Безбарабанный паровой контур котла КВП-40/30 имеет ряд особенностей и отличий от парового контура котла КВП-30/8.
Питательная вода подается в уравнительные емкости (рис. 1) с температурой 70 – 90 °С и подогревается паром, который по дыхательной трубе отводится из первой ступени сепарации циклона чистого отсека, при этом температура воды в уравнительной емкости остается ниже температуры насыщения при давлении в котле.
Питательная вода из уравнительной емкости поступает в циклон чистого отсека. Паровые объемы циклона и уравнительных емкостей соединены дыхательной трубой. Суммарное сопротивление этих трубопроводов определяет положения уровня воды в первой ступени сепарации циклона чистого отсека.
Расход пара через вторую ступень сепарации меньше, чем через первую ступень, так как часть пара из первой ступени отводится в уравнительные емкости. Уравнительные емкости выключены из основных циркуляционных контуров.
Запас котловой воды в уравнительных емкостях в несколько раз превышает допустимый для срабатывания запас воды в обычных барабанах, включенных в циркупяционный контур котла. По условиям отсутствия кавитации уровень воды в барабане должен быть на 350 – 400 мм выше уровня входных отверстий опускных труб. При применении безбарабанного парового контура с уравнительной емкостью даже при полном упуске воды из уравнительной емкости циркуляция
I – циркуляция сетевой воды в водогрейном режиме; II – циркуляция сетевой воды в комбинированном режиме с максимальной выдачей пара; III – циркуляция сетевой воды в комбинированном режиме с минимальной выдачей пара в испарительном контуре не нарушается. Это значительно повышает надежность работы безбарабанного контура в отношении упуска воды по сравнению с барабанными котлами.
Уровень воды в уравнительной емкости поддерживается регулятором питания в диапазоне 50 – 100 мм от горизонтальной оси верхней емкости. Допускаемые уровни воды при этом равны ± 200 мм. По данным ПО «Союзтехэнерго» сопротивление соплового аппарата циклона чистого отсека увеличивается с 2 до 12,5 кПа (с 200 до 1250 кгс/м2) при увеличении паропроизводительности циклона с 5,5 до 17,0 т/ч. При этом уровень воды в дренажной трубе поднимается с отметки +500 мм до отметки + 1600 мм по отношению к оси уранительной емкости, но и при таком уровне воды сопловой аппарат второй ступени располагается выше указанного максимального уровня, что обеспечивает нормальный дренаж влаги из сферической вставки.
С увеличением нагрузки котла с 12 до 27 т/ч (нагрузка циклона солевого отсека изменяется с 3,25 до 5,1 т/ч) сопротивление соплового аппарата указанного циклона возрастает с 0,5 до 2,2 кПа (с 50 до 220 кгс/м2), при этом увеличивается перепад уровней воды в кольцевом зазоре и во внутренней трубе.
Проведенные комплексные исследования показали, что гидродинамика контура чистого отсека во всем диапазоне нагрузок вполне надежная.
В котле КВП-40/30 при сохранении без переделок существующего парового контура боковых экранов возникло несоответствие сопротивлений паропроводов от циклонов к сборному паровому коллектору. Вследствие этого при увеличении нагрузки котла происходило перекрытие водой вводов пароводяной смеси в боковые циклоны. Для устранения этого было необходимо подобрать и установить дроссельные шайбы на паропроводах от циклонов до общей паровой магистрали.