Проектирование системы автоматизации котельной

деаэрационные установки

ДЕАЭРАЦИОННЫЕ УСТАНОВКИ

Общие сведения. В результате электрохимических процессов взаимодействия воды с металлом происходит его разрушение, называемое коррозией. Коррозионная активность воды зависит в основном от содержания в ней растворенного кислорода. При наличии в воде растворенного кислорода, даже в небольших концентрациях, происходит коррозия стенок трубопроводов. Продукты коррозии (окислы железа) могут откладываться на внутренней поверхности экранных труб котла, что приводит к резкому местному повышению температуры стенок труб и их пережогу.

Наличие в питательной воде свободной окиси углерода интенсифицирует процесс разрушения стали, это происходит в результате того, что свободная С02, находящаяся в питательной воде, препятствует образованию защитной окисной пленки на стенках оборудования, вследствие чего процесс коррозии не замедляется, а идет с постоянной скоростью. В результате скорость коррозии возрастает в несколько раз. Агрессивными газами являются также сероводород и в некоторых случаях аммиак, однако присутствие их в воде не типично.

Коррозионное протравливание паровых котлов, испарителей, парообразователей, подогревателей, трубопроводов, арматуры, баков и другого оборудования наносит большой ущерб тепловым электростанциям, промышленным котельным, тепловым сетям и другим теплоэнергетическим объектам.

В качестве основного метода борьбы с коррозией пароводяного тракта и тепломеханического оборудования тепловых электростанций, промышленных и районных котельных широко применяется деаэрация воды. В Россиии за рубежом преимущественное применение получил термический метод дегазации воды при давлении как выше атмосферного, так и ниже.

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).

Струйные термические деаэраторы питательной воды и баки деаэрированной воды для стационарных котельных установок изготовляются на следующие давления:

МПа

ДСА — деаэраторы атмосферные 0,12

ДСС — деаэраторы среднего давления 0,35

ДСП — деаэраторы повышенного давления .... 0,6 и 0,7

Конструкция деаэрационных установок должна обеспечивать устойчивую деаэрацию питательной воды при работе деаэратора с нагрузками в пределах от 30 до 120% номинальной производительности в диапазоне среднего подогрева воды от 10 до 40° С. При указанных выше условиях остаточная концентрация растворенного кислорода в деаэрационной воде должна составлять:

1) не более 30 мкг/кг---при начальной концентрации кисло¬рода, соответствующей состоянию насыщения в деаэраторах ДСА, ДСС и ДСП для котлов с давлением до 4 МПа;

2) 20 мкг/кг — при начальной концентрации кислорода не более 3 мг/кг в деаэраторах ДСА, ДСС и ДСП для котлов с давлением от 4 до 10 МПа;

3) 10 мкг/кг — при начальной концентрации кислорода не более 1 мг/кг в деаэраторах ДСП для котлов с давлением более 10 МПа. Допустимая остаточная концентрация углекислоты в деаэраторах ДСА, ДСС и ДСП — «следы».

При проектировании деаэрационных установок рекомендуется учитывать следующие основные положения:

1. Должна предусматриваться деаэрация всех составляющих питательной воды, в которых могут содержаться растворенные газы.

2. В зависимости от требуемого остаточного содержания двуокиси углерода и количества добавочной химически очи¬щенной воды, содержащей бикарбонаты, должна применяться одно- или двухступенчатая схема деаэрации воды с использованием в последнем случае в качестве второй ступени барботажного устройства.

Под ступенью деаэрации воды понимается применение аппарата с одной формой контакта, фаз — струи, пленки, капли и барботаж, а под двухступенчатой — комбинация из них, например струйно-барботажный деаэратор.

Неотъемлемой частью деаэрационной установки является бак-аккумулятор, объем которого оказывает определенное влияние на степень удаления из воды коррозионно-активных газов. Бак-аккумулятор обеспечивает аварийный запас воды на электростанции и надежную работу питательных насосов.

Выбор схемы деаэрации воды.

Деаэрационная установка, или деаэратор (рис. 2-13), состоит из колонны (головки) 1, охладителя выпара 2, бака-аккумулятора 3, а также арматуры и приборов, предназначенных для регулирования и контроля в экс¬плуатационных условиях.

Наибольшее распространение на электростанциях высокого и сверхвысокого давления получили атмосферные деаэраторы и деаэраторы повышенного давления, которые при наличии приборов, автоматически регулирующих подачу воды и греющего пара, просты в. обслуживании и надежны в работе.

Для конденсационных электростанций и крупных блочных установок, работающих с малыми добавками умягченной или обессоленной воды, как показывает эксплуатационный опыт, большей частью оказывается достаточной одноступенчатая схема деаэрации воды. Лишь при пусках блоков из холодного состояния для облегчения работы деаэрационной установки может быть полезной вторая ступень деаэрации.

Двухступенчатая схема деаэрации воды преимущественно применяется на ТЭЦ, работающих с большими добавками воды.