Схема системы малой утилизации тепла. Регулирование паропроизводительности утилизационного парового котла. Водно-химический режим. .

Системы малой утилизации теплоты обеспечивают удовлетворение потребности гребной установки в теплоте, подогрев перевозимого груза, удовлетворение технологических потребностей в паре, отопление помещений, снабжение теплотой хозяйственно-бытовых потребителей, опреснение воды в испарителях, получение холода для кондиционеров и других судовых нужд. В ГТУ, кроме того возможна регенерация теплоты отработанных газов, т.е. подогрев воздуха перед камерой сгорания. Таким образом, СМУТ в ходовом режиме судна замещают вспомогательный котел (ВК).

Рис. 2.1

Паропроизводительность установки регулируют путем сброса избытка пара на конденсатор турбогенератора. Емкость сепаратора обеспечивает, при прекращении работы двигателя, выдачу пара потребителям в течение ~4 мин при снижении давления пара до 5,1 кг-с/см2.

Паропроизводительность утилизационного котла регулируется при помощи автоматического клапана 19, сбрасывающего излишки пара в атмосферный конденсатор 14, и устройство поддержания заданного уровня в котле 23, которое через контактную часть воздействует на питательный насос 22. Изменением уровня в утилизационном котле мы изменяем эффективную поверхность нагрева, а следовательно, и Паропроизводительность котла.

На рис. 42, г представлена схема глубокой утилизации, разработанная фирмой «Бритиш Петролеум Танкер» для серийного танкера «Бритиш Кестрел».

Циркуляционная вода из нижней части вспомогательных огнетрубных котлов З1 подается насосом через два подогревателя питательной воды 29 и 27, генератор 28 пара низкого давления в экономайзер / и в испарительную поверхность 24 котла. Затем пароводяная смесь поступает в верхнюю часть котлов З1, где сепарируется.

Пар к турбогенератору поступает через пароперегреватель 2, откуда выходит с давлением 10,5 кг-с/см2 и температурой 305° С.

Для отопления, нужд камбуза, подогревателей используют пар системы низкого давления–2,7 кг-с/см2. В генератор пара низкого давления подается питательная вода, прошедшая подогреватель первой ступени и имеющая температуру 128° С.

Путем отключения подогревателя второй ступени давление пара или его количество может быть увеличено. Паропроизводительность данной установки регулируется при помощи клапанов 25, 26, З0.

Эксплуатация утилизационных котельных установок имеет свои особенности. В отличие от обычного типа паровых котлов с топкой режим работы утилизационного котла зависит от режима работы главного двигателя. С изменением режима последнего меняется количество выпускных газов, подводимых к утилизационному котлу, и их температура, т. е. изменяется количество подведенного тепла. Кроме того, изменение расхода пара из котла в результате включения или выключения потребителей также изменяет режим его работы. Поэтому возникает необходимость в регулировании паропроизводительности утилизационных установок.

Существуют следующие способы регулирования: байпасированием выпускных газов; изменением эффективной поверхности нагрева, рабочего давления пара, температуры циркуляционной воды на входе в котел, количества циркуляционной воды, подаваемой в котел; сбросом излишков пара в конденсатор.

Первый способ регулирования заключается в изменении (при помощи газо-перепускных заслонок) расхода выхлопных газов через утилизационный котел, а следовательно, и количества подведенного к нему тепла в зависимости от потребности в паре.

Данный способ наиболее прост, требует минимального обслуживания. При повреждении с газовой стороны есть возможность вывода котла из действия. Однако он требует установки дополнительного глушителя на обводном газоходе котла и не обеспечивает достаточной плотности между заслонкой и газоходом, что приводит к пропускам газов через испарительную поверхность. В процессе эксплуатации газо-перепускные заслонки имеют тенденцию «зависать», что приводит к заеданию выходных валов в уплотнительных муфтах, их деформации, заклиниванию и поломке и в результате – к выходу из строя системы регулирования паропроизводительности.

Эффективную поверхность теплопередачи можно менять: изменением количества включенных в работу пучков труб или змеевиков путем открытия или закрытия соответствующих клапанов; изменением уровня воды в утилизационном котле.

Эффективная поверхность теплопередачи в обоих случаях меняется в зависимости от потребности в паре. Этот способ целесообразно применять в утилизационных установках с газотрубными котлами вертикального типа.

При изменении рабочего давления пара и температуры циркуляционной воды на входе в котел теплопередача пропорциональна средней логарифмической разности температур горячей и холодной воды, и эта разность изменяется в зависимости от давления насыщенного пара и температуры циркуляционной воды у входа в теплообменник или котел.

Недостатки этих способов – переменное давление пара и небольшой диапазон регулирования температуры, поэтому их часто применяют совместно. Это самая сложная комбинация из всех методов регулирования паропроизводительности утилизационных установок. Способ регулирования, основанный на конденсации излишков пара в конденсаторе, несложен и применяется на многих судах. Однако наличие дополнительного конденсатора с циркуляционным насосом, сбрасывающим клапаном и соответствующим оборудованием удорожает установку и снижает ее экономичность.

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.