Thema3. Kesselwege. Kessellayout. Klassifizierung und Bezeichnung von Dampf- und Heißwasserkesseln
Brennstoff-, Dampf-Wasser-, Luft-, Gaspfade und Pfad
Entfernung von Asche und Schlacke; Schematische Darstellung des Dampf-Wasser-Weges eines Trommelkessels mit
natürlicher, mehrfacher Zwangsumlauf und Direktdurchlauf;
Schematische Darstellung des Gas-Luft-Pfads des Kessels mit ausgeglichenem Zug.
Kesselanordnung (P-, T-, U-Form, Dreiwege, Turm). KA-Klassifizierung
(nach Zweck, nach ausgestelltem Arbeitsgremium, nach relativem Standort
Verbrennungsprodukte und Arbeitsfluid, je nach Methode zur Erzeugung der Bewegung des Arbeitsfluids,
je nach Druck des erzeugten Dampfes, je nach Installationsmethode). Bezeichnung von Dampf u
Warmwasserboiler.
Kanäle der Kesseleinheit
Die Hauptpfade des Kessels sind Brennstoff, Dampf, Luft,
Gas- und Ascheentfernungsweg.
Treibstoff Trakt - komplex
Elemente, bei denen die Zuführung, Verarbeitung (Zerkleinern, Mahlen,
Heizung usw.), Transport und Zufuhr von Brennstoff zur Brennkammer z
Verbrennung.
Der Weg für feste Brennstoffe umfasst: Brechanlagen, Förderer,
Bunker für zerkleinerten Brennstoff, Kohlemühle und Staubleitungen.
Der Weg für flüssigen Kraftstoff umfasst: eine Ablassvorrichtung, Tanks z
Speicher, grob- und feinmechanische Reinigungsfilter, Transferpumpen,
Heizölerhitzer, Messgeräte (Druck, Durchfluss, Temperatur).
Der Gasbrennstoffweg besteht aus einer Gasregelstelle,
Dazu gehören ein Gasdruckregler, Sicherheitsarmaturen, ein Filter
mechanische Reinigung, Messgeräte (Druck, Durchfluss, Temperatur) und
usw. und Gaspipelines.
Dampf-Wasser Trakt ist ein System in Reihe
enthaltene Ausrüstungsteile, in denen sich Speisewasser bewegt,
Dampf-Wasser-Gemisch, Satt- und Heißdampf (bei Kesseln mit Heißdampf)
(Abb. 3.1).
Reis. 3.1. Schematische Darstellung des Dampf-Wasser-Weges des Kessels: ein –
Trommel mit Naturumlauf; B - Trommel mit wiederholt
Zwangsumlauf; v —
Direktfluss; 1 - Förderpumpe; 2
– Wassersparer; 3 - Trommel; 4 - Fallrohre; 5 - Kollektor; 6 -
Heberohre der Verdunstungsheizfläche; 7 - Überhitzer; acht -
Umwälzpumpe; I - Speisewasser; II - überhitzter Dampf.
Der Dampf-Wasser-Pfad eines Trommelkessels umfasst im Allgemeinen: einen Economizer,
Auslassrohre (Verbindung des Economizers mit der Kesseltrommel), Trommel, Fallrohre
Rohre und untere Verteiler, Rauchabzugsrohre (Heben
Rohre), Überhitzer.
Je nach Art des Dampf-Wasser-Weges werden Trommelwege unterschieden (bei denen die Bewegung
(Zirkulation) von Wasser erfolgt in einem geschlossenen Kreislauf (obere Trommel - Absenken (unbeheizte Rohre) - untere Trommel (Kollektor) - Sieb (beheizte Rohre) - obere Trommel)) und Durchlaufkessel.
Luft Trakt - komplex
Elemente der Ausrüstung zum Empfangen atmosphärischer (kalter) Luft, seine
Erwärmung, Transport und Zuführung zur Brennkammer. Luftweg
Lieferumfang: Kaltluftkasten, Gebläse, Lufterhitzer
(luftseitig), Warmluftkasten und Brenner.
Der Luftweg (mit Ausnahme des Ansaugkanals) arbeitet normalerweise unter
Überdruck, der von einem Gebläse entwickelt wird.
Gas Trakt - komplex
Ausrüstungselemente, durch die die Bewegung von Verbrennungsprodukten erfolgt
bevor es in die Atmosphäre freigesetzt wird. Der Gasweg beginnt in der Brennkammer, Rauchgase
durchlaufen nacheinander den Überhitzer (falls vorhanden),
Economizer, Lufterhitzer (gasseitig), Aschesammler
(eingebaut bei der Verbrennung von Festbrennstoffen) und dann der Rauchabzug gespeist wird
durch den Schornstein in die Atmosphäre.
Code für die Prozessautomatisierung
Die Kesseleinheit ist ein technisch komplexes Gerät. Als mehrdimensionales Objekt enthält es viele Steuerungssysteme. Für einen zuverlässigen und wirtschaftlichen Betrieb des Kessels müssen viele technologische Parameter eingehalten werden. Diese Hauptparameter sind:
- Kesselwärmeladesystem:
- Verbrennungsprozess im Ofen;
- Luftzufuhr zum Kesselofen;
- Verdünnung im Ofen;
- Temperaturregelsystem für überhitzten Dampf;
- Steuersystem für die Kesselversorgung.
Kesselversorgungssteuerung | der Code
Leistungsregelung des Dampfkessels wird auf folgende Weise durchgeführt. Es wird davon ausgegangen, dass die maximal zulässige Abweichung des Wasserspiegels in der Trommel ±100 mm vom Mittelwert beträgt. Ein Absinken des Füllstands kann zu Störungen in der Versorgung und Kühlung von Wasserleitungen führen. Eine Erhöhung des Pegels kann zu einer Verringerung der Effizienz von Intradrum-Geräten führen. Wenn die Trommel überfüllt wird und Wasserpartikel in die Turbine geschleudert werden, kann dies zu schweren mechanischen Schäden an Rotor und Schaufeln führen.
Automatisches Dreipuls-Steuerungssystem für die Wasserversorgung eines Trommeldampferzeugers
Regulierungsschemata. Aufgrund der Anforderungen an die Regulierung des Wasserstands in der Trommel muss der automatische Regler die Konstanz des mittleren Niveaus unabhängig von der Belastung des Kessels und anderen störenden Einflüssen gewährleisten Wasser und Dampf. Diese Aufgabe übernimmt ein Dreipulsregler.
Der Regler bewegt das Ventil, wenn ein Ungleichgewichtssignal zwischen den Durchflussraten von Speisewasser Dpv und Dampf Dpp auftritt. Außerdem wirkt es auf die Stellung des Zulaufventils, wenn der Füllstand vom eingestellten Wert abweicht. Eine solche ACS-Versorgung, die die Prinzipien der Regelung durch Abweichung und Störung kombiniert, wird am häufigsten bei leistungsstarken Trommelkesseln verwendet.
Regelung des Wasserhaushalts der Kesseleinheit | der Code
Regulierung des Wasserhaushalts des Trommeldampfkessels
Die chemische Zusammensetzung des in Trommelkesseln zirkulierenden Wassers hat einen erheblichen Einfluss auf die Dauer ihres Non-Stop- und Non-Repair-Betriebs. Die Hauptindikatoren für die Qualität des Kesselwassers sind der Gesamtsalzgehalt und die überschüssige Konzentration von Phosphaten. Die Aufrechterhaltung des Gesamtsalzgehalts des Kesselwassers im normalen Bereich erfolgt durch kontinuierliches und periodisches Einblasen aus der Trommel in spezielle Expander. Kesselwasserverluste mit Abschlämmung werden mit Speisewasser in der durch den Wasserstand in der Trommel bestimmten Menge durchgeführt. Die kontinuierliche Absalzung wird durch Betätigen des Reglers an einem Steuerventil in der Absalzleitung gesteuert. Neben dem Korrektursignal für den Salzgehalt erhält der Eingang des PI-Reglers 2 ein Signal für den Abschlämmwasserdurchfluss Dpr und ein Signal für den Dampfdurchfluss Dpp. Das Dampfdurchflusssignal wird an den Durchflussmesser 3 gesendet, dessen elektromechanischer Integrator als Impulsgeber verwendet wird, der durch die Startvorrichtung 4 wirkt, um die Plunger-Phosphatpumpe 6 ein- und auszuschalten.
Kesselrahmen mit Leitern und Serviceplattformen
Rahmen - eine Metallstruktur aus Säulen, Balken und Schwellen, die auf dem Fundament installiert sind und die Elemente des Kessels verbinden und befestigen sollen.
Ein Rahmen ist eine Metallstruktur, auf der Trommeln installiert und alle Heizflächen, Verkleidungen, Plattformen, Treppen und andere Teile und Strukturen des Kessels befestigt werden können.
Der Rahmen eines mittelgroßen Kessels besteht aus vertikalen Säulen, die auf dem Fundament installiert sind, horizontalen Stütz- und Hilfsträgern, Traversen und Verbindungsquerstangen. Die Hauptelemente des Rahmens werden in der Regel aus dem Mauerwerk herausgenommen, und das Erhitzen seiner Elemente ist nicht über 70 ° C zulässig.
Für eine bequeme und sichere Wartung des Kessels müssen seine Armaturen und Armaturen dauerhaft installiert werden Treppen und Podeste aus feuerfesten Materialien, ausgestattet mit Metallgeländern.
Metallplattformen und Treppenstufen können hergestellt werden:
- a) aus gewelltem Stahlblech oder aus Blechen mit nicht glatter Oberfläche, die durch Schweißen oder auf andere Weise erhalten wurden;
- b) aus Waben- oder Bandstahl (je Kante) mit einer Maschenweite von nicht mehr als 12 cm2;
- c) aus Streckmetallblechen.
Es ist verboten, glatte Plattformen und Stufen zu verwenden sowie sie aus Stabstahl (Rundstahl) herzustellen.
Leitern mit einer Höhe von mehr als 1,5 m, die für die systematische Wartung von Geräten bestimmt sind, dürfen einen Neigungswinkel von nicht mehr als 50 Grad zur Horizontalen haben.
Die Abmessungen der Treppe müssen sein: in der Breite - mindestens 600 mm, in der Höhe zwischen den Stufen - nicht mehr als 200 mm und in der Breite der Stufen - mindestens 80 mm. Treppen sollten alle 3-4 m Höhe Podeste haben.
Die Breite der Plattformen, die für die Wartung von Armaturen, Instrumenten und Steuergeräten vorgesehen sind, muss mindestens 800 mm und die übrigen Plattformen mindestens 600 mm betragen.
Der senkrechte Abstand von den Bedienplattformen der Wasseranzeigegeräte zur Mitte der Wasseranzeigewände muss mindestens 1 m und höchstens 1,5 m betragen.
Die Plattformen und der obere Teil der Auskleidung der Kessel, von denen aus Wartungsarbeiten durchgeführt werden, müssen Metallgeländer mit einer Höhe von mindestens 0,9 m mit einer durchgehenden Verkleidung entlang des Bodens bis zu einer Höhe von mindestens 100 mm haben.
Die Stützkonstruktionen des Kessels sind seine wichtigsten Elemente, die die Betriebssicherheit gewährleisten. Daher ist es notwendig, ihre Sicherheit zu überwachen, rechtzeitig Reparaturen durchzuführen, um eine Erwärmung von Balken und insbesondere Säulen und einen Einsturz von Mauerwerk zu verhindern.
Trommelkessel
Wasserkreislauf im Trommelkessel mit Zwangsumlauf 1 Speisepumpe 2 Economizer 3 Heberohre 4 Fallrohre 5 Trommel 6 Überhitzer 7 Zur Turbine 8 Umwälzpumpe
Wasser, das dem Kessel von einer Speisepumpe (z. B. einem Dampfinjektor) zugeführt wird, tritt nach dem Passieren des Economizers in die Trommel (oben am Kessel) ein, aus der unter der Wirkung der Schwerkraft (bei Kesseln mit natürlichem Zirkulation), gelangt es in unbeheizte Fallrohre und dann in beheizte Steigrohre, wo es zur Verdampfung kommt (Steig- und Fallrohre bilden einen Zirkulationskreislauf). Dadurch, dass die Dichte des Dampf-Wasser-Gemisches in den Siebrohren geringer ist als die Dichte des Wassers in den Fallrohren, steigt das Dampf-Wasser-Gemisch durch die Siebrohre in die Trommel. Er trennt das Dampf-Wasser-Gemisch in Dampf und Wasser. Das Wasser tritt wieder in die Fallrohre ein und der Sattdampf gelangt zum Überhitzer. Bei Kesseln mit natürlicher Zirkulation beträgt die Häufigkeit der Wasserzirkulation entlang des Zirkulationskreislaufs 5 bis 30 Mal.
Kessel mit Zwangsumlauf sind mit einer Pumpe ausgestattet, die im Umwälzkreislauf Druck erzeugt. Die Vielfachheit der Zirkulation beträgt das 3-10-fache. Kessel mit Zwangsumlauf im Gebiet des postsowjetischen Raums wurden nicht vertrieben.
Trommelkessel arbeiten bei weniger als dem kritischen Druck.
Klassifizierungscode
Nach Vereinbarung:
- Kraftdampfkessel - entwickelt, um Dampf zu erzeugen, der in Dampfturbinen verwendet wird.
- Industriedampfkessel - erzeugen Dampf für den technologischen Bedarf, die sogenannten "Industriedampferzeuger".
- Dampfrückgewinnungskessel - verwenden sekundäre Energieressourcen zur Dampferzeugung - die Wärme heißer Gase, die im technologischen Zyklus erzeugt werden. Kraftwerks-Abhitzekessel als Teil der GuD-Anlage nutzen die Wärme der Abgase von Gasturbinen.
Nach der relativen Bewegung der Wärmeaustauschmedien (Rauchgase, Wasser und Dampf) können Dampfkessel in zwei Gruppen eingeteilt werden:
- Gasrohrkessel (Feuerrohr, Schornstein).
- Wasserrohrkessel
Wasserrohrkessel basieren auf dem Prinzip der Bewegung von Wasser und Dampf-Wasser-Gemisch
Unterteilt in:
- Trommeln (mit natürlichem ruen und Zwangsumlauf: bei einem Durchgang durch die Verdunstungsflächen verdunstet nur ein Teil des Wassers, der Rest kehrt in die Trommel zurück und passiert die Flächen wiederholt)
- Durchlauf (das Medium zwischen dem Ein- und Auslass des Kessels bewegt sich sequentiell ohne Rückkehr)
In Wasserrohr-Dampferzeugern bewegen sich Wasser und ein Dampf-Wasser-Gemisch in den Rohren, Rauchgase spülen die Rohre von außen. In Russland wurden im 20. Jahrhundert überwiegend Wasserrohrkessel von Schuchow eingesetzt. In Gasleitungen hingegen bewegen sich Rauchgase in den Rohren und das Kühlmittel wäscht die Rohre von außen.
Notation | der Code
Typ-D-P-T-FOH
- Eine Art
- Pr - mit Zwangsumlauf (Wasser aus der Trommel wird den Verdampfungsflächen durch spezielle Pumpen zugeführt);
- Prp - mit Zwangsumlauf und Zwischenüberhitzung des Dampfes;
- E - mit natürlicher Zirkulation (unter dem Einfluss des Unterschieds in der Dichte von Wasser und Dampf);
- Ep - mit natürlicher Zirkulation und Zwischenüberhitzung des Dampfes;
- P - direkter Durchfluss;
- Pp - Direktstrom mit Zwischendampfüberhitzung;
- K - mit kombinierter Zirkulation (natürlich auf einigen Oberflächen, erzwungen auf anderen);
- Kp - mit kombinierter Zirkulation und zwischengeschalteter Dampfzwischenüberhitzung.
- D
- Kesseldampfkapazität, t/h.
- P
- Druck am Ausgang des Kessels, MPa (früher oft in kgf / cm² angegeben)
- T
- Kesselaustrittstemperatur, °C (nicht angegeben für Kessel, die Sattdampf erzeugen). Weicht die Temperatur nach der Zwischenüberhitzung von der Temperatur des Primärdampfes ab, wird dies als Bruch angegeben.
- F
- Art des Brennstoffs (wenn der Ofen nicht geschichtet ist):
- K - Kohle und Halbanthrazit (magere Kohle);
- A - Anthrazit, Anthrazit-Feinstoffe (Schlamm);
- B - Braunkohle, Braunkohle;
- C - Schiefer;
- M - Heizöl;
- G - Erdgas;
- O - Abfall, Müll;
- D - andere Kraftstoffarten.
- Ö
- Ofentyp (nicht angegeben für Gasöl, außer "B"):
- T - Kammerofen mit fester Schlackenentfernung;
- Zh - Kammerofen mit flüssiger Schlackenentfernung;
- R - geschichteter Feuerraum (Rost);
- B - Wirbelofen;
- C - Zyklonofen;
- F - ein Ofen mit einem siedenden (Wirbel-) Bett (stationär und zirkulierend);
- Und - andere Arten von Feuerstellen, einschließlich Zwei-Zonen-Feuerstellen.
- h
- „H“, wenn der Kessel unter Druck steht.
Die Parameter des Kessels werden, wenn möglich, nach dem Standardbereich ausgewählt. Nach der Bezeichnung nach GOST kann die Werksmarke in Klammern geschrieben werden, z. B. E-75-3.9-440BT (BKZ-75-39FB).
38 Warum ist ein stufenweises Verdampfungsschema mit externem Zyklon besser als mit einem in der Trommel installierten Schwallblech?
getreten
Verdunstung ist die im Wasser
Volumen des Kesselkörpers entstehen Zonen
mit unterschiedlichem Salzgehalt im Kessel
Wasser. Dies wird durch Trennen erreicht
Wasservolumen der Kesseltrommel mit seinem
Heizflächen in einzelne
Fächer. Es wird eine kontinuierliche Spülung durchgeführt
aus dem Kompartiment mit dem höchsten Salzgehalt,
und die Auswahl an Dampf mit dem kleinsten. Oberer, höher
die Trommel ist durch eine Trennwand unterteilt
Loch (Überlaufrohr) für zwei
Fach - sauber und salzig. Nahrhaft
Wasser tritt in ein sauberes Fach und Salz ein
angetrieben von einem sauberen Fach durch
Überlaufrohr. In einem sauberen Fach
Etwa 80 % des Dampfes werden in Salz gebildet
zwanzig%. Daher von rein nach salzig
Kammer erhält 20 % des Kesselwassers, das
für ein sauberes Fach ist eine Spülung.
Reinigen Sie daher das saubere Fach
erfolgt ohne Wärmeverlust,
Gewährleistung eines niedrigen Salzgehalts
Kesselwasser darin.
Essentiell
der Nachteil ist die Möglichkeit
Rückfluss von Wasser in ein sauberes Fach
mit "trägem" Kreislauf. Zur Beseitigung
dieser Mangel wird schrittweise angewendet
Verdampfung mit entfernten Zyklonen, die
sind Salzkammern (DKVR-20). Beim
Verwendung von entfernten Zyklonen in
als Trennvolumendifferenz
Ebenen in Fächern können ausgewählt werden
ausreichend unter den Bedingungen der Prävention
Rückfluss von Wasser. Daher Schemata
mit entfernten Zyklonen werden bevorzugt,
besonders bei geringer Leistung
Salzfach.
Nahrhaft
Wasser tritt in die Trommel ein, die dient
sauberes Fach. Wasser ablassen
Trommel tritt in die Zyklone ein, wofür
Dieses Wasser ist nahrhaft. Zyklon
hat einen separaten Zirkulationskreislauf und
liefert Dampf an die Kesseltrommel. Dampf geht
durch die Trennvorrichtung
Fach und weiter gereinigt.
Es wird eine Dauerspülung durchgeführt
nur vom Zyklon, falls vorhanden. Beim
schrittweise Abnahme der Verdunstung
Wärmeverlust mit Abschlämmung und Erhöhungen
Dampfqualität
Effizienz
schrittweise Verdunstung steigt mit
Erhöhung der Anzahl der Verdampfungsstufen,
diese nehmen jedoch mit zunehmender Zahl zu
Schritte verblasst. Größte
Verteilung erhielt zwei- und
dreistufige Schemata. Gleichzeitig die zweite
Verdampfungsstufe angeordnet werden
entweder in der Trommel oder außerhalb - in
tragbare Zyklone. In einem dreistufigen
Schema, in der Regel die erste und zweite Stufe
in der Trommel durchführen, und die dritte - in
tragbarer Zyklon.
getreten
Verdunstung verbessert die Reinheit
Dampf bei einer bestimmten Nährstoffqualität
Wasser und einem bestimmten Spülwert. Es
macht es auch möglich, eine zufriedenstellende zu erhalten
Dampfreinheit mit niedrigerem Wasser
Qualität, die es einfacher und billiger macht
Wasserversorgung. Stufenweise Verdunstung
verbessert auch die Wirtschaftlichkeit
Dampfturbinenanlage aufgrund
Reduzierung des Blowdowns ohne merkliche
Verringerung der Dampfqualität.
Verdampfungsflächen des Kessels
Zuvor wurde festgestellt, dass die Hauptelemente des Kessels sind: Verdunstungsheizflächen (Wandrohre und Kesselbündel); Überhitzer mit Dampfüberhitzungsregler; Wassersparer, Lufterhitzer und Zuggeräte.
Dampferzeugende (Verdunstungs-) Heizflächen unterscheiden sich in Kesseln verschiedener Systeme, befinden sich jedoch in der Regel hauptsächlich in der Brennkammer und nehmen Wärme durch Strahlung - Strahlung - wahr. Dies sind Siebrohre sowie ein konvektives (Kessel-) Bündel, das am Auslass des Ofens kleiner Kessel installiert ist (Abb. 7.15).
Reis. 7.15. Die Anordnung der Verdunstungsflächen der Trommelkesseleinheit:
- 1 — die Kontur der Auskleidung des Feuerraums; 2, 3,4— Seitenwände; 5 - Frontscheibe; 6 — Schirm- und Konvektionsstrahlkollektoren; 7 - Trommel;
- 8 - Girlande; 9 — Konvektionsstrahl; 10— hinterer Bildschirm
Die Siebe von Kesseln mit Naturumlauf, die im Ofen unter Vakuum betrieben werden, bestehen aus glatten Rohren (Glattrohrsiebe) mit einem Innendurchmesser von 40-60 mm. Die Siebe sind eine Reihe vertikaler Heberohre, die durch Kollektoren parallel miteinander verbunden sind (siehe Abb. 7.15). Der Abstand zwischen den Rohren beträgt normalerweise 4-6 mm. Einige Siebrohre werden direkt in die Trommel eingesetzt und haben keine oberen Verteiler. Jede Siebplatte bildet zusammen mit den außerhalb der Auskleidung des Ofens angeordneten Fallrohren einen unabhängigen Zirkulationskreislauf.
Die Rohre des hinteren Siebes am Austrittspunkt der Verbrennungsprodukte aus dem Ofen sind in 2-3 Reihen gezüchtet. Diese Entladung von Rohren wird genannt festonieren. Dadurch können Sie den Querschnitt für den Durchgang von Gasen vergrößern, deren Geschwindigkeit verringern und ein Verstopfen der Lücken zwischen den Rohren durch geschmolzene Aschepartikel verhindern, die während des Abkühlens ausgehärtet sind und von Gasen aus dem Ofen getragen werden.
In Hochleistungsdampferzeugern werden neben wandmontierten auch zusätzliche Siebe installiert, die den Ofen in separate Abteile unterteilen (Abb. 7.16). Diese Leinwände werden von zwei Seiten mit Fackeln beleuchtet und werden Doppellicht genannt. Sie nehmen doppelt so viel Wärme wahr wie wandmontierte. Doppellichtschirme ermöglichen durch Erhöhung der Gesamtwärmeabsorption im Ofen eine Verringerung seiner Abmessungen.
Reis. 7.16. Platzierung der Siebe im Querschnitt des Ofens:
- 1 - Frontscheibe; 2 — Seitenwände; 3 — hinterer Bildschirm;
- 4 — Zwei-Licht-Bildschirm; 5 - Brenner; 6 — Umriss der Ofenauskleidung
