Тема 3. Котелни пътища. Оформление на котела. Класификация и обозначение на парни и водогрейни котли
Гориво, пара-вода, въздух, газ пътища и път
отстраняване на пепел и шлака; принципна схема на пътя пара-вода на барабанен котел с
естествена, многократна принудителна циркулация и директен поток;
Схематична диаграма на газовъздушния път на котела с балансирана тяга.
Разположение на котела (P-, T-, U-образен, трипътен, кула). KA класификация
(по предназначение, по издаден работен орган, по относително местоположение
продукти на горене и работен флуид, според метода за създаване на движение на работния флуид,
според налягането на генерираната пара, според метода на монтаж). Обозначение на пара и
бойлери за гореща вода.
Каналите на котелното устройство
Основните пътища на котела са гориво, пара, въздух,
път за отстраняване на газ и пепел.
гориво тракт – комплекс
елементи, в които доставката, обработката (натрошаване, смилане,
отопление и др.), транспортиране и подаване на гориво към горивната камера за
изгаряне.
Пътят на твърдо гориво включва: трошащо оборудване, транспортьори,
бункер за натрошено гориво, мелница за въглища и тръбопроводи за прах.
Пътят за течно гориво включва: дренажно устройство, резервоари за
филтри за съхранение, грубо и фино механично почистване, трансферни помпи,
нагреватели на мазут, измервателни уреди (налягане, поток, температура).
Пътят на газообразното гориво се състои от газов контролен пункт,
който включва регулатор на налягането на газа, предпазни фитинги, филтър
механично почистване, измервателни уреди (налягане, поток, температура) и
и др. и газопроводи.
пара-вода трактът е система в серия
включени елементи от оборудването, в което се движи захранваща вода,
смес пара-вода, наситена и прегрята пара (при котли с прегрята пара)
(фиг. 3.1).
Ориз. 3.1. Схематична диаграма на пътя пара-вода на котела: а –
барабан с естествена циркулация; б - барабан с повторен
принудителна циркулация; v —
директен поток; 1 - захранваща помпа; 2
– воден икономийзер; 3 - барабан; 4 - водосточни тръби; 5 - колектор; 6 -
подемни тръби на изпарителна нагревателна повърхност; 7 - паропрегревател; осем -
циркулационна помпа; I - захранваща вода; II - прегрята пара.
Пътят на пара-вода на барабанен котел обикновено включва: икономизатор,
изходни тръби (свързващи икономийзера с барабана на котела), барабан, спускащи тръби
тръби и долни разпределителни колектори, димоотводни тръби (повдигащи
тръби), прегревател.
Според вида на пътя пара-вода се разграничават барабанни (при които движението
(циркулацията) на водата се осъществява в затворен кръг (горен барабан - спускане (неотопляеми тръби) - долен барабан (колектор) - екран (отопляеми тръби) - горен барабан)) и еднократни котли.
Въздух тракт – комплекс
елементи на оборудване за приемане на атмосферен (студен) въздух, неговите
отопление, транспортиране и захранване в горивната камера. въздушен път
включва: кутия за студен въздух, вентилатор, въздушен нагревател
(въздушна страна), кутия с горещ въздух и горелки.
Въздушният път (с изключение на всмукателния канал) обикновено работи под
свръхналягане, развивано от вентилатор.
Газ тракт – комплекс
елементи на оборудването, чрез които се осъществява движението на продуктите от горенето
преди да бъдат изпуснати в атмосферата. Пътят на газа започва в горивната камера, димните газове
последователно преминават през прегревателя (ако има такъв),
икономайзер, въздухонагревател (газова страна), пепелоуловител
(монтиран при изгаряне на твърдо гориво) и след това димоотвод
през комина към атмосферата.
Код за автоматизация на процеса
Котелът е технически сложно устройство. Като многоизмерен обект, той съдържа много системи за управление. За надеждна и икономична работа на котела трябва да се поддържат много технологични параметри. Тези основни параметри са:
- Система за топлинно натоварване на котела:
- процес на горене в пещта;
- подаване на въздух към пещта на котела;
- разреждане в пещта;
- Система за контрол на температурата на прегрята пара;
- Система за управление на захранването на котела.
Система за управление на захранването на котела | кодът
Регулиране на мощността на парния котел се извършва по следния начин. Приема се, че максимално допустимото отклонение на нивото на водата в барабана е ±100 mm от средната стойност. Намаляването на нивото може да доведе до смущения в подаването и охлаждането на водопроводите. Увеличаването на нивото може да доведе до намаляване на ефективността на интрабарабанните устройства. Прекомерното захранване на барабана и изхвърлянето на водни частици в турбината може да причини тежки механични повреди на ротора и лопатките.
Триимпулсна автоматична система за управление за подаване на вода към барабанен парогенератор
Схеми за регулиране. Въз основа на изискванията за регулиране нивото на водата в барабана, автоматичният регулатор трябва да осигури постоянство на средното ниво независимо от натоварването на котела и други смущаващи влияния вода и пара. Тази задача се изпълнява от триимпулсен контролер.
Регулаторът премества клапана, когато се появи сигнал за дисбаланс между дебита на захранващата вода Dpv и парата Dpp. Освен това той действа върху позицията на захранващия клапан, когато нивото се отклони от зададената стойност. Такова захранване на ACS, съчетаващо принципите на регулиране чрез отклонение и смущения, се използва най-широко при мощни барабанни котли.
Регулиране на водния режим на котелния агрегат | кодът
Регулиране на водния режим на барабанния парен котел
Химичният състав на водата, циркулираща в барабанните котли, оказва значително влияние върху продължителността на техните денонощни и неремонтни фирми. Основните показатели за качеството на котелната вода са общото съдържание на сол и излишната концентрация на фосфати. Поддържането на общото съдържание на сол в котелната вода в нормални граници се осъществява с помощта на непрекъснато и периодично продухване от барабана в специални разширители. Загубите на котелна вода при продухване се извършват със захранваща вода в количество, определено от нивото на водата в барабана. Непрекъснатото продухване се контролира чрез задействане на регулатора на контролен клапан в линията за продухване. В допълнение към сигнала за корекция за соленост, входът на PI-контролер 2 получава сигнал за дебита на продухващата вода Dpr и сигнал за дебита на пара Dpp. Сигналът за потока на пара се подава към разходомера 3, чийто електромеханичен интегратор се използва като пулсатор, действащ през пусковото устройство 4 за включване и изключване на буталната фосфатна помпа 6.
Рама на котел със стълби и сервизни платформи
кадър - метална конструкция от колони, греди и връзки, които са монтирани на основата и са предназначени за свързване и закрепване на елементите на котела.
Рамката е метална конструкция, предназначена за монтиране на барабани върху нея и закрепване на всички нагревателни повърхности, облицовки, платформи, стълби и други части и конструкции на котела.
Рамката на котел със среден размер се състои от вертикални колони, монтирани върху основата, носещи и спомагателни хоризонтални греди, ферми и свързващи напречни греди. Основните елементи на рамката, като правило, се изваждат от тухлената зидария, а нагряването на нейните елементи не е разрешено над 70 С.
За удобна и безопасна поддръжка на котела, неговите фитинги и фитинги трябва да бъдат монтирани постоянно стълби и платформи от огнеупорни материали, оборудвани с метални парапети.
Метални платформи и стълби могат да бъдат направени:
- а) от гофрирана ламарина или от листове с негладка повърхност, получени чрез заваряване или по друг начин;
- б) от пчелна пита или лентова стомана (на ръб) с размер на окото не повече от 12 cm2;
- в) от експандирани метални листове.
Забранено е използването на гладки платформи и стъпала, както и изработването им от пръта (кръгла) стомана.
Стълбите с височина над 1,5 m, предназначени за системна поддръжка на оборудването, трябва да имат ъгъл на наклон спрямо хоризонталата не повече от 50 градуса.
Размерите на стълбите трябва да бъдат: широчина - най-малко 600 мм, височина между стъпалата - не повече от 200 мм, и ширина на стъпалата - най-малко 80 мм. Стълбите трябва да имат площадки на всеки 3-4 m височина.
Ширината на платформите, предназначени за поддръжка на арматура, прибори и контролни устройства, трябва да бъде най-малко 800 mm, а останалите платформи - най-малко 600 mm.
Вертикалното разстояние от обслужващите платформи на водоуказателните устройства до средата на водоуказателните стени трябва да бъде най-малко 1 m и не повече от 1,5 m.
Платформите и горната част на облицовката на котлите, от които се извършва поддръжка, трябва да имат метални парапети с височина най-малко 0,9 m с непрекъсната обшивка по дъното до височина най-малко 100 mm.
Носещите конструкции на котела са най-важните му елементи, осигуряващи безопасността на работа. Ето защо е необходимо да се следи тяхната безопасност, като се извършват навременни ремонти, за да се предотврати нагряване на греди и особено колони и срутване на тухлена зидария.
барабанни котли
Циркулация на водата в барабанен котел с принудителна циркулация 1 Захранваща помпа 2 Икономайзер 3 Повдигащи тръби 4 Долни тръби 5 Барабан 6 Прегревател 7 Към турбина 8 Циркулационна помпа
Водата, подавана към котела от захранваща помпа (например парен инжектор), след преминаване през икономийзера, влиза в барабана (разположен в горната част на котела), от който под действието на гравитацията (при котли с естествени циркулация), той навлиза в неотопляеми надолу тръби и след това в нагрети повдигащи тръби, където възниква изпаряване (покачващите се и низходящите тръби образуват циркулационна верига). Поради факта, че плътността на сместа пара-вода в тръбите на ситото е по-малка от плътността на водата в спускащите се тръби, сместа пара-вода се издига през ситовите тръби в барабана. Той разделя сместа пара-вода на пара и вода. Водата отново влиза в водосточните тръби, а наситената пара отива в прегревателя. При котли с естествена циркулация честотата на циркулация на водата по циркулационния кръг е от 5 до 30 пъти.
Котлите с принудителна циркулация са оборудвани с помпа, която създава налягане в циркулационния кръг. Кратността на циркулацията е 3-10 пъти. Котлите с принудителна циркулация на територията на постсъветското пространство не са получили разпространение.
Барабанните котли работят при налягане под критичното.
Класификационен код
С уговорка:
- Мощни парни котли - предназначени за производство на пара, използвана в парни турбини.
- Индустриални парни котли - произвеждат пара за технологични нужди, така наречените "индустриални парогенератори".
- Парни рекуператорни котли - използват вторични енергийни ресурси за производство на пара - топлината на горещите газове, генерирана в технологичния цикъл. Котлите за отпадна топлина като част от ПГУ използват топлината на отработените газове от газовите турбини.
Според относителното движение на топлообменните среди (димни газове, вода и пара), парните котли могат да бъдат разделени на две групи:
- газотръбни (жаротръбни, димоотводни) котли
- водотръбни бойлери
Водотръбни котли, базирани на принципа на движение на сместа вода и пара вода
подразделен на:
- барабани (с естествени ruen и принудителна циркулация: при едно преминаване през изпарителните повърхности, само част от водата се изпарява, останалата част се връща в барабана и преминава през повърхностите многократно)
- еднократно (средата между входа и изхода на котела се движи последователно, без да се връща)
При водотръбните парогенератори водата и пароводната смес се движат вътре в тръбите, а димните газове измиват тръбите отвън. В Русия през 20-ти век се използват предимно водотръбните котли на Шухов. В газовите тръби, напротив, димните газове се движат вътре в тръбите, а охлаждащата течност измива тръбите отвън.
Обозначение | кодът
Тип-D-P-T-FOH
- Тип
- Pr - с принудителна циркулация (водата от барабана се подава към изпарителните повърхности чрез специални помпи);
- Prp - с принудителна циркулация и междинно прегряване на парата;
- E - с естествена циркулация (под влияние на разликата в плътността на водата и парата);
- Ep - с естествена циркулация и междинно прегряване на парата;
- P - директен поток;
- Pp - директен поток с междинно прегряване на парата;
- K - с комбинирана циркулация (естествена в някои повърхности, принудителна в други);
- Kp - с комбинирана циркулация и междинно подгряване на пара.
- д
- Парна мощност на котела, t/h.
- П
- Налягане на изхода на котела, MPa (по-рано често се посочва в kgf / cm²)
- т
- Температура на изхода на котела, °C (не е посочено за котли, генериращи наситена пара). Ако температурата след повторно нагряване се различава от температурата на първичната пара, това се посочва чрез дроб.
- Ф
- Вид гориво (ако пещта не е наслоена):
- K - въглища и полу-антрацит (постни въглища);
- A - антрацит, антрацит фини (утайки);
- Б - кафяви въглища, лигнити;
- C - шисти;
- М - мазут;
- G - природен газ;
- O - отпадъци, боклук;
- D - други видове гориво.
- О
- Тип на пещта (не е посочена за газ-нафта, с изключение на "B"):
- T - камерна пещ с отстраняване на твърда шлака;
- Zh - камерна пещ с отстраняване на течна шлака;
- R - слоеста горивна камера (решетка);
- B - вихрова пещ;
- C - циклонна пещ;
- Ф - пещ с кипящ (кипящ) слой (стационарна и циркулационна);
- И - други видове камини, включително двузонови.
- Х
- "H", ако котелът е под налягане.
Параметрите на котела, ако е възможно, се избират според стандартния диапазон. След обозначението според GOST фабричната марка може да бъде написана в скоби, например E-75-3.9-440BT (BKZ-75-39FB).
38 Защо схемата за поетапно изпаряване с външен циклон е по-добра, отколкото с преграда, инсталирана вътре в барабана.
стъпи
изпарението е това във вода
обем на барабана на котела, създават се зони
с различно съдържание на сол в котела
вода. Това се постига чрез разделяне
воден обем на барабана на котела с неговата
нагревателни повърхности в индивидуални
отделения. Прави се непрекъснато прочистване
от отделението с най-висока соленост,
и избор на пара с най-малките. Горен
барабанът е разделен с преграда
отвор (преливна тръба) за двама
отделение - чисто и солено. Хранителен
вода влиза в чисто отделение и сол
захранва се от чисто отделение
преливна тръба. В чисто отделение
около 80% от парата се образува в сол
двадесет%. Следователно от чист към физиологичен разтвор
отделението получава 20% от котелната вода, която
за чистото отделение е прочистване.
Следователно, прочистете отделението
протича без загуба на топлина,
осигуряване на ниска соленост
котелна вода в него.
съществено
недостатъкът е възможността
обратен поток на вода в чисто отделение
с "бавна" циркулация. За елиминиране
този недостатък се прилага поетапно
изпарение с отдалечени циклони, които
са солни отделения (DKVR-20). В
използване на дистанционни циклони в
като разлика в обема на разделяне
могат да се избират нива в отделенията
достатъчно при условията на превенция
обратен поток на водата. Следователно, схеми
с отдалечени циклони се предпочитат,
особено при ниска производителност
отделение за сол.
Хранителен
водата влиза в барабана, който служи
чисто отделение. Изчистете водата от
барабан навлиза в циклоните, за което
тази вода е питателна. Циклон
има отделна циркулационна верига и
доставя пара към барабана на котела. Парата минава
през разделителното устройство
отделение и допълнително почистено.
Извършва се непрекъснато прочистване
само от циклона, ако има такъв. В
стъпаловидно намаляване на изпарението
загубата на топлина с продухване и се увеличава
качество на парата
Ефективност
стъпаловидно изпаряване се увеличава с
увеличаване на броя на етапите на изпаряване,
това обаче се увеличава с увеличаване на броя
стъпки избледняват. Най велик
разпределение получи две- и
три стъпки схеми. В същото време, вторият
може да се организира етап на изпаряване
или вътре в барабана, или извън него - вътре
преносими циклони. На три етапа
схема, обикновено първи и втори етап
изпълняват в барабана, а третият - в
преносим циклон.
стъпи
изпаряването подобрява чистотата
пара при дадено хранително качество
вода и дадена стойност на продухване. То
също така прави възможно получаването на задоволителен
чистота на пара с по-ниска вода
качество, което го прави по-лесно и по-евтино
пречистване на водата. Поетапно изпаряване
също подобрява икономиката
парна турбинна инсталация поради
намаляване на продухването без забележимо
намаляване на качеството на парата.
Изпарителни повърхности на котела
По-рано беше отбелязано, че основните елементи на котела са: изпарителни нагревателни повърхности (стенни тръби и котелен сноп); паропрегревател с регулатор на прегряване на пара; воден икономийзер, въздухонагревател и устройства за теглене.
Парогенериращите (изпарителни) нагревателни повърхности се различават една от друга в котлите на различни системи, но като правило те се намират главно в горивната камера и възприемат топлината чрез излъчване - радиация. Това са екранни тръби, както и конвективен (котелен) сноп, инсталиран на изхода на пещта на малки котли (фиг. 7.15).
Ориз. 7.15. Разположението на изпарителните повърхности на барабанния котел:
- 1 — контурът на облицовката на камината; 2, 3,4— странични екранни панели; 5 - преден екран; 6 — колектори за екрани и конвективни лъчи; 7 - барабан;
- 8 - фестон; 9 — конвективен лъч; 10— заден екран
Решетата на котли с естествена циркулация, работещи под вакуум в пещта, са изработени от гладки тръби (гладкотръбни екрани) с вътрешен диаметър 40-60 мм. Екраните са поредица от вертикални подемни тръби, свързани успоредно една с друга чрез колектори (виж фиг. 7.15). Разстоянието между тръбите обикновено е 4-6 мм. Някои ситови тръби се вкарват директно в барабана и нямат горни колектори. Всеки панел от екрани, заедно с изпускателните тръби, поставени извън облицовката на пещта, образува независима циркулационна верига.
Тръбите на задния екран на мястото на излизане на продуктите от горенето от пещта се отглеждат в 2-3 реда. Това изпускане на тръби се нарича украса. Позволява ви да увеличите напречното сечение за преминаване на газове, да намалите скоростта им и да предотвратите запушването на пролуките между тръбите от частици разтопена пепел, които са се втвърдили по време на охлаждане и изнесени от газове от пещта.
В парогенераторите с висока мощност, в допълнение към монтираните на стена, се монтират допълнителни екрани, които разделят пещта на отделни отделения (фиг. 7.16). Тези екрани се осветяват с факли от две страни и се наричат двойна светлина. Те възприемат два пъти повече топлина от стенните. Двойните светлинни екрани, чрез увеличаване на общото топлопоглъщане в пещта, дават възможност за намаляване на нейните размери.
Ориз. 7.16. Поставяне на екрани в напречното сечение на пещта:
- 1 - преден екран; 2 — странични екрани; 3 — заден екран;
- 4 — екран с две светлина; 5 - горелки; 6 — контур на облицовката на пещта
