Для чего нужна продувка котла
Вопрос 49. Понятие продувки котла. Зачем нужна, какая бывает и как осуществляется?
Для обеспечения заданного водного режима необходимо систематически удалять (производить продувку) из паровых котлов соли, поступающие с питательной водой, иначе произойдет быстрое увеличение щелочности котловой воды, ее вспенивание, а также возникнут коррозионные разрушения металла котла.
Существует два вида продувок котла: периодическая и непрерывная.
Непрерывная продувка должна обеспечивать во время работы котла постоянный отвод накапливающихся в котловой воде растворенных солей для предотвращения образования отложений и поддержания нормального водного режима котла. Непрерывная продувка обычно осуществляется из верхнего барабана котла. Для более равномерного забора котловой воды вдоль барабана прокладывается труба с отверстиями, через которые вода поступает в трубу.
Вопрос 50. Каким образом используется тепло продувочной воды?
Продувка котла. Порядок ее выполнения. Назначение
Непрерывная продувка:
Непрерывная продувка служит для поддержки постоянного солесодержания и щелочности котловой воды.
Забор воды ранее проводился из верхнего барабана при выходе пароводяной смеси из кипятильных труб.
В настоящее время теплотехнической наукой доказано, что качество котлов воды одинаково по всему объему котла и что продувку можно проводить также из нижнего барабана.
Схема непрерывной продувки такая:
Верхний (нижний) барабан вентили игольчатые возле барабана продувочная труба сепаратор непрерывной продувки: пар из сепаратора на деаэратор, а вода на барботер оттуда охлажденная в канализацию.
Величина непрерывной продувки паровых котлов должна быть:
— при пополнении потерь дистиллятором или обессоленной водой — 0,3-0,5%;
— при пополнении потерь химически очищенной водой — 0,5-3%;
— при невозвращении потребителями конденсата свыше 30% и солесодержании химически очищенной воды, которая добавляется, выше 300 мг/кг допускается добавка до 5%.
Во время работы котла лаборант ХВО регулярно проверяет солесодержание и щелочность котловой воды и насыщенного пара. При отклонении их от нормы по рекомендации лаборанта изменяют величину непрерывной продувки.
Периодическая продувка котла:
Периодическая продувка котла осуществляется через определенный промежуток времени и служит для удаления шлама и грязи из нижних точек: барабана, коллекторов.
Она проводится кратковременно, но с большим выбросом котловой воды, захватывающей при своем движении шлам, находящийся в барабане или коллекторах, и выносит его в так называемый расширитель (барботер), предназначенный для охлаждения котловой воды. Охлаждение осуществляется смешиванием ее с холодной водопроводной водой до температуры 60-70°С, при которой ее можно выпускать в канализацию.
Периодическую продувку проводят не реже одного раза в смену. При плохом качестве питательной воды по рекомендации лаборанта водоподготовки делают повторную продувку. Продолжительность и очередность этой операции указывается в производственной инструкции для каждого котла. О проведении продувки предупреждают персонал котельной, а также всех, кто занят ремонтом соседних котлов. При размещении продувочной арматуры возле фронта котла, продувку может выполнять один оператор, а если она находится по бокам и сзади котла, то ее выполняют два оператора.
Периодическую продувку выполняют в такой последовательности:
2. Проверяют исправность питательных насосов и наличие достаточного запаса питательной воды.
3. Продувают водоуказательные приборы.
4. Подпитывают котел до верхнего рабочего уровня или на 3/4 по водоуказательному прибору.
5. Уменьшают горение в топке.
6. На линии, которая по инструкции должна продуваться первой, осторожно открывают сначала второй по ходу продувки от котла продувочный вентиль, а потом слегка ослабляют ближний к котлу продувочный вентиль с целью прогрева продувочной линии. После прогрева его осторожно открывают. Второй оператор в это время должен наблюдать за уровнем воды в котле и давлением пара в барабане. В случае появления в продувочных линиях гидравлических ударов, вибрации трубопроводов или других неполадок; продувку нужно прекратить.
7. При снижении уровня воды до нижнего рабочего уровня (по сигналу второго оператора) постепенно закрывают ближний к котлу продувочный вентиль (первый), а потом — второй.
8. Таким же образом продувают остальные линии, наблюдая за уровнем воды.
9. После окончания продувки котла нужно убедиться в надежном закрытии продувочной арматуры и включить котел в нормальную работу.
10. Сделать запись в сменном журнале с указанием времени начала и окончания продувки.
11. Через 30 мин нужно проверить, насколько плотно закрыта продувочная арматура. Если арматура будет пропускать воду, то следует сообщить об этом начальнику котельной и продолжать следить за уровнем воды в котле.
Продувка котлов: обессоливание или умягчение питательной воды?
Самая распространенная проблема не только для паровых котлов, но и для всего теплообменного оборудования – известковые отложения. Под воздействием высоких температур происходит выпадение в осадок карбоната кальция: трудноудаляемые отложения, более известные, как накипь. Их образование обусловлено присутствием в воде ионов жесткости: кальция и магния. Для удаления этих элементов большое распространение получила установка умягчения. Общий принцип работы установки основан на принципе ионного обмена, т.е. фильтрующий материал установки селективно «забирает» из воды ионы жесткости, «заменяя» их на ионы натрия Na. Вследствие этого, наибольшее распространение системы водоподготовки для паровой котельной получила схема 2-х ступенчатого умягчения с предварительной фильтрацией (в случае присутствия в воде повышенных концентраций мутности и железа). Согласно требованиям, предъявляемым к питательной и котловой воде, нормируется общая жесткость: от 0,02 мг-экв/л и ниже, в зависимости от давления и температуры воды в котле. В применяемой схеме первая ступень умягчения – основная, работает с полной загрузкой, обеспечивая удаление солей жесткости на 99% до 0,1 мг-экв/л, вторая ступень – барьерная, работает в облегченном режиме, обеспечивая удаление оставшегося 1% солей жесткости, что, позволяет достичь нормативных значений.
Как показывает практический опыт специалистов, выбор оборудования химводоподготовки на основе 2-х ступенчатого умягчения не универсален, и зачастую бывает неправильным. В некоторых случаях, паровые котлы, оснащенные такой системой подготовки воды, начинают сбоить еще в процессе ПНР, а добиться их выхода на номинальный режим работы становится невозможно. Связано это с тем, что при подборе оборудования не учитывался показатель солесодержания (или связанные с ним показатели минерализация, сухой остаток и электропроводности) исходной воды. Данный показатель информирует о количественном значении растворенных в воде солей.
Почему же он так важен? Дело в том, что при работе котла подаваемая питательная вода нагревается, превращается в пар, а растворенные соли, попадающие вместе с водой, остаются в котле. При дальнейшей работе, происходит постепенное увеличение концентрации растворенных солей в котловой воде, поэтому солесодержание в котловой воде всегда выше, чем в питательной. Но расти электропроводность (солесодержание) может только до определенного предела, регламентируемого производителем котельного оборудования. Для снижения солесодержания в современных паровых котлах предусматривается система автоматической продувки. Около верхнего уровня воды в котле устанавливается датчик, контролирующий непрерывно электропроводность воды. Данные значения передаются на шкаф управления парового котла, который управляет клапаном верхней непрерывной продувки. При интенсивном повышении, происходит приоткрытие клапана, позволяющее сбросить часть солесодержащей котловой воды (при этом в котел в таком же объеме будет добавляться питательная вода, с меньшим солесодержанием). При сохранении тенденции повышения электропроводности, происходит дальнейшее срабатывание клапана до полного открытия. При тенденции снижения происходит прикрытие клапана. Таким образом, поддерживается регламентируемое солесодержание воды в котле.
При солесодержании питательной воды ≤ 280-330 мг/л (электропроводность 560-660 мкСм/см) поддержание оптимального значения в котловой воде может обеспечиваться открытием продувочного клапана, однако при значениях 400 мг/л (800 мкСм/см) и выше, площадь поперечного сечения не позволит обеспечить достаточный сброс клапаном, что в итоге приводит к постоянному повышению солесодержания (электропроводности) котловой воды до предельных границ, последующему аварийному отключению горелки, и принудительному останову котла.
Продувка котлов по сухому остатку, %, определяют по следующему расчету:
Наиболее оптимальное решение для снижения солесодержания (электропроводности) питательной воды котлов – применение в схеме системы ХВП установок обессоливания (обратного осмоса). Данная установка позволяет снизить солесодержание исходной воды на 99%, с одновременным снижением жесткости до 0,1–0,2 мг-экв/л, т.е. полностью замещает первую ступень при сравнении со схемой умягчения в две ступени. При этом значительно снижаются эксплуатационные расходы, связанные:
– с потреблением таблетированной (или технической) соли;
– с перерасходом газа;
– с увеличением потребления воды для охлаждения продувки.
Из недостатков эксплуатации установки обратного осмоса можно отметить следующие:
– непрерывный сброс стоков с установки (в размере 25% от объема очищенной воды). Однако при достаточно высоком солесодержании (расчетный процент продувки – 25-30%), соответствующий объем воды (и более) сбрасывается из котла продувочным клапаном. При этом температура стока с установки обратного осмоса не превышает температуры исходной воды, а при сбросе продувки дополнительно расходуется газ для нагрева.
– высокое энергопотребление (ориентировочно 0,6-0,7 кВт на 1 м 3 /час обработанной воды),
– необходимость проведения периодической (1 раз в 3-6 месяцев) химической промывки установки.
Практически средний расчетный срок окупаемости установки обессоливания (обратного осмоса) при применении для обработки питательной воды паровых котлов составляет от 18 до 36 месяцев. Модернизация водоподготовительных установок котельных с применением установок обратного осмоса в настоящее время активно применяется на различных предприятиях во многих отраслях промышленности для обеспечения наладки оптимального водно-химического режима.
Для проверки правильности подбора системы подготовки воды, Вы можете воспользоваться калькулятором продувки паровых котлов.
Как выполняется продувка котла
Даже при условии использования качественной воды и постоянного обслуживания периодически возникает необходимость очистки оборудования от шлаков. С этим может помочь продувка котла.
Цель продувки котлов
Подпиточная вода, как правило, содержит примеси, которые при попадании в барабанный котёл аккумулируются, что ведёт к повышенному содержания солей в воде.
Это влечёт за собой необходимость выведения этих веществ из системы водяного цикла. В барабанных котлах используется непрерывный процесс удаления, называемый продувкой.
Цель этого процесса – избавление от шлама, окисленного железа, механического сора, во избежание попадания этих веществ в экраны тепловой установки и концентрирования в коллекторах. Вода должна удовлетворять нормам, указанным в документации оборудования, инструкциях водно-химического режима.
Промыв проводится на рабочем оборудовании сотрудниками котельной по распоряжению специалиста по химическому контролю до двух раз в сутки в зависимости от цвета воды.
Продувка парового котла
При испарении воды в паровом оборудовании на поверхности нагрева оседают соли, которые при дальнейшем нагреве поступают в виде шлама в нижних узлах котла. Это приводит к ухудшению теплообмена и увеличению расхода топлива, а в конечном счёте к повреждению труб, барабана.
Поэтому важно обеспечить работу оборудования без накипи и своевременную вентиляцию топки. Для поддержания правильного режима работы и проводится очистка паровых установок, то есть выведение посторонних примесей вместе с водой. Продувка бывает двух видов, которые подробно рассмотрим ниже, а именно периодическая – выполняется периодически для удаления шлама из экранов, барабана, коллекторов нижней части котла.
Этот процесс быстрый, но с большим расходом воды. Сброс воды производится в охлаждающий расширитель перед попаданием в канализацию. Непрерывное же промывание паровых котлов отводит примеси постоянно из верхней части котла. Вода поступает в сепаратор, где пар и вода разделяются.
Водогрейный
Чтобы увеличить устойчивость работы, водогрейные котлы подключаются в систему отопления через водоводяные теплообменники.
Подпиточная вода в котле должна быть высокого качества, для этого проводится непрерывная и периодическая продувка замкнутого контура. Данная процедура позволяет исключить содержание соединений железа.
Виды продувки
Как было сказано выше различают два типа очистки: периодическая и непрерывная. Первая предназначена для избавления от шламовых примесей, а вторая для обеспечения необходимого минимального уровня содержания солей в котловой воде. Частота периодической и объём непрерывной продувок определяется специалистами по техническому обслуживанию.
Периодическая продувка
Этот вид выполняется двумя сотрудниками при уровне воды в барабане больше среднего. При этом один непосредственно осуществляет промыв, а второй контролирует уровень воды.
Периодическое промывание осуществляется в несколько этапов:
После завершения процесса следует убедиться в закрытии всех вентилей и линия герметична. Время начала и окончания процедуры отображается в журнале смены.
При периодическом промыве производится отвод воды с примесями из нижней части котла. Помимо этого промывание помогает уменьшить уровень содержания солей в котловой воде. Качество процедуры определяется прибором по измерению давления в линии.
Непрерывная продувка котла
Непрерывная продувка выполняется через открытый на постоянной основе вентиль, который располагается на линии промыва, из верхней части котла. Вокруг барабана укладывается труба с отверстиями для равномерного поступления воды.
Это необходимо для избавления от солесодержащей воды, которая замещается таким же объёмом более чистой подпиточной водой. Как правило, объём промывания составляет до 3% воды. Этого достаточно для поддержания необходимого уровня содержания солей в воде.
Специалист по химическому анализу определяет количество солей в воде, и в зависимости от этого устанавливается процент отвода воды. Вода из котла поступает в сепаратор, где происходит разделение пара и воды, пар поступает в деаэратор, а загрязнённая вода после охлаждающего расширителя в канализацию.
Схемы продувки котла
На рисунке представлена схема проведения непрерывной и периодической продувок парогазовой установки мощностью 450 кВт. Насыщенный пар из расширителя непрерывной продувки направляется в сепаратор пониженного давления. Паропровод снабжён запорными вентилями и обратным клапаном.
Дренаж из РНП поступает в ёмкость чистых стоков. После РНП жидкость поступает в расширитель периодической продувки, а после этого загрязнённая вода сбрасывается в сливной бак из котла.
Чертеж паропровода из сепаратора непрерывной продувки к деаэратору
На данном проектном чертеже отображена конструкция паропровода низкого давления из РНП в атмосферный деаэратор. Паропровод снабжён запорной арматурой и обратным клапаном во избежание попадания пара в расширитель.
Чертеж выхлопа от предохранительного клапана РНП
На данном чертеже отображён трубопровод выхлопа от предохранительного клапана расширителя непрерывной продувки. Он проходит к главному корпусу и затем направляется на крышу (не выше 2 м) для обеспечения безопасности сотрудникам. На трубопроводе выхлопа устанавливается гидравлический затвор для отведения дренажа.
Чертеж выпара из расширителя периодической продувки
На рисунке представлен выпар из РПП. Его выводят на пределы помещения. В отличие от выхлопа, выпар отводится постоянно. Выпар необходимо охлаждать, для чего используют устройство подачи холодной воды в трубопровод (охладитель выпара).
Что такое продувка парового котла и для чего она нужна
Для того, чтобы в будущем с котлом не было проблем, купить его лучше на проверенной фирме. К таким относят компанию pargarant.ru, которая производит качественные и проверенные временем паровые котлы и промышленные парогенераторы. Но помните, что качество – это еще не все. Нужно вовремя ухаживать за ним. Тогда он прослужит Вам долго.
Для обеспечения заданного водного режима необходимо регулярно удалять (производить продувку) соли, поступающие с водой, иначе произойдет быстрое увеличение щелочности котловой воды, ее вспенивание, а также появятся явные коррозионные разрушения бака котла.
Существует два вида продувок котла: периодическая и непрерывная.
Периодическая производится через промежутки времени и предназначена для удаления шлама из барабана, коллекторов и др., проводится быстро. Но с значительным сбросом воды из котла, которая при своем движении выносит шлам и другие присеми в так называемый расширитель (барботер), предназначенный для охлаждения котловой воды.
Непрерывная продувка осуществляется из верхнего барабана котла. Для более равномерного забора котловой воды вдоль барабана прокладывается труба с отверстиями, через которые вода поступает в трубу.
В котловой воде должен поддерживаться постоянный состав воды, т.е. ввод солей и загрязнений с питательной водой должен соответствовать выводу их из котла. Это достигается проведением непрерывной и периодической продувки.
При недостаточном выводе солей из котла происходит накопление их в воде и образование накипи на участках труб, что снижает их теплопроводимость, приводит к отдулинам, разрывам, аварийным остановам, и снижению надёжности и экономичности работы котла. Поэтому оптимальный и своевременный вывод солей и шлама из котла имеет решающее значение.
Сепараторы пара в барабане
Чем выше параметры пара, тем хуже растворяются соли в питательной воде. Чем меньше растворенных солей в котловой воде и чем суше в итоге пар, тем он считается чище. Вынос влаги с паром считается недопустимым, так как в ней содержатся соли, и при испарении они осядут на внутренних поверхностях труб в виде осадка.
Котловая вода должна быть такого качества, чтобы исключить: