуется в пар. Очевидно, сокращение величины продувки способно обеспечить энергосбережение.

















Таблица 1.4







Содержание энергии в продувочной воде



























Коэффициент

Содержание энергии в продувочной воде (кДж на кг





продувки



произведенного пара)









(% массы



Рабочее давление котла









произведенного

2 бар (м)

5 бар (м)



10 бар (м)

20 бар (м)

50 бар (м)







пара)



















1

4,8

5,9



7,0

8,4

10,8







2

9,6

11,7



14,0

16,7

21,5







4

19,1

23,5



27,9

33,5

43,1







6

28,7

35,2



41,9

50,2

64,6



















Лист









МД-08.04.01-2017











				Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата





8

38,3

47,0

55,8

66,9

86,1





10

47,8

58,7

69,8

83,6

107,7





















Кроме того, сокращение величины продувки приведет к сокращению объема сточных вод, а также затрат энергии или холода на любое охлаждение этих вод.



Величина продувки увеличивается при ухудшении качества питательной воды (больше Sпв), при повышении требований к качеству пара (Sп уменьшается).



	увеличением концентрации примеси в продувочной воде величина продувки



уменьшается [3].



Концентрация примеси в паре Sп зависит от выноса влаги , %, и коэффициента распределения Кр, %:

п = 0,01 ? (   +  р) кв = 0,01  в св,

[3],(1.14)



где КВ — суммарный коэффициент выноса примеси, %.

кв

= пв

(100+ )

.

[3],(1.15)







(   + )











в





Относительное повышение концентрации примеси в котловой воде кв за счет испарения воды определяется по формуле

=

кв

=

(100+ )

.

[3],(1.16)

















кв

пв



(  в+ )

















При Кв ? 0 (сильные электролиты) эффективность продувки очень высока: при р =1% степень концентрирования примеси уменьшилась от бесконечности до 101, а при р=5% — до 21. Для продуктов коррозии и слабых электролитов (Кр



— единицы и десятки процентов) эффективность продувки падает.











































Лист

МД-08.04.01-2017



				Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата



































































Рис 1.5. Зависимость степени

Рис. 1.6. Соотношение между

концентрирования примеси в котловой воде

концентрацией примеси в котловой воде Sкв

от величины продувки и коэффициента

и питательной воде Sпв при разных

выноса

величинах продувки котла p



	результате принимают следующие величины продувки: на ГРЭС и отопительных ТЭЦ, где общее количество добавочной воды невелико и ее можно готовить по методу химического обессоливания, р = 0,3-1%; при восполнении химически очищенной водой р = 1-3%; на производственных ТЭЦ с большими потерями воды (по технологии производства на заводах) добавочная вода готовится по упрощенной схеме и продувка может быть до 5%.



Таким образом, увеличение доли продувки приводит к уменьшению примеси в котловой воде.......................