Ступенчатое испарение.

Улучшить качество пара, не увеличивая количества продувочной воды, выводимой за пределы котла, возможно при использовании метода ступенчатого испарения, разработанного и внедрённого в 30-х годах проф. Э. И. Ромом. Рис. 4-2.

 

 

Метод ступенчатого испарения заключается в том, что водяной объём барабана делится поперечными перегородками на несколько отсеков, к каждому из которых присоединена своя группа контуров циркуляции (ступени испарения). Вся питательная вода при этом подаётся в первый отсек, далее в последующий и т. д.

Эта система разбивки поверхностей нагрева котла по ступеням позволяет повышать объём продувки последующих ступеней по сравнению с предшествующей на величину её испарительной паропроизводительности.

Вследствие последовательных внутренних продувок, в водяном объёме агрегата создаётся «химический перекос», когда количество примесей в котловой воде каждого последующего устанавливается большим, чем в предыдущем. Отвод воды из котла с непрерывной продувкой осуществляется из последнего по ходу воды отсека. Весь пар отводится из парового пространства первого отсека агрегата.

В паровых котлах ступенчатое испарение выполняют чаще всего по схеме двухступенчатого или трёхступенчатого испарения.

Обычно в котлах, установленных на КЭС, выполняют две ступени производительностью по пару: n₁ = 85%, n₂ = 15%; на ТЭЦ в зависимости от качества исходной и процента возврата конденсата потребителями более эффективны три ступени.

По принятой значении продувки p = 1% и парообразования в ступенях при реализации двухступенчатой схемы, будут иметь место такие концентрации примесей котловой воды:

в первой ступени (чистый отсек) - С¹_к.в = 6,4С_п.в

во второй ступени ( солевой отсек) - С²_к.в = 101С_п.в

Солесодержание котловой воды первой ступени по сравнению с одноступенчатым испарением падает в 101/6,4~= 15 раз., во второй ступени остается таким же, как при одноступенчатом испарении, т.е. котёл выдаёт пар значительно улучшенного качества. Хотя эти данные несколько идеализированы, так как на качестве пара чистого отсека сказывается переток котловой воды из второй ступени в первую. Вот почему начали выполнять солевые отсеки вне барабана – в выносных циклонах. Экраны соединяются с выносными циклонами. Подпитка из барабана. Пар в барабан.

Уравнительные трубы между солевыми отсеками. Труба рассоливания.

Ступенчатое испарение даёт снижение солесодержания котловой воды, что влечёт снижение солесодержания пара С_п и, следовательно, повышение качества пара, выдаваемого агрегатом.