Tema 3. Kotlovske staze. Izgled bojlera. Klasifikacija i oznaka parnih i toplovodnih kotlova
Putevi i put za gorivo, para-voda, zrak, plin
uklanjanje pepela i troske; shematski dijagram puta para-voda bubanjskog kotla s
prirodna, višestruka prisilna cirkulacija i izravni tok;
Shematski dijagram plinsko-zračnog puta kotla s uravnoteženim propuhom.
Raspored kotla (P-, T-, U-oblik, trosmjerni, toranj). KA klasifikacija
(po namjeni, po izdanom radnom tijelu, prema relativnoj lokaciji
produkti izgaranja i radna tekućina, prema načinu stvaranja kretanja radnog fluida,
prema tlaku generirane pare, prema načinu ugradnje). Oznaka pare i
kotlovi za toplu vodu.
Kanali kotlovske jedinice
Glavni putevi kotla su gorivo, para, zrak,
put uklanjanja plina i pepela.
gorivo trakt – složen
elementi u kojima se vrši opskrba, prerada (drobljenje, mljevenje,
grijanje i dr.), transport i dovod goriva u komoru za izgaranje za
spaljivanje.
Put krutog goriva uključuje: opremu za drobljenje, transportere,
bunker za drobljeno gorivo, mlin za ugljen i cjevovodi za prašinu.
Put tekućeg goriva uključuje: odvodni uređaj, spremnike za
filteri za skladištenje, grubo i fino mehaničko čišćenje, transfer pumpe,
grijači na loživo ulje, mjerni instrumenti (tlak, protok, temperatura).
Put plinovitog goriva sastoji se od kontrolne točke plina,
koji uključuje regulator tlaka plina, sigurnosne armature, filter
mehaničko čišćenje, mjerni instrumenti (tlak, protok, temperatura) i
itd. te plinovoda.
parna voda trakt je sustav u nizu
uključeni elementi opreme u kojima se kreće napojna voda,
mješavina pare i vode, zasićena i pregrijana para (kod kotlova s pregrijanom parom)
(slika 3.1).
Riža. 3.1. Shematski dijagram puta pare i vode kotla: a –
bubanj s prirodnom cirkulacijom; b - bubanj s ponovljenim
prisilna cirkulacija; v —
izravni tok; 1 - pumpa za napajanje; 2
– ekonomajzer vode; 3 - bubanj; 4 - odvodne cijevi; 5 - kolektor; 6 -
cijevi za podizanje evaporativne grijaće površine; 7 - pregrijač; osam -
cirkulacijska pumpa; I - napojna voda; II - pregrijana para.
Put pare i vode u bubanj kotla općenito uključuje: ekonomajzer,
izlazne cijevi (koje spajaju ekonomajzer na bubanj kotla), bubanj, dovodne cijevi
cijevi i donji razdjelnici, dimovodne cijevi (podizne
cijevi), pregrijač.
Prema vrsti parno-vodenog puta razlikuju se bubnjevi (u kojima se kretanje
(kruženje) vode odvija se u zatvorenom krugu (gornji bubanj - spuštanje (negrijane cijevi) - donji bubanj (kolektor) - sito (grijane cijevi) - gornji bubanj)) i jednokratnim kotlovima.
Zrak trakt – složen
elementi opreme za primanje atmosferskog (hladnog) zraka, njegov
grijanje, transport i dovod u komoru za izgaranje. zračni put
uključuje: kutiju za hladni zrak, ventilator, grijač zraka
(zračna strana), kutija za vrući zrak i plamenici.
Zračni put (osim usisnog kanala) obično radi ispod
nadtlak koji razvija ventilator puhala.
Plin trakt – složen
elementi opreme kroz koje se vrši kretanje produkata izgaranja
prije ispuštanja u atmosferu. Put plina počinje u komori za izgaranje, dimnim plinovima
uzastopno prolaze kroz pregrijač (ako postoji),
ekonomajzer, grijač zraka (plinska strana), sakupljač pepela
(ugrađuje se kod izgaranja na kruto gorivo), a zatim i dimovod
kroz dimnjak u atmosferu.
Kod za automatizaciju procesa
Kotlovska jedinica je tehnički složen uređaj. Kao višedimenzionalni objekt, sadrži mnoge upravljačke sustave. Za pouzdan i ekonomičan rad kotla moraju se održavati mnogi tehnološki parametri. Ovi glavni parametri su:
- Sustav toplinskog opterećenja kotla:
- proces izgaranja u peći;
- dovod zraka u peć kotla;
- razrjeđivanje u peći;
- Sustav kontrole temperature pregrijane pare;
- Sustav upravljanja opskrbom bojlera.
Sustav upravljanja opskrbom bojlera | kod
Regulacija snage parnog kotla provodi se na sljedeći način. Pretpostavlja se da je maksimalno dopušteno odstupanje razine vode u bubnju ±100 mm od prosječne vrijednosti. Smanjenje razine može dovesti do poremećaja u opskrbi i hlađenju vodovodnih cijevi. Povećanje razine može dovesti do smanjenja učinkovitosti intradrum uređaja. Prekomjerno hranjenje bubnja i bacanje čestica vode u turbinu može uzrokovati ozbiljna mehanička oštećenja njenog rotora i lopatica.
Tropulsni automatski upravljački sustav za dovod vode u bubanj parni generator
Regulacijske sheme. Na temelju zahtjeva za regulaciju razine vode u bubnju automatski regulator mora osigurati postojanost prosječne razine bez obzira na opterećenje kotla i druge ometajuće utjecaje.vode i pare. Ovaj zadatak obavlja tropulsni regulator.
Regulator pomiče ventil kada se pojavi signal neravnoteže između protoka napojne vode Dpv i pare Dpp. Osim toga, djeluje na položaj dovodnog ventila kada razina odstupi od zadane vrijednosti. Takvo napajanje ACS-a, kombinirajući principe regulacije odstupanja i smetnji, najčešće se koristi na snažnim kotlovima s bubnjem.
Regulacija vodnog režima kotlovske jedinice | kod
Regulacija vodnog režima bubnjastog parnog kotla
Kemijski sastav vode koja cirkulira u kotlovima s bubnjem ima značajan utjecaj na trajanje njihovih non-stop i nepopravljivih poduzeća. Glavni pokazatelji kvalitete kotlovske vode su ukupni sadržaj soli i višak koncentracije fosfata. Održavanje ukupnog sadržaja soli u kotlovskoj vodi unutar normalnog raspona provodi se uz pomoć kontinuiranog i povremenog puhanja iz bubnja u posebne ekspandere. Gubici kotlovske vode s ispuhom provode se napojnom vodom u količini koja je određena razinom vode u bubnju. Kontinuirano ispuhivanje kontrolira se aktiviranjem regulatora na regulacijskom ventilu u cjevovodu za ispuhivanje. Uz signal korekcije za salinitet, ulaz PI-regulatora 2 prima signal za protok vode za ispuhivanje Dpr i signal za protok pare Dpp. Signal protoka pare šalje se na mjerač protoka 3, čiji se elektromehanički integrator koristi kao pulser, djelujući kroz uređaj za pokretanje 4 za uključivanje i isključivanje klipne fosfatne pumpe 6.
Okvir kotla s ljestvama i servisnim platformama
okvir - metalna konstrukcija od stupova, greda i veza koje se postavljaju na temelj i namijenjene su spajanju i pričvršćivanju elemenata kotla.
Okvir je metalna konstrukcija namijenjena za ugradnju bubnjeva na njega i pričvršćivanje svih grijaćih površina, obloga, platformi, stepenica i drugih dijelova i konstrukcija kotla.
Okvir kotla srednje veličine sastoji se od okomitih stupova postavljenih na temelj, potpornih i pomoćnih horizontalnih greda, rešetki i spojnih prečki. Glavni elementi okvira u pravilu se izvlače iz cigle, a zagrijavanje njegovih elemenata nije dopušteno iznad 70 C.
Za praktično i sigurno održavanje kotla, njegove armature i armature moraju biti ugrađene trajno stepenice i platforme od vatrootpornih materijala, opremljenih metalnim ogradama.
Metalne platforme i stepenice mogu se izraditi:
- a) od valovitog čeličnog lima ili od limova neglatke površine dobivenih zavarivanjem ili na drugi način;
- b) od saća ili trakastog čelika (po rubu) s veličinom oka ne većom od 12 cm2;
- c) od ekspandiranih metalnih limova.
Zabranjeno je koristiti glatke platforme i stepenice, kao i izrađivati ih od šipkastog (okrulog) čelika.
Ljestve s visinom većom od 1,5 m, namijenjene za sustavno održavanje opreme, moraju imati kut nagiba prema horizontali ne veći od 50 stupnjeva.
Dimenzije stepenica moraju biti: širina - najmanje 600 mm, visina između stepenica - ne više od 200 mm, a širina stepenica - najmanje 80 mm. Stepenice trebaju imati podeste svaka 3-4 m visine.
Širina platformi namijenjenih održavanju armature, instrumentacije i upravljačkih uređaja mora biti najmanje 800 mm, a ostalih platformi - najmanje 600 mm.
Vertikalna udaljenost od servisnih platformi vodopokaznih uređaja do sredine vodopokaznih zidova mora biti najmanje 1 m i ne veća od 1,5 m.
Platforme i gornji dio obloge kotlova s kojih se obavlja održavanje moraju imati metalne ograde visine najmanje 0,9 m s neprekinutim plaštem uz dno do visine od najmanje 100 mm.
Noseće konstrukcije kotla su njegovi najvažniji elementi koji osiguravaju sigurnost rada. Stoga je potrebno pratiti njihovu sigurnost, provodeći pravovremene popravke, kako bi se spriječilo zagrijavanje greda, a posebno stupova, urušavanje cigle.
bubanj kotlovi
Cirkulacija vode u kotlu bubnja s prisilnom cirkulacijom 1 Napojna pumpa 2 Ekonomajzer 3 Cijevi za podizanje 4 Donje cijevi 5 Bubanj 6 Pregrijač 7 Do turbine 8 Cirkulacijska pumpa
Voda koju kotao dovodi dovodna pumpa (na primjer injektor pare), nakon prolaska kroz ekonomajzer, ulazi u bubanj (koji se nalazi na vrhu kotla), iz kojeg pod djelovanjem gravitacije (kod kotlova s prirodnim cirkulaciju), ulazi u nezagrijane donje cijevi, a zatim u zagrijane cijevi za podizanje gdje dolazi do isparavanja (uzlazne i silazne cijevi čine cirkulacijski krug). Zbog činjenice da je gustoća mješavine pare i vode u cijevima za sito manja od gustoće vode u donjim cijevima, mješavina vode i pare se diže kroz sito cijevi u bubanj. Odvaja smjesu pare i vode na paru i vodu. Voda ponovno ulazi u odvodne cijevi, a zasićena para ide u pregrijač. U kotlovima s prirodnom cirkulacijom, učestalost cirkulacije vode duž cirkulacijskog kruga je od 5 do 30 puta.
Kotlovi s prisilnom cirkulacijom opremljeni su pumpom koja stvara tlak u cirkulacijskom krugu. Mnoštvo cirkulacije je 3-10 puta. Kotlovi s prisilnom cirkulacijom na području post-sovjetskog prostora nisu dobili distribuciju.
Kotlovi s bubnjem rade na tlaku manjem od kritičnog.
Klasifikacijski kod
Po dogovoru:
- Električni parni kotlovi - dizajnirani za proizvodnju pare koja se koristi u parnim turbinama.
- Industrijski parni kotlovi - proizvode paru za tehnološke potrebe, takozvani "industrijski parogeneratori".
- Kotlovi za rekuperaciju pare - koriste sekundarne izvore energije za proizvodnju pare - topline vrućih plinova nastalih u tehnološkom ciklusu. Električni kotlovi na otpadnu toplinu kao dio CCGT-a koriste toplinu ispušnih plinova plinskih turbina.
Prema relativnom kretanju medija za izmjenu topline (dimni plinovi, voda i para), parni kotlovi se mogu podijeliti u dvije skupine:
- plinski (vatrocijevni, dimovodni) kotlovi
- vodocijevni kotlovi
Vodocijevni kotlovi temeljeni na principu kretanja mješavine vode i vodene pare
podijeljeno na:
- bubnjanje (s prirodnim ruen i prisilna cirkulacija: u jednom prolazu kroz površine isparavanja, samo dio vode ispari, ostatak se vraća u bubanj i više puta prolazi kroz površine)
- jednokratno (medij između ulaza i izlaza kotla kreće se uzastopno bez povratka)
U vodocijevni parogeneratori voda i mješavina pare i vode kreću se unutar cijevi, a dimni plinovi peru cijevi izvana. U Rusiji su se u 20. stoljeću pretežno koristili Šuhovljevi kotlovi na vodene cijevi. U plinskim cijevima, naprotiv, dimni plinovi se kreću unutar cijevi, a rashladna tekućina pere cijevi izvana.
Oznaka | kod
Tip-D-P-T-FOH
- Vrsta
- Pr - s prisilnom cirkulacijom (voda iz bubnja se dovodi na površine isparavanja posebnim pumpama);
- Prp - s prisilnom cirkulacijom i međupregrijavanjem pare;
- E - s prirodnom cirkulacijom (pod utjecajem razlike u gustoćama vode i pare);
- Ep - s prirodnom cirkulacijom i međupregrijavanjem pare;
- P - izravni tok;
- Pp - izravni tok s međupregrijavanjem pare;
- K - s kombiniranom cirkulacijom (na nekim površinama prirodno, na drugima prisilno);
- Kp - s kombiniranom cirkulacijom i međuzagrijavanjem pare.
- D
- Kapacitet pare kotla, t/h.
- P
- Tlak na izlazu iz kotla, MPa (prethodno često naznačeno u kgf / cm²)
- T
- Izlazna temperatura kotla, °C (nije navedeno za kotlove koji proizvode zasićenu paru). Ako se temperatura nakon ponovnog zagrijavanja razlikuje od temperature primarne pare, to se označava kroz razlomak.
- F
- Vrsta goriva (ako peć nije slojevita):
- K - ugljen i polu-antracit (mršavi ugljen);
- A - antracit, antracitne sitnice (mulj);
- B - mrki ugljen, ligniti;
- C - škriljci;
- M - loživo ulje;
- G - prirodni plin;
- O - otpad, smeće;
- D - druge vrste goriva.
- O
- Vrsta peći (nije naznačeno za plinsko ulje, osim za "B"):
- T - komorna peć s uklanjanjem čvrste troske;
- Zh - komorna peć s uklanjanjem tekuće troske;
- R - slojevito ložište (rešetka);
- B - vrtložna peć;
- C - ciklonska peć;
- F - peć s kipućim (fluidiziranim) slojem (stacionarna i cirkulirajuća);
- I - druge vrste ložišta, uključujući i dvozonska.
- H
- "H" ako je kotao pod tlakom.
Parametri kotla, ako je moguće, odabiru se prema standardnom rasponu. Nakon oznake prema GOST-u, tvornička marka može se napisati u zagradama, na primjer, E-75-3.9-440BT (BKZ-75-39FB).
38 Zašto je postupna shema isparavanja s vanjskom ciklonom bolja nego s pregradom ugrađenom unutar bubnja.
stupio
isparavanje je ono u vodi
volumen bubnja kotla, stvaraju se zone
s različitim sadržajem soli u kotlu
voda. To se postiže odvajanjem
volumen vode kotlovskog bubnja sa svojim
grijaće površine u pojedinačne
pretinci. Izvodi se kontinuirano pročišćavanje
iz odjeljka s najvećim salinitetom,
a izbor pare s najmanjim. Gornji
bubanj je podijeljen pregradom
rupa (preljevna cijev) za dvoje
odjeljak - čist i slani. Hranjivo
voda ulazi u čist odjeljak, a sol
napaja se iz čistog odjeljka kroz
preljevna cijev. U čistom pretincu
nastaje oko 80% pare, u soli
dvadeset%. Stoga, iz čistog u fiziološku
odjeljak prima 20% kotlovske vode, koja
jer čisti odjeljak je pročišćavanje.
Stoga, očistite odjeljak
odvija se bez gubitka topline,
osiguravajući niski salinitet
kotlovska voda u njemu.
bitna
nedostatak je mogućnost
povratni tok vode u čisti odjeljak
sa "tromom" cirkulacijom. Za eliminaciju
ovaj nedostatak se primjenjuje postupno
isparavanje s udaljenim ciklonima, koji
su odjeljci za sol (DKVR-20). Na
korištenje udaljenih ciklona u
kao razlika volumena odvajanja
mogu se odabrati razine u odjeljcima
dovoljno u uvjetima prevencije
obrnuti tok vode. Stoga, sheme
s udaljenim ciklonima preferiraju se,
posebno pri niskim performansama
odjeljak za sol.
Hranjivo
voda ulazi u bubanj, koji služi
čisti pretinac. Ispraznite vodu iz
bubanj ulazi u ciklone, za koje
ova voda je hranjiva. Ciklon
ima zaseban cirkulacijski krug i
isporučuje paru u bubanj kotla. Para prolazi
kroz uređaj za odvajanje
pretinac i dodatno očišćen.
Provodi se kontinuirano čišćenje
samo od ciklone, ako je ima. Na
postupno smanjenje isparavanja
gubitak topline s puhanjem i povećava
kvaliteta pare
Učinkovitost
stepenasto isparavanje raste sa
povećanje broja faza isparavanja,
međutim, to se povećava s povećanjem broja
koraci blijedi. Najveći
distribucija dobila dva- i
sheme u tri koraka. U isto vrijeme, drugi
može se urediti stupanj isparavanja
bilo unutar bubnja ili izvan njega - unutra
prijenosni cikloni. U tri faze
shema, obično prva i druga faza
izvoditi u bubnju, a treći - u
prijenosni ciklon.
stupio
isparavanje poboljšava čistoću
pare zadane kvalitete hranjivih tvari
vode i zadane vrijednosti pročišćavanja. To
također omogućuje dobivanje zadovoljavajućeg
čistoća pare s nižom vodom
kvalitetu, što ga čini lakšim i jeftinijim
tretman vode. Postupno isparavanje
također poboljšava ekonomiju
parnoturbinsko postrojenje zbog
smanjenje puhanja bez primjetnog
smanjenje kvalitete pare.
Isparljive površine kotla
Ranije je navedeno da su glavni elementi kotla: evaporativne grijaće površine (zidne cijevi i kotlovski snop); pregrijač s regulatorom pregrijavanja pare; ekonomajzer vode, grijač zraka i uređaji za promaju.
Površine grijanja koje generiraju paru (isparavanje) razlikuju se jedna od druge u kotlovima različitih sustava, ali se, u pravilu, nalaze uglavnom u komori za izgaranje i percipiraju toplinu zračenjem - zračenjem. To su zaslonske cijevi, kao i konvektivni (kotlovski) snop instaliran na izlazu iz peći malih kotlova (slika 7.15).
Riža. 7.15. Raspored evaporativnih površina kotlovske jedinice bubnja:
- 1 — kontura obloge ložišta; 2, 3,4— bočne ploče zaslona; 5 - prednji zaslon; 6 — kolektori zaslona i konvektivnih zraka; 7 - bubanj;
- 8 - feston; 9 — konvektivna zraka; 10— stražnji zaslon
Zasloni kotlova s prirodnom cirkulacijom, koji rade pod vakuumom u peći, izrađeni su od glatkih cijevi (glatkocijevni zasloni) unutarnjeg promjera 40-60 mm. Zasloni su niz vertikalnih cijevi za podizanje povezanih međusobno paralelno kolektorima (vidi sliku 7.15). Razmak između cijevi je obično 4-6 mm. Neke sitaste cijevi su umetnute izravno u bubanj i nemaju gornje razdjelnike. Svaka ploča sita, zajedno s dovodnim cijevima postavljenim izvan obloge peći, tvori neovisni cirkulacijski krug.
Cijevi stražnjeg zaslona na mjestu izlaza produkata izgaranja iz peći uzgajaju se u 2-3 reda. Ovo pražnjenje cijevi naziva se kićenje. Omogućuje vam povećanje poprečnog presjeka za prolaz plinova, smanjenje njihove brzine i sprječava začepljenje praznina između cijevi česticama rastaljenog pepela koje su se stvrdnule tijekom hlađenja i iznijele plinovima iz peći.
U generatorima pare velike snage, osim zidnih, ugrađeni su dodatni zasloni koji dijele peć u zasebne odjeljke (slika 7.16). Ovi zasloni su osvijetljeni bakljama s dvije strane i nazivaju se dvostrukim svjetlom. Oni percipiraju dvostruko više topline od zidnih. Dvostruki svjetlosni zasloni, povećanjem ukupne apsorpcije topline u peći, omogućuju smanjenje njezinih dimenzija.
Riža. 7.16. Postavljanje sita u poprečni presjek peći:
- 1 - prednji zaslon; 2 — bočni zasloni; 3 — stražnji zaslon;
- 4 — zaslon s dva svjetla; 5 - plamenici; 6 — obris obloge peći
