Выбор температуры питательной воды

Выбор температуры питательной воды при заданном числе подогревателей определяется двумя факторами: с одной стороны, рост tae приводит к увеличению средней температуры подвода теплоты в цикле, а следовательно, и КПД, а с другой, с ростом tn B увеличиваются температурный напор в каждом подогревателе и как следствие этого необратимые потери, что приводит к уменьшению КПД.

Повышение температуры питательной воды ухудшает охлаждение дымовых газов, что приводит к снижению экономичности котлоагрегата. При снижении температуры питательной воды от 150° до 95° (отключение подогревателя высокого давления) и сохранении того же к. п. д. котельного агрегата производительность котла снижается со 160 до 145 т/час, а температура перегретого пара повышается с 387° до 400°.

Регенеративный отбор — нерегулируемый отбор пара из ступени турбины для повышения температуры питательной воды.

Температура питательной воды также оказывает большое влияние на поведение уровня при изменении ее расхода. На котлах высокого давления применяются только стальные змеевиковые экономайзеры. Вода в них может подогреваться до температуры насыщения, соответствующей рабочему давлению и частично подвергаться испарению (кипящие экономайзеры). Количество испаряемой воды достигает в ряде случаев 15−20% всего расхода питательной воды. Стальные змеевиковые экономайзеры могут работать и с некоторым недогревом воды до температуры насыщения. В практике эксплуатации встречаются и котлы без водяных экономайзеров, обладающие наиболее неблагоприятными динамическими свойствами.

У кипящих экономайзеров изменение расхода питательной воды в первый момент времени не отражается на положении уровня воды в барабане, так как в экономайзере происходят сокращение объема, занятого паром, и накопление некоторого количества вновь поступившей воды. Весовое количество воды, поступающей в барабан, при этом не изменяется. После окончания процесса заполнения пространства экономайзера, освобождаемого паром, уровень начинает изменяться с постоянной скоростью. У кипящих экономайзеров за период времени с момента изменения расхода воды до начала закономерного изменения уровня отклонения его в сторону, противоположную знаку возмущения, обычно не наблюдается. Время запаздывания в зависимости от процента парообразования в экономайзере может находиться в пределах 30 -100 сек. Несмотря на некоторое уменьшение времени запаздывания при снижении процента паросодержания в таких экономайзерах, его величина остается большей, чем у некипящих экономайзеров.

Если питательная вода после водяного экономайзера недогрета до температуры насыщения (некипящий экономайзер), то увеличение подачи ее приводит к уменьшению объема пароводяной смеси в барабане и циркуляционной системе. При большом недогреве уровень может изменяться в сторону, противоположную знаку возмущения. По мере подогрева вновь поступившего количества воды изменение уровня в противоположную сторону замедляется и, наконец, прекратится. Уровень начнет изменяться с постоянной скоростью в сторону, определяемую знаком небаланса. Указанные обстоятельства и являются причиной запаздывания уровня у некипящих экономайзеров. При большом недогреве воды величина запаздывания уровня у котлов с некипящими экономайзерами может быть значительно больше, чем у кипящих.

Значительное уменьшение температуры питательной воды имеет место при аварийном отключении подогревателей высокого давления, а также при уменьшении расхода пара на турбину и соответствующем снижении давления в камере верхнего регенеративного отбора.

При уменьшении температуры питательной воды и неизменной теплопроизводительности котлоагрегата паропроизводительность его снижается.

К. п. д. котлоагрегата при изменении температуры питательной воды.

При уменьшении температуры питательной воды увеличиваются температурный напор и удельное тепловосприятие для водяного экономайзера, в связи с чем при постоянном расходе топлива температура уходящих газов снижается и к.п.д, брутто котлоагрегата возрастает. Снижение температуры уходящих газов при одинаковом уменьшении температуры питательной воды различно для разных котлоагрегатов, зависит от удельного веса водяного экономайзера в тепловом балансе котельного агрегата и его конструкции и составляет 1- 4 °C на каждые 10° изменения температуры питательной воды.

При уменьшении температуры питательной воды и постоянном расходе пара требуется увеличить расход топлива. При этом температура уходящих газов и к.п.д. котлоагрегата практически не изменяются. Уменьшение температуры питательной воды сказывается на режиме работы не только водяного экономайзера, но и других поверхностей нагрева котлоагрегата. Так, при постоянной паропроизводительности имеет место некоторое снижение температуры горячего воздуха в результате снижения температуры газов перед воздухоподогревателем. По этой причине понижаются общее тепловыделение и теоретическая температура в топке, а также происходит снижение радиационного тепловосприятия.

Для кипящего экономайзера при уменьшении tUmв снижается процент парообразования, для некипящего увеличивается недогрев воды, что приводит к увеличению экономайзерного участка для экранных поверхностей.

Снижение температуры питательной воды существенно влияет на режим работы пароперегревателя: при постоянной паропроизводительности возрастает температура перегрева пара для барабанных котлоагрегатов в связи с увеличением расхода топлива, скоростей газов в области пароперегревателя и его удельного тепловосприятии. В случае постоянного расхода топлива повышение температуры перегретого пара при уменьшении температуры питательной воды объясняется снижением расхода пара через пароперегреватель при неизменном его тепловосприятии. Ограничение роста температуры перегрева пара достигается использованием пароохлаждающих устройств.

Для прямоточных котлоагрегатов уменьшение температуры питательной воды вызывает соответствующее снижение температуры перегретого пара, и для поддержания ее требуется увеличить подачу топлива.