Подаваща вода и парова система на котел
В подаване на вода и парен кръг на котел има различни компоненти, които трябва да познаваме. Някои от основните компоненти са економайзер, котелни барабани, водни тръби и супер нагревател.
Економайзер
Економайзер е топлообменник, който извлича топлина от димовете и увеличава температурата на подаваната вода, идваща от общия колектор за подаване на вода, до около точка на наситение, съответстваща на налягането на котела.
Отхвърлянето на горещите димове в атмосферата води до големи загуби на енергия. Използването на тези газове за нагряване на подаваната вода позволява по-висока ефективност и по-добро управление, затова топлообменникът се нарича "Економайзер".
Структурно економайзерът е съставен от изкривени холови цилиндрични елементи, през които преминава подаваната вода. Външната страна на тръбите се нагорещява от изхвърлените димове. Колкото повече водни тръби, толкова повече ще бъде площта за топлообмен. Броят и сечението на тръбите са предварително проектирани според необходимите параметри на котела.
На T-S диаграмата по-горе, сенчестата зона илюстрира зоната на економайзера. Топлината, абсорбирана от подаваната вода, е означена с 'Qeco'.
Друг важен компонент на Подаване на вода и парен кръг
е котелният барабан.
Котелни барабани
Две типа котелни барабани, използвани във всички видове котли, са парен барабан и барабан за мут. И двата барабана имат специфични функции.
Парен барабан
Функциите на парния барабан в подаване на вода и парен кръг са:
Съхраняване на достатъчно вода и пар, за да се удовлетворят изменящите се потребности.
Осигуряване на височина, което помага за естественото циркулация на водата през водни тръби.
Разделение на пара или пара от водно-парна смес, излязла от ризервоарите.
Помощ при химически обработки, за да се премахне раствореният O2 и да се поддържа необходимата pH.
Разделение на пара от двуфазна смес в парния барабан:
Парата трябва да бъде разделена от смеса, преди да напусне барабана, защото:
Всяка влага, която се носи с парата, съдържа растворени соли. В супер нагревателя, водата изпарява и солите остават осадени върху вътрешната повърхност на тръбите, формирайки скал. Тази скала намалява живота на супер нагревателя.
Някои от примесите във влагата (като вапоризирана кремикова киселина) могат да причинят осаждане на лопатките на турбината.
Една от важните функции на парния барабан е да раздели парата от водно-парна смес. При ниско налягане (под 20 бара; 1 бар = 1.0197 кг/см2) се използва проста гравитационна сепарация. В метода на гравитационната сепарация водните частици се отделят от парата поради по-високата им плътност.
Когато налягането в котелния барабан нараства, плътността на парата също нараства, тъй като парата е много компресираща. Затова разликата между плътностите на парата и водата намалява. Затова гравитационната сепарация става неефективна.
Затова в парния барабан на високонапредни котли има някои механични устройства (познати като вътрешности на барабана или противодействие на пържене) за сепарация на парата от водата.
Следващата снимка илюстрира различните устройствата за противодействие на пържене, използвани в термални електроцентрали:
Баффлите са сепаратори, които отделят горещата водно-парна смес от сухата пара и предоставят управляван път за сухата пара.
В циклонния сепаратор водно-парната двуфазна смес се оставя да се движи в хеликална пътека и поради центробежните сили водните частици се отделят от двуфазната смес. Малките пера вътре в циклонния сепаратор събират отделилите се водни частици.
В скрубера двуфазната смес се оставя да се движи в зигзаг пътека и това предоставя последната фаза на изсушаване на парата.
След скрубера парата се оставя да се движи към супер нагревателя през перфорирана мрежа.
Барабан за мут
Барабан за мут е друг колектор, който е разположен в долната част на котела и обикновено помага за естествената циркулация на водата през парните тръби. Барабанът за мут обикновено съдържа вода при точка на наситение, както и осадени соли и примеси, известни като слър. Той периодично се измива, за да се премахне слърът, чрез отваряне на изтичната клапа.
Водни тръби
Те са също важни за подаване на вода и парен кръг на котела
Водните тръби са извити или прави холови тръби, през които циркулира водно-парна смес. Има два типа водни тръби, а именно: долносър и нагоресър. Тази комбинация от долносър и нагоресър също се нарича Евапоратор (или самият котел). В евапоратора се случва действителната промяна на състояние от вода на пар. На T-S диаграмата до тук, зоната на евапоратора е илюстрирана. 'Qeva' е топлината, абсорбирана от евапоратора. Това е главно латентната топлина на испаряване на водата.
Долносър водни тръби
Както подсказва името, долносъровете са водни тръби, през които водата се спуска от парния барабан към барабана за мут (вижте фиг.). Не трябва да има пара, която да се движи заедно с наситената вода от барабана към долносъровете. Това ще намали разликата в плътността и налягането за естествената циркулация.
Нагоресър водни тръби
