- •Теплообмен в поверхностях нагрева котла Радиационный теплообмен Основные определяющие, параметры радиационного, теплообмена и характеристики экранов
- •Расчет теплообмена излучения в топочной камере
- •Конвективный теплообмен
- •Регулирование температуры перегретого пара
- •Паропаровой теплообменник (ппто)
- •Газовые методы регулирования
- •Рециркуляция продуктов сгорания.
- •Изменение положения факела в топке
- •Байпасирование продуктов сгорания
- •Статические и динамические характеристики котла.
- •2. Коэффициент избытка воздуха в топке ().
- •3. Температура питательной воды (tПв).
- •5. Зольность топлива ().
- •Динамические характеристики котла
- •Гидродинамика и температурный режим поверхностей нагрева
- •Режимы течения пароводяной смеси.
- •Кризисы теплообмена в парообразующих трубах
- •Условия надежной работы элементов парового котла.
- •Температурный режим труб котлов скд и особенности теплообмена в зоне фазового перехода
- •Гидродинамика котлов с естественной циркуляцией
- •Расчет контуров естественной циркуляции.
- •Расчет простого контура
- •Методика расчета сложного контура циркуляции
- •Надежность режимов циркуляции
- •Полная гидравлическая характеристика парообразующей трубы контура естественной циркуляции
- •Критерии надежности циркуляции.
- •Причины появления пара в опускных трубах.
- •Гидродинамика прямоточных (разомкнутых) элементов котлов.
- •Причины неоднозначности
- •Влияние давления на гидравлическую характеристику
- •Меры повышения стабильности гидравлической характеристики
- •Гидравлическая устойчивость потока в вертикальных парообразующих трубах
- •Коллекторный эффект
- •Схемы включения элементов.
- •Тепловая и гидравлическая разверка
- •Водоподготовка и водный режим
- •Нормы качества питательной воды.
- •Водоподготовка.
- •Очистка воды от нерастворимых примесей.
- •Удаление растворимых примесей.
- •Удаление газов из воды
- •2. Химическое удаление газов.
- •Водный режим барабанных котлов Пути перехода примесей в пар.
- •Механизм и закономерности капельного уноса
- •Методы получения чистого пара в котле с естественной циркуляцией
- •Осушка пара
- •Промывка пара
- •Водный режим барабанных котлов
- •Ступенчатое испарение
- •Схемы двухступенчатого испарения
- •Водный режим прямоточных котлов.
- •Методы очистки поверхностей нагрева от наружных загрязнений
- •Схемы дробеочистки
- •Абразивный износ конвективных поверхностей нагрева.
- •Меры снижения абразивного износа.
- •Коррозия поверхностей нагрева
- •Методы борьбы с низкотемпературной коррозией.
- •Эксплуатация паровых котлов.
- •Режимы пуска котла.
- •Режим пуска должен удовлетворять следующим требованиям.
- •Основные определяющие параметры, характеризующие режим пуска.
- •Пуск барабанного котла неблочной тэс из холодного состояния.
- •Включение котла в общестанционную паровую магистраль.
- •Режимы останова котла.
- •Поведение металла при высоких температурах
- •Основные требования для металла паровых котлов.
- •Металл паровых котлов
- •Высоколегированные стали аустенитного класса
- •Расчет на прочность.
- •Расчетная температура
- •Расчет на прочность цилиндрических элементов.
- •Парогенераторы атомных станций Виды теплоносителей и требования к ним.
- •Органические теплоносители (жидкости).
- •Жидко – металлические теплоносители.
- •Общие характеристики и типы парогенераторов (пг) аэс.
- •Общие требования к конструкции парогенераторов аэс.
- •Конструкции парогенераторов аэс.
- •Параметры парогенераторов аэс.
Тепловая и гидравлическая разверка
Для надежной работы поверхности нагрева котла необходимо, чтобы параллельно включенные элементы работали при средних расчетных условиях.
На практике они могут иметь различные тепловые и гидравлические характеристики (условия обогрева; диаметр, длину, конфигурацию). Эти различия усиливаются с ростом паропроизводительности и мощности котла. Надежность работы характеризуется различными коэффициентами.
Пусть средние параметры для элемента:
.
Для разверенной трубы:
,
где: - температура среды на входе в элемент;
- приращение энтальпии рабочей среды;
G – расход среды;
q – тепловой поток;
z – коэффициент гидравлического сопротивления;
H – поверхность нагрева.
Коэффициент гидравлической разверки:
;
Коэффициент тепловой разверки:
;
Коэффициент тепловой неравномерности:
.
Коэффициент гидравлической неравномерности:
.
Коэффициент конструктивной нетождественности:
.
Рассмотрим взаимосвязь перечисленных коэффициентов
,
так как, .
Таким образом, коэффициент тепловой разверки зависит от сочетания коэффициента тепловой неравномерности и гидравлической разверки.
Наибольшая тепловая разверка () наблюдается для труб с наиболее сильным обогревом и наименьшим расходом.
ЛЕКЦИЯ №24
Водоподготовка и водный режим
Надежная и экономичная работа котла и паровой турбины возможна при отсутствии внутренних отложений на поверхностях нагрева (накипи). Снижения до минимума коррозии металла и получение в котле пара высокой чистоты. Эти задачи решаются рациональной организацией водного режима, включающего в себя: очистку добавочной воды; конденсата пара, отработавшего в турбине, от растворимых и нерастворимых примесей и газов; а также обработку питательной воды в сочетании с определенными конструктивными мероприятиями.
В процессе работы ТЭС рабочее тело загрязняется примесями, которые поступают в котловую воду и могут находиться в ней в нерастворенном и растворенном видах. При определенных условиях данные примеси могут образовывать накипь, которая повышает термическое сопротивление передачи тепла от стенки к рабочей среде.
.
В результате, увеличивается температура металла (), что может привести к разрыву труб; увеличивается температура уходящих газов (), а следовательно снижается КПД котла брутто ().
Попадание примесей вместе с паром в турбину вызывает отложение в проточной части, в результате чего повышаются потери на трение, снижается КПД турбины. Кроме того, может произойти осевой сдвиг ротора турбины.
В состав накипи также может входить соединения металлов (Fe,Cu,Al), а также кремниевой кислоты ().
Рассмотрим принципиальную схему ТЭС и возможные источники появления загрязнения рабочей среды.
- расход пара;- расход охлаждающей воды;
- расход конденсата;- расход исходной воды;
- расход питательной воды; - расход воды на непрерывную продувку.
БОУ – блочная обессоливающая установка (для прямоточного котла);
Основными источниками загрязнения рабочего тела в цикле ТЭС являются:
загрязнения, поступающие через неплотности в контуре с охлаждающей водой;
загрязнения, поступающие с добавочной водой из химического цеха;
продукты коррозии материалов данной схемы;
искусственно вводимые добавки для обеспечения водного режима.
Количество добавочной воды, которое поступает в цикл для восполнения потерь; определяется видом ТЭС.
Для КЭС (ГРЭС): 0,5-1% от расхода рабочего тела;
Для ТЭЦ: 20-40% (до 70%, ввиду невозврата конденсата).
Требования к качеству питательной воды, поступающей в котел, определяются давлением котлоагрегата и его технологической схемой.
В прямоточном котле, где отсутствует возможность вывода примесей из пароводяного тракта, требования к качеству питательной воды более жесткие.