Принципы управления паровой системой

Thread Content

Принцип управления паровой системой Очистка питательной воды котла: Для безопасной и надежной работы устройства получения водорода необходимо обеспечить количество и качество питательной воды котла. Чтобы обеспечить непрерывную, безопасную и надежную подачу котловой воды в паровую систему и предотвратить перебои с подачей котловой воды, в системе водоснабжения устанавливается насос питательной воды котла. 1. Качество питательной воды котла.: Должен соответствовать показателям, указанным в спецификации, в противном случае это приведет к следующим неблагоприятным последствиям.: 1) Окалина и шлак образуются в трубах питательной воды котлов, подогревателях питательной воды котлов и котлах. 2) В паровентиляционной части пароперегревателя образуется солевой налет, снижающий производительность устройства и даже повреждающий оборудование. 3) Коррозия металла возникает в трубах водоснабжения, котлах, конденсатопроводных трубах паропроводной сети и другом вспомогательном оборудовании. 2. При коррозии термического оборудования раскисления питательной воды котла основной функцией кислорода является коррозия деполяризации катодной части аккумулятора. Ход этого процесса зависит не только от скорости диссоциации кислорода в катоде, но и от диффузии кислорода к катоду. Когда котловая вода вступает в контакт с железом, следовые количества железа растворяются в воде с образованием гидроксида железа. Если в котловой воде нет кислорода, реакция быстро достигнет равновесия, что предотвратит дальнейшую коррозию железа. Однако если в воде есть кислород, может образоваться своего рода гидроксид железа, нерастворимый в воде, и эта часть железа в системе будет расходоваться и образовывать осадок. Если кислород по-прежнему будет доступен, трубы и котел будут продолжать подвергаться коррозии. Поэтому требования к кислороду в котловой воде также строгие. После деаэрации содержание кислорода в питательной воде должно быть менее 0,015 ppm. 1) Принцип деоксигенации: концентрация любого газа, растворенного в воде, пропорциональна равновесному давлению газа на поверхности воды и коэффициенту поглощения газа при температуре воды. Согласно закону Дальтона эту концентрацию можно определить по следующей формуле: Содержание газа в воде = коэффициент поглощения × давление газа (общее давление газовой фазы). Если концентрация газа в растворе превышает концентрацию, соответствующую парциальному давлению газа на раствор, газ будет постепенно выделяться из раствора. ； В противном случае раствор продолжит поглощать газ. В общем. Чем выше температура раствора, тем ниже растворимость газа. Принцип работы деаэратора заключается в нагреве питательной воды до кипения и постоянном выбрасывании определенного количества пара в атмосферу так, чтобы парциальное давление кислорода на поверхности воды было близко к нулю, чтобы кислород в питательной воде уходил из воды. Даже при использовании наиболее эффективного деаэратора в очищенной воде все еще присутствуют следы кислорода. Поэтому помимо термической деаэрации необходимо применять химическую деаэрацию. То есть в воду добавляют гидразин для дальнейшего удаления следов кислорода в воде. Реакция гидразина с кислородом протекает: N2H4+O2=2H2O+N2 2) Факторы, влияющие на удаление кислорода: А) Температура Как упоминалось выше, питательную воду необходимо нагреть до кипения и поддерживать определенную степень испарения, чтобы парциальное давление кислорода на поверхности воды было равно нулю. Согласно закону Дальтона, поскольку парциальное давление кислорода равно нулю, содержание кислорода в воде также равно нулю, поэтому кислород будет выходить из воды. Рабочее давление деаэратора этого устройства составляет 0,12МПаА. В это время температура насыщения воды составляет 104°С. Б) Для улучшения эффекта удаления кислорода на поверхности контакта водяного пара необходимо обеспечить хорошее перемешивание пара и воды и увеличить поверхность контакта пара и воды. По этой причине в деаэраторе вода проходит через форсунку в деаэрационную камеру и равномерно распыляется на распределительную тарелку. Он нагревается паром и подвергается однократной деаэрации. Далее деаэрированная высокотемпературная вода нагревается непосредственно паром, направляемым в деаэратор в слое насадки на деаэрацию. Во время этого процесса вода полностью нагревается и перемешивается, а кислород практически удаляется. Кислород должен непрерывно отводиться из деаэратора. Для этого добавляют избыточный пар для непрерывного отвода кислородсодержащего пара из верхней части деаэратора. В) Количество воды, подаваемой в деаэратор, должно быть стабильным. В воду необходимо постоянно добавлять определенное количество гидразина, чтобы в воде был определенный запас гидразина. Содержание гидразина в питательной воде котла должно находиться в пределах 0,01–0,05 ppm. 3. Контроль значения pH питательной воды котла. Значение pH серьезно влияет на коррозию оборудования. Когда вода вступает в контакт с металлом, следовые количества железа растворяются в воде с образованием гидроксида железа, и скорость его растворения зависит от значения pH воды. Чем ниже pH воды, тем быстрее растворяется гидроксид железа и тем быстрее он подвергается коррозии. Чтобы обеспечить определенное значение pH в воде, в систему водоснабжения необходимо постоянно добавлять определенное количество аммиака (поддерживая примерно 0,3 ppm), чтобы значение pH в системе водоснабжения достигло 8,8 ~ 9,2. 4. Влияние температуры питательной воды на паропроизводство котла.: Помимо обеспечения надежности и качества водоснабжения, в системе водоснабжения необходимо также следить за тем, чтобы температура питательной воды, поступающей в котел, находилась в заданном диапазоне, поскольку температура питательной воды оказывает большое влияние на паропроизводство котла. Повышение температуры питательной воды приведет к увеличению паропроизводительности котла. Обычно требуется, чтобы вода в подогревателе питательной воды котла работала лучше всего, когда температура воды ниже точки кипения ~20°C. 5. Очистка пара. Помимо поддержания заданных параметров пара, это устройство также должно обеспечивать качество пара, чтобы обеспечить минимальное загрязнение или отсутствие выпадения солей на поверхности пароперегревателя. Причины загрязнения пара: 1) Капли воды переносят примеси, когда паровая пленка разрывается при образовании пара. Капельки воды летят в пар и уносят с собой примеси. 2) Вспенивание котловой воды. Увеличение содержания солей в котловой воде приводит к вспениванию котловой воды, что приводит к увеличению влажности и содержания солей в паре. Поэтому содержание солей в котловой воде необходимо строго контролировать. 3) Селективный унос пара обусловлен главным образом растворимостью примесей в котловой воде. По мере увеличения давления пара содержание нелетучих веществ в паре увеличивается. Вот специальное объяснение ситуации, когда кремниевая кислота переносится паром.: Кремний в паре находится в состоянии кремниевой кислоты, но в котловой воде кремний обычно существует в виде силиката натрия, и только часть его находится в состоянии кремниевой кислоты. Следовательно, чем меньше кремния в воде присутствует в виде кремниевой кислоты и чем больше его в виде силикатных соединений, тем меньше коэффициент переноса. Таким образом, избирательный перенос паром происходит за счет растворения кремниевой кислоты в паре. Его содержание увеличивается с увеличением давления пара и также связано со значением pH печной воды, составом печной воды и содержанием кремния. В нормальных условиях, когда значение pH котловой воды увеличивается, коэффициент переноса кремниевой кислоты уменьшается. Когда значение pH котловой воды превышает 13, коэффициент переноса кремниевой кислоты равен нулю. Поэтому при нормальной работе необходимо уделять внимание контролю значения pH печной воды, иначе содержание SiO2 в паре увеличится. Значение pH печной воды должно строго контролироваться в пределах от 9,6 до 10,3. 4) Устройство разделения пара: разделение пара среднего давления в этом устройстве завершается «циклоном сепаратора плюс короб из гофрированного картона», встроенным в конверсионный барабан для получения максимально чистого пара. 5) Проблема с циркуляцией воды. Водотрубные котлы должны полагаться на естественную или принудительную циркуляцию, чтобы обеспечить безопасную работу котла. В восходящей трубе котла, поскольку удельный вес нагретой пароводяной смеси, образующейся в трубке, меньше, чем удельный вес воды в необогреваемой нижней трубе, вода стекает из барабана вниз по необогреваемой нижней трубе, а затем возвращается в барабан из восходящей трубы, образуя циркуляционный контур, то есть плотность воды в нижней трубе больше, чем плотность смеси в восходящей трубе. Этот цикл является позитивным циклом. Однако иногда по разным причинам циркуляционный контур течет не в указанном направлении, а течет в противоположном направлении, образуя обратную циркуляцию, то есть плотность жидкости в восходящей трубке больше плотности в нисходящей трубке. Когда плотность жидкости в восходящей трубке равна плотности воды в нисходящей трубке, вся система не циркулирует и цикл застойный. Когда в системе возникает обратная циркуляция или застой циркуляции, это влияет на безопасность топочной трубы, поверхность нагрева быстро разрушается, а качество пара также серьезно ухудшается. Поэтому вышеуказанных явлений необходимо избегать при проектировании и эксплуатации котла. 6) При добавлении средства для удаления накипи необходимо строго контролировать количество Na3PO4, добавляемого в воду барабанного котла.: Целью добавления Na3PO4 в котловую воду является предотвращение образования накипи в печи. Когда котловая вода находится в состоянии кипения и имеет высокую щелочность, между ионами кальция и фосфатом в котловой воде происходят следующие реакции.: Основной фосфат кальция, образующийся в результате Ca2+ +6PO43-+2OH-=Ca(OH)2(PO4)6, представляет собой мягкий шлак, который легко удаляется при продувке котла и не накапливается в котле с образованием вторичного накипи. Однако в котловой воде не должно быть слишком много PO4-3. Слишком большое количество не только увеличит количество лекарств, сбрасываемых со сточными водами, увеличит потребление лекарств, но также вызовет множество неблагоприятных последствий, описанных ниже.: А) Увеличьте содержание солей в питательной воде котла, что повлияет на качество пара. Б) Существует возможность образования Ca3(PO4)2. В) Если содержание железа в котловой воде велико, может образоваться накипь фосфатного железа. Следовательно, если можно достичь цели по борьбе с накипью, концентрация PO43- в котловой воде должна быть ниже.