| Букинист. | Алфавитный каталог. | Тематический каталог. |
Водоподготовка.
М.С. Шкроб, В.Ф. Вихрев.
ЭНЕРГИЯ. Л. 1966 г. 416 с. Ил.
В книге рассмотрены внутрикотловые физико-химические процессы и освещены эффективные методы борьбы с накипеобразованием в котлах и теплообменных аппаратах, с солевыми отложениями по паровому тракту и с коррозией паросилового оборудования. Уделено внимание водным режимам барабанных и прямоточных котлов, испарителей, паропреобразователей, тракта питательной воды и теплофикационных сетей. В отдельных главах, посвященных водоподготовке, приведены сведения о свойствах природных вод и разработаны основные способы обработки природных вод и конденсатов. При этом даны сведения по материалам, применяемым для загрузки фильтров, принципиальным схемам водоподготовительных установок, конструкциям аппаратуры и устройствам ее автоматизации, а также основам проектирования водоподготовительных установок.
Книга предназначается в качестве учебника ля студентов теплоэнергетических специальностей энергетических вузов, а также может быть полезна для инженеров теплоэнергетиков и химиков-водников, работающих в области проектирования и эксплуатации тепловых электростанций.
ВВЕДЕНИЕ.
ЗНАЧЕНИЕ ВОДОПОДГОТОВКИ И ВОДНОГО РЕЖИМА
В ДЕЛЕ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОЙ И ЭКОНОМИЧНОЙ
ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ.
Перспективный план развития энергетики СССР предусматривает опережающий рост ее в сравнении с ведущими отраслями тяжелой индустрии в целом и доведение производства электроэнергии до 2700 - 3000 млрд. квт. час в год. Достижения столь высокого уровня можно добиться лишь ускорением темпов наращивания суммарной установленной мощности электростанций.
Главным направлением в развитии энергетики в ближайшие 20 лет предусматривается преимущественное строительство мощных тепловых электростанций, что обеспечивает более быстрые темпы развития энергетики страны при меньших капитальных затратах по сравнению с гидроэлектростанциями. Таким образом, тепловые электростанции являются и в ближайшем будущем будут являться основной энергетической базой народного хозяйства СССР.
Наряду с ускорением роста выработки электроэнергии на теплоэнергетических установках и развитием централизованного теплоснабжения перед советскими теплоэнергетиками поставлена задача дальнейшего повышения экономичности эксплуатации электростанций, снижения численности обслуживающего персонала, а также широкого внедрения механизации и автоматизации технологических процессов.
Решающими факторами, способными обеспечить дальнейшее успешное развитие отечественных тепловых электростанций, являются повышение единичной мощности агрегатов и рост начальных параметров пара.
Как известно, переход от начальных параметров пара 100 бар и 500° С к параметрам 140 бар и 565° С с промежуточным перегревом пара дает снижение удельного расхода топлива на 12%, а переход к параметрам 300 бар и 650° С с двойным промежуточным перегревом пара - примерно на 20%. Вот почему планируется основной ввод мощностей за счет строительства крупных конденсационных блоков с единичной мощностью 300, 500, 800 Мвт и больше на сверхкритическое давление. Значительное развитие получат также промышленные ТЭЦ с теплофикационными турбинами высокого давления с единичной мощностью агрегата 100 Мвт и больше.
Ведущая роль тепловых электростанций в электроснабжении и теплоснабжении страны, а также большие единичные мощности агрегатов делают особо важным и актуальным обеспечение длительной и бесперебойной работы их с полной нагрузкой в целях достижения возможно большего времени использования установленной мощности агрегата.
Для конденсационных электростанций с блочной схемой установки агрегатов необходимость обеспечения длительной бесперебойной эксплуатации в значительной степени усугубляется тем, что повреждение или выход из строя хотя бы одного из элементов неизбежно вызовет выход из строя всего блока. Даже кратковременный аварийный простой крупного блока либо вынужденная из-за дефектов водного режима длительная эксплуатация турбоагрегата при сниженных параметрах пара и с соответствующим ограничением его мощности существенно повысит стоимость вырабатываемой электроэнергии.
Какие же факторы обусловливают столь важное значение водной проблемы современных тепловых электростанций.
Одним из них является значительный рост удельных тепловых нагрузок парообразующих труб котельных агрегатов, что требует жесткого ограничения допустимой величины отложений на поверхностях нагрева в целях обеспечения надежного температурного режима металла этих поверхностей, а тем самым и продолжительной рабочей компании котла.
Для уменьшений отложений необходимо свести к минимуму количество примесей, поступающих в водяной тракт электростанции, и в первую очередь продуктов коррозии основного и вспомогательного оборудования электростанции. Кроме того, должен быть организован систематический ввод в пароводяной тракт электростанции различных реагентов, которые уничтожают либо ограничивают влияние наиболее вредных примесей.
Так как турбины высокого давления оказались весьма чувствительными к загрязнению их лопаточного аппарата, то во избежание ограничений мощности турбин по причине заноса их проточной части отложениями потребовалось резко повысить требования к качеству пара.
При решении водной проблемы тепловых электростанций существенное значение имеет также то обстоятельство, что переход к высокому и сверхкритическому давлениям значительно видоизменяет не только условия парообразования, теплообмена при кипении, гидродинамики пароводяной смеси в котельных трубах, отделения пара от влаги, но и свойства самого рабочего тела. Так, например, с повышением давления возрастает плотность водяного пара, уменьшается скорость пароводяной смеси в парообразующих трубах, снижаются поверхностное натяжение и вязкость воды. Если при давлении 40 бар пар легче воды в 40 раз, то при давлении 200 бар - всего только в 3 раза.
Установлено, что уменьшение скорости пароводяной смеси в парообразующих трубах благоприятствует протеканию процессов накипеобразования и коррозии. Снижение поверхностного натяжения и вязкости воды приводит к появлению в паровом пространстве котлов большого количества мелких капелек воды, что сильно усложняет сепарацию (очистку) пара. В этом же направлении действует уменьшение разностей плотности воды и пара, затрудняющее разделение паровой и жидкой фаз.
С ростом плотности водяного пара заметно повышается его способность к растворению различных химических соединений, содержащихся в котловой воде. Физико-химические свойства кипящей котловой воды и пара особенно сближаются при околокритическом и сверхкритическом давлениях, что приводит к значительному выносу находящихся в воде неорганических примесей в паровой тракт электростанции.
В конечном счете, с повышением параметров пара интенсифицируются физико-химические процессы накипеобразования, загрязнения пара и коррозии металла, что значительно усложняет борьбу за поддержание надежной чистоты внутренних поверхностей котельных агрегатов и проточной части паровых турбин, а также затрудняет обеспечение сохранности металла котлов, турбин и оборудования тракта питательной воды.
Следовательно, вопросы организации рационального водного режима котлов должны рассматриваться в тесной связи с их гидродинамической характеристикой, процессами теплообмена в отдельных теплопередающих элементах и физико-химическими процессами загрязнения генерируемого пара.
Основными разделами дисциплины “Водоподготовка”, изучению которых студент должен уделить особое внимание, являются:
а) состав и физико-химические свойства природных вод;
б) физико-химические процессы накипеобразования, загрязнения пара, возникновения солевых отложений и коррозии, нарушающих нормальную эксплуатацию тепловых электростанций, а также практические методы борьбы с этими вредными явлениями;
в) нормы качества пара, конденсата, питательной и котловой вод для различных типов котельных агрегатов;
г) эффективные и экономичные способы поддержания заданного водного режима;
д) технология освобождения воды от вредных примесей и физико-химические процессы, на которых базируются различные способы обработки воды;
е) конструктивные и технологические характеристики современных типов водоподготовительной аппаратуры, а также способы выбора количества и габаритов основного и вспомогательного оборудования водоподготовительных установок;
ж) схемы и устройства автоматизации, и механизации водоподготовительных установок.
Дисциплина “Водоподготовка” широко использует теоретические положения, выводы и достижения физики, теплотехники и особенно химии, без знания основ которой невозможно понять сущность многих рассматриваемых в ней процессов. Поэтому, приступая к изучению данной дисциплины, студент должен предварительно восстановить в памяти соответствующие разделы дисциплины “Общая химия”, в которых трактуются закономерности процессов электролитической диссоциации, гидролиза и выпадения труднорастворимых веществ и т. д. Особое внимание должно быть обращено на те соединения, которые является обычными примесями природных вод (соли, газы, щелочи, органические примеси, силикаты и др.).
Необходимо, кроме того, иметь достаточно четкое представление о трактуемых в курсе “Котельные установки” внутрикотловых физических процессах теплообмена, гидродинамики, увлажнения генерируемого пара, а также знать применяемые в современных мощных котлах схемы и конструкции устройств ступенчатого испарения, промывки пара и механической сепарации.
ОГЛАВЛЕНИЕ.
Введение.
Глава 1. Характеристика природных вод.
Глава 2. Отложения в паровых котлах и теплообменниках и борьба с ними.
Глава 3. Отложения по паровому тракту электростанции и борьба с ними.
Глава 4. Коррозия паросилового оборудования и борьба с ней.
Глава 5. Воднохимические режимы тепловых электростанций.
Глава 6. Удаление из воды грубодисперсных и коллоидных примесей.
Глава 7. Снижение щелочности, умягчение и обескремнивание воды методом осаждения.
Глава 8. Умягчение, обессоливание и обескремнивание воды методами ионного обмена.
Глава 9. Автоматизация водоподготовительных установок.
Глава 10. Термическое обессоливание воды.
Глава 11. Удаление из воды коррозионно-агрессивных газов.
Глава 12. Обработка охлаждающей воды конденсаторов паровых турбин.
Глава 13. Основы проектирования водоподготовительных установок для тепловых электростанций.
|
|