Loeng 15 Регулирование питания барабанного котла водой Характеристика участка регулирования



Скачать 83.31 Kb.
Дата10.05.2016
Размер83.31 Kb.
Loeng 15

Регулирование питания барабанного котла водой
Характеристика участка регулирования. Показателем соответствия материального баланса между паром и водой служит уровень в барабане Нб. Средний уровень воды должен поддерживаться постоянным при изменении нагруз­ки. Принято, что максимально допустимые отклонения уровня воды в барабане составляют ± 100 мм от среднего значения, установленного заводом-изготовителем. Средний уровень может не совпадать с геометрической осью барабана. Максимально допустимые отклонения уточняются в процес­се эксплуатации.

Сниже­ние уровня ниже видимой части водомерного стекла, уста­навливаемого на барабане котла, считается «упуском» воды, а превышение его верхней видимой части — «перепиткой». Расстояние между этими критическими отметками составляет 400 мм.



Снижение уровня ниже места присоеди­нения опускных труб циркуляционного контура может при­вести к нарушению питания и охлаждения водой подъем­ных труб (см. рис. 11.1), нарушению их прочности в местах стыковки с корпусом барабана, а в наиболее тяжелом слу­чае — пережогу.



Чрезмерное повышение уровня может при­вести к ухудшению действия внутрибарабанных сепарационных устройств, преждевременному заносу солями пароперегревателя, а также к забросу частиц воды в тур­бину, что может явиться причиной тяжелых механических повреждений ее ротора и лопаток.

Снабжение барабана водой осуществляется по одной и, реже, двум ниткам трубопроводов питательной воды, одна из которых служит резервной.


Отклонение уровня воды в барабане от среднего значения характе­ризует 1.наличие небаланса между притоком питательной воды и рас­ходом пара;

2.оно происходит также вследствие изменения содержания пара в пароводяной смеси подъемных труб за счет колебаний давле­ния пара в барабане или изменений тепловосприятия испарительных поверхностей нагрева.

Изменение уровня под действием небаланса:
F(ρв – ρп) = dHб(t) / dt = Dп.в. – Dп.п (11.13)
где F — площадь зеркала испарения, м2; ρв, ρп — плотность воды и насыщенного пара, кг/м3; Dп.п и Dп.в — расходы пара и воды, кг/с.

Приняв (F(ρв – ρп)) / D0 п.в. = 1/ kи ; (Dп.в. – Dп.п) / D0 п.в. = x


и перейдя к безразмерным величинам, после интегрирования (11.13) получим

t

y (t) = kи ∫ x (t) dt (11.14)



0
Следовательно, по динамическим свойствам канала небаланс расхода воды и пара — уровень в барабане является интегрирующим звеном.
W(p) = kиe-pτ / p (2.22)
Из уравнения (11.14) можно определить время прохождения уровня от

минимального Нбмин до максимального Нбмакс допустимо­го значения при ступенчатом возмущении небалансом:


∆t = F(ρв – ρп) ( Hбмакс – Hб мин) / (Dп.в. – Dп.п) (11.15)
Кривая переходного процесса по уровню в барабане при возмущении расходом питательной воды для парового кот­ла (420 т/ч) приведена на рис. 11.17, а. Динамика этого же участка при возмущении расходом пара показана на рис. 11.17,6.

Выпуклость начального участка кривой разгона при возмущении нагрузкой (увеличением) объясняется сниже­нием давления пара, в свою очередь это приводит к увели­чению паросодержания в подъемных трубах циркуляционного контура и росту уровня. Описанное явление носит название набухания или вспучивания.


Схема автоматического регулирования. Автоматический регулятор должен обеспечить постоянство среднего значе­ния уровня независимо от нагрузки парового котла и дру­гих возмущающих воздействий. В переходных режимах из­менение уровня протекает довольно быстро [см. (11.15)], поэтому регулятор питания 3 должен поддерживать постоян­ство соотношения расходов питательной воды и пара. Эту задачу выполняет трехимпульсный регулятор питания (рис. 11.18). Регулятор 3 перемещает клапан 4 при появле­нии сигнала небаланса между расходами питательной воды Dп.в и пара Dп.п. Помимо того, он воздействует на положе­ние питательного клапана при отклонениях уровня от за­данного значения Нб. Данная схема имеет широкое приме­нение на крупных энергетических барабанных паровых котлах.





РЕГУЛИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА КОТЛОВОЙ ВОДЫ

Характеристика участка регулирования.

Химический со­став воды, циркулирующей в барабанных паровых котлах, оказывает существенное влияние на длительность их безо­становочной или безремонтной кампаний. К основным по­казателям качества котловой воды относятся общее солесодержание в пересчете на концентрацию NаС1, мг/кг, и избыток концентрации фосфатов (содержание ионов РО-34, мг/кг) .



Повышение общего солесодержания приводит к уносу солей котловой воды в пароперегреватель и турби­ну.

Недостача фосфатов вызывает интенсивный процесс накипеобразования на внутренних поверхностях экранных труб, что приводит к ухудшению их охлаждения пароводя­ной смесью, перегреву в местах образования накипи и в конечном итоге к пережогу.

Поддержание общего солесодержания котловой воды в пределах нормы осуществляется непрерывной и периоди­ческой продувками из барабана в специальные расшири­тели. Потери котловой воды с продувкой восполняются пи­тательной водой в количестве, определяемом уровнем воды в барабане. Периодическая продувка служит для удаления скоплений шлама в нижних коллекторах, производится 1—2 раза в смену и, как правило, не автоматизируется.



Непрерывная продувка служит для удаления избытка солей NаС1 и SiO2, скапливающихся в котловой воде в про­цессе парообразования. Расход воды непрерывной продувки колеблется в пределах 0,5—2 % максимальной производи­тельности парового котла.
По своим динамическим свойствам этот участок регули­рования типичен для тепловых инерционных объектов. Вре­мя запаздывания τ при нанесении возмущения расходом пара или количеством продуваемой воды определяется в ос­новном инерционностью измерительных устройств и состав­ляет 1—3 мин; постоянная времени Т= 10 - 40 мин в за­висимости от типа парового котла.

Схема автоматического регулирования. На паровых котлах электростанций предусматривается автоматическое регулирование непрерывной продувки путем воздействия регулятора на регулирующий клапан на линии непрерыв­ной продувки. Обычно применяется двух- или трехимпульсная схема регулирования (рис. 11.19).

Рис. 11.19. Регулирование водного режима барабанного парового котла:



а — схема регулирования продувки с трехимпульсным регулятором;

б — прин­ципиальные схемы регулирования продувки и ввода фосфатов; 1 — барабан; 2 — регулятор продувки; 3 — импульсатор расхода пара: 4 — пусковое устрой­ство; 5 —мерный бак; 6—плунжерный насос; 7 — корректирующий прибор

В первой схеме (рис. 11.19,а), помимо корректирующего сигнала по солесодержанию, на вход ПИ-регулятора 2 по­ступает сигнал по расходу продувочной воды Dпр и сигнал по расходу пара Dп.п.


В некоторых случаях непрерывная продувка определяется не общим солесодержанием котловой воды, а концентрацией кремниевой кислоты. При этом поддержание концентрации кремниевой кислоты в допусти­мых пределах гарантирует поддержание в пределах нормы и общего солесодержания котловой воды. Однако прямое и непрерывное измерение концентрации кремниевой кисло­ты в настоящее время еще не освоено.

Содержание солей SiО2 в котловой воде оценивается по косвенным показате­лям:

- паровой нагрузке

- количеству продуваемой воды.

При этом зависимость между содержанием кремниевой кислоты, паровой нагрузкой и непрерывной продувкой уста­навливается по результатам специальных теплохимических испытаний. Автоматическое регулирование продувки в этом случае осуществляется по двухимпульсной схеме (рис. 11.19,б).
Для выполнения условий безнакипной работы поверх­ностей нагрева и поддержания требуемой щелочности кот­ловой воды барабанный котел оснащается аппаратурой, ре­гулирующей ввод фосфатов. Концентрация фосфатов РО-34 должна поддерживаться в пределах 10—20 мг/кг с точ­ностью до ± (3—5) мг/кг при бесступенчатом испарении, а при ступенчатом испарении в пределах 5—10 мг/кг в чи­стом отсеке и до 75 мг/кг в соленом отсеке . Требуемая концентрация РО-34 устанавливается в зависимости от па­ровой нагрузки Dп.п путем ввода фосфатов в чистый отсек барабана в соответствии с принципиальной схемой (рис. 11.19,б).

Мерный бак 5 заполняется раствором фосфата натрия крепостью 5 г/кг. Сигнал по расходу пара поступает на расходомер , электро­механический интегратор которого используется в качестве импульсатора 3, воздействующего через пусковое устройство 4 на включение и отключение плунжерного фосфатного насоса 6. При увеличении паро­вой нагрузки возрастает продолжительность цикла включения фосфат­ного насоса и наоборот. Обычно такая система ввода фосфатов применяется совместно с двухимпульсной системой непрерывной про­дувки, изображенной на этой же схеме. Поэтому вводимые в бара­бан фосфаты находятся в постоянной зависимости от паровой нагруз­ки, а их содержание в котловой воде определяется непрерывной про­дувкой и концентрацией подаваемого раствора фосфата натрия, кото­рая должна быть неизменной. Требуемые соотношения между коли­чеством фосфатов, паровой нагрузкой и непрерывной продувкой устанавливаются по результатам теплохимических испытаний.



Автоматизация непрерывной продувки и ввода фосфа­тов облегчает труд обходчиков оборудования, позволяет сократить трудоемкий лабораторный анализ качества котловой воды, ведет к увеличению срока безремонтной службы основного оборудования.


База данных защищена авторским правом ©bezogr.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница