Водно-химические режимы ТЭС и их расчёт: Учебное пособие, страница 14

Количество , кг, вносимых в котёл накипе- и шламообразователей, за период времени  может быть определено по формуле

,                                      (6-1)

где - концентрация накипе- или шламообразующих веществ в питательной воде (жёсткость питательной воды), мг-экв/кг; - численное значение эквивалента для рассматриваемого вещества или средневзвешенное его значение для данной группы веществ; -  количество питательной воды, т/ч.

На практике  может равняться 7-8 тыс. ч и более. Естественно поэтому, что даже при  малых значениях   получаются большие , особенно для котлов высокой  производительности . Паровой  котёл по отношению к накипе- и шламообразующим веществам является до некоторой степени суммирующим аппаратом. Опыт эксплуатации показывает, что далеко не все вещества, попадающие в котёл, остаются в нём в виде шлама или накипи. Часть их, иногда весьма значительная, уходит из котла с продувочной водой. Поэтому целесообразно ввести понятие о коэффициенте накопления загрязнений в котле , равном:

,                                                (6-2)

где , - фактическое и расчётное количество отложившихся в котле твёрдых веществ, кг (г или г/м²).

При =1  все вносимые в котёл вещества остаются в нём, т.е. происходит максимальное загрязнение котла, что, однако, на практике не наблюдается. Условие =0 отвечает безнакипному  состоянию поверхностей котла. В действительности  0<<1 , и задача  эксплуатации  заключается в том, чтобы держать  возможно ближе к нулю. На значение коэффициента  влияют многие факторы, из которых можно, например, упомянуть свойства шлама, состояние внутренней поверхности, тепловой поток, интенсивность циркуляции и т.д.

Значение  для водотрубных паровых котлов и тепллообменников можно определить путём очистки электрошарошкой одной или нескольких труб данного участка  поверхности нагрева (передний экран, боковая панель, конвективный пучок и т.п.) и сбором отложений или  же вырезкой контрольных образцов. Зная площадь поверхности очищенной трубы , м², и массу собранных с неё отложений , г, можно найти удельное загрязнение , г/м², которое можно распространить на всю  данную панель, если  достаточно представительна, а все трубы панели работают примерно в одинаковых условиях.

Поскольку отложения образуются из воды, важным и интересным показателем является также величина , г/м³ :

,                                                 (6-3)

где - фактическое количество отложений на данной поверхности, кг. Формула показывает, сколько граммов отложений, образовавшихся на контрольной поверхности нагрева котла за , ч, его работы, приходится на 1м³ питательной воды, поданной в котёл за тот же промежуток времени. Можно считать приемлемым, если при =8 тыс. ч значение  не превышает 0,04 г/м³, что соответствует удельной загрязнённости поверхности нагрева котла    20 г/м².

В том случае, когда отложения состоят в основном из соединений кальция и магния, т. е. обусловлены жёсткостью питательной воды, значение , г/т, можно определить и из следующего приближенного равенства:

,                                              (6-4)

откуда  ,   или

,                                          (6-5)

где - средний массовый  эквивалент для суммы веществ, образующих отложений; - жёсткость питательной воды, мг-экв/кг.

Среднюю толщину отложений, мм, можно найти из формулы

,                                                 (6-6)

где - количество отложений, собранных с поверхности нагрева, г ; - плотность отложений, кг/м³ ;- поверхность нагрева, м².

При прочих равных условиях можно предполагать, что отложение накипи или шлама будет пропорционально паронапряжению поверхности нагрева  , кг/(м²ч), т.е.

,                                              (6-7)

или                                                                             (6-8)

Вместо   может быть подставлена некоторая средняя концентрация всех накипе- и шламообразующих соединений, условно выраженная в мг-экв/кг.