Глава двадцать пятая
БОЙЛЕРЫ
§ 95. Назначение и типы бойлеров
Бойлеры (фиг. 126) предназначаются для подогрева сетевой воды, применяемой для теплофикации (или производства). По принципу работы бойлеры ничем не отличаются от подогревателей питательной воды (см. § 91).
По конструкции бойлеры отличаются от подогревателей наличием нижней подвесной камеры со второй трубной доской. Прямые латунные трубки развальцованы в верхней и нижней трубных досках.
По параметрам пара бойлеры делятся на предвключенные, основные и пиковые.
Основные, бойлеры работают при низком давлении пара (1,2—2,5 ата) и предназначены для нормального подогрева сетевой воды.
Пиковые бойлеры применяются для дополнительного подогрева воды во время сильных морозов или в тех случаях, когда температура подогретой воды недостаточна.
Пиковые бойлеры питаются паром более высокого давления из нерегулируемой ступени отбора турбины или редуцированным паром из котельной через редукционно-охладительную установку (РОУ). Пиковые бойлеры включаются с водяной стороны последовательно с основными бойлерами, в результате чего осуществляется двухступенчатый подогрев воды.
Экономически более выгодной является схема трехступенчатого подогрева сетевой воды с применением «бойлерной турбины».1 При этой схеме (см. § 106) первичный подогрев сетевой воды происходит в предвключенном бойлере, первом по ходу сетевой воды, в котором конденсируется отработавший пар бойлерной турбины. Бойлерная турбина питается ларом давления 1,2—2,5 ата из теплофикационного отбора турбины, который параллельно подается в основной бойлер.
Предвключенный бойлер, охлаждаемый обратной сетевой водой, служит конденсатором отработавшего пара бойлерной турбины. Давление (вакуум) в предвключенном бойлере определяется температурой и количеством прокачиваемой через него сетевой воды. Предвключенный бойлер может быть использован также в качестве основного бойлера или в качестве охладителя конденсата греющего пара основного бойлера.
Мощность, развиваемая бойлерной турбиной, используется для привода сетевого насоса. С валом турбины, кроме того, связав асинхронный генератор, питающий систему собственных нужд электростанции в том случае, когда мощность турбины превышает мощность, потребляемую насосом. При падении же мощности турбины ниже мощности, потребляемой насосом, асинхронный генератор «подхватывает» насос и начинает работать в режиме двигателя.
Полое гибкой и удобной в эксплуатационном отношении является схема, при которой бойлерная турбина служит приводом только электрического генератора, питающего с переменной мощностью шины собственных нужд электростанции.
Выгода применения схемы трехступенчатого подогрева с бойлерной турбиной заключается в том, что возрастает полезная мощность, вырабатываемая электростанцией. Подсчеты показывают, что увеличение годовой выработки электроэнергии турбоустановкой ВТ-25-4 при неизменном расходе топлива в случае применения описанной схемы трехступенчатого подогрева сетевой воды составляет 2,5-3%.
Ввиду явного экономического преимущества схемы трехступенчатого подогрева в бойлерных установках производство бойлерных турбин будет несомненно в ближайшем будущем организовано.
Для наблюдения за уровнем конденсата бойлеры снабжаются водомерными стеклами.
Отсос воздуха из пикового бойлера в паровое пространство основного бойлера, а из основного в предвключенный бойлер производится через ограничительные шайбы. Воздух из основных бойлеров отводится в конденсатор турбины или в атмосферу. Воздух необходимо также отводить из верхней части поплавковых конденсатоотводчиков бойлеров через трубки, присоединяемые к паровому пространству бойлеров. Воздухоотводящие трубки из бойлерных конденсатных насосов присоединяют к паровому пространству основных или предвключенных бойлеров.
Для спуска воды из пучка трубок при остановке бойлера на длительное время или при ревизии предусмотрены специальные отводы из нижней водяной камеры, выходящие наружу корпуса.
Описание и типовые схемы бойлерных установок даны в § 105 и 106.
§ 96. Защитные устройства бойлеров
Основные бойлеры иногда снабжаются аварийным автоматическим сливным клапаном (фиг. 127), предназначенным для слива воды из парового пространства бойлера в случае разрыва латунных трубок, во избежание переполнения корпуса водой и попадания воды в паропровод.
Автоматическое устройство состоит из поплавковой камеры 1 с золотником 6 и аварийного клапана 14 с поршневым сервомотором 12. Поплавковая камера присоединяется фланцем 4 непосредственно к паровому пространству бойлера примерно на уровне одной трети его высоты. Из верхней части камеры сделан отвод 2 воздуха по трубке в верхнюю часть корпуса бойлера. Аварийный клапан 14 устанавливается на сливном трубопроводе от основных бойлеров; к клапану присоединяется спускная линия в дренажные баки.
Нормально весь конденсат рабочего пара из основных бойлеров при помощи конденсатных подъемных насосов отводится в линию основного конденсата турбины. В этом случае поплавок 3 в поплавковой камере занимает свое низшее положение. Подвешенный на шарнире к поплавку золотник занимает при этом показанное на фиг. 127 положение.
В золотниковую камеру по трубке 8 полается вода из напорной магистрали сетевых насосов. Через открытое золотником отверстие по соединительной трубке 9 вода поступает в пространство над поршнем 13 сервомотора 12 аварийного клапана, причем одновременна пространство под поршнем сервомотора соединятся через внутренний канал 5 золотниковой камеры со спускной линией 7. Наличие избыточного давления и пружины над порш нем клапана обеспечивают плотность его закрытия.
В случае значительного повышения уровня воды в корпусе бойлера вследствие разрыва трубок поплавковая камера заливается водой и поплавок всплывает. Связанный с поплавком золотник поднимается и перекрывает окна золотниковой камеры таким образом, что пространство над поршнем сервомотора аварий кого клапана соединяется со спускной линией а пространство под поршнем — с напорной магистралью. Под напором воды поршень сервомотора сдвигается кверху и открывает аварийный сливной клапан, в результате чего вода из бойлеров сливается в спускную линию После снижения уровня воды аварийный клапан автоматически закрывается вследствие опускания поплавка и обратного перемещения золотника.
На время ревизии неисправный бойлер должен быть отключен от всех трубопроводов.
Электрическая схема защиты, пригодная также для предвключенного бойлера, может быть разработана и основана на применении поплавковых контактных устройств для воздействия при чрезмерном повышении уровня конденсата на прямые и обводные электрозадвижки бойлера, в целях отключения трубной системы бойлера от сетевой воды при одновременной сигнализации для извещения персонала.
