15) Схема системы глубокой утилизации тепла. Регулирование паропроизводительности утилизационного парового котла. Водно-химический режим. Хранение утилизационного парового котла.
В схемах глубокой утилизации отходящего тепла с выпускными газами широкое применение нашли водотрубные утилизационные котлы с принудительной циркуляцией. Эти котлы имеют высокий коэффициент теплопередачи за счет увеличения скорости газов, хорошего поперечного омывания трубок, увеличенного отношения суммарной поверхности нагрева к единице объема в результате уменьшения диаметра трубок и шага.
Системы глубокой утилизации теплоты включают в себя утилизационные котлы с более развитой поверхностью нагрева, обычно имеющие экономайзеры и пароперегреватели, а также подогреватели питательной воды, обеспечивающие более высокие паропроизводительность и параметры пара. Одна из первых СГУТ подобного типа была внедрена на танкере «Великий Октябрь», принципиальная схема которой приведена на рис. 2.2.
Циркуляционный насос 6 подает воду из сепаратора 8 в водяной экономайзер 1 работающий по противоточной схеме. В экономайзере вода подогревается до температуры, близкой к температуре насыщения. Подогретая вода по перепускным трубам подается в первую испарительную секцию 3, работающую по прямоточной схеме, а затем во вторую испарительную секцию 2, откуда пароводяная смесь направляется в сепаратор. Насыщенный пар из сепаратора подается по трубопроводу 9 к потребителям общесудового назначения, а через пароперегреватель 4 к турбогенератору. Питательная вода подается в сепаратор питательным насосом 7 из теплого ящика 5.
В мировой практике судостроения встречаются сложные двухконтурные СГУТ, в которых пар повышенного давления используется в утилизационном турбогенераторе и эжеторе, а пар из котла низкого давления, греющей средой которого является прокачиваемая через него вода из парового сепаратора направляется к остальным потребителям. Практически все современные крупнотоннажные суда с дизельными установками оборудованы системами утилизации теплоты обеспечивающими экономию топлива до 7-8 %. Однако уровень утилизации теплоты отработанных газов ниже технически достижимого. Это объясняется ограниченный потребностью судового теплообменного оборудования в теплоте при мощности дизельной установки до 6000-8000 кВт, при этом располагаемого избытка тепловой энергии не достаточно для обеспечения утилизационного турбогенератора.
Рис. 2.2 Схема системы глубокой утилизации теплоты
В зависимости от цели вывода котла из действия воду из котла либо удаляют, либо, наоборот, его полностью заполняют деаэрированной водой («мокрое хранение»). При кратковременном бездействии (24 ч – главный котёл, до 3-х суток – вспомогательный или утилизационный) допускается хранить котёл в том состоянии, в котором он находился до остановки.
При бездействии котла до 30 суток может быть использовано «мокрое» хранение, когда котёл заполнен раствором тринатрийфосфата в деаэрированной воде с концентрацией 5 мг/литр.
При бездействии котла более 30 суток применяют «сухое» хранение. В этом случае из котла удаляют всю воду, а в коллекторах и камерах устанавливают влагопоглотители из расчёта на 1 м3 их объёма 4 кг силикагеля.
Крышки лазов и горловин смазывают техническим вазелином и плотно закрывают. Перед постановкой на длительное хранение котёл необходимо отчистить от накипи и сажи.