- РАЦИОНАЛИЗАЦИЯ ВОДОПОДГОТОВКИ И ВОЗВРАТ КОНДЕНСАТА
- Значение водоподготовки в деле экономии топлива
Значение водоподготовки в деле экономии топлива на электростанциях огромно. Недостаточное внимание к этому вопросу приводит к пережогу топлива, серьезным неполадкам и нередко к авариям.
Необработанная вода содержит накипеобразующие и другие соли, агрессивные газы (кислород и углекислоту) и взвешенные вещества.
В котельном агрегате такая вода вызывает образование отложений накипи и шлама на внутренней поверхности экранных и кипятильных труб, водяных экономайзеров, а также загрязнение стенок пароперегревателей.
В результате этого ухудшается теплопередача от газов к воде, дымовые газы уходят из котлоагрегата с повышенной температурой, что обусловливает значительный пережог топлива. Кроме того, наличие накипи и других отложений вызывает перегрев металла труб, способствующий разрыву последних внутренним давлением котла.
Накипи, обладающие различным химическим составом, имеют разное термическое сопротивление
(м °С час/ккал).
Поэтому накипи одной и той же толщины по-разному влияют на перегрев стенки трубы: чем меньше теплопроводность накипи λ ккал/м час °С, тем в более тяжелых условиях работает металл.
Самой опасной, с этой точки зрения, является пористая силикатная накипь, обладающая самой низкой теплопроводностью (λ = 0,07 ккал/м час °С).
Плотная силикатная накипь имеет λ = 0,5, пористая гипсовая (сульфатная) λ = 0,8, плотная гипсовая λ = 2, карбонатная кристаллическая λ = 4 ккал/м час °С.
Специальные расчеты показывают, что 1 мм силикатной накипи в котле давлением 33 ата может повысить температуру стенки с 245° С (при чистой поверхности металла) в зависимости от теплонапряжения вплоть до 1000° С; между тем металл кипятильной трубы резко снижает свое сопротивление разрыву уже при 400—506° С.
Исследования структуры и химического состава накипи дают ценные сведения для анализа причин накипеобразования. Поэтому при появлении накипи необходимо отобрать ее и подвергнуть полному анализу в химической лаборатории.
Содержащиеся в недеаэрированной питательной воде газы (О2 и СО2) вызывают коррозию металла котла, что также приводит к образованию свищей или даже разрыву труб и выводу котла в ремонт. Коррозия может протекать особенно активно в котлах, работающих без накипи.
Повышенная щелочность котловой воды, а также высокое солесодержание ее вызывают вспенивание воды, загрязнение пароперегревателей солями, а также снижение температуры пара перед турбиной и за счет этого — перерасход ее пара. Кроме того, при этом происходит занос проточной части турбины солями, что приводит к перерасходу пара вследствие снижения к. п. д., проточной части.
При высокой концентрации едкой щелочи в котловой воде (> 100 г/л) и одновременном действии высоких механических напряжений (близким к пределу текучести) в местах соединения элементов котла возникают так называемые «хрупкие» разрушения металла (бесдеформационные трещины). Разрушения из-за щелочной хрупкости металла чаще всего возникают в заклепочных швах и развальцованных концах труб.
Перерасходы топлива и ненормальности в работе из-за неудовлетворительной водоподготовки бывают и на других участках электростанции.
В конденсаторе паровой турбины из-за загрязнения труб накипью падает теплопередача, снижается вакуум, быстро растет расход пара и благодаря этому снижается мощность машины.
Отложение накипи в маслоохладителях приводит к недостаточному охлаждению турбинного масла, вибрациям понижению механического к. п. д. турбин, в охладителях воздуха — для электрогенератора — к понижению электрической мощности машины.
В подогревателях регенеративной системы накипеобразование служит причиной недогрева конденсата и снижения к. п. д. регенерации. В теплофикационных бойлерах накипеобразование ведет к недогреву воды, идущей к абонентам, или же к недовыработке электроэнергии из-за необходимости поднимать давление в отборе пара, идущем на нужды теплофикации.
Здесь перечислены только некоторые неполадки, возникающие на электростанциях из-за плохой водоподготовки. Совершенно ясно, что без устранения дефектов водоподготовки невозможно эффективное снижение удельных расходов топлива на электростанции.
Всякая остановка тепловых агрегатов на ремонт по причинам, связанным с неудовлетворительной водоподготовкой, вызывает дополнительные расходы топлива на разогрев агрегатов из холодного состояния, и на повторный пуск в эксплуатацию. Себестоимость отпускаемой энергии при этом также увеличивается.
