Проблеми деаерації води в енергетиці та спосіб їх вирішення (Закінчення) - сторінка 2
Завантажити статтю
Атмосферні деаератори встановлюються зазвичай на висоті 3-7 м від нульової позначки, а вакуумні на висоті 14-17 м. У котельнях, що мають недостатню висоту, вакуумні деаератори встановлюють на естакадах поряд з котельнею або на дахах котелень, що створює безліч незручностей. І цю проблему вдалось вирішити.
Всмоктуючий патрубок насоса, що відкачує воду із вакуумного деаератора, працює під вакуумом. Будь-які підсмоктування повітря призводять до зриву потоку води з деаератора. Підсмоктування повітря відбувається через резервні насоси, встановлені паралельно з діючими і мають нещільну арматуру. Щоб цього не відбувалося, окрема труба підводиться від деаератора на кожен насос замість однієї загальної. Якщо працюючий насос старої конструкції сам підсмоктує повітря через сальники, робиться лінія рециркуляції діаметром 1/2 дюйма з кульовим краном від нагнітального патрубка до всмоктуючого і встановлювати сопло діаметром 6 мм по центру насоса, що всмоктує патрубка. Це дозволяє тримати вакуум у деаераторі до 0,9 кгс/см 2 .
Переведені у вакуумний режим деаератори, встановлені на відмітках 3-7 м, успішно працюють.
У котельні по вул. Піонерська м. Коломни Московської обл. Вакуумний деаератор конструкції Б.А. Зиміна встановлений на нульовій позначці (деаераційний бак, виконаний із труби діаметром 1200 мм, встановлений вертикально). Деаератор успішно працює багато років. Старий деаератор був встановлений на естакаді заввишки 17 м-коду і працював незадовільно.
У котельні № 15 р. Залізничний деаератор розташований на позначці 3 м і успішно працює при вакуумі до 0,9 кгс/см 2 .
У котельні текстильного комбінату м. ЧайковськийПермської обл. незадовільно працював вакуумний деаератор ДСВ-400 горизонтального типу. При реконструкції усі внутрішні устрою деаератора були демонтовані. Встановлено колонку ЦВД-300 (патент Україна № 2131555), крапельні деаератори КД, контактний охолоджувач випару ОВК, ежектор ЕВ-60. Деаератор успішно працює при середньому навантаженні 200 т/год з якістю деаерації вище за норму.
У 2004-2005 роках. успішно переведені у вакуумний режим роботи атмосферні деаератори у трьох котельнях Одинцовської тепломережі та у двох котельнях м. Йошкар-Ола республіки Марій-Ел.
Які ж труднощі зустрічаються під час переведення атмосферних деаераторів у вакуумний режим роботи?
/ Підсмоктування повітря. Повітря підсмоктується через водовказівне скло, через фланці та люки. Перед пуском деаератора потрібне обпресування та ретельне усунення нещільних з'єднань.
Наприклад, на ТЕЦ-9 «Іркутськенерго» (м. Ангарськ) було реконструйовано два мережеві атмосферні деаератори, кожен із двома колонками ДСА-200. На кожному деаераторі встановили колонки ЦВД-500 та крапельні деаератори. Воду, що деаерується, нагрівали в поверхневих теплообмінниках вище 100 ОС. Деаератори стали працювати на «початковому ефекті» (без подачі середовища, що деаерує) з навантаженнями до 500 т/год. Крім цих деаераторів був встановлений деаераційний бак об'ємом 75 м 3 і на ньому - центробежно-вихровий деаератор ЦВД-1200. Деаератор працює в режимі мережного атмосферного деаератора на початковому ефекті з навантаженням до 1100 т/год. Він бере на себе все навантаження ТЕЦ по підживлювальній воді тепломережі. Якість деаерації в усіх деаераторів не більше встановлених норм.
Для котлових деаераторів (деаерація поживної води парових котлів) вигіднішими є інші умови деаерації. Тут вигідніше нагрівати воду не вповерхневих теплообмінниках, а безпосередньо в центробежно-вихровій колонці, тому що весь конденсат, що утворився при конденсації пари, що подається в деаератор, використовується в котлі і не потрапляє в тепломережу. Виключається з роботи дорогоцінний і пароводяний теплообмінник, що вимагає ремонту. На тій же ТЕЦ-9 «Іркутськенерго» було реконструйовано котловий деаератор із встановленням колонки ЦВД-400. Вода нагрівається в ЦВД від 40 до 107 ОС за рахунок подачі деаератор пари з відбору турбіни. Нагрівання води в ЦВД відбувається без гідроударів від будь-якої температури. Мінімальний тиск пари - 0,7 кгс/см 2 .
4. Важливим чинником забезпечення якісної деаерації є випар. У деаератор будь-якого типу якість деаерації прямо пропорційно витраті випару. Найкращим є той деаератор, який забезпечує розрахункову якість деаерування води при меншому випарі. Вітчизняні деаератори продуктивністю до 300 т/год випускаються з поверхневими охолоджувачами випару, а деаератори вище 300 т/год зі змішуючими (контактними) охолоджувачами випару, в яких охолоджувальна вода, насичена агресивними газами, змішується з деаера.
Згідно з ГОСТом розрахункова залишкова концентрація газів у деаерованій воді для атмосферних деаераторів повинна забезпечуватися при витраті випару перед охолоджувачем випару не більше 2 кг/т деаерованої води, для вакуумних - не більше 5 кг/т. Якість деаерації води у будь-якому типі деаераторів залежить кількості випару.
Дослідження різних типів деаераторів показують, що мінімальний випар для струйно-барботажних атмосферних деаераторів становить 12-15 кг на 1 т деаерованої води, а для струминних вакуумних деаераторів 35 кг/т. Зазвичай закладаються впроекти діаметри випарних труб значно менших діаметрів, ніж необхідно, виходячи з ГОСТів. Ці труби не можуть пропустити необхідну для надійної деаерації кількість випару.
Наприклад, у котельні Тепломережі м. Хімки (Нагірне шосе) встановлено вакуумний деаератор з баком 50 м 3 зі струменевою колонкою ДСА-50, при діаметрі випарної труби 50 мм. При вакуумі 0,3 кгс/см 2 питомому об'ємі випару 5,3 м 3 /кг і максимальної швидкості випару в трубі - 75 м/с витрата випару складе 530 м 3 /год (99,5 кг/год). При навантаженні деаератора 50 т/год максимальний випар може становити лише 1,99 кг/т деаерованої
води, що явно недостатньо. З дня запуску в експлуатацію деаератор працює незадовільно. ТЗ потребують заміни, т.к. є великі витоку гарячої води.
Для конденсації парової частини випару необхідно більш ефективно використовувати контактні охолоджувачі випару з відведенням охолоджувальної води (без змішування охолоджувальної води з деаерованої) замість поверхневих, т.к. у них коефіцієнт теплопередачі від пари до води у 2000 разів вищий, ніж при передачі тепла через стінки поверхонь нагріву. Крім того, латунні трубки охолоджувачів випару виходять з ладу за рахунок корозії, і тоді деаератори працюють на викид всього випару в атмосферу.
Автору вдалося вирішити комплексно проблему деаерації води в малій та великій енергетиці. Розробивши кілька типів відцентрово-вихрових деаераторів та схему двоступінчастої деаерації (патент Україна № 1454781) (рис. 2). У цих деаераторах використовується спосіб інтенсивного тепломасообміну за рахунок турбулізації потоків та за рахунок збільшення поверхні контакту фаз. Розроблено центро-біжно-вихрові деаератори (перший ступінь деаерації) (рис 1.), краплинні деаератори (другий ступінь деаерації), система забезпечення вакууму,контактні охолоджувачі випару (без поверхонь нагрівання). Для малих водогрійних котелень розроблено вакуумні деаераційні установки продуктивністю 1-15 т/год, які можна розмістити всередині котельні. Ці деаератори не потребують охолоджувачів випару (охолоджувачем випару є ежектор). Деаератори працюють на «початковому ефекті» (без подачі середовища, що деаерує). Для водогрійних котелень середньої потужності розроблені вакуумні деаераційні установки продуктивністю 25-200 т/год з контактним охолоджувачем випару. Для великих котелень та ТЕЦ розроблено вакуумні деаераційні установки 300-800 т/год з контактним охолоджувачем випару. Розроблено так само і атмосферні деаератори на різні навантаження (від 3 до 1200 т/год).
Сторінки: