.jpg)
Задача получения чистого пара в барабанных котлах состоит в том, чтобы снизить содержание в паре капелек котловой воды и уменьшить содержание в нем растворенных веществ. При низких и средних давлениях, когда растворимость твердых веществ в паре несоизмеримо меньше выноса их с каплями влаги, решающее значение для уменьшения загрязнения пара играет сепарация влаги от пара. При высоких давлениях содержание в паре всех нелетучих примесей, кроме кремнекислоты, определяется уносом капелек котловой воды, а кремнесодержание пара обусловливается главным образом растворимостью кремнекислоты в паре. Так, например, при 110 ат коэффициент выноса кремнекислоты равен 1,0%; в то же время коэффициент выноса других нелетучих примесей составляет величину порядка 0,01—0,03%. При сверхвысоких давлениях повышенные коэффициенты выноса за счет растворимости веществ в царе наблюдаются не только для кремнекислоты, но и для хлористого натрия и его гидроокиси. Таким образом, при сверхвысоких давлениях не только кремнесодержание, но и солесодержание пара определяются главным образом растворимостью нелетучих веществ паре. Следовательно, в этом случае мероприятия, уменьшающие содержание растворенных веществ в паре, играют большее значение, чем меры, применяемые для уменьшения механического уноса капелек влаги.
Атомные станции с кипящими реакторами и непосредственной подачей пара в турбину обычно работают при умеренных давлениях. Поэтому растворимость солей в этих условиях играет незначительную роль и солесодержание пара определяется в основном полнотой механической сепарации. Однако в воде таких реакторов может содержаться значительный процент слабых кислот и оснований (борная кислота, гидроокиси алюминия, циркония и др.), растворимость которых в паре, даже при умеренных давлениях, может быть выше обычных величин механического уноса.
В прямоточных котлах содержание примесей в паре определяется главным образом растворимостью веществ в перегретом паре. Следовательно, повышение чистоты пара, выдаваемого этими котлами при данном составе и содержании примесей в питательной воде, возможно лишь при переходе от прямоточных бессепараторных котлов к агрегатам, в которых организованы сепарация пара от воды (из смеси небольшого водосодержания) и продувка этой воды. Смесь малого водосодержания может быть получена путем установки сепаратора в соответствующей зоне пароводяного тракта или увлажнением слабо перегретого пара впрыском части питательной воды. Снижение уноса капелек влаги насыщенным паром достигается путем создания благоприятных условий для сепарации влаги от пара.
Снижение содержания в паре соединений, переходящих в него за счет растворимости, может быть достигнуто снижением концентрации этих соединений в воде, из которой получается пар. Содержание примесей в котловой воде уменьшают путем повышения чистоты питательной воды или снижения степени ее упаривания в котле, т. е. увеличения процента продувки. И то и другое связано с дополнительными затратами. При применении в котельном агрегате ступенчатого испарения, т. е. разделения его водяного объема на несколько отсеков, удается получить значительную часть пара из воды с относительно более низким солесодержанием. Однако наиболее эффективной является промывка пара, полученного из воды с большим содержанием примесей, более чистой водой. Если загрязненный пар привести в тесное соприкосновение с водой, характеризующейся малым содержанием примесей, то растворенные вещества перейдут из пара в воду и при достижении равновесия количество растворенных веществ в промытом паре будет соответствовать концентрации их в промывочной воде, а не в той воде, из которой пар был получен.
Промывка насыщенного пара может производиться любой водой, содержащей примесей меньше, чем котловая вода. Пар можно промывать конденсатом, питательной водой и даже котловой водой пониженного солесодержания. Эффект от промывки пара повышается с уменьшением концентрации примесей в промывочной воде. Наиболее чистый пар получается при промывке пара конденсатом. Но в случае питания котла смесью конденсата и умягченной (не обессоленной) воды это бывает трудно выполнимо, так как требует раздельной подачи в барабан двух потоков воды: турбинного конденсата — в промывочное устройство и добавочной воды, восполняющей потери конденсата на станции,—в водяной объем барабана. Поэтому обычно промывку пара производят питательной водой. Промывка котловой водой осуществляется только в котлах со ступенчатым испарением и размещением соленых отсеков вне барабана. Чистота пара после промывки определяется не только коэффициентами распределения растворенных веществ, но и влажностью пара. Таким образом, должная организация сепарации пара от влаги имеет очень важное значение не только при отсутствии промывки пара, но также и в тех конструкциях котельных агрегатов, в которых промывка осуществлена.
Пароконденсатное оборудование
Источник: vemiru.ru
