Вопрос 18. Котлы - раздел Энергетика, Связь энергетики с отраслями промышленности, коммунально-бытовым сектором, уровнем благосостояния Устройство, Устройство, Оснащенное Топкой, В Которой Производится Сжигание То...
Устройство, устройство, оснащенное топкой, в которой производится сжигание топлива, обогреваемое продуктами сгорания топлива и имеющее предназначение в получении пара с давлением выше атмосферного и используемого вне самого устройства, называют паровым котлом (котельным агрегатом). Теплота от топочных газов в топке передается радиационным поверхностям нагрева, а за топкой – конвективным поверхностям нагрева, к которым относят кипятильные трубы и пароперегреватель. К конвективным, или хвостовым, поверхностям нагрева также относят такие немаловажные элементы, как водяные экономайзеры, контактные теплообменники, воздухоподогреватели, которые предназначены для снижения потерь теплоты с уходящими топочными газами, увеличения КПДкотельной установки и снижения расхода топлива.
Элементы парового котельного агрегата представляют собой цилиндры (трубы и сосуды) разного диаметра, соединенные между собой с помощью сварки или вальцовки. Основными деталями парового котла являются барабан, коллекторы и трубы. Для возможности осмотра и очистки барабанов и коллекторов выполняют отверстия, называемые лазами, или люками. Внутренний объем парового котла, заполненный водой, называют водным пространством, занятый паром – паровым пространством; поверхность, отделяющую паровое пространство от водного, – зеркалом испарения. В паровом пространстве устанавливают устройства для сепарации пара и влаги.
Основное условие, которое «работает» на обеспечении надежной, безопасной и экономичной работы парового котельного агрегата, – поддержание за счет интенсивного охлаждения теплоносителем на заданном расчетном уровне температуры металлических поверхностей нагрева, которые подвергаются постоянному воздействию высоких температур, которыми обладают топочные газы. Охлаждение металла достигается путем непрерывной и постоянной циркуляции теплоносителя внутри обогреваемых труб. Теплота от дымовых топочных газов передается трубам, а теплоноситель должен непрерывно отводить эту теплоту от стенок. Если отвод теплоты происходит недостаточно интенсивно, то металл труб может сильно перегреться и потерять свою механическую прочность. Это может привести к появлению на трубах отдулин, свищей и даже к разрыву труб, что в свою очередь с большой вероятностью может вызвать аварию, привести к аварийной остановке котла.
Питательная вода из деаэратора, после того, как будет пройдет процесс водоподготовки, при помощи питательного насоса подается вначале в водяной экономайзер, где нагревается за счет теплоты уходящих топочных газов, а затем по питательной линии идет в верхний барабан парового котла, где смешивается с котловой водой. Одна часть котловой воды из верхнего барабана по кипятильным трубам, расположенным в области более низких температур топочных газов, опускается в нижний барабан, откуда по подъемным трубам, местом для расположения которых служит область более высоких температур топочных газов, нагретая вода и пароводяная смесь поднимаются в верхний барабан. Другая часть котловой воды из верхнего барабана, проходя по опускным трубам, находящимся вне топки (обычно снаружи или в обмуровке), направляется к нижним коллекторам экранных труб, где происходит распределение по коллекторам, после чего эта часть котловой воды нагревается в экранных трубах, а образующиеся пузырьки пара и пароводяная смесь поднимаются в верхний барабан котла. Путь, по которому совершается движение теплоносителя, называется циркуляционным контуром.
Пар, полученный в испарительных поверхностях нагрева, в верхнем барабане котла проходит через паросепарационные устройства, где из него отделяются капельки влаги. После осушки полученный сухой насыщенный пар по паропроводу идет к потребителю или в пароперегреватель, где при этом же давлении пар нагревается до более высокой (чем при состоянии сухого насыщенного пара) температуры.
При работе парового котельного оборудования уровень воды в верхнем барабане колеблется между низшим и высшим положениями. Низший допускаемый уровень (НДУ) воды в барабанах паровых котлов устанавливается (определяется) для исключения перегрева металла стенок верхнего барабана, кипятильного пучка, а также обеспечения надежного поступления воды в опускные трубы контуров циркуляции. В большинстве случаев низший допускаемый уровень располагается выше на 100 мм над огневой линией, под которой, как правило, подразумевается наивысшая горизонтальная линия, в которой горячие топочные газы соприкасаются с неизолированной стенкой верхнего барабана котла. О положении же высшего допускаемого уровня можно сказать следующее.
Положение высшего допускаемого уровня (ВДУ) воды в барабанах паровых котлов определяется из условий предупреждения попадания воды в паропровод или пароперегреватель, что может привести к гидравлическому удару паропровода, вибрации, нарушению нормальных условий работы и возможной аварии. Объем воды, содержащейся в барабане между высшим и низшим уровнями, определяет «запас питания», т.е. время, позволяющее котлу работать без поступления в него воды. Для повышения КПД котельного оборудования возможна также и установка воздухоподогревателя.
Говоря о естественной циркуляции, следует отметить, что в паровом котле создается благодаря действиям гравитационных сил, которые обуславливает разность плотностей воды и пароводяной смеси. Плотность воды в опускных трубах выше плотности пароводяной смеси в подъемных трубах, хотя давление и температура насыщения в любой точке контура одинаковы. Поэтому вода идет вниз, а пароводяная смесь поднимается вверх. Кроме того, пузырьки пара всегда стремятся занять верхнее положение, что улучшает естественную циркуляцию.
В котле может быть несколько контуров циркуляции. Отношение циркулирующей воды в контуре к количеству образовавшегося пара называется кратностью циркуляции и в паровых котлах может составлять от 10 до 100. Для обеспечения надежной естественной циркуляции в контурах котлов ДКВР, ДЕ, серии Е, обычно используют трубы с наружным диаметром 51 мм с толщиной стенки 2,5…3,5 мм. Больший диаметр труб позволяет получить лучшую естественную циркуляцию за счет меньшего гидравлического сопротивления внутри труб, но с экономической точки зрения такой подход не оправдан. Интенсивность циркуляции зависит от нагрузки, которая падает «на плечи» котельной установки: если паровая нагрузка номинальная, то движение теплоносителя в контурах и работа котлапроисходят более устойчиво.
Среди возможных причин нарушения нормальной циркуляции можно выделить: неравномерный прогрев поверхностей испарения, что обычно имеет место при шлаковании отдельных участков труб; неравномерное распределение воды по трубам экранов и коллекторов, что имеет место при загрязнении шламом; несимметричное заполнение факелом горения топочного объема и др.
Весьма опасным является выпуск (или упуск) воды из барабана котла вследствие халатного отношения персонала. Если это произойдет, то в опускные трубы может попасть пар из барабана, что приведет к образованию кавитации, циркуляция при этом прекратится, в результате произойдет перегрев труб и верхнего барабана и в конечном итоге легко дойти до аварии.
Все темы данного раздела:
Связь энергетики с отраслями промышленности, коммунально-бытовым сектором, уровнем благосостояния
Энерге́тика — область хозяйственно-экономической деятельности человека, совокупность больших естественных и искусственных подсистем, служащих для преобразования, распределения
Виды энергии
Виды энергии:
Механическая
Естествознание
Основной областью своей деятельности М. В. Ломоносов считал химию, но как показывает его наследие, эта дисциплина, вступая на разных этапах его творчества во взаимодействие с другими разделами есте
Молекулярно-кинетическая теория тепла
Основная статья: Корпускулярно-кинетическая теория М. В. Ломоносова
Физическая химия
Наука о стекле
Основная статья: М. В. Ломоносов: Наука о стекле
Астрономия, опто-механика и приборостроение
26 мая 1761 года, наблюдая прохождение Венеры по солнечному диску, М. В. Ломоносов обнаружил наличие у неё атмосферы.
Теория электричества и метеорология
Гуманитарные науки
С пятидесятых годов учёный облекает плоды размышлений и исследований в живую форму своих речей, произносимых на собраниях Академии и в качестве представителя науки перед общественностью — когда он
Вклад в развитие риторики
Ломоносов в 1743 написал «Краткое руководство к риторике» на русском языке. Основной труд Ломоносова по риторике — «Риторика» 1748 года, которая стала, по сути, первой в России хрестоматией мировой
Грамматика и теория стиля
Поэтическая теория и практика
М. В. Ломоносов осуществил совместно с В. К. Тредиаковским силлабо-тоническую реформу («Письмо о правилах российского стихотворства»), причём именно опыты Ломоносова были восприняты поэтами в качес
История
Педагогические идеи
Научные основы воспитания. Считал главнейшими составными элементами познания: чувственное восприятие, теоретические обобщения и опытную проверку результатов. «Идеями называются пре
Принцип действия
Для привода паровой машины необходим паровой котёл. Расширяющийся пар давит на поршень или на лопатки паровой турбины, движение которых передаётся другим механически. Одно из преимуществ двигателей
Вопрос 5. Работы Карно.
Николя́ Леона́р Сади́ Карно́ (фр. Nicolas Léonard Sadi Carnot; 1 июня 1796 — 24 августа 1832) — французский физик и математик.
Сын извест
Пароход Фултона
Уже в 1793 году он представил планы постройки парохода правительствам США и Великобритании.
В 1797 году Фултон переехал во Францию. Здесь он экспериментировал с торпедами, а в 1800 предста
Вопрос 7. Первый закон термодинамики.
Первое начало термодинамики — один из трёх основных законов термодинамики, представляет собой закон сохранения энергии для термодинамических систем.
Первое начало термодин
Формулировка
Существует несколько эквивалентных формулировок первого начала термодинамики
В любой изолированной системе запас энергии остаётся постоянным.[2] Это — формулировка Дж. П. Джоуля
Вопрос 8. Разботка молекулярно-кинетической теории теплоты и теории тепловых машин.
раздел молекулярной физики, рассматривающий многие свойства веществ исходя из представлений о быстром хаотическом движении огромного числа атомов и молекул, из которых эти вещества состоят. Молекул
Двигатель внутреннего сгорания
[править]
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 12
История создания
Основная статья: История создания двигателей внутреннего сгорания
В 1799 году французский инженер Филипп Лебон открыл светильный газ. В 1799 году он получил
Теория горения
Теория горения
При адиабатическом сжигании горючей смеси могут быть рассчитаны количество выделившегося при горении тепла, температура ТГ, которая была бы достигнута при
История
Одним из первых электричество привлекло внимание греческого философа Фалеса в VII веке до н. э., который обнаружил, что потёртый о шерсть янтарь (др.-греч. ἤλεκτρ_
Теория электромагнитного поля
Электромагни́тное по́ле — фундаментальное физическое поле, взаимодействующее с электрически заряженными телами, а также с телами, имеющими собственные дипольные и мультип
Применение электричества в быту.
Широкое распространение электричество в быту получило только в XIX веке — и сразу вошло в моду. Электрические стали многие предметы повседневной жизни. Именно тогда появились в
История
История
Попытки создать механизмы, похожие на турбины, делались очень давно. Известно описание примитивной паровой турбины, сделанное Героном Александрийским (1 в. до н. э.). Однако только в конце XIX века
Котлы-утилизаторы
Котлы утилизаторы
Котоел утилизатор - это котел, в конструкции которого нет своей топки, принцип его действия основан на испо
Линии электропередач. Виды.
Линия электропередачи (ЛЭП) — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического т
Теплофикация
Используемое при теплофикации тепло, как правило, является продуктом отходов производства при выработке электроэнергии или сжигании мусора.
Вместо того, чтобы бесполезно отдавать это тепло
Освоение атомной энергетики
Боголюбов Николай Николаевич (1909–1992), математик и физик-теоретик, академик АН УССР, АН СССР. Директор Объединенного института ядерных исследований в Дубне (с 1965). Фундаментальные труды по нел
Схемы теплэнергетических установок
Теплоэнергетические установки, потребляющие около 1 2 млрд. т условного топлива в год, широко применяются в промышленности, на транспорте и в сельском хозяйстве. [1]
Тепло
Принцип действия и устройство
Парогазовая установка состоит из двух отдельных установок: паросиловой и газотурбинной. В газотурбинной установке турбину вращают газообразные продукты сгорания топлива. Топливом может служить как
Первичные энергоресурсы, теплота сгорания топлива, условное топливо
Первичные энергоресурсы извлекают из окружающей среды. К первичным энергоресурсам ( ЭР) принято относить традиционные: нефть, газ, уголь, атомную и гидроэнергию, а также нетрадиционные возоб
Топливно-энергетический комплекс
Топливно-энергетический комплекс России — это совокупность отраслей экономики России, связанных с производством и распределением энергии в её различных видах и формах
Топл
Особенности
· Себестоимость электроэнергии на российских ГЭС более чем в два раза ниже, чем на тепловых электростанциях.[1]
· Турбины ГЭС допускают работу во всех режимах от нулевой до макс
Судовые энергетические установки
Судовая энергетическая установка — комплекс машин, механизмов, теплообменных аппаратов, источников энергии, устройств и трубопроводов и прочих систем — предназначенных для обеспече
Возобновляемые ресурсы
[править]
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Возобновляемые ресурсы — природные ресурсы, запасы которых или восстанавливаются быстрее, чем используются, или не
Промышленная теплоэнергетика
Промышленная теплоэнергетика имеет дело с широким кругом установок, систем и агрегатов, связанных с получением, преобразованием, транспортировкой и использованием всех видов тепловой энергии
Тепловые электростанции. Принципиальные схемы
Теплова́я электроста́нция (или теплова́я электри́ческая ста́нция) — электростанция, вырабатывающая электрическую энергию за счет преобразо
Автономные дизельные электростанции
являются основными "рабочими лошадками" там, где по разным причинам централизованное электроснабжение недоступно, либо качество его поставок оставляет желать лучшего. Ничего удивительного
Выработка электроэнергии и теплоты на ТЭЦ
.2. ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И ТЕПЛОТЫ НА ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ
20:41
Тепловая электростанция — это предприятие, продукцией которого являет
Тепловые сети. Устройство, основные принципы действия
Назначение тепловых сетей - соединение источников тепла с местами его потребления. Наружными тепловыми сетями (при централизованном теплоснабжении) называют сети, соединяющие источник тепла с пункт
Вторичные энергоресурсы
Вторичные энергетические ресурсы (ВЭР) — это энергия различных видов, покидающая тех
Энергосбережение
Повышение энергоэффективности – это большая макроэкономическая задача, и ожидаемый эффект от ее решения зависит не только от сокращения потребления энергоресурсов, но и от запуска новых иннова
Биосфера в период научно-технического прогресса
Влияние человека на биосферу. С появлением первого современного человека (около 30—40 тыс. лет назад) в эволюции биосферы стал действовать новый фактор — антропический. Получая из
Влияние хозяйственной деятельности человека на биосферу. Охрана биосферы
Биосфера подает сигналы SOS. Большинство явлений в природе являются составляющими кр
Основные загрязнители
· Оксид углерода
· Оксиды азота
· Диоксид серы
· Углеводороды
· Альдегиды
· Тяжёлые металлы (Pb, Cu, Zn, Cd, Cr)
· Аммиак
· Атмосферна
Локальные и глобальные загрязнения атмосферы. Парниковый эффект. Квоты на выбросы со2
Парнико́вый эффе́кт — повышение температуры нижних слоёв атмосферы планеты по сравнению с эффективной температурой, то есть температурой теплового излучения планеты, набл
Мониторинг ос
Экологический мониторинг (мониторинг окружающей среды) — это комплексная система наблюдений за состоянием окружающей среды, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды п
Виды мониторинга
В общем виде процесс экологического мониторинга можно представить схемой: окружающая среда (либо конкретный объект окружающей среды) -> измерение параметров -> сбор и передача информации ->
Сжигание в кипящем слое
[править]
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Сжигание в кипящем слое — одна из технологий сжигания твёрдых топлив в энергетических котлах, при которой
Радиоактивные загрязнения
Источники радиоактивного загрязнения в основном техногснного происхождения. Это экспериментальные взрывы атомных, водородных и нейтронных бомб; различные производства, связанные с изготовлением тер
Проблема переработки использованного ядерного топлива. Контроль радиоактивных загрязнений.
При работе ядерного реактора, топливо выгорает не полностью, имеет место процесс воспроизводства отдельных изотопов (Pu). В связи с этим, отработанные ТВЭЛы направляют на переработку для регенераци
Способы повышения КПД тепловых двигателей, экономмии энергетических ресурсов
Коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя.Невозможность полного превращения внутренней энергии газа в работу тепловых двигателей обусловлена необратимостью процессов
Турбины.
55. тепловые насосы. Тепловой насос — устройство для переноса тепловой энергии от источника низкопотенциальной тепловой энергии (с низкой температурой) к потребителю (теплоносителю
Циклы и виды двс
Дви́гатель вну́треннего сгора́ния (сокращённо ДВС) — это тип двигателя, тепловой машины, в которой химическая энергия топлива (обычно применяется
Ипы двигателей внутреннего сгорания
Паро и теплогенераторы
Парогенератор или теплогенератор (водонагреватель)— обязательный элемент любой двух- или трехкон-турной АТЭЦ или ACT, разделяющий первый и второй контуры и принадлежащий в равной мере как тому, та
Водяные экономайзеры
Экономайзер (англ. Economizer, от английского слова economize — «сберегать») — элемент котлоагрегата, теплообменник, в котором питательная вода перед подачей в котёл подогрева
Рекуперативные воздухоподогреватели
В таких воздухоподогревателях тепло передаётся от газов к воздуху через металлическую стенку трубы.
[править]Стальные трубчатые воздухоподогреватели (ТВП)
Наиболь
Холодильные установки
Цикл карно, термический кпд
Цикл Карно́ — идеальный термодинамический цикл. Тепловая машина Карно, работающая по этому циклу, обладает максимальным КПД из всех машин, у которых максимальная и мини
Описание цикла Карно
Единая энергетическая система
Единая энергетическая система России (ЕЭС России) — совокупность производственных и иных имущественных объектов электроэнергетики, связанных единым процессом произ
Преимущества объединения электрических станций и сетей в ЕЭС России
Параллельная работа электростанций в масштабе Единой энергосистемы позволяет реализовать следующие преимущества[4]:
· снижение суммарного максимума нагрузки ЕЭС России на 5 ГВт;
Альтернативные источники энергии.
Зачем нам нужны альтернативные источники энергии? Современное общество с каждым днем испытывает все большую потребность в неисчерпаемых энергетических источниках, ведь использование нефти, угля и г
Системы подготовки для сжигания оплива
Использование: на ТЭЦ и в котельных при применении в качестве топлива угля, отходов углеобогащения, сланцев и других видов твердого топлива. Сущность изобретения: система включает линию подачи исхо
Области применения
В любых приборах/инженерных системах/и др., служащих для передачи/распределения тепла используется теплоноситель, например: системы отопления зданий, холодильник, кондиционер, масляный обогреватель
Централизованное теплоснабжение
В деловых, жилых и промышленных районах городов умеренного и холодного климата экономически выгодно использовать тепло от централизованного источника тепла (ТЭЦ). В таких районах
Детали соглашения
Период подписания протокола открылся 16 марта 1998 года и завершился 15 марта 1999 года.
[править]Количественные обязательства
Киотский протокол стал первым глоба
Стационарные применения
Топливо
Хотя большая часть стационарных топливных элементов в настоящее время работает на природном газе, всё большее количество установок использует альтернативные виды топлива. В 2005 году усилился тренд
Компании — основные производители
Компания
Страна
Технология
Мощность установок
Ansaldo Fuel Cells
Италия
MCFC
500
Причины
Специалисты, обсудившие проблему в Фукусиме, подчеркнули, что в отличие от крупных аварий на атомных электростанциях, произошедших в предыдущие десятилетия (на американской АЭС Three Mile Island и
Ликвидация
Участники дискуссии подчеркнули, что сотрудников АЭС и спасателей нельзя винить в том, что ликвидация аварии велась недостаточно быстрыми темпами. Дело в том, что им приходилось действовать в экстр
Последствия
В последнее десятилетие в мире наблюдался процесс, названный «ядерным ренессансом»: многие государства мира начали реализацию масштабных программ строительства новых реакторов. Дополнительным факто
Новости и инфо для студентов