Одноступенчатые и двухступенчатые испарительные установки на тепловых электростанциях применяются два способа подготовки добавочной воды: химический и термический. Выбор способа водоподготовки зависит от многих факторов. необходимо учитывать тип электростанции, тип котла, размеры потерь теплоносителя, качество исходной сырой воды и т. д.
при химическом способе сырая вода проходит несколько этапов очистки. на первом этапе (предочистке) из воды выделяются гру-бодисперсные и коллоидные вещества и снижается бикарбонатная щелочность воды посредством добавления в воду специальных веществ — реагентов, вызывающих выпадение примесей в осадок. на последующих этапах химической подготовки происходит очистка воды от некоторых растворенных примесей в основном методом ионного обмена. При химическом способе из добавочной воды почти полностью удаляются соли жесткости, но при этом хорошо растворимые соли удаляются лишь частично. щелочность химически очищенной воды может приближаться к нулевой. наиболее дорогие и сложные устройства необходимы для удаления кремниевой кислоты. метод глубокого химического обессоливания позволяет получить воду, не уступающую по качеству конденсату турбины.
Химический метод обессоливания в настоящее время является основным для грэс с оборудованием на давление пара выше 10 мпа при среднем солесодержании исходной воды не выше 4—5 мг-экв/кг для барабанных котлов и не выше 3—4 мг-экв/кг для прямоточных котлов.
Основным недостатком химического способа подготовки воды с точки зрения охраны окружающей среды от вредных выбросов является большой сброс отмывочных вод в водоемы; термический метод подготовки добавочной воды имеет преимущество в этом отношении перед химическим.
Термический способ подготовки добавочной воды основан на применении испарительных установок. в испарительной установке происходит дистилляция исходной добавочной воды — переход ее в пар с последующей конденсацией. конденсат испаренной воды является дистиллятом, свободным при правильной конструкции и эксплуатации испарителя от солей жесткости, растворимых солей, щелочей, кремниевой кислоты и т. п.
В состав испарительной увтановки входят испаритель, в котором предварительно
химически очищенная вода превращается в пар, и охладитель, в котором конденсируется полученный в испарителе пар. такой охладитель называется конденсатором испарительной установки, или конденсатором испарителя.
Термический способ подготовки добавочной воды по начальным затратам и эксплуатационным расходам обычно дороже химического. кроме того, испарительные установки со сравнительно простой одноступенчатой схемой име-ют ограниченную производительность, а применение многоступенчатых испарителей еще более удорожает и делает более громоздкой всю установку, а также усложняет компоновку машинного зала.
Испарительные установки применяют на станциях высокого и сверхкритического давления с барабанными и прямоточными котлами при относительно небольших потерях пара и конденсата.
Испарение добавочной воды происходит за
счет теплоты, отдаваемой первичным греющим конденсирующимся паром из отборов турбины; конденсация произведенного в испарителе вторичного пара происходит в результате охлаждения пара водой, обычно — конденсатом турбинной установки.
При такой схеме включения испарителя и его конденсатора теплота пара турбины используется в конечном счете для подогрева основного конденсата и возвращается с питательной водой в котлы. таким образом, испарительная установка включается по регенеративному принципу, и ее можно рассматривать как элемент регенеративной схемы турбоустановки. При этом, однако, возникает энергетическая потеря, обусловливаемая наличием температурного напора в испарителе и, следовательно, увеличенным недогревом в такой регенеративной ступени 6=—tKJ/L, °С, где tn.a — температура насыщения пара из отбора турбины, tn.a — температура подогрева воды в конденсаторе испарителя.
