Полный текст статьи можно загрузить в формате Word
Обозначения в данной статье во многом совпадают с таковыми в статье "Обозначения", но здесь есть и свои дополнительные обозначения, связанные с некоторыми нюансами расчетов. Итак, начнем наше рассмотрение с относительно простой ситуации – с расчетов в схеме с одноступенчатым котлом.
1. Расчет содержания примесей в схеме с одноступенчатым котлом
Для расчета предельно допустимых содержаний примесей в котловой и питательной водах имеем следующую систему уравнений (в форме, пригодной для компьютерных расчетов):
Cpp*Dk=Cnp*(Dk-Gvpr)+Cpv*Gvpr
Cnp=(Cpr-Ckr)*Ky+Ckr*Kyr
Cpv*(Dk+y)=Cpp*Dk+Cpr*y-Ckr*y+Qosk
где Cpp, Cnp, Cpr, Cpv - концентрация примеси в перегретом паре, в насыщенном паре, в котловой воде и в питательной воде;
Dk, Gvpr, y - паровая нагрузка котла, расход питательной воды на впрыск в перегретый пар и расход котловой воды на непрерывную продувку;
Ckr - концентрация примеси, обусловленная коррекционным добавком реагента (например, Na3PO4) в котловую воду;
Ky, Kyr - итоговые коэффициенты уноса примеси из котловой воды в насыщенный пар для форм, вносимых в котловую воду с питательной водой (например, в виде NaCl) и с коррекционным добавком (например, в виде Na3PO4);
Qosk - количество примеси, осаждающейся за единицу времени в котле.
Однако пока поищем более удобную форму для расчетов, отправляясь от простейшей ситуации:
Cp=Cpr*Ky
Cpv*(Dk+y)=Cp*Dk+Cpr*y
Придавая Ky статус лишь первого приближения, перепишем:
Cp=Cpr*Ky_1
Cpv*(Dk+y)=Cp*Dk+Cpr*y
отсюда:
Cpv=Cp*(Ky_1*Dk+y)/((Dk+y)*Ky_1)
Cp=Cpv*(Dk+y)*Ky_1/(Ky_1*Dk+y)
Сравнивая с предыдущим при Ckr=Qosk=0, находим:
Ky_1=(Ky*(Dk-Gvpr)+y*Gvpr/(Dk+y))/(Dk-Dk*Gvpr/(Dk+y))
Результаты расчета концентраций для Gvpr и y в % от Dk
для Na в мкг/кг:
Dk Gvpr y Ky Cp Ky_1 Cpr Cpv
100 6.4 0.5 0.01 5 0.010337 483.7151 7.381667
1.2. Расчет ожидаемых содержаний
Для вклада обессоленной воды, идущей на восполнение потерь и невозврата, имеем:
Cpv*(Dk+Ppv+y+Pkv)=Cov*(Pp+Ppv+y+Pkv-arnp*y)+Cp*(Dk-Pp)
где Pkv - потери котловой воды через неплотности котлоагрегата;
Pp+Ppv - потери пара и питательной воды через гидравлические неплотности энерблока, а также невозврат от потребителей и из БНТ;
apnp - количество пара, возвращаемого в цикл из расширителя непрерывной продувки, в долях от непрерывной продувки.
При Pkv=0 и с учетом предыдущих уравнений находим:
Cp=Cov*(Pp+Ppv+y-arnp*y)/(((Ky_1*Dk+y)/((Dk+y)*Ky_1))*(Dk+Ppv+y)-(Dk-Pp))
Результаты расчета по вкладам обессоленной воды для Na в мкг/кг:
2. Расчет содержания примесей в схеме с двухступенчатым котлом (укрупнение показателей)
При переходе к двухступенчатой схеме испарения сохраним прежнюю систему уравнений, но заменим Ky на Ky_2, придавая ему статус второго приближения:
Cp=Cpr*Ky_1
Cpv*(Dk+y)=Cp*Dk+Cpr*y
а также:
Cpv=Cp*(Ky_1*Dk+y)/((Dk+y)*Ky_1)
Cp=Cpv*(Dk+y)*Ky_1/(Ky_1*Dk+y)
Ky_1=(Ky_2*(Dk-Gvpr)+y*Gvpr/(Dk+y))/(Dk-Dk*Gvpr/(Dk+y))
где Ky_2=Cnp/Cpr (np - насыщенный пар)
Cnp=C1np*n1s+C2np*n2s
Cnp=C1kv*K1y*n1s+Cpr*K2y*n2s
Cnp=Cpr/K_21*K1y*n1s+Cpr*K2y*n2s
Сравнивая с Cnp=Cpr*Ky_2 находим:
Ky_2=(1/K_21*K1y*n1s+K2y*n2s)
Dk Gvpr y Cp n1s n2s K1y K2y
100 6.4 0.5 5 0.9 0.1 0.01 0.01
K_21 Ky_2 Ky_1 Cpr Cpv
4 0.00325 0.003589 1393.162 11.90628
Dk Gvpr y Pp Ppv arnp Cov Gov
100 6.4 1 1.4 0.6 0.5 15 2.5
Ky_2 Ky_1 Cp Cpv Cpr
0.00325 0.003924 0.145164 0.509972 36.99079
Результаты расчета
