Обозначения, скажу я вам, дело святое. Если вы желаете узнать секреты племени Ирокезов, то должны, как минимум, научиться понимать ирокезский язык.
Обозначения этого подраздела Уроки – это язык всего раздела ВХР. Материалы такого раздела составлялись в разное время и накапливались где-то уже десятки лет. Поэтому могут быть несовпадения обозначений в разных статьях сайта, могут быть пропущены обозначения там, где материал составлялся для коллег, уже знакомых с предыдущими материалами и, соответственно, знакомых с обозначениями. Я постараюсь выправить огрехи: унифицировать обозначения, а где их нет – дать ссылки на эту статью. Возможно, это будет сделано не идеально. Но вы, пожалуйста, не чертыхайтесь, ежели чего... Сайт пока еще находится только в стадии развития, в отличие от меня, поставщика большей части материалов этого сайта. Итак, обозначения.
В первой части статьи описаны унифицированные (наиболее употребительные в данном сайте) обозначения. Во второй части представлены обозначения, которые тоже часто встречаются в данном сайте, в том числе и на схеме котла, показанной во второй части статьи. Возможно для вас будет проще начать со схемы, то есть со второй части этой статьи.
Начнем, пожалуй, с так называемого парового или энергетического барабанного котла. С этим более всего мороки в смысле расчетов ВХР.
Dk – паропроизводительность котла или количество пара, производимого котлом. Обычно принимается Dk=100%.
y – размер непрерывной продувки или расход котловой воды на непрерывную продувку котла. Обычно выражается в % от Dk.
Gpv – расход питательной воды, подаваемой в котел. Если нет потерь воды на котле, то имеем простое и очевидное соотношение: Gpv=Dk+y.
n1s – паропроизводительность или мощность первой ступени испарения котла. Речь здесь, как и во многих статьях сайта, идет о барабанном котле с двухступенчатой схемой испарения. А еще бывают котлы с одной ступенью испарения и котлы с тремя ступенями испарения. Мощность ступени обычно выражается в % от Dk, но ради упрощения некоторых выкладок она может выражаться и долях от Dk.
n2s – паропроизводительность или мощность второй ступени испарения. Естественно, что n1s+n2x=Dk. Обычное соотношение мощностей первой и второй ступеней 90 и 10 процентов от Dk, или 0,9 и 0,1 в долях от Dk.
Gper – обратный переток котловых вод из второй ступени испарения в первую ступень. Есть такая коллизия на барабанных котлах – частичное перемешивание котловых вод первой и второй ступеней. Причин может быть несколько, а чем больше это перемешивание, тем в большей мере двухступенчатый котел по характеристикам своей работы приближается к одноступенчатому котлу – т.е. схема ступенчатого испарения в этом случае работает не эффективно.
Cpv – содержание примеси в питательной воде. Все что не является собственно водой есть примесь: соединения железа, меди, углекислоты, соли жесткости, натрия и т.д., и т.п.
C1kv – содержание примеси в котловой воде первой ступени испарения.
C2kv или Cy – содержание примеси в котловой воде второй ступени испарения. Одновременно это содержание примеси в воде непрерывной продувки, так как продувка на котлах с двухступенчатой схемой испарения отводится из второй ступени котла.
Kr=C2kv/C1kv или Kr=Cy/C1kv – кратность упаривания примеси между ступенями испарения. Чем больше Gper, тем меньше Kr при прочих равных условиях. Упаривание здесь понимается как степень концентрирования примеси в котловой воде. Чем в большей мере примесь переходит в пар, тем меньше она концентрируется в котловой воде и, поверьте на слово, тем меньше будет по этой примеси величина Kr. Например, для высоколетучего аммиака содержание его в котловой воде первой ступени будет меньше, чем в питательной воде, а во второй ступени его, аналогичным образом, будет меньше, чем в первой ступени, в результате чего значение Kr=C2kv/C1kv для аммиака будет меньше единицы.
Ckvsr или просто Ckv – средневзвешенное содержание примеси в котловой воде. Для котла с одноступенчатой схемой испарения имеем просто содержание примеси в котловой воде. Для двухступенчатой схемы типичным является соотношение: Ckvsr=0.9*C1kv+0.1*C2kv, где 0.9 и 0.1 мощности первой и второй ступеней в долях от Dk.
C1p – содержание примеси в паре первой ступени испарения.
C2p – содержание примеси в паре второй ступени испарения.
Cp – содержание примеси в паре (насыщенном или перегретом), выдаваемым котлом.
Cnp – содержание примеси в насыщенном паре котла. Это пар в барабане котла до пароперегревателя.
Cpp – содержание примеси в перегретом паре котла. Во многих случаях значения Cnp и Cpp в среднем совпадают, но бывают случаи загрязнения пара в пароперегревателе.
Kyn_it – итоговый коэффициент выноса примеси из котловых вод в пар. Пар первой и второй ступеней испарения поступает под промывочный лист, снижающий содержание примеси в паре. Раньше, в ушедшие в даль прошлого времена мы при теплохимических испытаниях замеряли пары из каждой ступени, а также до и после промывочного листа. Теперь, когда никто не собирается делать дополнительные точки отбора, приходится изощряться и изобретать величину Kyn_it=100*Cp/Ckvsr. А типичное соотношение, если его изобразить не в процентах, а в долях: Kyn_it=Cp/(0.9*C1kv+0.1*C2kv).
Ну и маленько "лирики". И ежу понятно, что Gpv*Cpv=Dk*Cp+y*Cy. То есть, сколько вошло в котел, столько и вышло, если режим устоявшийся (стационарный) и если примесь не осаждается из котловой воды. А для выноса в долях мы можем записать: Kyn_it=Cp/(0.9*C1kv+0.1*Cу) или, с учетом Kr, Kyn_it=Cp/(0.9*Cy/Kr+0.1*Cy). Всего лишь надо знать два параметра Kyn_it и Kr да решить систему из двух уравнений:
Gpv*Cpv=Dk*Cp+y*Cy и
Kyn_it=Cp/(0.9*Cy/Kr+0.1*Cy),
где значения Kyn_it и Kr определяются экспериментально, и мы с вами можем расписать всю водно-химическую работу котла! Конечно, кое-какие нюансы остаются, но до них мы еще дойдем. Как говорят китайцы, трудно только первые десять тысяч лет, а потом все должно пойти как по маслу. Однако...
Однако передохнем и пойдем дальше.
Gov – расход обессоленной воды. Обессоленная вода в большинстве случаев используется в качестве добавочной воды.
Gdv – расход добавочной или подпиточной воды. Это тот расход (добавок), который восполняет потери и/или отпуски пара, питательной воды, котловой воды и конденсата.
Gk – расход конденсата. Расход конденсата после конденсатора турбины и конденсатных насосов – это расход турбинного конденсата. Расход конденсата, поступающего непосредственно в деаэратор питательной воды – это расход основного конденсата. Прочие детали терминологии здесь не будем уточнять.
Gpr – размер присосов в турбинный конденсат охлаждающей конденсатор воды. Обычно этот параметр выражается в процентах от Gk.
Cov – содержание примеси в обессоленной воде.
Cdv – содержание примеси в добавочной (она же подпиточная) воде.
Ck – содержание примеси в конденсате.
Cpr – содержание примеси в присосах охлаждающей воды.
Теперь снова немного "лирики". Gk=Gk+Gpr. То есть, турбинный конденсат уже включает в себя не только собственно конденсат пара, но и присос в него охлаждающей воды. Более строго запишем этот баланс так: Gk=Gkp+Gpr, где Gkp – расход пара, поступившего в конденсатор. А общий водный баланс с учетом добавочной воды запишется:
Gkp+Gpr+Gdv=Gpv
Баланс по примесям аналогичен:
Gkp*Cp+Gpr*Cpr+Gdv*Cdv=Gpv*Cpv
Теперь осталось объединить последнее уравнение с двумя предшествующими из предыдущей "лирики" и мы можем рассчитывать водно-химическую ситуацию всей ТЭС! Не слабо?!.
Правда, вредный профессионал сразу же скажет, что в последних балансах не хватает конденсатов паров из системы регенерации (подогреватели низкого и высокого давления). Не смущайтесь, мы тоже профессионалы! Достаточно лишь слегка изменить смысл одного обозначения: Gkp – расход пара, из которого образуется конденсат. А это и пар, поступивший в конденсатор, и пар, поступивший из отборов турбины в систему регенерации низкого давления (т.е. в ПНД), и пар, поступивший в систему регенерации высокого давления (т.е. в ПВД), а также пар поступивший в деаэратор на деаэрацию питательной воды. Итак, представим что Gkp это сумма расходов всех названных паров, а Cp так и останется со своим прежним смыслом. И наши формулы снова будут работать!
Однако очень уж вредный профессионал вспомнит, что мы еще не учли расход пара на бойлера, если они есть в схеме ТЭС. Тогда нам придется включить в Gkp и этот расход. Кроме того, конденсат пара бойлеров может загрязняться присосами нагреваемой воды в бойлерах. Ну что ж, тогда нам придется приплюсовать эти присосы в Gpr, а Cpr рассматривать как некоторую средневзвешенную концентрацию по всем присосам.
Потом уже более чем вредный профессионал скажет, что мы в балансе не учли еще какие-то нюансы, например загрязнение конденсатов продуктами коррозии. Потом... А знаете что самое важное в пилке дров? – Я вам скажу. Главное в пилке дров – это пилить. Начинайте "пилить" прямо сейчас и с очень простых примеров. Все остальное придет само собой!
Теперь снова вернемся к обозначениям. Для первой и второй ступеней испарения имеем:
C1pdp -насыщенный пар чистого отсека до промывочного листа.
C2pdp - пар солевого отсека. Он поступает из солевого отсека под промывочный лист, следовательно это тоже пар до промывочного листа.
Иногда вы можете в материалах сайта встретить также обозначения K1yn и K2yn – это Kyn_it соответственно для 1 и 2-й ступеней испарения. Раздельное определение K1yn и K2yn осталось в уже далеком прошлом, а в наши дни мы просто принимаем что:
K1yn=K2yn=Kyn_it
Однако в некоторых расчетах и иллюстрация нашего сайта встречаются эти K1yn и K2yn. В более точных иллюстрация, точнее в моделях раздела Расчеты и моделирование в ВХРБ, вы найдете обозначение
Kpr, означающее кпд промывочного листа, а точнее отношение концентраций примеси в парах после и до промывочного листа.
В этом случае прежний K1yn заменяется на K1yn*Kpr, а прежний K2yn заменяется на K2yn*Kpr, где новые обозначени K1yn и K2yn соответствуют коэффициентам выноса примеси в пар до промывочного листа соответственно для 1 и 2-й ступеней испарения. Когда мы дойдем до разбора моделей водно-химической работы котла, эти "тонкости" станут более очевидны и понятны. Впрочем, вы уже прямо сейчас можете вникать в эти нюансы в данном разделе, если с присущими вам напором и энтузиазмом вы ознакомитесь со статьей Устройство котлоагрегата.
И наконец на многих страницах нашего сайта вы встретите такое хитрое обозначение – параметр Z. Этот параметр разработан в ДонОРГРЭС и опубликован в технической литературе. Он вычисляется через кратности упаривания примеси в котловой воде:
Z=Kr*(1+y*((Kr-1)/Kr)^2)
Если вы подставите в формулу y=0, то получите Z=Kr – то есть, Z численно равен кратности при закрытой непрерывной продувке, хотя реально закрывать продувку не рекомендуется. Этот параметр полезен тем, что, зная его значение, можно рассчитать кратности упаривания в диапазоне продувок до 4% от Dk:
Kr=C1kv/Cy=(y+Z/2)/(1+y)+(((y+Z/2)/(1+y))^2-y/(1+y))^0.5
Обозначения на водно-химических моделях работы двухступенчатых котлов
Это, сознаюсь, самая неприятная для меня часть статьи. Дело в том что в начале при разработке водно-химических моделей я использовал, как мне казалось, более наглядные обозначения с использованием символов русского алфавита и т.п. Потом все же перешел на унифицированные обозначения, которые привел в первой части статьи. Вы можете меня избить, но у меня просто нет сил, чтобы переработать всю гору материалов и причесать их под одинаковые обозначения. Возможно я еще исправлю этот дефект, а пока лишь вынужден предложить вам другой вариант обозначений. Логика обозначений примерно одинаковая в обоих вариантах, поэтому, надеюсь, вам нетрудно будет ориентироваться переходя от одних обозначений к другим. Но сначала рекомендую вам ознакомиться с водно-химической схемой двухступенчатого котла, описанной в статье Устройство котлоагрегата. Для вашего удобства я повторяю эту схему здесь:
Dк – паропроизводительность котла.
y – размер непрерывной продувки.
Gпв – расход питательной воды, подаваемой в котел.
nI – паропроизводительность или мощность первой ступени испарения котла.
nII – паропроизводительность или мощность второй ступени испарения..
Gper или Gпер – обратный переток котловых вод из второй ступени испарения в первую ступень. На этой схеме он не показан, но это просто еще одна стрелка, идущая от CIIкв к CIкв.
Cпв – содержание примеси в питательной воде.
CIкв – содержание примеси в котловой воде первой ступени испарения.
CIIкв или Cy – содержание примеси в котловой воде второй ступени испарения.
CIп – содержание примеси в паре первой ступени испарения.
CIIп – содержание примеси в паре второй ступени испарения.
Cп – содержание примеси в паре (насыщенном или перегретом), выдаваемым котлом.
CIпдп – содержание примеси в паре первой ступени испарения до промывочного листа (на схеме не показано).
CIIпдп – содержание примеси в паре второй ступени испарения до промывочного листа.
КIун – коэффициент уноса примеси из котловой воды чистого отсека в пар. КIун=100*CIпдп/CIкв или КIун= CIпдп/CIкв, если в коэффициент выражается в процентах или долях.
КIIун – коэффициент уноса примеси из котловой воды солевого отсека в пар.
Кпр – коэффициент промывки пара на промывочном листе, равный отношению содержания примеси после и до промывочного листа.
Дополнительно к этому можно смотреть статью Устройство котлоагрегата
Если у вас есть хотя бы небольшая математическая подготовка и плюс к этому вы знаете закон Ломоносова применительно к тому, что ежели что-то куда-то зашло, то столько же этого и ушло, то тогда вы сами сможете составить и решить систему в общем-то не сложных уравнений. А значит, расписать всю водно-химическую работу котла.
И наконец, есть более-менее приятная новость по части обозначений. Есть статья и схемы в ней, где представлены оба вышеприведенные варианты обозначений. Это статья "Особенности расчетов и моделирования в ВХРБ" в разделе "Расчеты и моделирование в ВХРБ\ Особенности расчетов".
| Устройство котлоагрегата |