Temat3. Ścieżki kotłowe. Układ kotła. Klasyfikacja i oznaczenie kotłów parowych i kotłów ciepłej wody
Paliwo, para-woda, powietrze, ścieżki i ścieżka gazu
usuwanie popiołu i żużla; schemat ideowy drogi parowo-wodnej kotła walczakowego z
naturalny, wielokrotny obieg wymuszony i przepływ bezpośredni;
Schemat ideowy drogi gaz-powietrze kotła przy zrównoważonym ciągu.
Układ kotła (P-, T-, U-kształtny, trójdrożny, wieżowy). Klasyfikacja KA
(według celu, wydanego organu roboczego, względnej lokalizacji)
produkty spalania i płyn roboczy, zgodnie z metodą tworzenia ruchu płynu roboczego,
zgodnie z ciśnieniem wytwarzanej pary, zgodnie z metodą instalacji). Oznaczenie pary i
kotły ciepłej wody.
Kanały jednostki kotłowej
Główne ścieżki kotła to paliwo, para, powietrze,
droga usuwania gazu i popiołu.
paliwo trakt - złożony
elementy w których dostawa, obróbka (kruszenie, mielenie,
ogrzewanie, itp.), transport i doprowadzenie paliwa do komory spalania na
spopielanie.
Tor paliwa stałego obejmuje: urządzenia kruszące, przenośniki,
kruszony bunkier paliwowy, młyn węglowy i rurociągi pyłowe.
Ścieżka paliwa płynnego obejmuje: urządzenie spustowe, zbiorniki na
filtry magazynowe, zgrubne i doczyszczanie mechaniczne, pompy transferowe,
podgrzewacze oleju opałowego, przyrządy pomiarowe (ciśnienie, przepływ, temperatura).
Ścieżka paliwa gazowego składa się z punktu kontroli gazu,
w skład którego wchodzi reduktor ciśnienia gazu, złączki zabezpieczające, filtr
czyszczenie mechaniczne, przyrządy pomiarowe (ciśnienie, przepływ, temperatura) i
itp. oraz gazociągi.
para-woda trakt to system szeregowy
zawiera elementy wyposażenia, w których porusza się woda paszowa,
mieszanina para wodna, para nasycona i przegrzana (na kotłach z parą przegrzaną)
(rys. 3.1).
Ryż. 3.1. Schemat ideowy drogi parowo-wodnej kotła: a –
bęben z naturalnym obiegiem; b - bęben z powtórzeniem
wymuszony obieg; v —
przepływ bezpośredni; 1 - pompa zasilająca; 2
– ekonomizer wody; 3 - bęben; 4 - rury spustowe; 5 - kolektor; 6 -
rury podnoszące wyparnej powierzchni grzewczej; 7 - przegrzewacz; osiem -
pompa obiegowa; ja - woda zasilająca; II - para przegrzana.
Droga parowo-wodna kotła bębnowego obejmuje zazwyczaj: ekonomizer,
rury wylotowe (łączące ekonomizer do walczaka kotła), bęben, rury opadowe
rury i rozdzielacze dolne, rury ekranu spalin (podnoszenie
rury), przegrzewacz.
W zależności od rodzaju drogi parowo-wodnej rozróżnia się bębnowe (w których ruch)
(obieg) wody występuje w obiegu zamkniętym (górny bęben - opuszczanie (rury nieogrzewane) - dolny bęben (kolektor) - przesiewacz (ogrzewane rury) - bęben górny)) oraz w kotłach jednoprzelotowych.
Powietrze trakt - złożony
elementy wyposażenia do odbioru powietrza atmosferycznego (zimnego), jego
ogrzewanie, transport i doprowadzenie do komory spalania. droga powietrza
zawiera: skrzynkę zimnego powietrza, dmuchawę, nagrzewnicę powietrza
(strona powietrza), komora gorącego powietrza i palniki.
Ścieżka powietrza (z wyjątkiem kanału wlotowego) zwykle działa pod
nadciśnienie wytwarzane przez dmuchawę.
Gaz trakt - złożony
elementy wyposażenia, przez które odbywa się ruch produktów spalania
przed wypuszczeniem do atmosfery. Droga gazu zaczyna się w komorze spalania, spaliny
kolejno przechodzić przez przegrzewacz (jeśli występuje),
ekonomizer, nagrzewnica powietrza (strona gazowa), popielnik
(montowany przy spalaniu paliw stałych) a następnie wyciąg dymu
przez komin do atmosfery.
Kod automatyzacji procesu
Kocioł jest urządzeniem złożonym technicznie. Jako obiekt wielowymiarowy zawiera wiele systemów sterowania. Niezawodna i ekonomiczna praca kotła wymaga zachowania wielu parametrów technologicznych. Te główne parametry to:
- System obciążenia cieplnego kotła:
- proces spalania w piecu;
- dopływ powietrza do paleniska kotła;
- rozrzedzenie w piecu;
- System kontroli temperatury pary przegrzanej;
- Układ sterowania zasilaniem kotła.
Układ sterowania zasilaniem kotła | kod
Regulacja mocy kotła parowego odbywa się w następujący sposób. Przyjmuje się, że maksymalne dopuszczalne odchylenie poziomu wody w bębnie wynosi ±100 mm od wartości średniej. Spadek poziomu może prowadzić do zakłóceń w dostawie i chłodzeniu rur wodociągowych. Podwyższenie poziomu może prowadzić do zmniejszenia skuteczności urządzeń wewnątrzbębnowych. Przeładowanie bębna i wrzucenie cząstek wody do turbiny może spowodować poważne uszkodzenia mechaniczne jej wirnika i łopatek.
Trzypulsowy automatyczny system sterowania doprowadzeniem wody do bębnowej wytwornicy pary
Systemy regulacji. W oparciu o wymagania dotyczące regulacji poziomu wody w bębnie, automatyczny regulator musi zapewnić stałość średniego poziomu niezależnie od obciążenia kotła i innych zakłócających wpływów woda i para. Zadanie to realizowane jest przez trójpulsowy sterownik.
Regulator porusza zaworem, gdy pojawia się sygnał nierównowagi pomiędzy natężeniem przepływu wody zasilającej Dpv i pary Dpp. Dodatkowo oddziałuje na położenie zaworu zasilającego, gdy poziom odbiega od ustawionej wartości. Takie zasilanie ACS, łączące zasady regulacji przez odchylenie i zakłócenia, jest najczęściej stosowane w kotłach bębnowych o dużej mocy.
Regulacja reżimu wodnego kotła | kod
Regulacja reżimu wodnego bębnowego kotła parowego
Skład chemiczny wody krążącej w kotłach walcowych ma istotny wpływ na czas ich nieprzerwanej i nieremontowej działalności. Głównymi wskaźnikami jakości wody kotłowej są całkowita zawartość soli oraz nadmierne stężenie fosforanów. Utrzymanie całkowitej zawartości soli w wodzie kotłowej w normalnym zakresie odbywa się za pomocą ciągłego i okresowego przedmuchu z bębna do specjalnych rozprężarek. Straty wody kotłowej z odmulaniem realizowane są wodą zasilającą w ilości określonej przez poziom wody w bębnie. Odsalanie ciągłe jest sterowane poprzez uruchomienie regulatora na zaworze regulacyjnym w linii odsalania. Oprócz sygnału korygującego zasolenie, na wejście regulatora PI 2 odbierany jest sygnał o natężeniu przepływu wody odsalania Dpr oraz sygnał o natężeniu przepływu pary Dpp. Sygnał przepływu pary jest podawany do przepływomierza 3, którego integrator elektromechaniczny służy jako impulsator, działający przez urządzenie rozruchowe 4 w celu włączania i wyłączania tłokowej pompy fosforanowej 6.
Rama kotła z drabinami i podestami obsługowymi
ramka - metalowa konstrukcja słupów, belek i ściągów, które są montowane na fundamencie i służą do łączenia i mocowania elementów kotła.
Rama to metalowa konstrukcja przeznaczona do montażu na nim bębnów i mocowania wszystkich powierzchni grzewczych, okładzin, podestów, schodów oraz innych części i konstrukcji kotła.
Rama kotła średniej wielkości składa się z pionowych słupów montowanych na fundamencie, podpierających i pomocniczych belek poziomych, kratownic i poprzeczek łączących. Główne elementy ramy są z reguły wyjmowane z muru, a nagrzewanie jej elementów jest niedopuszczalne powyżej 70 C.
Aby zapewnić wygodną i bezpieczną konserwację kotła, jego armatura musi być zamontowana na stałe schody i platformy z materiałów ognioodpornych, wyposażone w metalowe balustrady.
Podesty metalowe i stopnie schodów można wykonać:
- a) z blachy stalowej falistej lub z blach o nierównej powierzchni uzyskanej przez spawanie lub w inny sposób;
- b) ze stali o strukturze plastra miodu lub taśmy (na krawędź) o rozmiarze oczek nie większym niż 12 cm2;
- c) z siatek cięto-ciągnionych.
Zabronione jest stosowanie gładkich podestów i stopni oraz wykonywanie ich ze stali prętowej (okrągłej).
Drabiny o wysokości większej niż 1,5 m, przeznaczone do systematycznej konserwacji sprzętu, muszą mieć kąt nachylenia do poziomu nie większy niż 50 stopni.
Wymiary schodów muszą wynosić: szerokość - co najmniej 600 mm, wysokość między stopniami - nie więcej niż 200 mm, a szerokość stopni - co najmniej 80 mm. Schody powinny mieć spoczniki co 3-4 m wysokości.
Szerokość peronów przeznaczonych do konserwacji osprzętu, oprzyrządowania i urządzeń kontrolnych musi wynosić co najmniej 800 mm, a pozostałych peronów co najmniej 600 mm.
Odległość w pionie od pomostów obsługowych urządzeń wskazujących wodę do środka ścian wskazujących musi wynosić co najmniej 1 m i nie więcej niż 1,5 m.
Podesty i górna część okładziny kotłów, z których przeprowadzana jest konserwacja, muszą mieć metalowe poręcze o wysokości co najmniej 0,9 m z ciągłym poszyciem wzdłuż dna na wysokość co najmniej 100 mm.
Konstrukcje nośne kotła są jego najważniejszymi elementami, zapewniającymi bezpieczeństwo eksploatacji. Dlatego konieczne jest monitorowanie ich bezpieczeństwa, przeprowadzanie terminowych napraw, aby zapobiec nagrzewaniu się belek, a zwłaszcza słupów, zawaleniu się muru.
kotły bębnowe
Obieg wody w kotle walcowym z wymuszonym obiegiem 1 Pompa zasilająca 2 Ekonomizer 3 Rury podnoszące 4 Rury spustowe 5 Bęben 6 Przegrzewacz 7 Do turbiny 8 Pompa cyrkulacyjna
Woda dostarczana do kotła za pomocą pompy zasilającej (na przykład wtryskiwacza pary), po przejściu przez ekonomizer, wchodzi do bębna (umieszczonego w górnej części kotła), z którego pod działaniem grawitacji (w kotłach z naturalnym cyrkulacji), wchodzi do nieogrzewanych rur spustowych, a następnie do ogrzewanych rur podnoszących, gdzie następuje parowanie (rury wznoszące i opadające tworzą obwód cyrkulacyjny). Ze względu na to, że gęstość mieszanki parowo-wodnej w rurach sitowych jest mniejsza niż gęstość wody w rurach spustowych, mieszanina parowo-wodna unosi się przez rury sitowe do bębna. Rozdziela mieszaninę pary i wody na parę i wodę. Woda wraca do rur spustowych, a para nasycona trafia do przegrzewacza. W kotłach z naturalnym obiegiem częstotliwość obiegu wody w obiegu cyrkulacyjnym wynosi od 5 do 30 razy.
Kotły z wymuszonym obiegiem wyposażone są w pompę wytwarzającą ciśnienie w obiegu cyrkulacyjnym. Wielość krążenia wynosi 3-10 razy. Kotły z wymuszonym obiegiem na terenie przestrzeni poradzieckiej nie otrzymały dystrybucji.
Kotły bębnowe działają pod ciśnieniem niższym niż krytyczne.
Kod klasyfikacyjny
Po wcześniejszym umówieniu:
- Kotły parowe energetyczne - przeznaczone do wytwarzania pary stosowanej w turbinach parowych.
- Kotły parowe przemysłowe - wytwarzają parę na potrzeby technologiczne tzw. „wytwornice pary przemysłowej”.
- Kotły odzysknicowe - wykorzystują wtórne zasoby energii do produkcji pary - ciepła gorących gazów powstających w cyklu technologicznym. Energetyczne kotły odzysknicowe w ramach CCGT wykorzystują ciepło spalin z turbin gazowych.
Zgodnie z względnym ruchem mediów wymiany ciepła (spaliny, woda i para) kotły parowe można podzielić na dwie grupy:
- kotły gazowo-rurowe (płomieniówkowe, spalinowe)
- kotły wodnorurowe
Kotły wodnorurowe oparte na zasadzie ruchu mieszaniny wody i pary z wodą
podzielony na:
- bębnienie (z naturalną ruen i obieg wymuszony: w jednym przejściu przez powierzchnie odparowujące tylko część wody odparowuje, reszta wraca do bębna i przechodzi przez powierzchnie wielokrotnie)
- jednorazowy (medium między wlotem a wylotem kotła porusza się sekwencyjnie bez powrotu)
W wodnorurkowych wytwornicach pary woda i mieszanina parowo-wodna przemieszczają się wewnątrz rur, a spaliny myją rury z zewnątrz. W Rosji w XX wieku używano głównie kotłów wodnorurowych Szuchowa. Natomiast w rurach gazowych spaliny przemieszczają się wewnątrz rur, a płyn chłodzący myje rury z zewnątrz.
Notacja | kod
Typ-D-P-T-FOH
- Typ
- Pr - z wymuszonym obiegiem (woda z bębna jest dostarczana na powierzchnie parowania za pomocą specjalnych pomp);
- Prp - z wymuszonym obiegiem i pośrednim przegrzaniem pary;
- E - z naturalną cyrkulacją (pod wpływem różnicy gęstości wody i pary);
- Ep - z naturalną cyrkulacją i pośrednim przegrzaniem pary;
- P - przepływ bezpośredni;
- Pp - przepływ bezpośredni z pośrednim przegrzaniem pary;
- K - z cyrkulacją kombinowaną (naturalną na niektórych powierzchniach, wymuszoną na innych);
- Kp - z cyrkulacją kombinowaną i pośrednim dogrzewaniem pary.
- D
- Wydajność pary kotła, t/h.
- P
- Ciśnienie na wylocie kotła, MPa (wcześniej często podawane w kgf/cm²)
- T
- Temperatura na wylocie z kotła, °C (nie określono dla kotłów wytwarzających parę nasyconą). Jeśli temperatura po ponownym podgrzaniu różni się od temperatury pary pierwotnej, jest to wskazywane przez ułamek.
- F
- Rodzaj paliwa (jeśli palenisko nie jest warstwowe):
- K - węgiel i półantracyt (chudy węgiel);
- A - antracyt, drobny antracyt (szlam);
- B - węgiel brunatny, lignity;
- C - łupki;
- M - olej opałowy;
- G - gaz ziemny;
- O - odpady, śmieci;
- D - inne rodzaje paliwa.
- O
- Typ pieca (nie wskazany dla oleju napędowego, z wyjątkiem „B”):
- T - piec komorowy z odżużlaniem stałym;
- Zh - piec komorowy z ciekłym usuwaniem żużla;
- R - palenisko warstwowe (ruszt);
- B - piec wirowy;
- C - piec cyklonowy;
- Ф - piec ze złożem wrzącym (fluidalnym) (stacjonarnym i obiegowym);
- I - inne rodzaje palenisk, w tym dwustrefowe.
- h
- „H”, jeśli kocioł jest pod ciśnieniem.
Parametry kotła, jeśli to możliwe, dobierane są zgodnie z zakresem standardowym. Po oznaczeniu według GOST markę fabryczną można zapisać w nawiasach, na przykład E-75-3.9-440BT (BKZ-75-39FB).
38 Dlaczego schemat parowania etapowego z zewnętrznym cyklonem jest lepszy niż z przegrodą zainstalowaną wewnątrz bębna.
schodkowy
parowanie jest w wodzie
objętość walczaka, tworzone są strefy
o różnej zawartości soli w kotle
woda. Osiąga się to poprzez oddzielenie
objętość wodna walczaka wraz z
powierzchnie grzewcze na indywidualne
przegródki. Trwa ciągłe czyszczenie
z przedziału o największym zasoleniu,
a dobór pary przy najmniejszym. Górny
bęben jest podzielony przegrodą
otwór (rurka przelewowa) dla dwojga
komora - czysta i zasolona. Pożywny
woda dostaje się do czystego przedziału, a sól
zasilany z czystej komory przez
rura przelewowa. W czystym przedziale
około 80% pary powstaje w soli
dwadzieścia%. Dlatego od czystego do słonego
komora otrzymuje 20% wody kotłowej, co
dla czystego przedziału to czystka.
Dlatego oczyść komorę do czyszczenia
występuje bez strat ciepła,
zapewnienie niskiego zasolenia
w nim woda kotłowa.
Kluczowy
wadą jest możliwość
cofanie wody do czystej komory
z „powolnym” krążeniem. Do eliminacji
ta wada jest stosowana stopniowo
parowanie za pomocą zdalnych cyklonów, które
to przedziały na sól (DKVR-20). Na
zastosowanie zdalnych cyklonów w
jako różnica objętości separacji
możliwość wyboru poziomów w przedziałach
wystarczające w warunkach profilaktyki
wsteczny przepływ wody. Dlatego schematy
ze zdalnymi cyklonami są preferowane,
szczególnie przy niskiej wydajności
komora na sól.
Pożywny
woda dostaje się do bębna, który służy
czysty przedział. Usuń wodę z
bęben wchodzi do cyklonów, dla których
ta woda jest pożywna. Cyklon
ma oddzielny obwód cyrkulacyjny i
dostarcza parę do walczaka kotła. Przepustki parowe
przez urządzenie separujące
komora i dalej czyszczone.
Przeprowadzane jest ciągłe czyszczenie
tylko z cyklonu, jeśli taki istnieje. Na
stopniowe zmniejszanie parowania
straty ciepła z wydmuchami i wzrostami
jakość pary
Efektywność
stopniowe parowanie wzrasta wraz z
zwiększenie liczby etapów parowania,
jednak ten wzrost wraz ze wzrostem liczby
kroki zanikają. Największy
dystrybucja otrzymała dwu-i
trzystopniowe schematy. W tym samym czasie drugi
można ustawić etap parowania
wewnątrz bębna lub na zewnątrz - w
przenośne cyklony. W trzech etapach
schemat, zwykle pierwszy i drugi etap
występować w bębnie, a trzeci - w
przenośny cyklon.
schodkowy
parowanie poprawia czystość
para o danej jakości odżywczej
wody i danej wartości oczyszczania. To
umożliwia również uzyskanie satysfakcjonującej
czystość pary z niższą wodą
jakość, dzięki której jest łatwiej i taniej
uzdatnianie wody. Odparowywanie etapowe
poprawia również gospodarkę
elektrownia parowa z powodu
redukcja wydmuchu bez zauważalnego
obniżenie jakości pary.
Powierzchnie parujące kotła
Wcześniej zauważono, że głównymi elementami kotła są: wyparne powierzchnie grzewcze (rury ścienne i wiązka kotłowa); przegrzewacz z regulatorem przegrzania pary; ekonomizer wody, nagrzewnica powietrza i urządzenia ciągu.
Powierzchnie grzewcze wytwarzające parę (wyparne) różnią się od siebie w kotłach różnych systemów, ale z reguły znajdują się one głównie w komorze spalania i odbierają ciepło przez promieniowanie - promieniowanie. Są to rury ekranowe, a także wiązka konwekcyjna (kotłowa) zainstalowana na wylocie z paleniska małych kotłów (rys. 7.15).
Ryż. 7.15. Układ powierzchni wyparnych kotła bębnowego:
- 1 — kontur podszewki paleniska; 2, 3,4— panele ekranu bocznego; 5 - przedni ekran; 6 — kolektory ekranowe i konwekcyjne; 7 - bęben;
- 8 - girlanda; 9 — wiązka konwekcyjna; 10— tylny ekran
Sita kotłów z naturalnym obiegiem, pracujące w próżni w palenisku wykonane są z rur gładkich (sita gładkościenne) o średnicy wewnętrznej 40-60 mm. Ekrany to szereg pionowych rur podnoszących połączonych równolegle, połączonych ze sobą kolektorami (patrz rys. 7.15). Odstęp między rurami wynosi zwykle 4-6 mm. Niektóre rury sitowe są wkładane bezpośrednio do bębna i nie mają górnych kolektorów. Każdy panel sit wraz z rurami opadowymi umieszczonymi na zewnątrz obudowy pieca tworzy niezależny obieg cyrkulacyjny.
Rury tylnego ekranu w punkcie wyjścia produktów spalania z pieca są hodowane w 2-3 rzędach. To odprowadzanie rur nazywa się festonowanie. Pozwala na zwiększenie przekroju dla przepływu gazów, zmniejszenie ich prędkości i zapobiega zatykaniu szczelin między rurami przez roztopione cząstki popiołu, które stwardniały podczas chłodzenia i prowadzone przez gazy z pieca.
W wytwornicach pary dużej mocy oprócz naściennych instalowane są dodatkowe ekrany dzielące piec na osobne przedziały (rys. 7.16). Ekrany te są oświetlone pochodniami z dwóch stron i nazywane są podwójnym światłem. Odbierają dwa razy więcej ciepła niż te naścienne. Ekrany dwuświetlne, zwiększając całkowitą absorpcję ciepła w piecu, pozwalają na zmniejszenie jego gabarytów.
Ryż. 7.16. Umieszczenie sit w przekroju pieca:
- 1 - przedni ekran; 2 — ekrany boczne; 3 — tylny ekran;
- 4 — ekran z dwoma światłami; 5 - palniki; 6 — zarys wykładziny pieca
