Téma3. Dráhy kotlů. Uspořádání kotle. Klasifikace a označení parních a horkovodních kotlů
Cesty paliva, pára-voda, vzduch, plyn a cesta
odstraňování popela a strusky; schematický diagram parovodní cesty bubnového kotle s
přirozený, vícenásobný nucený oběh a přímý tok;
Schematické schéma cesty plyn-vzduch kotle s vyváženým tahem.
Uspořádání kotle (P-, T-, tvar U, třícestný, věžový). Klasifikace KA
(podle účelu, podle vydaného pracovního orgánu, podle relativního umístění
spalin a pracovní tekutiny, podle způsobu vytvoření pohybu pracovní tekutiny,
podle tlaku vytvářené páry, podle způsobu instalace). Označení páry a
teplovodní kotle.
Potrubí kotelní jednotky
Hlavní cesty kotle jsou palivo, pára, vzduch,
cesta pro odvod plynu a popela.
pohonné hmoty traktu - komplexní
prvky, ve kterých se dodává, zpracovává (drcení, mletí,
vytápění atd.), doprava a dodávka paliva do spalovací komory pro
spalování.
Cesta tuhého paliva zahrnuje: drtící zařízení, dopravníky,
bunkr drceného paliva, uhelný mlýn a prašné potrubí.
Cesta kapalného paliva zahrnuje: vypouštěcí zařízení, nádrže pro
skladovací, hrubé a jemné mechanické čisticí filtry, přečerpávací čerpadla,
ohřívače topného oleje, měřicí přístroje (tlak, průtok, teplota).
Cesta plynného paliva se skládá z kontrolního bodu plynu,
která obsahuje regulátor tlaku plynu, bezpečnostní armatury, filtr
mechanické čištění, měřicí přístroje (tlak, průtok, teplota) a
atd. a plynovody.
pára-voda trakt je systém v sérii
včetně prvků zařízení, ve kterém se pohybuje napájecí voda,
směs pára-voda, sytá a přehřátá pára (na kotlích s přehřátou párou)
(obr. 3.1).
Rýže. 3.1. Schematické schéma parovodní cesty kotle: A –
buben s přirozenou cirkulací; b - buben s opakovaným
nucený oběh; proti —
přímý tok; 1 - podávací čerpadlo; 2
– ekonomizér vody; 3 - buben; 4 - svody; 5 - sběrač; 6 -
zvedací trubky odpařovací topné plochy; 7 - přehřívák; osm -
oběhové čerpadlo; I - napájecí voda; II - přehřátá pára.
Cesta pára-voda bubnového kotle obecně zahrnuje: ekonomizér,
výstupní potrubí (napojení ekonomizéru na kotlové těleso), buben, svodiče
trubky a spodní rozdělovače, roury kouřovodu (zved
potrubí), přehřívák.
Podle typu parovodní cesty se rozlišují bubnové (ve kterých je pohyb
(cirkulace) vody probíhá v uzavřeném okruhu (horní buben - spouštěcí (neohřívané trubky) - spodní buben (kolektor) - síto (ohřívané trubky) - horní buben)) a průtočných kotlích.
Vzduch traktu - komplexní
prvky zařízení pro příjem atmosférického (studeného) vzduchu, jeho
vytápění, doprava a přívod do spalovací komory. vzduchová cesta
obsahuje: box studeného vzduchu, ventilátor, ohřívač vzduchu
(vzduchová strana), horkovzdušný box a hořáky.
Dráha vzduchu (kromě sacího potrubí) obvykle funguje pod
přetlak vytvořený ventilátorem.
Plyn traktu - komplexní
prvky zařízení, přes které se provádí pohyb spalovacích produktů
před vypuštěním do atmosféry. Cesta plynu začíná ve spalovací komoře, spaliny
postupně projít přehřívačem (pokud existuje),
ekonomizér, ohřívač vzduchu (plynová strana), sběrač popela
(instalovaný při spalování tuhého paliva) a dále odsávač kouře
komínem do atmosféry.
Kód automatizace procesu
Kotel je technicky složité zařízení. Jako vícerozměrný objekt obsahuje mnoho řídicích systémů. Pro spolehlivý a ekonomický provoz kotle je nutné dodržet mnoho technologických parametrů. Tyto hlavní parametry jsou:
- Systém tepelného zatížení kotle:
- spalovací proces v peci;
- přívod vzduchu do topeniště kotle;
- ředění v peci;
- Systém regulace teploty přehřáté páry;
- Řídicí systém dodávky kotle.
Řídicí systém napájení kotle | kód
Regulace výkonu parního kotle se provádí následujícím způsobem. Předpokládá se, že maximální povolená odchylka hladiny vody v bubnu je ±100 mm od průměrné hodnoty. Snížení hladiny může vést k přerušení dodávky a chlazení vodovodního potrubí. Zvýšení hladiny může vést ke snížení účinnosti intrabubnových zařízení. Přeplnění bubnu a vrhání vodních částic do turbíny může způsobit vážné mechanické poškození jejího rotoru a lopatek.
Třípulzní automatický řídicí systém pro přívod vody do bubnového vyvíječe páry
Regulační schémata. Na základě požadavků na regulaci hladiny vody v bubnu musí automatický regulátor zajistit stálost průměrné hladiny bez ohledu na zatížení kotle a další rušivé vlivy.voda a pára. Tuto úlohu provádí třípulzní regulátor.
Regulátor pohybuje ventilem, když se objeví signál nerovnováhy mezi průtoky napájecí vody Dpv a páry Dpp. Navíc působí na polohu přívodního ventilu při odchylce hladiny od nastavené hodnoty. Takovéto napájení ACS, kombinující principy regulace odchylkou a rušením, je nejrozšířenější u výkonných bubnových kotlů.
Regulace vodního režimu kotelny | kód
Regulace vodního režimu bubnového parního kotle
Chemické složení vody cirkulující v bubnových kotlích má významný vliv na dobu trvání jejich nepřetržitých a neopravárenských firem. Hlavními ukazateli kvality kotlové vody jsou celkový obsah solí a nadměrná koncentrace fosforečnanů. Udržování celkového obsahu solí v kotlové vodě v normálním rozmezí se provádí pomocí kontinuálního a periodického foukání z bubnu do speciálních expandérů. Ztráty vody kotle s odkalováním jsou prováděny napájecí vodou v množství určeném hladinou vody v bubnu. Nepřetržité odkalování je řízeno ovládáním regulátoru na regulačním ventilu v odkalovacím potrubí. Kromě korekčního signálu pro salinitu přijímá vstup PI-regulátoru 2 signál pro průtok odkalované vody Dpr a signál pro průtok páry Dpp. Signál toku páry je posílán do průtokoměru 3, jehož elektromechanický integrátor se používá jako pulzní zařízení, působící přes spouštěcí zařízení 4 pro zapínání a vypínání plunžrového fosfátového čerpadla 6.
Kotel kotle se žebříky a servisními plošinami
rám - kovová konstrukce sloupů, trámů a vazeb, které se instalují na základ a jsou určeny ke spojení a upevnění prvků kotle.
Rám je kovová konstrukce určená k instalaci bubnů a upevnění všech topných ploch, obložení, plošin, schodů a dalších částí a konstrukcí kotle.
Rám středně velkého kotle se skládá ze svislých sloupů instalovaných na základ, nosných a pomocných vodorovných nosníků, vazníků a spojovacích příčníků. Hlavní prvky rámu jsou zpravidla vyjmuty ze zdiva a zahřívání jeho prvků není povoleno nad 70 C.
Pro pohodlnou a bezpečnou údržbu kotle musí být jeho armatury a armatury instalovány trvale schody a plošiny z ohnivzdorných materiálů, opatřené kovovým zábradlím.
Kovové plošiny a schody lze vyrobit:
- a) z vlnitého ocelového plechu nebo z plechů s nehladkým povrchem získaných svařováním nebo jiným způsobem;
- b) z voštinové nebo pásové oceli (na okraj) s velikostí ok nejvýše 12 cm2;
- c) z tahokovu.
Je zakázáno používat hladké plošiny a schůdky, stejně jako je vyrábět z tyčové (kulaté) oceli.
Žebříky s výškou větší než 1,5 m, určené pro systematickou údržbu zařízení, musí mít úhel sklonu k horizontále nejvýše 50 stupňů.
Rozměry schodů musí být: na šířku - nejméně 600 mm, na výšku mezi stupni - ne více než 200 mm a na šířku stupňů - nejméně 80 mm. Schody by měly mít podestu každé 3-4 m na výšku.
Šířka plošin určených pro údržbu armatur, přístrojů a ovládacích zařízení musí být nejméně 800 mm a ostatní plošiny nejméně 600 mm.
Svislá vzdálenost od obslužných plošin vodních signalizačních zařízení ke středu vodních signalizačních stěn musí být nejméně 1 m a ne více než 1,5 m.
Plošiny a horní část obložení kotlů, ze kterých se provádí údržba, musí mít kovové zábradlí o výšce minimálně 0,9 m s průběžným opláštěním podél dna do výšky minimálně 100 mm.
Nosné konstrukce kotle jsou jeho nejdůležitějšími prvky, zajišťujícími bezpečnost provozu. Proto je nutné sledovat jejich bezpečnost, provádět včasné opravy, aby se zabránilo zahřívání nosníků a zejména sloupů, kolapsu cihelného zdiva.
bubnové kotle
Cirkulace vody v bubnovém kotli s nuceným oběhem 1 Napájecí čerpadlo 2 Ekonomizér 3 Zvedací potrubí 4 Spádové potrubí 5 Buben 6 Přehřívák 7 K turbíně 8 Oběhové čerpadlo
Voda přiváděná do kotle podávacím čerpadlem (například parní injektor) po průchodu ekonomizérem vstupuje do bubnu (umístěného v horní části kotle), ze kterého se působením gravitace (u kotlů s přirozeným cirkulace), vstupuje do nevyhřívaného spádového potrubí a poté do vyhřívaného zvedacího potrubí, kde dochází k odpařování (stoupající a sestupné potrubí tvoří cirkulační okruh). Vzhledem k tomu, že hustota směsi páry a vody v sítových trubkách je menší než hustota vody ve spádových trubkách, stoupá směs páry a vody sítovými trubkami do bubnu. Rozdělí směs páry a vody na páru a vodu. Voda znovu vstupuje do svodů a nasycená pára jde do přehříváku. U kotlů s přirozenou cirkulací je frekvence cirkulace vody podél cirkulačního okruhu od 5 do 30 krát.
Kotle s nuceným oběhem jsou vybaveny čerpadlem, které vytváří tlak v cirkulačním okruhu. Mnohonásobnost oběhu je 3-10krát. Kotle s nuceným oběhem na území postsovětského prostoru nedostaly distribuci.
Bubnové kotle pracují při nižším než kritickém tlaku.
Klasifikační kód
Po domluvě:
- Výkonové parní kotle – určené k výrobě páry používané v parních turbínách.
- Průmyslové parní kotle - vyrábějí páru pro technologické potřeby, tzv. "průmyslové parogenerátory".
- Parní rekuperační kotle – využívají sekundární energetické zdroje k výrobě páry – tepla horkých plynů vznikajících v technologickém cyklu. Energetické kotle na odpadní teplo jako součást CCGT využívají teplo výfukových plynů plynové turbíny.
Podle relativního pohybu teplosměnných médií (spaliny, voda a pára) lze parní kotle rozdělit do dvou skupin:
- plynové trubkové (žárotrubkové, spalinové) kotle
- vodní trubkové kotle
Vodotrubné kotle na principu pohybu vody a směsi páry a vody
dále rozdělena na:
- bubnování (s přirozeným ruen a nucený oběh: při jednom průchodu odpařovacími plochami se odpaří pouze část vody, zbytek se vrací do bubnu a opakovaně prochází plochami)
- průtočné (médium mezi vstupem a výstupem kotle se pohybuje sekvenčně bez vracení)
U vodotrubných parogenerátorů se voda a směs páry a vody pohybují uvnitř potrubí a spaliny omývají potrubí zvenčí. V Rusku se ve 20. století používaly převážně Šuchovovy vodotrubné kotle. U plynových potrubí se naopak spaliny pohybují uvnitř potrubí a chladicí kapalina potrubí omývá zvenčí.
Zápis | kód
Typ-D-P-T-FOH
- Typ
- Pr - s nuceným oběhem (voda z bubnu je dodávána na odpařovací plochy speciálními čerpadly);
- Prp - s nuceným oběhem a mezipřehřátím páry;
- E - s přirozenou cirkulací (pod vlivem rozdílu v hustotách vody a páry);
- Ep - s přirozenou cirkulací a mezipřehřevem páry;
- P - přímý průtok;
- Pp - přímoproudé s mezipřehřevem páry;
- K - s kombinovanou cirkulací (přirozená na některých površích, nucená na jiných);
- Kp - s kombinovanou cirkulací a mezidohřevem páry.
- D
- Výkon páry kotle, t/h.
- P
- Tlak na výstupu z kotle, MPa (dříve často uváděný v kgf / cm²)
- T
- Výstupní teplota z kotle, °C (neuvádí se pro kotle vyrábějící sytou páru). Pokud se teplota po opětovném ohřevu liší od teploty primární páry, je uvedena jako zlomek.
- F
- Druh paliva (pokud není pec vrstvená):
- K - uhlí a semi-antracit (chudé uhlí);
- A - antracit, antracitové jemné částice (kal);
- B - hnědé uhlí, lignity;
- C - břidlice;
- M - topný olej;
- G - zemní plyn;
- O - odpad, odpadky;
- D - ostatní druhy paliva.
- Ó
- Typ pece (není uvedeno pro plynový olej, kromě „B“):
- T - komorová pec s odstraňováním pevné strusky;
- Zh - komorová pec s odstraňováním kapalné strusky;
- R - vrstvené topeniště (rošt);
- B - vířivá pec;
- C - cyklonová pec;
- F - pec s varným (fluidním) ložem (stacionární a cirkulační);
- A - další typy topenišť, včetně dvouzónových.
- H
- "H", pokud je kotel pod tlakem.
Parametry kotle pokud možno volíme podle standardního rozsahu. Po označení podle GOST může být tovární značka napsána v závorkách, například E-75-3.9-440BT (BKZ-75-39FB).
38 Proč je schéma postupného odpařování s externím cyklonem lepší než s přepážkou instalovanou uvnitř bubnu.
vykročil
vypařování je to ve vodě
objemu kotlového tělesa, vznikají zóny
s různým obsahem soli v kotli
voda. Toho je dosaženo oddělením
vodní objem kotlového tělesa s jeho
topné plochy do jednotlivých
přihrádky. Provádí se nepřetržité čištění
z oddělení s nejvyšší salinitou,
a výběr páry s nejmenším. Horní
buben je rozdělen přepážkou
otvor (přepadová trubka) pro dva
oddělení - čisté a fyziologické. Výživný
voda vstupuje do čisté přihrádky a sůl
napájeno z čisté přihrádky skrz
přepadové potrubí. V čisté přihrádce
asi 80 % páry se tvoří v soli
dvacet%. Proto z čistého na fyziologický roztok
oddělení přijímá 20 % kotlové vody, která
protože čistý oddíl znamená očistu.
Vyčistěte proto přihrádku
probíhá bez tepelných ztrát,
zajišťující nízkou salinitu
kotelní voda v něm.
Nezbytný
nevýhodou je možnost
zpětný tok vody do čisté komory
s „pomalým“ oběhem. Pro eliminaci
tento nedostatek se uplatňuje postupně
vypařování se vzdálenými cyklony, které
jsou solné přihrádky (DKVR-20). Na
použití vzdálených cyklónů v
jako rozdíl objemu separace
úrovně v přihrádkách lze zvolit
dostatečné za podmínek prevence
zpětný tok vody. Proto schémata
preferovány jsou vzdálené cyklóny,
zejména při nízkém výkonu
přihrádka na sůl.
Výživný
voda vstupuje do bubnu, který slouží
čistá přihrádka. Vypusťte vodu z
buben vstupuje do cyklónů, pro které
tato voda je výživná. Cyklón
má samostatný cirkulační okruh a
dodává páru do kotlového tělesa. Pára prochází
přes separační zařízení
oddělení a dále čistit.
Provádí se nepřetržité proplachování
pouze z cyklónu, pokud existuje. Na
postupné snižování odpařování
tepelné ztráty s odkalováním a zvyšují
kvalita páry
Účinnost
postupné odpařování se zvyšuje s
zvýšení počtu odpařovacích stupňů,
toto se však zvyšuje s rostoucím počtem
kroky slábnou. Největší
distribuce obdržela dvou- a
třístupňová schémata. Zároveň druhý
lze uspořádat odpařovací stupeň
buď uvnitř bubnu nebo mimo něj - dovnitř
přenosné cyklony. V třístupňovém
schéma, obvykle první a druhá fáze
provádět v bubnu, a třetí - v
přenosný cyklon.
vykročil
odpařování zlepšuje čistotu
pára při dané nutriční kvalitě
vody a danou hodnotu proplachování. To
také umožňuje získat uspokojivé
čistota páry s nižší vodou
kvalitní, což usnadňuje a zlevňuje
úprava vody. Postupné odpařování
také zlepšuje ekonomiku
parní turbína kvůli
snížení odkalování bez znatelné
snížení kvality páry.
Odpařovací plochy kotle
Dříve bylo uvedeno, že hlavními prvky kotle jsou: odpařovací topné plochy (nástěnné trubky a svazek kotle); přehřívač s regulátorem přehřátí páry; ekonomizér vody, ohřívač vzduchu a odsávací zařízení.
Párotvorné (odpařovací) výhřevné plochy se u kotlů různých systémů od sebe liší, ale zpravidla se nacházejí převážně ve spalovací komoře a teplo vnímají sáláním - sáláním. Jedná se o sítové trubky, stejně jako konvekční (kotlový) svazek instalovaný na výstupu z topeniště malých kotlů (obr. 7.15).
Rýže. 7.15. Rozložení odpařovacích ploch jednotky bubnového kotle:
- 1 — obrys obložení topeniště; 2, 3,4— boční panely obrazovky; 5 - přední obrazovka; 6 — clonové a konvekční kolektory; 7 - buben;
- 8 - girlanda; 9 — konvekční paprsek; 10— zadní obrazovka
Síta kotlů s přirozenou cirkulací, pracujících pod vakuem v topeništi, jsou vyrobena z hladkých trubek (hladká trubková síta) o vnitřním průměru 40-60 mm. Síta jsou série vertikálních zvedacích trubek spojených paralelně navzájem kolektory (viz obr. 7.15). Mezera mezi trubkami je obvykle 4-6 mm. Některé sítové trubky jsou vloženy přímo do bubnu a nemají horní rozdělovače. Každý panel sít tvoří spolu se svody umístěnými mimo vyzdívku pece samostatný cirkulační okruh.
Trubky zadní clony v místě výstupu produktů spalování z pece jsou chovány ve 2-3 řadách. Toto vypouštění potrubí se nazývá lemování. Umožňuje zvětšit průřez pro průchod plynů, snížit jejich rychlost a zabraňuje ucpávání mezer mezi trubkami částicemi roztaveného popela, které ztvrdly během chlazení a jsou vynášeny plyny z pece.
Ve vysokovýkonných parogenerátorech jsou kromě nástěnných instalovány další zástěny, které rozdělují pec na samostatné oddíly (obr. 7.16). Tyto obrazovky jsou osvětleny svítilnami ze dvou stran a nazývají se dvojité světlo. Vnímají dvakrát více tepla než nástěnné. Dvojité světelné zástěny zvýšením celkové absorpce tepla v peci umožňují zmenšit její rozměry.
Rýže. 7.16. Umístění sít v průřezu pece:
- 1 - přední obrazovka; 2 — boční obrazovky; 3 — zadní obrazovka;
- 4 — obrazovka se dvěma světly; 5 - hořáky; 6 — obrys obložení pece
