ПАРОВОЙ КОТЕЛ Российский патент 2003 года по МПК F22B37/54 F22B35/02 

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях и котельных установках.

Известен аналог - паровой котел (см. Федоров А.И. Методика расчета трехступенчатой схемы испарения котловой воды барабанных котлов. Электрические станции, 11, 1997. С. 10), содержащий по меньшей мере две ступени испарения котловой воды, подключенные к котлу трубопроводы питательной и продувочной воды, паропровод. Данный аналог принят за прототип.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известного котла, принятого за прототип, относится то, что в известном паровом котле количество продувочной воды, удаляемой из последней ступени испарения, постоянно, то есть не зависит от качества котловой воды, которое в процессе эксплуатации котла может изменяться. Так, при повышенном солесодержании питательной воды в первую очередь происходит превышение солесодержания котловой воды в первой ступени испарения от заданного значения, устанавливаемого проектом для получения пара, удовлетворяющего нормам правил технической эксплуатации. Кроме того, при колебаниях режима возможно обратное поступление части котловой воды из второй ступени испарения в первую через паровое окно, неплотности в перегородке и водоперепускную трубу, что также приводит к увеличению солесодержания котловой воды в первой ступени испарения и, как следствие, к увеличению солесодержания пара этой ступени испарения. Учитывая, что для парового котла, принятого за прототип, относительная паропроизводительность первой ступени испарения составляет 73% паропроизводительности котла, то при существенном увеличении солесодержания котловой воды в первой ступени испарения будет происходить заметное отклонение качества вырабатываемого котлом насыщенного пара от нормированного. Увеличение солесодержания насыщенного пара приводит к интенсивному отложению накипи на внутренней поверхности труб пароперегревателя и теплообменных аппаратов. Кроме того, превышение солесодержания котловой воды от заданного значения, устанавливаемого проектом, приводит к образованию отложений на внутренних поверхностях нагрева парового котла, нарушению его нормальной работы и к интенсивному протеканию коррозионных процессов, могущих в сравнительно короткое время вывести из строя оборудование, что понижает надежность работы парового котла. Кроме того, при солесодержании котловой воды ниже заданной величины отвод постоянного количества продувочной воды приводит к увеличению потери массы котловой воды и теплоты, содержащейся в ней, что снижает экономичность работы парового котла.

Технический результат заявленного решения заключается в повышении надежности и экономичности работы парового котла.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Для повышения надежности и экономичности работы парового котла целесообразно осуществлять контроль значения солесодержания котловой воды в первой ступени испарения. Для этого предлагается установить в паровом котле регулятор расхода продувочной воды, соединенный с датчиком солесодержания котловой воды первой ступени испарения и регулирующим органом, установленным на трубопроводе продувочной воды.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что известный паровой котел содержит по меньшей мере две ступени испарения котловой воды, подключенные к котлу трубопроводы питательной и продувочной воды, паропровод. Особенность заключается в том, что котел снабжен регулятором расхода продувочной воды, соединенным с датчиком солесодержания котловой воды первой ступени испарения и регулирующим органом, установленным на трубопроводе продувочной воды.

На чертеже представлена схема парового котла.

Паровой котел содержит первую внутрибарабанную ступень испарения котловой воды 1, вторую внутрибарабанную ступень испарения котловой воды в виде встроенного отсека 2, третью ступень испарения котловой воды в виде выносного циклона 3, трубопровод 4 питательной воды, регулирующий орган 5 расхода питательной воды, установленный на трубопроводе 4, трубопровод 6 продувочной воды, регулятор 7 расхода продувочной воды, соединенный с датчиком 8 солесодержания котловой воды первой ступени испарения 1 и регулирующим органом 9 расхода продувочной воды, установленным на трубопроводе 6.

Работа парового котла осуществляется следующим образом.

В процессе работы парового котла осуществляется непрерывное измерение солесодержания котловой воды первой ступени испарения 1 датчиком 8. Сигнал от датчика 8 солесодержания котловой воды первой ступени испарения 1 поступает на вход регулятора 7 расхода продувочной воды, выход которого соединен с регулирующим органом 9 расхода продувочной воды, установленным на трубопроводе 6. При возникновении ситуации, когда солесодержание котловой воды первой ступени испарения 1 превысит заданное значение, по сигналу от датчика 8 регулятором 7 вырабатывается командный сигнал на увеличение расхода продувочной воды. Непрерывная продувка осуществляется из третьей ступени испарения котловой воды выносного циклона 3 по трубопроводу 6. Командный сигнал, вырабатываемый регулятором 7, воздействует на регулирующий орган 9, которым осуществляется увеличение расхода продувочной воды. Увеличением расхода продувочной воды осуществляют уменьшение солесодержания котловой воды первой ступени испарения 1 до заданного значения, обеспечивающего безопасную эксплуатацию парового котла. При возникновении обратной ситуации, когда солесодержание котловой воды первой ступени испарения 1 будет ниже заданной величины, системой автоматического регулирования осуществляется уменьшение расхода продувочной воды. Уменьшением расхода продувочной воды снижают потерю массы котловой воды и теплоты, содержащейся в ней.

Уровень котловой воды в первой ступени испарения 1, при котором обеспечивается нормальная работа парового котла, поддерживается изменением расхода питательной воды регулирующим органом 5, установленным на трубопроводе 4.

Таким образом, дополнительная установка регулятора расхода продувочной воды, соединенного с датчиком солесодержания котловой воды первой ступени испарения и регулирующим органом, установленным на трубопроводе продувочной воды, позволяет осуществлять процесс автоматического регулирования расхода продувочной воды по солесодержанию котловой воды первой ступени испарения, что обеспечивает поддержание заданного значения солесодержания котловой воды первой ступени испарения и в целом повышает надежность и экономичность работы парового котла.

Изобретение предназначено для выработки пара и может быть использовано на тепловых электростанциях и котельных установках. Паровой котел содержит по меньшей мере две ступени испарения котловой воды, подключенные к котлу трубопроводы питательной и продувочной воды, паропровод, регулятор расхода продувочной воды, соединенный с датчиком солесодержания котловой воды первой ступени испарения и регулирующим органом, установленным на трубопроводе продувочной воды. Изобретение позволяет повысить надежность и экономичность парового котла. 1 ил.

Паровой котел, содержащий по меньшей мере две ступени испарения котловой воды, подключенные к котлу трубопроводы питательной и продувочной воды, паропровод, отличающийся тем, что котел снабжен регулятором расхода продувочной воды, соединенным с датчиком солесодержания котловой воды первой ступени испарения и регулирующим органом, установленным на трубопроводе продувочной воды.