Лекция 7. Термическое обессоливание воды

На многих электростанциях восполнение потерь конденсата производится дистиллятом, который получают из химически обработанной воды в испарительных установках. Этот метод называется термическим обессоливанием воды.

Если исходная вода имеет повышенное содержание ионов (7-12 мг-экв/л), то испарительные установки по своим технико-экономическим показателям выгоднее, чем установки для химического обессоливания воды.

Поступающая в испарительные установки вода за счет передачи тепла от подводимого в нагревательную систему греющего пара превращается в пар, который затем конденсируется. В процессе парообразования вещества, загрязняющие воду, остаются в испарителе и удаляются из него с непрерывной продувкой. Полученный в результате конденсации пара дистиллят содержит лишь незначительное количество нелетучих примесей, которые поступили с капельным уносом концентрата испарителя.

Греющий пар, подводимый в нагревательную систему испарителя, называется первичным, а образующийся в испарителе - вторичным.

Первичный пар передаст свое тепло для испарения находящейся в испарителе воде, затем конденсируется и поступает в сборник дистиллята. Вторичный пар из испарителя поступает в поверхностный охладитель, конденсируется и направляется в сборник дистиллята.

В зависимости от количества последовательно включенных корпусов различают одно-, двух- и многоступенчатые испарительные установки. Применение одноступенчатых установок экономически менее целесообразно, т.к. в них на 1 т греющего пара можно получить лишь 0,85-0,95 т дистиллята. В многоступенчатой установке вторичный пар каждой ступени используется в качестве греющего пира последующей ступени. С увеличением количества ступеней испарительной установки количество дистиллята, получаемого с одной тонны первичного пара: 1,4-1,65 т; 3,0-3,2 т; 3,5-3,7 т с двух-, четырех- и пятикорпусных установок.

На электростанциях, где потери конденсата невелики, дистиллят получают в двух ступенях испарительной установки. В много­ступенчатых число ступеней не превышает шести, и питание аппаратов водой может осуществляться как последовательно, так и параллельно. В качестве первичного пара одноступенчатых установок и первой ступени многоступенчатых установок на станциях используется пар из регенеративных или регулируемых отборов турбины. Когда испарители включены в систему регенеративного подогрева питательной воды котлов, конденсация вторичного пара может производится в отдельных конденсаторах, либо в тех же подогревателях, в которых осуществляется регенеративный подогрев питательной воды при отсутствии испарителей.

При применении первой схемы, когда испаритель не включен в работу, подогрев питательной воды от i2 до i1 происходит в регенера­тивном подогревателе П1 паром из отбора 1 турбины. Когда же испаритель работает, подогрев питательной воды осуществляется сначала в конденсаторе испарителя КИ вторичным паром испарительной установки (до некоторого промежуточного значения i_KH), а затем в П1. Очевидно, при пренебрежении потерями тепла в окружающую среду общий расход тепла на подогрев питательной воды от i₂ до i1 в обоих случаях будет один и тот же, расход пара в отборе 1 не меняется. Поэтому при такой схеме включения испарителя тепловая экономичность станции при работающих и включенных испарителях остается одной и той же. Вторая схема проще. Однако тепловая экономичность станции с испарителями по такой схеме ниже, чем без них. Двухступенчатые испарительные установки

Испарительные установки могут быть включены в регене­ративную систему конденсационных и теплофикационных турбин без снижения тепловой экономичности (см. рис. 4.5)

Испаритель подключают по греющему пару параллельно ПНД. Вторичный пар конденсируется в отдельном конденсаторе, включенном в линию основного конденсата перед этим подогревателем. Наличие конденсатора испарителя позволяет увеличить нагрев в рассматриваемой ступени регенеративного подогревателя за счет повышения температуры конденсата на входе в регенеративный подогреватель.

Полученный за счет этого энергетический выигрыш компенсирует имеющиеся в испарительных установках незначи­тельные потери теплоты в окружающую среду и с продувочной водой. При номинальной нагрузке турбины производительность одной установки составляет 1,9-3,7 % общего расхода пара на турбину.

Недостаток - резкое снижение производительности при разгрузке турбины. В этих случаях предусматривают подвод пара из отбора более высокого давления или прекращают подачу греющего пара в регенеративный подогреватель, включенный по воде перед конденсатором испарителя.