Реферат Курсовая Конспект
Конспект лекции по дисциплине: Топливо и топология устройства. Основы теории горения - Конспект Лекций, раздел Промышленность, Краснотурьинский Индустриальный Колледж ...
|
КРАСНОТУРЬИНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ
Введение
Главным источником производства тепловой и электрической энергии являются тепловые электрические станции (ТЭС), на которых за счет использования химической энергии топлива получают тепловую, механическую и электрическую энергию. Около 80% всей вырабатываемой электроэнергии получают за счет сжигания органического топлива. Также для этих целей используется ядерная энергия, энергия потока рек, крупных озер и приливов в морях и океанах (гидроэнергия), энергия ветра. Тепловые электростанции могут быть оборудованы газовыми турбинами и парогазовыми установками, т.е. тепловыми двигателями. Наиболее экономичным способом получения тепловой энергии является комбинированная выработка теплоты и электроэнергии на теплоэлектроцентралях (ТЭЦ). При отсутствии необходимых условий, экономически оправдывающих сооружение крупных ТЭЦ, применяется раздельное производство электрической энергии на конденсационных электростанции и теплоты в котельных установках. При комбинированной или раздельной выработке электроэнергии и тепловой энергии в качестве теплоносителя применяется водяной пар или горячая вода.
Котельными установками называется комплекс оборудования, предназначенного для превращения химической энергии топлива в тепловую энергию с целью получения воды или пара заданных параметров. Рассмотрим схему котельной установки (рис 1.1.).
В технологической схеме котельной установки по специальным каналам и трубопроводам перемещаются потоки топлива, продуктов сгорания, воздуха, пара, воды, шлака и золы (при сжигании твердого топлива). Технологический процесс производства пара осуществляется в следующей последовательности: топливо, поступающее в котельную, смешивается в горелке с воздухом и сгорает в топке 1. Воздух, необходимый для сгорания топлива, забирается вентилятором 8 из верхней зоны помещения котельной, подается в воздухоподогреватель 7 для подогрева за счет тепла дымовых газов. Тепло, выделившееся при сгорании топлива, передается воде через поверхности нагрева котла 2 излучением в топке 1 и конвекцией от нагретых газообразных продуктов сгорания в газоходе котла. Образовавшийся в экранных трубах котла насыщенный пар собирается в барабане 3, откуда направляется в пароперегреватель 4, где перегревается до заданной температуры, а затем через регулятор температуры перегретого пара 5 уходит в главный паропровод к потребителю. Конденсат отработавшего пара и химически очищенная вода через деаэратор подается питательными насосами в водяной экономайзер 6, где за счет тепла уходящих газов вода подогревается и поступает в барабан 3, а из барабана – в систему экранных труб, где и происходит процесс парообразования. Уходящие из топки газы проходят последовательно между трубами пароперегревателя, водяного экономайзера и внутри труб воздухоподогревателя, отдавая тепло на перегрев пара, подогрев питательной воды и воздуха, очищаются от золы в золоуловителе 9 и дымососом 10 удаляются через дымовую трубу 11 в атмосферу.
Устный зачет по теме: «схема парогенерирующей установки».
Раздел 1. Топливо и топология устройства
Тема 1.1. Топливо
ПР 1
Зачет по теме 1.1.1
Основы теории горения
Общие сведения
Горючие элементы топлива при соприкосновении с кислородом окисляются. В качестве окислителя чаще всего используется атмосферный воздух. Окисление может происходить с различной скоростью. Медленное окисление происходит при низких температурах (медленное окисление молодого топлива под действием воздуха при длительном хранении). Быстрое окисление происходит при высокой температуре и сопровождается свечением различной яркости. При сверхбыстром окислении происходит процесс детонации.
Процесс быстрого окисления горючих элементов топлива, при котором развиваются высокие температуры, называется горением. При горении в результате взаимодействия двух молекулярно-устойчивых веществ развивается высокая температура и образуется новое молекулярно-устойчивое вещество – продукты сгорания.
Воспламенение горючей смеси может произойти от постороннего источника (принудительное воспламенение) или самопроизвольно (самовоспламенение). Самовоспламенение происходит при повышении температуры горючей смеси до определенного уровня, при котором возникает окисление горючих веществ топлива. При принудительном воспламенении в горючую смесь вводится источник с высокой температурой (зажженный факел, искра, раскаленное тело).
Горелкой называется устройство, предназначенное для подачи или образования и подачи готовой горючей смеси в топку и стабилизации фронта воспламенения.
Устройство, предназначенное для завершения процесса горения и изоляции его от внешних условий, называется топочной камерой.
Система горелок в сочетании с топочной камерой – топочное устройство (топка). Через топку проходят потоки воздуха, топлива и продуктов сгорания. В топочной камере происходят также процессы теплообмена между горящим топливом и поверхностями нагрева. Наука, изучающая движение газовых потоков и их взаимодействие, называется аэродинамика.
При горении различают две области протекания процесса: кинетическую и диффузионную. В кинетической области продолжительность горения определяется временем завершения химических реакций. В диффузионной области продолжительность горения определяется временем, необходимым для завершения смесеобразовательных процессов.
Материальный баланс горения
Материальный баланс горения – равенство между массой горючих элементов топлива и окислителя, участвующих в процессе горения, и массой образовавшихся продуктов сгорания. Горение может быть полным и неполным. При полном горении образуются . При неполном горении образуются . Для обеспечения полного сгорания топлива составляют материальный баланс горения, из которого определяют массовые расходы кислорода и продуктов сгорания на 1 кг горючих элементов.
ПР 2, ПР 3
Зачет по теме 1.1.2.
Тепловой баланс котельной установки
Выбор оптимального коэффициента избытка воздуха в топочной камере
Потери теплоты с уходящими газами, с химическим недожогом топлива и механическим недожогом топлива зависят от коэффициента избытка воздуха . Поэтому для каждого котла определяется оптимальный коэффициент избытка воздуха в топке на основании балансовых испытаний котлоагрегата, проводимых для определения экономичности работы котла. Зависимость потерь котлоагрегата от коэффициента избытка воздуха показана на рис. 1.4. Для определения оптимального коэффициента избытка воздуха необходимо все потери сложить и построить суммарный график, а затем определить оптимальный коэффициент избытка воздуха при минимальных потерях.
Составление теплового баланса котельного агрегата при тепловом расчете
При тепловом расчете котла тепловой баланс составляется для определения КПД брутто и расчетного расхода топлива. Расчет производится в следующем порядке:
ПР 4
Устный зачет по теме 1.1.
Тема 1.2. Топочные устройства
Классификация методов сжигания. Слоевые топки
Различают три способа сжигания топлива: слоевой, факельный и вихревой. Факельный и вихревой способы могут быть объединены в один – камерный. Выбор способа зависит от мощности и конструкции котла, вида топлива и свойств его золы. Сжигание топлива производится в топочном устройстве (топке), которое представляет собой систему горелок, соединенных с топочной камерой и предназначается для организации процесса горения.
Основные характеристики топочных устройств:
1. Тепловая мощность – это количество теплоты, выделяемое при сжигании топлива за единицу времени. Определяется по формуле:
, ,
где - расход топлива, кг/с или ; - низшая теплота сгорания рабочей массы топлива, или .
2. Удельная нагрузка сечения топки (форсировка топки) – это количество теплоты, которое выделяется при сжигании топлива на одном сечения топки F в единицу времени, . При слоевом сжигании топлива за сечение принимают площадь горящего слоя, при камерном сжигании топлива – наиболее характерное сечение для данной конструкции топки:
.
3. Удельная нагрузка топочного объема – количество теплоты, которое выделяется при сжигании топлива в 1 объема топки за единицу времени:
.
Перечисленные характеристики являются итоговыми для топочного процесса в целом и не характеризуют хода процесса, последовательности его развития и тепловыделения в различных частях топки. Для исследования самого процесса необходимо производить инженерно-технические расчеты.
Классификация слоевых топок
Слоевые топки применяются только для сжигания твердого топлива в КА мощностью до 28 МВт. Слоевые топки разнообразны по конструкции и классифицируются по различным признакам (см.табл.1.6.).
Табл.1.6.
Классификация слоевых топок
Признак классификации | Типы топок |
1. По характеру обслуживания | 1.1. топки с ручным забросом топлива 1.2. полумеханические 1.3. механические |
2. по размещению и состоянию слоя топлива | 2.1. с неподвижной колосниковой решеткой и неподвижно лежащим слоем топлива 2.2. с движущейся колосниковой решеткой и перемещающимся на ней слоем топлива 2.3. с неподвижной колосниковой решеткой и перемещающимся по ней слоем топлива |
3. по направлению движения топлива и воздуха | 3.1. с встречной схемой движения топлива и воздуха 3.2.с поперечной схемой движения 3.3.с параллельной схемой движения |
В настоящее время топки с ручным забросом топлива для промышленных котлов практически не применяются. В механической топке все операции (подача топлива, удаление шлака, шуровка слоя) производятся механизмами. Если при обслуживании такой топки есть доля ручного труда, топку называют полумеханической.
Рассмотрим топки с неподвижной колосниковой решеткой и неподвижным слоем топлива. На рис. 1.5. а (5-1-а, 5-1-б учеб) изображена топка с ручной загрузкой топлива. Она наиболее ранняя, применялась для парогенераторов мощностью до 2МВт. Сейчас для промышленных парогенераторов практически не используется. Топка состоит из колосниковой решетки 1, загрузочного отверстия 2 (которое одновременно служит для шуровки слоя) и поддувального отверстия 3, через которое воздух подается в топку.
На рис.1.5.б изображена полумеханическая топка с забрасывателем. Она состоит из колосниковой решетки 1 и забрасывателя 4, который производит непрерывный заброс и распределение топлива по колосниковой решетке. Подача воздуха через поддувальное отверстие 3. Удаление шлака через отверстие 5 шлакового бункера 6. Топки с пневмомеханическим забрасывателем и решеткой с поворотными колосниками типа ПМЗ-РПК сняты с серийного производства, но еще долго будут эксплуатироваться.
Рассмотрим топку типа ПМЗ-РПК (рис.1.6., рис.5-4, 5-5 учеб). Она состоит из горизонтальной решетки с поворотными колосниками и одного или нескольких пневмомеханических забрасывателей. Топливо из бункера поступает в угольный ящик, конструкция которого предотвращает застревание влажного топлива. Разгонная плита, по которой скатываются и рассыпаются слипшиеся комки топлива, предохраняет ротор забрасывателя от перегрузки. Разгонная плита наклонена к колосниковой решетки под углом 45º и может передвигаться, что при неизменной скорости вращения ротора забрасывателя позволяет менять дальность заброса топлива.. Ротор забрасывателя состоит из полого барабана, к которому прикреплены два ряда сплошных волнообразных лопастей. Со стороны топки лоток заканчивается фурмой, через которую подается воздух. По обе стороны забрасывателя в горизонтальной плоскости установлены 2 сопла для подачи воздуха.
Неподвижная колосниковая решетка с поворотными колосниками имеет живое сечение для прохода воздуха 5%. Живое сечение – это отношение суммарной площади отверстий для прохода воздуха к площади всей решетки, выраженное в процентах. В топках ПМЗ-РПК совмещен механический и пневматический принцип заброса топлива. Механический заброс осуществляется ротором, а пневматический – воздухом, подаваемым через фурмы и сопла пневмозаброса. Механический заброс ротором обеспечивает сортировку топлива по фракциям по длине решетки. При этом крупные частицы летят значительно дальше мелких, которые оседают вблизи фронта топки вследствие торможения воздухом. При пневматическом забросе наоборот, мелкие частицы располагаются в конце решетки. Совмещение этих способом обеспечивает удовлетворительное распределение топлива по длине решетки.
Зачет по теме 1.2.1.
Пылеприготовительные установки
Клапан-мигалка
Клапан-мигалка предназначен для предотвращения присосов воздуха в систему пылеприготовления. Клапан-мигалка пропускает накопившуюся пыль порциями с последующим закрытием течки. Достаточную плотность обеспечивает слой пыли, который постоянно находится в пылеподводящем патрубке.
Зачет по теме 1.2.2.
Камерные топки для сжигания твердого, жидкого и газообразного топлива
ПР 5
Устный зачет по теме 1.2.
Раздел 2. Котельные установки
Тема 2.1. Общие сведения о котельных установках
Агрегаты, предназначенные для выработки водяного пара называются парогенераторами, или котельными агрегатами. Агрегаты, предназначенные для получения горячей воды – водогрейными котлами. Паровой или водогрейный котел, в котором в качестве источника тепла используются горячие газы технологического процесса, называется котел-утилизатор. Котел-бойлер – паровой котел, в паровом пространстве которого размещено устройство для нагревания воды, используемой вне котла. Котел может быть стационарным (установленным на неподвижном фундаменте) и передвижным (имеющий ходовую часть или установленный на передвижном фундаменте).
Парогенераторы характеризуются паропроизводительностью (массовое количество пара, вырабатываемого парогенератором в единицу времени, т/ч, кг/ч) и параметрами вырабатываемого пара (давление, Мпа и температура, ºС). Водогрейные котлы характеризуются теплопроизводительностью (количество теплоты, вырабатываемого в единицу времени), давлением и температурой входящей в котел и выходящей из него воды.
Виды котельных установок
В зависимости от назначения различают следующие котельные установки:
Энергетические парогенераторы имеют мощность до 1000 МВт, устанавливаются на электростанциях и вырабатывают перегретый пар с температурой до 600 ºС и давлением выше критического.
Парогенераторы, установленные в производственных и отопительно-производственных котельных, вырабатывают насыщенный или слабо перегретый пар (450ºС, до 4 МПа), который используется в технологических процессах различных отраслей (сушка, варка, концентрирование растворов и т.д.), а также для обеспечения теплотой систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Иногда в производственных котельных установках в качестве рабочего тела или теплоносителя используют другие вещества – высококипящие органические теплоносители. В районах с избытком выработки электроэнергии выгодно использовать электрокотельные (электрические котлы).
Водогрейные котлы, устанавливаемые в отопительных котельных, вырабатывают горячую воду с температурой до 200 ºС, используемую для обеспечения теплом систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.
Производственные котельные служат для выработки тепла на нужды производства.
Котельные установки (промышленные и отопительные) в зависимости от надежности отпуска тепла потребителям разделяют на 2 категории:
1 категория – котельные, являющиеся единственным источником теплоты в системе теплоснабжения и обеспечивающие потребителей первой категории, не имеющих индивидуальных резервных источников теплоты. К потребителям первой категории относятся потребители, нарушение теплоснабжения которых связано с опасностью для жизни людей или со значительным материальным ущербом;
2 категория – все остальные.
Все источники тепловой энергии принято делить на централизованные и децентрализованные. Централизованные – ТЭЦ и котельные (промышленных предприятий, районные, городские) мощностью 23 МВт и более. Все остальные относятся к децентрализованным.
Устройство и принцип действия КУ, работающей на твердом топливе
Котельная установка (рис.2.1 или 1-1 учеб) представляет собой комплекс основного оборудования, предназначенного для выработки пара, и вспомогательного оборудования, предназначенного для приема, разгрузки, хранения, подготовки и подачи топлива, подготовки и подачи в парогенераторы питательной воды, воздуха, удаления шлака и золы, очистки продуктов сгорания. В технологической схеме котельной установки перемещаются потоки топлива, продуктов сгорания, воздуха, пара, воды, шлака и золы (при сжигании твердого топлива). Рассмотрим основные элементы котельной установки (рис.2.1.).
Твердое топливо на территорию котельной установки доставляется железнодорожным или автомобильным транспортом, затем разгружается и направляется на топливный склад. После предварительной обработки топливо подается в бункера (специальные емкости для приема топлива). Систему всех устройств и механизмов для приема, разгрузки, перемещения, хранения и предварительной обработки топлива называют топливным хозяйством. Помещение, в котором расположены бункера, называется бункерной галереей. Из бункера топливо направляется в мельницы, где происходит подсушка топлива и превращение его в пыль. Топливная пыль проходит через сепараторы (для отделения готовой пыли от крупной) и направляется в горелки. В горелках происходит перемешивание пыли с воздухом и подача смеси в топку для сжигания. Тракт котлоагрегата от бункеров до мельниц называют топливным, а от мельниц до горелок – пылевым.
Основным оборудованием установки является парогенератор 2 - устройство, имеющее топку для сжигания топлива, обогреваемое продуктами горения топлива, предназначенное для получения пара с давлением выше атмосферного и используемого вне самого устройства. Парогенератор включает топочное устройство 1, экранные и конвективные поверхности нагрева, пароперегреватель 4, водяной экономайзер 6, воздухоподогреватель 7, а также каркас с лестницами и помостами для обслуживания, обмуровку, газоходы и арматуру.
Топочная камера 1 предназначена для организации и завершения сжигания топлива, а также для передачи теплоты расположенным в ней поверхностям нагрева. Поверхности нагрева разделяют на лучевоспринимающие и конвективные. Лучевоспринимающие поверхности нагрева, расположенные в топочной камере, называются экранами. Поверхности нагрева, в которых тепло передается от продуктов сгорания путем соприкосновения, называют конвективным пучком.
Пароперегреватель 4 – устройство, предназначенное для превращения сухого насыщенного пара в перегретый (перегретый пар имеет выше энтальпию при том же давлении). Перегрев пара происходит за счет тепла дымовых газов.
Водяной экономайзер 6 – устройство, обогреваемое продуктами сгорания топлива и служащее для подогрева питательной воды, поступающей в котел.
Воздухоподогреватель 7 - предназначен для подогрева поступающего в топочное устройство воздуха теплом уходящих газов. Воздухоподогреватель и экономайзер называют хвостовыми поверхностями нагрева.
Систему ограждений топочной камеры и газоходов от окружающей среды называют обмуровкой. Газоходы – каналы, по которым перемещаются продукты сгорания. Все газоходы от топки до дымовой трубы – газовый тракт котла.
Золоуловитель 9 – устройство для очистки продуктов сгорания от мелкой летучей золы, выносимой за пределы топочной камеры и газоходов при сжигании твердого топлива.
Дымосос 10 осуществляет удаление продуктов сгорания из парогенератора и направляет их в дымовую трубу, по которой они выбрасываются в атмосферу.
Воздушный тракт котельной установки состоит из вентилятора 8, воздухоподогревателя 7 и воздухопроводов. Вентилятор 8 предназначен для подачи воздуха в топку для организации процесса горения. Воздухопровод – система каналов, по которым воздух подается в топку.
Паровой тракт котла содержит барабан с сепарационными устройствами 3, пароперегреватель 4 с устройствами для регулирования температуры перегретого пара 5 и паропровод для подачи пара потребителям. В барабане собирается пар, образовавшийся в экранах и конвективных пучках. В сепараторе 3 происходит отделение капелек воды от пара перед поступлением его в пароперегреватель 4.
Для поддержания постоянного уровня в парогенераторе в него необходимо подавать воду в количестве, равном выработанному пару. Сырая вода 21 перед подачей в парогенератор происходит очистку от механических примесей 19 и химическую обработку 18. Очищенную воду и возвратившийся от потребителей конденсат направляют в деаэратор 22 для дегазации. Из деаэратора вода забирается питательным турбонасосом 15 и по трубопроводам (питательным линиям) подается в водяные экономайзеры парогенератора 6. Здесь также установлен пусковой электронасос 14 и подогреватель питательной воды 13. Нагретая питательная вода после экономайзера поступает в барабан парогенератора, откуда в систему экранных труб.
При сжигании твердого топлива образуется зола и шлак. Шлак выпадает в топке, а зола улавливается золоуловителем. Для удаления шлака и золы за пределы здания котельной служит система шлакозолоудаления (гидравлические системы, механизмы, вагонетки, транспортеры и т.д.).
Устройство теплового контроля и автоматического управления включает КИП и автоматы, обеспечивающие бесперебойную и согласованную работу котельной установки для выработки необходимого количества пара определенной температуры и давления.
Часть перечисленных устройств размещают в специальном здании – котельной, другая часть – на открытой площадке вблизи от здания котельной.
Котельные установки, работающие на пылевидном топливе, снабжают дробилками, сушилками, мельницами, питателями, вентиляторами, а также системой транспортеров и пылегазопроводов.
Производственно-отопительные котельные дополнительно к перечисленному выше оборудованию имеют устройство для выработки и подачи потребителям горячей воды – бойлер.
Технический диктант по теме 2.1.
Тема 2.2. Котельные агрегаты
ПР 6
Гидродинамика котельного агрегата
Особенности работы безбарабанных испарительных контуров с выносными циклонами
Схема безбарабанного контура парогенератора с естественной циркуляцией показана на рис. 2.8 (6-9 учеб). Для поддержания стабильного уровня воды в выносном циклоне 5 он снабжен горизонтальной уравнительной емкостью 2, которая связана трубами 3 с паровым и водяным объемом циклона. Уравнительная емкость выключена из циркуляционного контура и обеспечивает необходимый запас воды. Она представляет собой коллектор или ряд коллекторов, связанных между собой трубами по воде и пару. Ввод питательной воды производится в циклоны или уравнительную емкость. Безбарабанные контуры с естественной циркуляцией успешно применяются в комбинированных пароводогрейных котлах. Их применение обеспечивает экономию металла и высокую маневренность котлоагрегатов.
Зачет по темам 2.2.1 и 2.2.2.
Паровые котлы промышленных предприятий
Классификация котлов
Согласно правилам Котлонадзора котлы принято разделять на паровые с рабочим давлением 0,07 Мпа и водогрейные с температурой воды выше 115 ºС. Паровые котлы изготовляются низкого давления (0,9 и 1,4 МПа) среднего давления (2,4 и 4 МПа) высокого давления (10 и 14 МПа) и сверхвысокого давления (25,5 Мпа).
Паровые котлы малой производительности (до 1 т/ч)
Для получения насыщенного пара в небольших количествах с давлением 0,9 МПа в настоящее время применяют два типа котлов: вертикально-цилиндрические и вертикально-водотрубные.
Вертикально-цилиндрические парогенераторы выпускаются двух типоразмеров: производительностью 0,4 и 1,0 т/ч при сжигании газа и мазута.
На рис. 2.13 (7.6 учеб) показан вертикально-цилиндрический парогенератор МЗК, предназначенный для сжигания газа. Парогенератор состоит из двух вертикально расположенных обечаек 1 и 6. Межкольцевое пространство обечаек имеет две горизонтальные перегородки 5, в которые вварено три ряда вертикальных труб 3. Топочная камера парогенератора имеет цилиндрическую форму и футерована огнеупорным кирпичом. С фронта парогенератора установлена газовая горелка 8 с закручиателем воздушного потока 9 и вентилятором 10. Продукты сгорания из топочной камеры поднимаются вверх и через окно 7 поступают в межкольцевое пространство, омывая трубы 3. Омывание труб продуктами сгорания поперечное. Удаление продуктов сгорания – через окно 4 и патрубок 2 дымососом 11 в дымовую трубу.
На рис.2.14 (7-7 учеб) показан вертикально-водотрубный парогенератор Е-1/9М, предназначенный для выработки насыщенного пара с производительностью 1 т/ч и давлением 0,9 Мпа при сжигании мазута. Парогенераторы этого типа выпускаются также для сжигания газа и твердого топлива. Топочная камера парогенератора полностью экранирована. Необогреваемые опускные трубы отсутствуют. Даже коллектор потолочно-фронтового экрана расположен в топочной камере. Конвективная поверхность нагрева состоит из двух пучков труб, имеющих коридорное расположение. Омывание труб продуктами сгорания поперечное. Верхний и нижний барабан расположены перпендикулярно продольной оси парогенератора. Удаление продуктов сгорания осуществляется дымососом.
Паровые котлы горизонтальной ориентации (котлы типа ДКВ, ДКВР, ДЕ)
Для водотрубных парогенераторов горизонтальной ориентации характерно увеличения размеров агрегата по продольной оси и в ширину. К парогенераторам горизонтальной ориентации относятся вертикально-водотрубные парогенераторы типа ДКВ (выпускались до 1958 г.) и ДКВР (выпускаются с 1960 г.), а также парогенераторы новой серии ДЕ.
Парогенераторы типа ДКВР производительностью от 2,5 до 20 т/ч рассчитаны на абсолютное рабочее давление 1,37 МПа и предназначены для выработки насыщенного или перегретого пара с температурой 250 °С (парогенераторы производительностью 2,5 т/ч выпускаются без пароперегревателя). парогенераторы типа ДКВР имеют общую принципиальную конструктивную схему (см.рис.2.14 или 7-8 учеб). Это парогенераторы с естественной циркуляцией, двумя продольно расположенными барабанами и коридорным размещением труб конвективной поверхности нагрева.
На рис. 2.14 показан парогенератор типа ДКВР производительностью 10 т/ч. У котлов этого типа полностью экранирована топочная камера и установлен развитый кипятильный пучок из гнутых труб. Топочная камера разделена кирпичной стеной на собственно топку и камеру догорания, что позволяет увеличить КПД котла за счет снижения химического недожога топлива.
Шамотная перегородка отделяет камеру догорания от кипятильных пучков. Первый и второй кипятильный пучок разделяются чугунной перегородкой, в результате чего образуются два горизонтальных газохода при поперечном омывании труб. Трубы топочных экранов и кипятильных пучков имеют диаметр 51 мм и толщину стенки 2,5 мм. Два барабана (нижний и верхний) имеют диаметр 1000 мм и толщину стенки 13 мм. Ни нижней образующей верхнего барабана со стороны топочной камеры установлены две контрольные легкоплавкие пробки. Они предназначены для предупреждения об отсутствии воды в барабане. При увеличении температуры стенки барабана выше 290-300 ºС легкоплавкий сплав пробки начинает плавиться и шум пароводяной струи выходит через пробку. Это сигнал к немедленной остановке котла.
В барабан по двум трубам подается питательная вода из ВЭК. В качестве сепарационных устройств используются пластинчатые сепараторы и дырчатые листы.
В верхнем и нижнем барабане есть перфорированные трубы для периодической продувки котла. Продувка предусмотрена также из коллекторов топочных экранов. В верхнем барабане установлен трубопровод для разогрева котла при растопке. В нижнем барабане есть труба для удаления воды из котла.
Для наблюдения за уровнем воды на верхнем барабане установлены два водоуказательных стекла и сигнализатор уровня. На верхнем барабане установлены два предохранительных клапана (рабочий и контрольный), предназначенные для предотвращения повышения давления пара в барабане.
Для удаления шлама и грязи из котла имеются торцевые люки. Для осмотра и очистки труб имеются четыре лаза. На боковых стенах в топочной камере устанавливаются гляделки для наблюдения за процессом горения. В обмуровке кипятильных пучков и ВЭК имеются отверстия для установки трубы стационарного обдувочного аппарата.
В обмуровке кипятильных пучков и ВЭК устанавливаются взрывные предохранительные клапана, которые при повышении давления продуктов сгорания защищают обмуровку от полного разрушения.
Парогенераторы ДКВР хорошо компонуются со слоевыми топочными устройствами и первоначально были разработаны для сжигания твердого топлива. Позднее ряд парогенераторов перевели на жидкое топливо и газ. Производительность таких парогенераторов может быть выше номинальной на 30-50%.
Рассмотрим циркуляцию воды и пара в парогенераторах типа ДКВР-10-13. В барабан питательная вода поступает из ВЭК по двум трубам. В коллектор переднего экрана вода поступает из верхнего барабана по необогреваемым опускным трубам. Эти трубы проходят через обмуровку и снаружи ее. В коллекторы боковых экранов вода поступает из верхнего барабана по двум опускным трубам большого диметра, которые расположены в обмуровке. В задний коллектор вода поступает из нижнего барабана. Из коллекторов вода поступает в топочные экраны, где происходит кипение воды за счет тепла продуктов сгорания. Пароводяная смесь поступает в верхний барабан, где за счет сепарации образуется сухой насыщенный пар. В нижний барабан вода поступает из верхнего через последние ряды второго кипятильного пучка, где влажность пара гораздо больше, чем в остальных трубах, и, следовательно, плотность пароводяной смеси в этих рядах будет больше, чем в передних трубах. Это происходит из-за снижения температуры продуктов сгорания на выходе из второго кипятильного пучка. Пароводяная смесь из кипятильных пучков поступает в верхний барабан.
Парогенератор производительностью 20 т/ч показан на рис. 2.16 (7-9 учеб). Верхний барабан парогенератора укорочен, топочная камера полностью экранирована. Продукты сгорания из топки поступают в камеру догорания, в конце которой расположен вертикальный пароперегреватель. Парогенератор имеет развитую конвективную поверхность нагрева 6, которая омывается продуктами сгорания в один ход (отсутствует горизонтальный разворот продуктов сгорания, как у остальных парогенераторов серии).
Парогенератор имеет несколько самостоятельных циркуляционных контуров (рис.2.17 или 7-10 учеб). В первой (по ходу продуктов сгорания) половине труб конвективной поверхности содержатся подъемные трубы, а во второй опускные. Каждый боковой экран разделен на две части. Нижние коллекторы задней части боковых экранов получают воду из нижнего барабана по опускным трубам. Подъемные трубы задней части боковых экранов через промежуточный верхний коллектор соединены с верхним барабаном, который является чистовым отсеком левой ступени испарения.
Нижние коллекторы боковых передних экранов питаются из выносных циклонов 3. Подъемные трубы боковых передних экранов через промежуточный коллектор соединены с выносными циклонами 3, из которых пар направляется в верхний барабан 9 парогенератора. Выносные циклоны и соединенные с ними передние экраны являются грязевым отсеком {второй ступенью) ступенчатого испарения. Нижний коллектор фронтового экрана питается из верхнего барабана. Подъемные трубы фронтового экрана через верхний коллектор соединены с верхним барабаном. Нижний коллектор заднего экрана питается из нижнего барабана. Подъемные трубы через верхний коллектор заднего экрана соединены с верхним барабаном.
Парогенераторы серии ДКВР хорошо компонуются со слоевыми топочными устройствами и первоначально были разработаны для сжигания твердого топлива. Позднее ряд парогенераторов перевели на сжигание жидкого и газообразного топлива. При работе на жидком и газообразном топливе производительность парогенераторов может быть выше номинальной на 30—50%. При этом нижняя часть верхнего барабана, расположенная над топочной камерой, должна быть защищена огнеупорным кирпичом.
Основные конструктивные характеристики парогенераторов серии ДКВР приведены в табл. 2-1.
Таблица 2 -1
Конструктивные характеристики парогенераторов ДКВР, вырабатывающих насыщенный пар с давлением 1,37 МПа
Характеристика | Паропронзводительность, т/ с | ||||
2,5 | 6,5 | ||||
Площадь поверхности нагрева экранов, м2 | 16,7 | 59,7 | |||
Площадь поверхности нагрева конвективных пучков, м2 | |||||
Водяной объем парогенератора, м2 | 3,92 | 5,28 | 7,38 | 9,04 | 10,5 |
Паровой объем парогенератора, м3 | 1,5 | 1,98 | 2,43 | 2,56 | 1,8 |
Диаметр экранных и кипятильных труб, мм | 512,5 | ||||
Общее число труб конвективных пучков | |||||
Внешние размеры парогенераторов, мм: | |||||
ширина в тяжелой обмуровке | — | ||||
ширина в облегченной обмуровке | — | 3 160 | |||
длина в тяжелой обмуровке | — | ||||
длина в облегченной обмуровке | — | 10 665 | |||
высота до штуцера на верхнем барабане |
При разработке новой конструкции газомазутных парогенераторов серии ДЕ особое внимание было обращено на увеличение степени заводской готовности парогенераторов в условиях крупносерийного производства, снижение металлоемкости конструкции, приближение эксплуатационных показателей к расчетным.
Во всех производительностью от 4 до 25 т/ч диаметр верхнего и нижнего барабанов парогенераторов 1000 мм. Все парогенераторы серии выполнены по типу D. В каждом барабане в переднем и заднем днище установлены лазовые затворы, что обеспечивает доступ в барабаны при ремонте.
Ширина топочной камеры всех парогенераторов серии по осям экранных труб одинакова и составляет 1830 мм. Глубина топочной камеры парогенераторов серии изменяется от 1980 до 7200 мм. Средняя высота топочной камеры всех парогенераторов одинаковая и составляет 2600 мм. Топочная камера от конвективной поверхности нагрева отделена газоплотной перегородкой. Трубы перегородки экранов топочной камеры имеют наружный диаметр 51 мм при толщине стенки 4 мм.
На рис. 2.18 (7-11 учеб) показан парогенератор ДЕ-10-14ГМ (заводская маркировка) производительностью 10 т/ч. Продукты сгорания из топочной камеры направляются в конвективную поверхность нагрева. Конвективная поверхность нагрева образована трубами, соединяющими верхний и нижний барабаны, и разделена продольной перегородкой на две части. Продукты сгорания в конвективном газоходе сначала направляются от задней стены парогенератора к фронтовой, а затем, повернув на 180°, идут в обратном направлении. Отвод продуктов сгорания производится со стороны задней стенки через окно размером 380x1557 мм. К этому окну присоединяется газоход, направляющий продукты сгорания в водяной экономайзер.
В верхней части фронтовой стены установлено два предохранительных взрывных клапана: один—топочной камеры, другой—конвективного газохода.
На рис. 2.19 (7-12 учеб) показан парогенератор ДЕ-16-14ГМ производительностью 16 т/ч. В отличие от парогенератора ДЕ-10-14ГМ он имеет конвективный газоход без продольной перегородки, и продукты сгорания в один ход омывают поверхность нагрева, двигаясь от задней стены к фронтовой. Возврат продуктов сгорания к задней стене парогенератора производится по газоходу, расположенному над топочной камерой, с выводом продуктов сгорания вверх. Это способствует удобному размещению водяного экономайзера.
Парогенераторы производительность 25 т/ч имеют пароперегреватель для перегрева пара до 225 ºС.
Для сжигания твердого топлива БиКЗ выпускает агрегаты типа КЕ с топкой для слоевого сжигания твердого топлива на базе парогенератора ДКВР.
Паровые котлы вертикальной ориентации
Белгородским заводом энергомашиностроения выпускается большое число модификаций парогенераторов вертикальной ориентации для сжигания всех видов топлива в камерных топках. Это парогенераторы производительностью от 20 до 75 т/ч с давлением пара от 1,37 до 3,92 Мпа. На рис. 2.20 (7-13 учеб) показан парогенератор Т-50-40/14 производительность 50 т/ч, предназначенный для сжигания фрезерного торфа и получения насыщенного пара с давлением 1,37 Мпа. Парогенератор может быть переведен на давление 3,92 Мпа при замене барабана с конвективным пучком и чугунного экономайзера. Парогенератор имеет вертикальную ориентацию, П-образную компановку. Топочная камера полностью экранирована. За фестоном располагается пароперегреватель. Конвективная поверхность нагрева расположена в поворотной камере. Циркуляционная схема парогенератора показана на рис. 2.21 или 7-14 учеб. Питательная вода поступает в нижнюю часть и в барабан конвективного пучка. Конвективный пучок выполнен из наклонных труб, соединенных с предвключенным барабаном, и представляет собой самостоятельный циркуляционный контур. Из предвключенного барабана пароводяная смесь поступает в основной барабан. Он объединяет восемь циркуляционных контуров. Каждый боковой экран состоит из трех контуров, задний и фронтовой экран выведены в самостоятельные контуры.
На рис. 2.22 (7-17 учеб) показан энергетический парогенератор Е-320-140 ГМ паропроизводительностью 320 т/ч, давлением пара на выходе из пароперегревателя 14 Мпа, температурой перегретого пара 560 ºС. Котел вертикально-водотрубный, однобарабанный, с естественной циркуляцией, П-образная компановка. Стены топочной камеры полностью экранированы. Под топки образован трубами фронтового и заднего экранов. На фронтовой стене установлено 6 газомазутных горелок. Экраны топочной камеры разделены на 16 самостоятельных контуров. Схема испарения – двухступенчатая, с промывкой пара питательной водой.
Водогрейные и пароводогрейные котлоагрегаты
Устный зачет по темам 2.2.3, 2.2.4, 2.2.5
Элементы поверхностей нагрева котлоагрегатов
Назначение, классификация и конструктивные схемы пароперегревателей
Промышленные котлы вырабатывают слабоперегретый или насыщенный пар. Для повышения энтальпии пара (и, соответственно, термического КПД) пар необходимо перегревать. Это повышает его энтальпию. Получение перегретого пара из сухого насыщенного осуществляется в пароперегревателе. В котлах небольшой мощности при перегреве пара до 500ºС обычно устанавливают конвективные пароперегреватели (передача теплоты осуществляется конвекцией). Для получения пара с температурой более 500ºС применяют комбинированные пароперегреватели (часть поверхности получает теплоту за счет излучения, а часть – за счет конвекции). В таких П/П радиационная часть нагрева располагается в виде ширм в верхней части топочной камеры.
Металл труб П/П работает в тяжелых температурных условиях. При работе средняя температура металла всегда выше средней температуры охлаждающей среды, движущейся внутри труб. Температура пара в П/П уже близка к предельно допустимой для углеродистой стали. Кроме того, коэффициент теплоотдачи от стенки к пару на порядок меньше, чем к воде. Эти факторы могут дать повышение температуры стенки на 50-70ºС. Поэтому неравномерный обогрев змеевиков продуктами сгорания, неравномерное распределение пара по змеевикам и отложение накипи могут привести к выходу П/П из строя.
Для обеспечения равномерности распределения пара по отдельным змеевикам производят рассредоточенный ввод пара трубами малого диаметра по всей длине раздающего коллектора, устанавливают промежуточные смешивающие коллектора, разделяют П/П на несколько частей с переброской пара из одной части в другую.
Существенное влияние на надежность работы металла П/П оказывает скорость пара. Повышение скорости пара в змеевиках приводит к снижению температуры стенки труб, но увеличивает гидравлическое сопротивление пароперегревателя.
В конвективных П/П применяются различные схемы взаимного движения продуктов сгорания и пара: прямоточная, противоточная и смешанная. У прямоточных П/П продукты сгорания и пар движутся в одном направлении. При такой схеме наиболее высокие температуры продуктов сгорания компенсируются наиболее низкими температурами пара, что обеспечивает низкую температуру стенки. Однако, при наличии солей в паре их отложение будет происходить в змеевиках, подверженных наибольшему перегреву, что приведет к резвому увеличению температуры стенки. Кроме того, для получения пара нужной температуры в прямоточном П/П нужна большая поверхность, чем в противоточном (небольшой температурный напор).
При противоточной схеме движения продукты сгорания и пар движутся в противоположных направлениях. Змеевики, обогреваемые продуктами сгорания, встречают уже перегретый пар и охлаждаются недостаточно. В результате, часть змеевиков работает в тяжелых температурных условиях. Но при содержании солей в паре отложения образуются в менее обогреваемых змеевиках. Температурный напор противоточной схемы больше, чем прямоточной, следовательно поверхность нагрева будет меньше, П/П будет дешевле.
При смешанной схеме используется как прямоток, так и противоток в различных комбинациях. При этом создаются наиболее благоприятные температурные условия работы П/П при наименьшей его поверхности.
Пароперегреватели выполняют из цельнотянутых труб, изгибаемых в змеевики. Концы змеевиков присоединены к барабану парогенератора развальцовкой, а к коллекторам – сваркой. Коллектора П/П имеют круглую форму и выполняются из углеродистой или легированной стали (в зависимости от давления и температуры перегретого пара).
Конвективные П/П располагают в горизонтальном газоходе между топкой и опускной шахтой или в самой опускной шахте. В зависимости от способа расположения в газоходе различают горизонтальную и вертикальную подвеску змеевиков. Горизонтальное расположение змеевиков П/П обеспечивает хорошее удаление из них конденсата при остановке пароперегревателя, но требует более прочных и сложных подвесок во избежание провисания змеевиков. У вертикальных П/П змеевики свободно подвешиваются, что упрощает конструкцию, но усложняет дренаж конденсата, образующегося при остановке парогенератора.
На рис. 2.30 или 8-1 учеб показан конвективный вертикальный пароперегреватель.
ПР 7, ПР 8
Абразивный износ и коррозия поверхностей нагрева
При сжигании жидких и твердых топлив в продуктах сгорания образуется зола, которая образует на поверхности нагрева шлакозоловые отложения. Эти отложения отрицательно влияют на надежность и экономичность работы котла. Отложения могут образовываться в зоне низких и высоких температур и могут быть сыпучими, связанными рыхлыми, связанными прочными и сплавленными (шламовыми). Оседание золы на поверхность нагрева связано с силами, которые стремятся удержать частицу на поверхности нагрева:
1. силы аутогезии- силы сцепления частиц друг с другом;
2. силы адгезии- силы сцепления частиц с поверхностями;
3. аэродинамические силы (связаны со скоростью движения продуктов сгорания).
Сыпучие отложения
Сыпучими называются такие отложения, при образовании которых не протекают химические реакции, отсутствуют силы адгезии и в слое нет связующих компонентов. Образование сыпучих отложений зависит от концентрации золы, скорости потока, диаметра труб и их расположения, размера частиц золы и направления потока.
Концентрация золы влияет на загрязнения сыпучими компонентами только в начальный момент времени после включения котла.
Скорость потока для уменьшения сыпучих отложений должна быть 6-8 м/с, диаметр труб 25-32 мм. Расположение труб желательно выбирать шахматное. Направление потока не оказывает существенного влияния на количество отложений, поэтому при конструировании газоходом выбор направления движения не должен обуславливаться количеством отложений.
Связанные отложения
Отложения, образования которых протекают под действием аэродинамических факторов и химических процессов, в результате этих процессов отложения становятся прочными. Образование связанных отложений зависит от состава топлива, распределение температуры, продолжительности воздействия высоких температур. Эти отложения вызывают наибольшие трудности. Связанные отложения способны к росту с течением времени. Их образование проходит в две стадии. Сначала появляется первичный слой отложений, температура которого по мере его увеличения приближается к температуре продуктов сгорания. При высоких температурах большая часть уносимой золы находится в пластическом состоянии, и, соприкасаясь с первичным слоем, оседает на нем. В результате образуются быстрорастущие отложения, т.е. начинается шлакование. Наиболее прочные отложения образуются при сжигании мазута.
Вибрационная очистка
Вибрационный метод основан на том, что очищаемым трубам сообщается колебательное движение, в результате в слое возникают силы инерции, которые стремятся преодолеть силу сцепления частицы между собой и с поверхностью труб. Виброочистительная установка включает в себя генератор колебаний, который передает колебание коллектору, подвибраторную плиту (на которой установлен генератор), вибропередающие штанги, узлы передачи усилия от виброштанги к отдельным змеевикам (см.рис. 2.42, б или 11-2 учеб).
Строительные конструкции и основные материалы котельных агрегатов
Теплоизоляционные материалы
Теплоизоляционные материалы применяют для изоляции горячих поверхностей и обмуровки при температуре до 9000С. Теплоизоляционные материалы должны иметь низкую теплопроводность, низкую теплоемкость, не большую объемную массу, достаточную механическую прочность и не вызывать коррозию металла. Для изоляции применяют пористые материалы.
В зависимости от происхождения теплоизоляционные материалы бывают: органические (имеют малую массу, дешевые, но не выдерживают высоких температур) для поверхностей с температурой не более 100 ºС и неорганические (выдерживают более высокие температуры, не горят, не тлеют, не гниют). Теплоизоляционные материалы могут применяться в виде сыпучих веществ, в виде смазки, кирпичей, плит, листов и т.д.
Для изоляции применяется: асбестовая ткань, асбестовый картон, асбестовый шнур, минеральная вата, стекловата, стеклоткань и т.д.
Зачет по теме 2.2.6, 2.2.7, 2.2.8.
Тема 2.3. Вспомогательное оборудование котельных установок
Питательные устройства, трубопроводы и арматура котельных агрегатов
Письменный зачет по теме 2.3.1.
Дымовые трубы
В современных котельных дымовая труба служит для отвода продуктов сгорания, загрязненных летучей золой, несгоревшими частицами топлива, оксидами серы и азота. Дымовые трубы изготавливают их кирпича (высота до 100м) и железобетона с кирпичной футеровкой (до 250м). Одна дымовая труба обеспечивает удаление продуктов сгорания от 4-5 агрегатов. Для небольших установок или при башенной компоновке водогрейных котлов типа ПТВМ сооружают металлические дымовые трубы.
ПР 9
Письменный зачет по теме 2.3.2
Топливное хозяйство при сжигании твердого и жидкого топлива
Письменный зачет по теме 2.3.3
Золоулавливание и шлакозолоудаление
Устный зачет по теме 2.3.
Тема 2.4. Компоновка оборудования и технико-экономические показатели котельных установок
Тепловая схема котельной
Классификация котельных
В зависимости от назначения различают следующие котельные установки:
Энергетические парогенераторы имеют мощность до 1000 МВт, устанавливаются на электростанциях и вырабатывают перегретый пар с температурой до 600 ºС и давлением выше критического.
Парогенераторы, установленные в производственных и отопительно-производственных котельных, вырабатывают насыщенный или слабо перегретый пар (450ºС, до 4 МПа), который используется в технологических процессах различных отраслей (сушка, варка, концентрирование растворов и т.д.), а также для обеспечения теплотой систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Иногда в производственных котельных установках в качестве рабочего тела или теплоносителя используют другие вещества – высококипящие органические теплоносители. В районах с избытком выработки электроэнергии выгодно использовать электрокотельные (электрические котлы).
Водогрейные котлы, устанавливаемые в отопительных котельных, вырабатывают горячую воду с температурой до 200 ºС, используемую для обеспечения теплом систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.
Производственные котельные служат для выработки тепла на нужды производства.
Тепловая схема котельной. Основное, вспомогательное и теплоподготовительное оборудование котельных
Тепловая схема котельной – это графическое изображение основного и вспомогательного оборудования с указанием линий трубопроводов. Тепловая схема может быть принципиальной и полной. Принципиальная тепловая схема характеризует основной технологический процесс. На полной тепловой схеме указываются все трубопроводы и арматура, основное и вспомогательное оборудование.
Основное оборудование котельных – паровые и водогрейные котлы. Вспомогательное оборудование котельной – это деаэраторы, питательные насосы, подогреватели, РОУ, пароводяные подогреватели и водоводяные теплообменники, расширители и теплообменники продувки котлов, оборудование для фосфатирования котловой воды (устанавливается на пароводяном тракте котельной) золоуловители, тягодутьевые машины, дымовые трубы, калориферы, газовоздухопроводы (устанавливается на тракте топочных газов и дутьевого воздуха).К теплоподготовительному оборудованию котельной относятся деаэраторы подпиточной воды, подогреватели сетевой воды, охладители конденсата, насосы водоподогревательных установок и аккумуляторные баки, а также разные перекачивающие насосы, баковое хозяйство котельных, трубопроводы и т.д.
Рассмотрим принципиальную тепловую схему котельной смешанного типа с ПК и ВК для теплоснабжения промышленных предприятий (рис.2.67). Котельная оборудуется паровыми котлами (4МПА) и водогрейными котлами. Схема котельной включает блок ПК I, блок использования тепла продувки и дренажей II, блок водоподготовки III, блок водогрейных котлов IV, блок подпитки теплосети V.
А, Б – пар на производство; В – сырая исходная вода; Г – сырая вода в блок химводоочистки; Д – вода из теплочести; Е – вода в теплосеть; И – сырая вода для подпитки теплосети; К – химочищенная вода; С – производственный конденсат из блока теплосети; N - пар на мазутное хозяйство; Z – конденсат мазутного хозяйства из блока химводоочистки; О – расхолаживающая вода; Н – дренажи трубопроводов.
Вырабатываемый пар отпускается потребителям через РОУ 12 с параметрами 1,4 МПа (линия Б) и частично с параметрами свежего пара 4,0 МПа (линия А). На собственные нужды используется редуцированный пар после РУ 34 с давлением 0,6 МПа, на нужды мазутного хозяйства идет пар с давлением 1,4 МПа (линия N). Конденсат мазутного хозяйства через блок водоочистки направляется в бак для сбора конденсата 13 (линия Z). Водоподготовительная установка состоит из деаэраторов 8, охладителей выпара деаэраторов 9, пароводяных подогревателей ХОВ 10 и питательных насосов 11.
Для поддержания расчетного режима предусмотрена непрерывная и периодическая продувка котлов. Тепло непрерывной продувки котлов используется в рабочем цикле котельной в сепараторах 3 и охладителях продувочной воды 4. Сырая вода поступает в охладитель продувочной воды 4, где нагревается и направляется в блок химводоочистки через подогреватель сырой воды 5 (линия В-Г). Все пароводяные подогреватели обогреваются редуцированным паром с давлением 0,6 МПа, конденсат после них через конденсатоотводчики (регуляторы уровня) сбрасывается в деаэраторы питательной воды 8. Производственный конденсат поступает в промежуточные баки 13 и после проверки перекачивается насосами 14 в деаэратор 8. Также в деаэратор 8 поступает отсепарированный после сепаратора 3 пар. Подаваемая в деаэратор ХОВ предварительно подогревается в ПВП 10 (линия К). Питательная вода после деаэратора 8 насосм 11 подается в ПВД 15 и поступает в ПК 1.
Отсепарированная продувочная вода охлаждается сырой водой в теплообменнике 4 и сбрасывается в канализацию. На линии питательной воды за питательными насосами 11 установлены подогреватели высокого давления (подогрев воды до 145 ºС).
Водогрейные котлы 19 подогревают воду для отопительно-вентиляционных потребителей (линия Е) соответственно заданному режиму теплосети (150-70 или 180-70ºС). Водогрейные котлы работают весь отопительный сезон. Вода из теплосети поступает по линии Д через грязевик 29 и сетевым насосом 30 подается в ВК 19. Откуда подогретая вода вновь поступает в теплосеть по линии Е. Для обеспечения минимально допустимой температуры на входе в ВК (70 ºС при сжигании газа и твердого топлива и 110º С при сжигании мазута) устанавливаются рециркуляционные насосы 20. Часть воды из теплосети проходит через охладитель конденсата 16, где также подогревается и поступает в ВК и непосредственно в теплосеть. Подогреватель сетевой воды 17 работает зимой при наличии избытка пара или в случае аварийной остановки ВК. В этом случае вода из теплосети по линии Д через грязевик 29 поступает в ПСВ 17 и затем снова уходит в теплосеть по линии Е.
Для подпитки теплосети установлен деаэратор 22. Особенностью схемы является отсутствие подогревателей на линии химически очищенной воды К к подпиточному деаэратору 22. Так как хим.очищенная вода агрессивна по отношению к углеродистой стали, подогреватели на этой линии были подвержены сильной коррозии. Работа деаэратора сетевой воды без подогрева возможна при условии поддержания в нем давления 0,0075 МПа. Глубокий вакуум обеспечивается паровыми эжекторами 23. Подогрев деаэрируемой воды в самом деаэраторе составляет 10-15ºС. Обогрев деаэратора осуществляется паром, поступающим к деаэратору через дроссельный клапан 35. В отопительный период вода из деаэратора подпиточным насосом 25 без подогрева (ее температура 40ºС) поступает либо непосредственно в линию теплосети, либо в бак-аккумулятор. Бак-аккумуятор позволяет поддерживать нагрузку узла подпитки равномерной в течение рабочего времени. Летом, когда ВК не работают, деаэрированная вода подогревается до 60-70ºС паром. Для летнего периода имеется летняя линия подачи воды на ГВС (31).
По глубине умягчения требования к подпиточной воде теплосетей и к воде, добавляемой в цикл котельной, различаются. Поэтому на схеме показан самостоятельный ввод и подогрев сырой воды для приготовления подпиточной воды (линия Г-И).
ПР 10
Устный зачет по теме 2.4.
– Конец работы –
Используемые теги: Конспект, Лекции, дисциплине, топливо, Топология, устройства, основы, Теории, горения0.104
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Конспект лекции по дисциплине: Топливо и топология устройства. Основы теории горения
Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов