Методическое указание по выполнению контрольной работы студентами заочного факультета.
Задание на контрольную работу.
Составитель: Самойлов В.Е
Указания по выполнению контрольной работы.
По курсу необходимо выполнить контрольную работу, которая имеет десять вариантов контрольных вопросов и одну задачу, данные которой принимаются в зависимости от номера варианта, соответствующего последней цифре в номере зачетной книжке студента. В работе должны быть титульный лист, письменный ответ на вопрос, все необходимые схемы, графики, данные к задаче и подробное решение, а так же список использованной литературы. Перед ответом на вопрос указывается номер и текст вопроса.
Задание на контрольную работу
| Варианты | ||||||||||
| Вопросы | ||||||||||
Контрольные вопросы
1. Способы организации водно-химического режима. Основной показатель надёжности водно-химического режима и факторы влияющие на водно-химический режим.
2. Влияние водно-химического режима на работу тепломеханического оборудования ТЭС.
3. Химический контроль водно-химического режима на ТЭС.
4. Виды коррозии тепломеханического оборудования ТЭС и их характеристика.
5. Коррозия пароперегревателей паровых котлов и задачи водно-химического режима по обеспечению снижения влияния коррозионных процессов.
6. Коррозия тракта питательной воды и конденсатопроводов и способы её предотвращения.
7. Физико-химическая характеристика внутрикотловых процессов. Условия образования отложений в котлах.
8. Виды коррозии парообразующих поверхностей нагрева парогенераторов и их характеристика.
9. Методы повышения чистоты насыщенного пара. Продувка барабанных котлов ТЭС.
10. Методы повышения чистоты насыщенного пара. Ступенчатое испарение.
11. Методы повышения чистоты насыщенного пара. Промывка насыщенного пара питательной водой.
12. Методы коррекционной обработки котловой питательной воды. Комплексонная обработка питательной воды.
13. Технологические особенности прямоточных котлов и виды коррекционных обработок питательной воды.
14. Комплексонный водно-химический режим.
15. Обработка воды окислителями.
16. Водно-химические режимы парогенераторов АЭС в зависимости от их конструкции и материалов.
17. Водный режим парогенераторов АЭС с ВВЭР.
18. Комплексонный водный режим парогенераторов АЭС.
19. Коррозия турбинного оборудования ТЭС.
20. Коррозия котлов, трубопроводов и теплообменных аппаратов систем теплоснабжения.
21. Стояночная коррозия и консервация теплоэнергетического оборудования.
22. Характеристика реагентов применяемых при консервации оборудования и требования безопасности при работе сними.
23. Водный режим систем теплоснабжения.
24. Норма качества сетевой и подпиточной воды.
25. Водный режим закрытых систем теплоснабжения.
26. Водный режим открытых систем теплоснабжения.
27. Водный режим испарителей и паропреобразователей.
28. Методы предотвращения накипеобразования в испарителях.
29. Очистка пара в испарителях и паропреобразователях.
30. Образование отложений по тракту охлаждающей воды конденсаторов турбин и способы борьбы с ними.
Теоретический раздел для решения задачи по теме
Определение изменения качества пара при оборудовании котлов ступенчатым испарением.
Количество загрязнений, уносимых из котла паром, характеризуется коэффициентом выноса или уноса У, который можно определить из выражения
У=Sп/Sк.в (1)
Качество пара, т.е его солесодержание Sп или концентрация в нём кремнекислоты 
и т.д., равно:
Sп= У Sк.в (1а)
На практике про эксплуатации котлов стремятся к тому, чтобы Sп было минимальным. При данном коэффициенте уноса У, который для работающего котла при установившемся режиме можно считать постоянным, минимального значения Sп достигают, максимально снижая концентрацию котловой воды Sк.в, что можно выполнить различными способами.
Из уравнения солевого баланса, пренебрегая Sп, можно получить, что
, следовательно, заменив Sкв= Sп/У, найдём равенство
(1б)
Таким образом, снизить значение Sп можно уменьшением 
, например, сократив добавку умягчённой воды в питательную систему котлов, уменьшив размер присосов в конденсаторах турбин, применив обессоливание либо увеличив размер продувки 
. Уменьшение 
, очевидно, не может рассматриваться как способ улучшения Sп . Качество питательной воды зависит от размера потерь конденсата (при достаточной герметичности конденсаторов в отношении присосов сырой воды), которые в условиях действующей электростанции практически постоянны.
Обеспечение высокого качества вырабатываемого котлом пара в результате увеличенных размеров продувки возможно, если испарение воды в котле организовано по ступенчатой схеме.
Для вывода следующих ниже зависимостей удобно принять паропроизводительность котла, оборудованного ступенчатым испарением, равной 100 т/ч. Тогда численное значение продувки 
и паропроизводительности второй ступени n можно выразить в процентах и в тоннах в час. Снабдим величины, относящиеся к первому отсеку, одним штрихом, а ко второму – двумя. Можно записать следующие уравнения баланса примесей:
а) для котла в целом
(100+ ) 
=100Sп+ 
(2)
б) для первой ступени испарения, т.е. для чистого отсека
(100+ ) =(100-n) 
п+ 
Подставив п=У′ 
,получим:
(100+ ) =(100-n) 
п+
n - паропроизводительность второй ступени
Откуда
= 
(3)
Значение (100-n)·У' мало по сравнению с (n+рп), поэтому им можно пренебречь, тогда:
(4)
ошибка
в) для второй ступени испарения, т.е. для солевого отсека,
(n+ ) 
= n 
+ 
= У″·
(n+ ) = (У″n+ ) 
Откуда
(5)
При малых значениях У″ произведением У″·n можно пренебречь, тогда:
= 
(6)
г) уравнение баланса примесей в паре
100 
п=(100- n) 
п+ n 
п
Откуда
п=(1- 
) п+ 
п (7)
Выведенные формулы справедливы, если переброс котловой воды из солевого отсека в чистый отсутствует. Переброс существенно отражается на водном режиме котла. Если выразить размер переброса из второй ступени в первую через r, то приведённые формулы для и примут следующий вид:
= 
(8)
= 
(9)
Отношение / = 
называется кратностью концентраций между солевым и чистым отсеками. Следовательно,
= 
(10)
Откуда
(11)
n= (
(12)
(произведение 
не превышает 0,08-0,1; поэтому в ряде случаев им можно пренебречь).
Значение Кр обычно лежит в пределах 3-10
Задача
Проектируется котельная, в состав которой входят котлы с давлением р0=11,0+0,1·10=12 МПа. Добавка обработанной обескремненной воды составляет αх=20+0,1·10=21%, её сухой остаток Cх=250+10=260 мг/кг и концентрация 
=(1,0+0,1·10=2 мг/кг.
1. Возможно ли в этих условиях на котлах, не оборудованных ступенчатым испарением, получить пар с концентрацией 
=0,02 мг/кг и солесодержанием 0,2 мг/кг, если коэффициент выноса по общему солесодержанию 0,03%, а по кремнекислоте 1,0%. Продувка котлов не должна превышать 3%.
2. Определить производительность второй ступени и качество пара по солесодержанию и кремнесодержанию по каждой ступени и по котлу в целом, в случае оборудования котла двух ступенчатым испарением.
Решение.
1. Качество пара можно определить по формуле (1а), если известно качество котловой воды 
, которое в свою очередь определяется выражением:
г/ч
Следовательно, для решения задачи необходимо вначале определить солесодержание и кремнесодержание питательной воды. Воспользуемся формулой:
г/ч
где Sх - показатель качества обработанной воды
Солесодержание питательной воды:
Кремнесодержание питательной воды 
:
Сухой остаток котловой воды равен:
Концентрация кремнекислоты в котловой воде:
Солесодержание пара равно:
Кремнесодержание пара
Следовательно, качество пара не удовлетворяет требованием при продувке 3%.
2. Вначале зададимся кратностью концентраций котловой воды в отсеках, которая обычно лежит в пределах 3-10. Принимаем =5. тогда паропроизводительность второго отсека по формуле (10):
n=(Кр-1)·рп=(5-1)·2,65=10,6
Определяем сухой остаток и кремнесодержание котловой воды по формулам (4) и (6):
= 
= 
По формуле (1а) находим качество пара:
а) по общему солесодержанию первого отсека, мг/кг:
S'п=У· 
=2.2385·422,99=946,86
б) по общему солесодержанию второго отсека, мг/кг
S"п=У·S"к.в
в) среднее солесодержание по котлу, мг/кг
г) по кремнесодержанию первого отсека:
S'п=У·(S'к.в)SiO3
д) по кремнесодержанию второго отсека:
S"п=У·(S"к.в)SiO3
ж) среднее кремнесодержание пара по котлу:
ЛИТЕРАТУРА
1. Воронов В.Н., Петрова Т.И. Водно-химические режимы ТЭС и АЭС учеб. пособие М.: Издательский дом МЭИ, 2009.
2. Кудинов А.А. Тепловые электрические станции: учеб. пособие. М.: ИНФРА-М, 2012. 325 с.
3. Копылов А.С., Очков В.Ф., Чудова Ю.В. Процессы и аппараты передовых технологий водоподготовки и их программированные расчеты. – М.: Издательский дом МЭИ, 2009. 222 с.
4. Маргулова Т.Х., Мартынова О.И. Водные режимы тепловых и атомных электростанций. Учебник для вузов. М.: Высшая школа. 1981-320 с.
5. Белоконова А.Ф. Водно-химические режимы тепловых электрических станций. М.: Энергоатомиздат, 1985.
6. Э. П. Гужулев, В. В. Шалай, В. И. Гриценко, М.А Таран Водоподготовка и водно-химические режимы
в теплоэнергетик