Способ понижения солесодержания пара в котлах со ступенчатым испарением и непрерывной продувкой Советский патент 1961 года по МПК F22B37/54 

Известные способы понижения солесодержания пара в паровых котлах не отвечают одновременно требованиям высокой эффективности и экономичности.

Метод искусственного распределения солевых концентраций в котловой воде, пшроко применяющийся в СССР в виде ступенчатого испарения, ограничен продувкой в размере 2%, а также количеством добавляемой воды и ее солесодержанием при восполнении невозвращаемого конденсата в пароводяной цикл электростанции.

При восполнении конденсата дистиллятом, получаемым в паровых и газовых испарителях, для обеспечения требуемого качества пара создается замкнутый конденсатный цикл в пределах котла и деаэратора питательной воды и исключается ввод солей в котел с химически очищенной водой. Этот способ ограничивается возможностью получения дистиллята в максимальном количестве 8-10% от паропроизводительности котла. При этом происходит потеря тепла в количестве примерно 1% от паропроизводительности котла при продувке из испарителя.

К испарителям предъявляются весьма жесткие требования в отнощении качества получаемого дистиллята.

Восполнение конденсата химически обессоленной водой ограничивается значительными капитальными и эксплуатационными затратами, в особенности при подготовке больщого количества обессоленной воды и высоком солесодержании исходной воды.

Предлагаемый способ понижения солесодержания пара в котлах со ступенчатым испарением и непрерывной продувкой или в сочетании с промывкой пара водой различного солесодержания заключается в следующем;

№ 139324-21)из каждой ступени испарения в последующую ступень и из последней ступени испарения котла основного давления при соответствующей организации контуров циркуляции осуществляется неограниченная продувка котловой воды по заданному солесодержанию пара на выходе из котла;

2)тепло продувочной воды используется в дополнительных ступенях испарения низкого давления, не связанных с водяным и паровым пространствами основного котла. Эти ступени низкого давления состоят из кипящих экономайзеров, располагаемых в газоходах котлоагрегата вместо первой ступени воздухоподогревателя или ее части, сепарационных устройств и нагревателей воздуха, располагаемых вне котельного агрегата;

3)устанавливается специальный испаритель-соленакопитель для более глубокого использования тепла продувки и вывода солей из цикла;

4)создается самостоятельная тепловая схема испарения низкого давления с автоматическим регулированием.

Предлагаемый способ дает возможность использовать в котлоагрегатах до критического давления (барабанных и прямоточных с сепараторами) питательную воду с более высоким солесодержанием, чем это предусматривается существующими нормами.

Например, солесодержание питательной воды при давлении 110 ат может превышать нормы в 3-4 раза при значительной экопочии топлива в результате температуры уходящих газов и глубокого использования тепла продувки (величина продувки составит десятые доли процента ot паропроизводительности котла). Этот способ применим как на конденсационных электростанциях, так и на теплоэлектроцентралях с больщим количеством невозвращаемого конденсата.

Способ понижения солесодержания пара в котлах приведен ниже.

Три зоны испарения котлоагрегата основного давления с соответствующими поверхностями нагрева состоят из барабана / и выносных циклонов 2 и 3. Питательная вода 4 (и в случае больщого добавления химически очищенной воды) подается в первую зону испарения (барабан /). Питание второй зоны испарения (выносного циклона 2) осуществляется продувкой 5. Питание третьей зоны (выносного циклона) - продувкой 6. Из третьей зоны испарения продувкой 7 вода в количестве, обеспечивающем требуемое качество пара, направляется в калорифер 8, где охлаждается до температуры, равной температуре в первой зоне испарения. Зоны испарения низкого давления 9, 10, 11 и 12 устанавливаются в конвективной шахте котлоагрегата в виде кипящих теплообменников вместо первой ступени воздухоподогревателя. Из зоны низкого давления (теплообменника) пароводяная смесь направляется в сепаратор 13, из которого пар, конденсируясь в калорифере 14, ъ виде дистиллята направляется в деаэратор тепловой схемы электростанции, а продувка из сепаратора 13, также охлажденная в калорифере.У-, направляется на питание второй зоны испарения низкого давления,/ft Аналогично из второй зоны испарения 10 пароводяная смесь поступаетв сепаратор 15, а пар и продувочная вода из сепаратора через калорифер /5 направляются в деаэратор и третью зону испарения низкого давления //. Из третьей зоны испарения И пароводяная смесь направляется в сепаратор 17, выделенный пар из сепаратора через калорифер 18 поступает в четвертую зону испарения, а продувка из .сенаратора через калорифер 18 - в соленакопитель /9. В соленакопйтеле происходит выпаривание продувочной воды за счет тепла отборного пара, тепла дымовых газов или какого-либо отработанного тепла. Из: соленакопителя испаренная продувочная вода 20 направляется в деаэратор, а продувочная вода 21 с большой концентрацией солей удаляется в канализацию. Из четвертой зоны испарения 12 пароводяная смесь направляется в сепаратор 22, а часть пара и продувочная вода из сепаратора через калорифер 23 направляются в сборный бак конденсата. Остальная часть пара из сепаратора 22 поступает в деаэратор.

На линии продувки 7 (продувок из сепараторов низкого давления и дистнллята) после калориферов устанавливаются регулирующие клапаны 24 и дроссели 25 для снижения давления до величин, определяемых расчетом соответственно температурным напорам в зонах испарения низкого давления.

Элементы конвективной шахты котлоагрегата представляют из себя водяные экономайзеры 26 н 27 и воздухоподогреватель 28, в который поступает воздух 29, предварительно нагретый в калориферах.

Предмет изобретения

Способ понижения солесодержания пара в котлах со ступенчатым испарением и непрерывной продувкой, отличающийся тем, что, с целью использования для питания котла воды с высоким солесодержанием, осуществляют неограниченную продувку котловой . воды из ступеней испарения по заданному солесодержанию пара на выходе из котла, а тепло продувки используют в дополнительных ступепях испарения низкого давления, состоящих из кипящих экономайзеров, воздухонагревателей и соленакопителя.

-3-№139324