чем определяется действительный объем химического контроля при эксплуатации деаэрационной установки

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ДЕАЭРАТОРОВ

Однако основной функцией термических деаэраторов является удаление из питательной воды коррозионно-активных газов. Такими газами являются кислород О₂ и свободная двуокись углерода С0₂. Термический деаэратор (рис.7.1) состоит из деаэрационной колонки и бака
аккумулятора. Деаэрируемая вода подается в верхнюю, а греющий пар — в нижнюю часть колонки. Поступающая в бак-аккумулятор вода имеет температуру, близкую к температуре насыщения. Процесс дегазации воды в основном осуще­ствляется в колонке, хотя и в баке-аккумуляторе за счет отстоя проис­ходят частичное выделение мель­чайших пузырьков газа и их удале­ние. Эффективность деаэрации воды в термических деаэраторах зависит от конструкции деаэраторов, давле­ния, при котором происходит деа­эрация, а также от режима экс­плуатации.

Нагрев деаэрируемой воды до температуры насыщения еще не яв­ляется

На эффективность деаэрации влияет также температура поступа­ющей в деаэратор воды. С повыше­нием температуры воды вязкость и поверхностное ее натяжение умень­шаются, скорость диффузии кисло­рода в слое воды возрастает и эф­фект деаэрации улучшается. Одна­ко подавать в колонку воду с тем­пературой, близкой к температуре насыщения, тоже не рекомендуется, поскольку это сокращает расход греющего пара и ухудшает условия вентиляции колонки. Минимальный нагрев воды в деаэраторе должен быть не ниже 5—6 °С. Нагрев на 10—15 °С следует считать оптималь­ным. На рис. 6.2 представлена зави­симость остаточного содержания кислорода от расхода и температу­ры обогреваемой воды.

Низкая температура подаваемой воды вызывает перегрузку деаэра­тора. В этом режиме помимо высо­кого кислородосодержания наблю­дается неустойчивая работа деаэ­ратора, характеризующаяся появ­лением гидравлических ударов в колонке, сильной вибрацией деаэра­тора и связанных с ним трубопрово­дов. Нормальная и безопасная рабо­та деаэратора поддерживается ав­томатическими регуляторами: уров­ня воды в баке-аккумуляторе; дав­ления греющего пара, перелива, давления на трубопроводе сброса пара в конденсатор (для блоков с прямоточными котлами), а также двумя предохранительными клапа­нами.

Предохранительные клапаны должны быть рассчитаны на макси­мальный расход пара, поступающе­го в деаэратор, и отрегулированы на давление, не превышающее 1,15 рабочего.

Текущий контроль за работой деаэратора осуществляется по по­казаниям водоуказательных стекол, манометра для измерения давления в колонке, термометра для измере­ния температуры деаэрированной воды и кислородомера непрерывно­го действия. В блочных установках контроль за работой деаэратора ве­дется по приборам, установленным на БЩУ.

В задачу обслуживающего пер­сонала помимо наблюдения за при­борами контроля и автоматики вхо­дят систематическая продувка во­домерных стекол, расхаживание вентилей и задвижек, отбор проб деаэрированной воды для после­дующего химического анализа.

Для обеспечения безопасной ра­боты деаэрационной установки должна быть организована систе­матическая проверка предохрани­тельных клапанов. При длительной безостановочной работе деаэратора опробование предохранительных клапанов должно производиться по специальному графику. Это не ис­ключает опробования этих устройств при каждом пуске деаэрационной установки.

При рассмотрении вопросов пус­ка деаэратора в работу следует ос­тановиться на двух случаях: пуске деаэратора с опорожненным баком-аккумулятором (после ремонта, внутреннего осмотра и т. д.) и при заполненном баке-аккумуляторе (вывод из резерва, пуск блока пос­ле непродолжительного останова).

В первом случае производится прогрев деаэратора паром, давле­ние поднимается до полного в деаэ­раторах атмосферного типа (1,2 кгс/см 2 ) или до избыточного, равного 0,0196—0,049 МПа (0,2— 0,5 кгс/см 2 ), в деаэраторах повы­шенного давления, после чего в де­аэратор подается вода. После за­полнения бака-аккумулятора до нужной отметки давление плавно повышается до рабочего, включа­ются регуляторы давления, уровня и перелива.

При пуске блока с прямоточным котлом, когда в деаэратор подает­ся пар от постороннего источника и сброс из пускового сепаратора, дав­ление в нем на весь период пуска поддерживается на уровне 0,1175 МПа (1,2 кгс/см 2 ) регулятором давления. После включения бло­ка в параллельную работу и набо­ра нагрузки, при которой в отборе, питающем паром деаэратор, уста­новятся необходимые параметры, давление в деаэраторе плавно под­нимается до рабочего, после чего включаются регулятор давления и все другие автоматические устрой­ства. Резервный источник питания деаэратора паром отключается.

Во втором случае воду в баке необходимо довести до температу­ры насыщения, т. е. вывести на ре­жим деаэрации. Для этого необхо­димо собрать схему рециркуляции воды в деаэраторе и прокачивать по ней воду с одновременной подачей пара избыточного давления. При достижении водой температуры на­сыщения и необходимой степени де­аэрации, определяемой по показа­ниям кислородомера, проводится заполнение котла водой (в блочных установках) или после подъема давления до рабочего — подключе­ние деаэратора в параллельную ра­боту (в установках неблочного типа).

Дата добавления: 2016-06-29 ; просмотров: 9084 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Объем и частота химического контроля водно-химического режима (ВХР) тепловых электростанций (ТЭС), предусмотренные данной Инструкцией, являются минимально необходимыми. При установлении объема химического контроля на конкретных электрических станциях допускается изменение его с увеличением частоты определения тех показателей, которые наиболее существенно влияют на экономичность и надежность теплосилового оборудования данной электростанции.

Объем химического контроля согласовывается с химической службой энергосистемы.

1.2. На основе данной Инструкции на тепловых электростанциях разрабатывается график по проведению химического контроля ВХР, соответствующий конкретным условиям эксплуатации.

1.3. График химического контроля содержит:

— перечень контролируемых потоков;

— периодичность ручного отбора и регистрации показаний автоматических приборов;

— периодичность проверки правильности показаний автоматических приборов.

1.4. Объем химического контроля на ТЭС пересматривается не реже одного раза в два года с учетом изменившихся условий эксплуатации, состояния оборудования, внедрения новых приборов и методов контроля.

2. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОРГАНИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ВХР

2.1. Целью химического контроля является быстрое выявление любых отклонений показателей качества теплоносителя от установленных для данного ВХР и причин этих отклонений с целью принятия мер к их ликвидации.

2.2. Объем химического контроля и требования к нему определяются:

— типом установленного на ТЭС основного оборудования, его состоянием и повреждаемостью;

— особенностями ВХР (составом и сезонной изменчивостью исходной воды, составом возвратных конденсатов от предприятий потребителей пара, схемами водоподготовительных установок добавочной воды и очистки конденсатов, режимами коррекционной обработки теплоносителя);

— оснащенностью приборами автоматического химического контроля.

2.3. Определение показателей качества среды осуществляется с помощью следующих видов контроля:

— автоматического непрерывного химического контроля регулируемых показателей качества теплоносителя (электрической проводимости и электрической проводимости Н-катионированной пробы; значения рН; содержания кислорода и натрия);

— ручного периодического химического контроля, применяемого для определения содержания в теплоносителе продуктов коррозии и ряда корректирующих присадок, установления источника загрязнения при нарушениях ВХР, поверки правильности показаний автоматических приборов, проведения эксплуатационного химического контроля при отсутствии или временной неисправности приборов автоматического контроля.

2.4. Пробоотборные устройства и пробоотборные линии обеспечивают представительность пробы, отбираемой для автоматического и ручного контроля.

На пробоотборных линиях с температурой среды более 40 °С, поступающих к приборам автоматического химического контроля, устанавливаются устройства подготовки пробы (УПП) в соответствии с техническим проектом систем оперативного химического контроля.

Для ручного отбора проб теплоносителя водопаровой тракт оборудуется отдельными пробоотборными устройствами и линиями. Не допускается использовать для ручного контроля сливы от автоматических приборов непрерывного действия.

Ручной контроль электрической проводимости и рН в питательной воде, свежем паре и его конденсате, а также аналогичных чистых потоках ТЭС осуществляют при подключении первичных преобразователей приборов непосредственно к точкам отбора проб, для чего используют переносные приборы или вывод проб в специальные помещения,

Длина пробоотборной линии должна быть минимальной в целях предотвращения осаждения примесей из пробы и запаздывания показаний.

При эксплуатационных режимах продувка пробоотборных линий выполняется 1 раз в декаду в течение 1 мин не менее чем за 1 ч до отбора пробы. Регулирование расхода пробы осуществляется также за 1 ч до отбора пробы.

При пусковых режимах после заполнения котла и постановки под давление контролируемого участка водопарового контура промывка пробоотборных линий производится в течение 1 мин после установления постоянного потока через нее.

2.5. Для осуществления химического контроля ТЭС оснащаются комплектом автоматических и лабораторных приборов отечественного и импортного производства, прошедших метрологическую аттестацию и экспертизу на соответствие условиям эксплуатации на ТЭС и имеющих следующие метрологические характеристики (таблица 1 ).

Источник

Чем определяется действительный объем химического контроля при эксплуатации деаэрационной установки

РУКОВОДЯЩИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ТЕРМИЧЕСКИХ ДЕАЭРАЦИОННЫХ УСТАНОВОК
ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ КОТЛОВ

СОСТАВЛЕНЫ Всесоюзным ордена Трудового Красного Знамени теплотехническим научно-исследовательским институтом имени Ф.Э.Дзержинского и Центральным научно-исследовательским и проектно-конструкторским котлотурбинным институтом имени И.И.Ползунова

Главным инженером Главного технического управления по эксплуатации энергосистем Министерства энергетики и электрификации СССР С.Молокановым;

Начальником Главкотлопрома Министерства тяжелого, энергетического и транспортного машиностроения СССР В.Лобановым

В «Руководящих указаниях по проектированию термических деаэрационных установок питательной воды котлов» рассмотрены физические основы процесса термической деаэрации воды и характеристики деаэрационных колонок разных типов, даны рекомендации по выбору схемы деаэрации воды, приведены данные по тепловому расчету деаэрационной установки и расчету гидродинамической устойчивости и выделения кислорода для различных типов колонок и барботажных устройств, а также рассмотрены вопросы параллельной работы деаэраторов, автоматизации и защиты деаэрационных установок.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящие «Руководящие указания» (РУ) разработаны совместно Центральным научно-исследовательским котлотурбинным институтом (ЦКТИ) и Всесоюзным теплотехническим научно-исследовательским институтом (ВТИ) по заданию бывшего Государственного комитета Совета Министров СССР по автоматизации и машиностроению и рекомендации научно-технического совещания по термической деаэрации воды, состоявшегося в июне 1960 г. в Ленинграде.

РУ по проектированию термических деаэрационных установок в отечественной практике разработаны впервые.

В окончательной редакции РУ учтены отзывы заинтересованных заводов, проектных, наладочных организаций и ряда районных энергоуправлений.

Так как не по всем вопросам имелись достаточные исходные материалы, отдельные разделы были составлены с различной степенью полноты. Дополнение и уточнение содержащихся в них рекомендаций будут производиться при периодических пересмотрах РУ по мере накопления новых данных.

Выход в свет настоящих РУ должен способствовать более совершенному проектированию деаэрационных установок. Изложенные в них общие методические указания должны учитываться и при модернизации действующих установок.

При разработке ВТИ § 7-3 были использованы материалы Уралэнергометаллургпрома (Г.П.Сутоцкий).

Руководство работой по составлению материалов, представленных ВТИ, осуществлялось Л.Д.Берманом, принимавшим также участие в согласовании совместной с ЦКТИ редакции РУ.

Руководство работой по составлению материалов, представленных ЦКТИ, и согласование совместной с ВТИ редакции РУ выполнены Ю.М.Шубниковым при участии В.А.Пермякова и И.И.Оликера.

ВВЕДЕНИЕ

Деаэрация воды широко применяется в качестве основного метода борьбы с коррозией пароводяного тракта и тепломеханического оборудования тепловых электростанций, промышленных и районных отопительных котельных. Непрерывно возрастающий объем строительства конденсационных электростанций и ТЭЦ большой мощности, а также расширение области применения деаэрации воды в котельных, сжигающих природный газ и мазут, приводят к резкому увеличению потребности народного хозяйства в деаэрационном оборудовании. Наряду с этим все более повышаются требования к качеству питательной воды паровых котлов всех типов и параметров.

В связи с этим возникла настоятельная необходимость разработки РУ по проектированию термических деаэрационных установок, основывающихся на результатах новейших исследований и обобщении накопленного опыта проектирования и эксплуатации этих установок. Руководящие указания предназначаются для заводов и проектных организаций, а также для наладочных организаций, работающих в этой области.

В Советском Союзе и за рубежом преимущественное применение получил термический метод дегазации воды при давлении как выше, так и ниже атмосферного. Термическая дегазация (деаэрация), осуществляемая в деаэраторах различных конструкций, а иногда также в конденсаторах паровых турбин, достаточно эффективна и сохраняет основное значение при применении наряду с ней химического связывания кислорода и двуокиси углерода (присадки гидразина и аминирование). Это и послужило основанием для ее рекомендации в ГОСТ 9654-61.

В данных РУ рассматриваются только деаэраторы, работающие при постоянном давлении выше атмосферного.

В течение многих лет во ВТИ и ЦКТИ проводились исследования рабочего процесса и гидродинамической устойчивости термических деаэраторов. Эти исследования велись на лабораторных установках с одиночной струей и каскадом струй (ЦКТИ), на опытных колонках с насадками (ВТИ) и на промышленных установках электростанций (ЦКТИ и ВТИ). Полученные опытные данные и методические работы, выполненные ЦКТИ и ВТИ, послужили основанием для разработки рекомендуемой в РУ методики расчета термических деаэрационных аппаратов различных конструкций. Основные работы, использованные при составлении РУ, приведены в прилагаемом списке литературы.

Новые нормы качества питательной воды, установленные ГОСТ и ПТЭ, предусматривают необходимость глубокого удаления из нее наряду с кислородом также свободной и «связанной» двуокиси углерода.

Необходимость удаления «связанной» двуокиси углерода (продукта термического разложения бикарбоната натрия) возникает при больших добавках в цикл химически обработанной воды, что характерно для ТЭЦ и котельных с большими потерями конденсата пара, отпускаемого на производство.

При большом расходе добавочной воды, обработанной по методу Н-Na-катионирования, деаэраторы со струйными и насадочными колонками не обеспечивают удаления свободной двуокиси углерода в соответствии с требованиями ГОСТ 9654-61. Эти требования могут быть выполнены при указанных условиях в случае дополнительного осуществления барботажа воды паром. Применение барботажа позволяет благодаря значительному увеличению поверхности контакта пара и воды, турбулизации последней и пр. достигнуть практически полного (до «следов») удаления свободной двуокиси углерода и определенной степени термического разложения содержащегося в воде бикарбоната натрия, зависящей от давления в деаэраторе, времени пребывания воды в нем, начальной бикарбонатной щелочности и расхода пара на барботаж.

В настоящих РУ по вопросу удаления из воды двуокиси углерода вследствие недостаточной его изученности приводятся лишь некоторые соображения, которые следует учитывать при проектировании деаэрационных установок. Ввиду небольшого количества данных по тепло- и массообмену в барботажных устройствах дается только методика расчета их гидродинамического режима, обеспечивающего устойчивую работу устройства и одновременно достаточную деаэрацию воды.

Важное значение при проектировании деаэрационной установки имеют вопросы схем параллельного включения деаэраторов, комплексной автоматизации и защиты. Рекомендации по этим вопросам, содержащиеся в данных РУ, основываются на материалах ОРГРЭС, ВТИ и ЦКТИ.

Вопросы расчетов элементов деаэраторов на прочность в РУ не рассматриваются.

Глава 1

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА ТЕРМИЧЕСКОЙ ДЕАЭРАЦИИ ВОДЫ

§ 1-1. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА

Источниками появления растворенных (абсорбированных) газов в питательной воде паровых котлов являются добавочная вода, аэрированные конденсаты и дренажи. Добавочная химически обработанная вода из-за предшествующего длительного контакта с атмосферой насыщена компонентами воздуха, в том числе кислородом и двуокисью углерода, а в случае применения Na- или Н-Na-катионитового метода умягчения воды содержит как свободную, так и «связанную» двуокись углерода. Конденсатные и дренажные потоки могут содержать газы, попадающие туда вследствие присосов воздуха на вакуумных участках пароводяного тракта и аэрации дренажей в открытых дренажных баках.

Термическая деаэрация представляет собой сложный процесс неизотермической десорбции газа, сопровождающейся конденсацией пара на поверхности жидкой фазы.

В связи с тем, что на деаэраторы ГОСТ 9654-61 и нормами качества питательной воды возложены дополнительные функции по удалению свободной и «связанной» двуокиси углерода (термическое разложение NaHCO ), более правильно называть теперь этот аппарат дегазатором.

Статика процесса десорбции основывается на законах равновесия между жидкой и газовой фазами. В общем случае условия совместного существования фаз определяются наличием динамического равновесия между ними, подчиняющегося правилу фаз. Согласно этому правилу при определенных давлении и температуре некоторому составу одной из фаз соответствует определенный «равновесный» состав второй фазы. Если содержание какого-либо компонента в газовой фазе выше равновесного, то он переходит в жидкую фазу, и наоборот. Состояние динамического равновесия между фазами устанавливается при продолжительном времени соприкосновения фаз.

В условиях деаэрационных установок растворы газов могут считаться бесконечно разбавленными. В этом случае переход того или иного компонента из жидкой фазы в газовую не зависит от наличия в растворе других компонентов и определяется лишь содержанием в растворе данного компонента. Для растворов газов, критическая температура которых ниже температуры раствора, вследствие чего они могут конденсироваться при этой температуре, применим закон Рауля: равновесное парциальное давление компонента над раствором пропорционально его молярной доле в жидкости, т.е.

, (1-1)

— молярная доля компонента.

Если же температура газа при рассматриваемых условиях выше критической, то равновесие определяется законом Генри:

, (1-1а)

Из закона Генри следует, что при равновесии массовая концентрация, или растворимость компонента, составляет

— молекулярный вес растворителя, кг/моль;

— удельный вес растворителя, кг/м ;

, 1/м, (1-3)

Рис.1-1. Значение коэффициента абсорбции водой кислорода, азота, двуокиси углерода

Коэффициент абсорбции кислорода в воде при давлении его 760 мм рт.ст.
и различных температурах

Источник

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Объем и частота химического контроля водно-химического режима (ВХР) тепловых электростанций (ТЭС), предусмотренные данной Инструкцией, являются минимально необходимыми. При установлении объема химического контроля на конкретных электрических станциях допускается изменение его с увеличением частоты определения тех показателей, которые наиболее существенно влияют на экономичность и надежность теплосилового оборудования данной электростанции.

Объем химического контроля согласовывается с химической службой энергосистемы.

1.2. На основе данной Инструкции на тепловых электростанциях разрабатывается график по проведению химического контроля ВХР, соответствующий конкретным условиям эксплуатации.

1.3. График химического контроля содержит:

— перечень контролируемых потоков;

— периодичность ручного отбора и регистрации показаний автоматических приборов;

— периодичность проверки правильности показаний автоматических приборов.

1.4. Объем химического контроля на ТЭС пересматривается не реже одного раза в два года с учетом изменившихся условий эксплуатации, состояния оборудования, внедрения новых приборов и методов контроля.

2. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОРГАНИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ВХР

2.1. Целью химического контроля является быстрое выявление любых отклонений показателей качества теплоносителя от установленных для данного ВХР и причин этих отклонений с целью принятия мер к их ликвидации.

2.2. Объем химического контроля и требования к нему определяются:

— типом установленного на ТЭС основного оборудования, его состоянием и повреждаемостью;

— особенностями ВХР (составом и сезонной изменчивостью исходной воды, составом возвратных конденсатов от предприятий потребителей пара, схемами водоподготовительных установок добавочной воды и очистки конденсатов, режимами коррекционной обработки теплоносителя);

— оснащенностью приборами автоматического химического контроля.

2.3. Определение показателей качества среды осуществляется с помощью следующих видов контроля:

— автоматического непрерывного химического контроля регулируемых показателей качества теплоносителя (электрической проводимости и электрической проводимости Н-катионированной пробы; значения рН; содержания кислорода и натрия);

— ручного периодического химического контроля, применяемого для определения содержания в теплоносителе продуктов коррозии и ряда корректирующих присадок, установления источника загрязнения при нарушениях ВХР, поверки правильности показаний автоматических приборов, проведения эксплуатационного химического контроля при отсутствии или временной неисправности приборов автоматического контроля.

2.4. Пробоотборные устройства и пробоотборные линии обеспечивают представительность пробы, отбираемой для автоматического и ручного контроля.

На пробоотборных линиях с температурой среды более 40 °С, поступающих к приборам автоматического химического контроля, устанавливаются устройства подготовки пробы (УПП) в соответствии с техническим проектом систем оперативного химического контроля.

Для ручного отбора проб теплоносителя водопаровой тракт оборудуется отдельными пробоотборными устройствами и линиями. Не допускается использовать для ручного контроля сливы от автоматических приборов непрерывного действия.

Ручной контроль электрической проводимости и рН в питательной воде, свежем паре и его конденсате, а также аналогичных чистых потоках ТЭС осуществляют при подключении первичных преобразователей приборов непосредственно к точкам отбора проб, для чего используют переносные приборы или вывод проб в специальные помещения,

Длина пробоотборной линии должна быть минимальной в целях предотвращения осаждения примесей из пробы и запаздывания показаний.

При эксплуатационных режимах продувка пробоотборных линий выполняется 1 раз в декаду в течение 1 мин не менее чем за 1 ч до отбора пробы. Регулирование расхода пробы осуществляется также за 1 ч до отбора пробы.

При пусковых режимах после заполнения котла и постановки под давление контролируемого участка водопарового контура промывка пробоотборных линий производится в течение 1 мин после установления постоянного потока через нее.

2.5. Для осуществления химического контроля ТЭС оснащаются комплектом автоматических и лабораторных приборов отечественного и импортного производства, прошедших метрологическую аттестацию и экспертизу на соответствие условиям эксплуатации на ТЭС и имеющих следующие метрологические характеристики (таблица 1 ).

Источник