Лекция. Факторы, влияющие на качество пара. Образование солевых
Отложений.
а) конструктивные особенности.
Качество насыщенного пара зависит от многих факторов и в том числе от конструктивных особенностей котельного агрегата: высоты и объема парового пространства барабана, способа ввода пароводяной смеси в барабан и способа отбора пара из барабана, наличия и эффективности внутрибарабанных устройств и др.
Рис. Способы отвода пара из барабана котельного агрегата.
а— сосредоточенный; б, в — равномерный.
Важнейшими факторами, определяемыми конструкцией котельного агрегата, являются удельные нагрузки парового объема барабана и зеркала испарения.
Паровой объем барабана может быть нагружен неравномерно. В этом
случае паронапряжение отдельных егоз участков может значительно превышать усредненное значение. Такие участки и служат источником загрязнения пара. Местная высокая нагрузка парового объема возникает по разным причинам. Наиболее часто к этому ведет неравномерный отбор пара из барабана. Нарушение работы внутрибарабанных устройств или нерациональность их схемы также создают местную перегрузку парового объема.
При вводе пароводяной смеси в барабан под уровень котловой воды пузырьки пара пронизывают всю толщину котловой воды и выходят в паровой объем через зеркало испарения. В связи с этим приобретает важное значение паронапряжение зеркала испарения.
При вводе пароводяной смеси под уровень пузырьки пара движутся
через слой котловой воды с некоторой скоростью, это значит, что они находятся в толще воды какое-то время. Чем меньше скорость движения, тем дольше существуют пузырьки пара в котловой воде. Это ведет к насыщению воды паром, т. е. к образованию пароводяной смеси, плотность которой рем заметно меньше плотности воды.
В результате объем воды и уровень ее в барабане увеличиваются, а паровой объем уменьшается. Такое явление называется набуханием котловой воды. Набухание приводит к тому, что уровень котловой воды в барабане оказывается выше уровня отмечаемого по стеклу. Следствием этого является уменьшение высоты парового объема, что существенно влияет на качество пара. Следовательно, подача пароводяной смеси под зеркало испарения сопряжена с явлением набухания уровня. На практике всегда принимают меры к тому, чтобы нагрузку зеркала испарения сделать равномерной. Один из наиболее распространенных приемов заключается в том, что в толще котловой воды на некотором расстоянии от ее уровня и по всей площади зеркала испарения располагается дырчатый лист, т. е. металлический лист с отверстиями. Он создает сопротивление проходу пара и тем самым выравнивает нагрузку зеркала испарения и уменьшает степень набухания котловой воды.
б) Эксплуатационный режим барабанного котельного агрегата
Работа котельного агрегата может сопровождаться изменением нагрузки, уровня котловой воды и давления пара. В связи с этим важное значение приобретает характер зависимости качества пара от величины и динамики изменения этих параметров.
Загрязнение пара увеличивается с ростом, нагрузки. Зависимость загрязнения от нагрузкипредставлена на рис. 4-7, где точка а — предельно допустимое солесодержание насыщенного пара. До точки а качество пара не выходит из области допустимых значений. Дальнейший рост нагрузки вызывает заметное его ухудшение. Нагрузка, превышение которой вызывает недопустимое загрязнение пара, называется критической. Котельные агрегаты всегда должны работать в докритической области нагрузки (область влево от точки а).
Для получения нормального качества пара, кроме нагрузки, важным является и характер ее изменения. Резкое увеличение нагрузки может вызвать падение давления пара в барабане и вскипание котловой воды. Последнее сопровождается набуханием ее и уменьшением в силу этого парового объема, что обусловливает увлажнение пара. Вот почему резкопеременная пиковая нагрузка является нежелательной.
Рис.4-7. Зависимость качества пара от производительности котельного агрегата (от качества котловой воды).
в) Качество котловой воды.
При удовлетворительном эксплуатационном режиме работы котельного агрегата и отсутствии значительных изъянов в его конструкции качество пара будет целиком зависеть от качества котловой воды (рис. 4-7). До точки а увеличение солесодержания котловой воды не сказывается заметно на солесодержании пара. Дальнейшее увеличение солесодержания воды вызывает существенное изменение качества пара. Солесодержание котловой воды, отвечающее точке а, называется критическим.
В практике работы котельных агрегатов наблюдается периодическое кратковременное ухудшение качества пара. Такое явление получило название бросков котловой воды. Причинами возникновения бросков могут быть:
- резкое падение давления в барабане из-за повышения нагрузки,
- значительное повышение уровня котловой воды,
- попадание в котельный агрегат масла или в большом количестве щелочи,
- превышение норм котловой воды по щелочности и сухому остатку и др.
Во всех этих случаях конечным результатом является уменьшение высоты и объема парового пространства барабана из-за увеличения уровня котловой воды, что и служит непосредственной причиной увлажнения пара.