Téma3. Kotlové cesty. Rozloženie kotla. Klasifikácia a označenie parných a teplovodných kotlov
Palivové, para-vodné, vzduchové, plynové dráhy a cesta
odstraňovanie popola a trosky; schematický diagram paro-vodnej cesty bubnového kotla s
prirodzený, viacnásobný nútený obeh a priamy tok;
Schematický diagram cesty plyn-vzduch kotla s vyváženým ťahom.
Rozloženie kotla (P-, T-, U-tvar, trojcestný, vežový). Klasifikácia KA
(podľa účelu, vydaného pracovného orgánu, relatívneho miesta
produkty spaľovania a pracovnej tekutiny, podľa spôsobu vytvárania pohybu pracovnej tekutiny,
podľa tlaku vytvorenej pary, podľa spôsobu inštalácie). Označenie pary a
teplovodné kotly.
Potrubie kotlovej jednotky
Hlavné cesty kotla sú palivo, para, vzduch,
cesta odstraňovania plynu a popola.
palivo trakt - komplex
prvky, v ktorých sa dodávajú, spracovávajú (drvenie, mletie,
vykurovanie a pod.), dopravu a dodávku paliva do spaľovacej komory na
spálenie.
Cesta tuhého paliva zahŕňa: drviace zariadenie, dopravníky,
bunker drveného paliva, uhoľný mlyn a prašné potrubia.
Cesta kvapalného paliva zahŕňa: vypúšťacie zariadenie, nádrže na
skladovacie, hrubé a jemné mechanické čistiace filtre, prečerpávacie čerpadlá,
ohrievače vykurovacieho oleja, meracie prístroje (tlak, prietok, teplota).
Dráha plynného paliva pozostáva z kontrolného bodu plynu,
ktorá obsahuje regulátor tlaku plynu, bezpečnostné armatúry, filter
mechanické čistenie, meracie prístroje (tlak, prietok, teplota) a
atď. a plynovody.
para-voda trakt je systém v sérii
vrátane prvkov zariadenia, v ktorom sa napájacia voda pohybuje,
zmes para-voda, nasýtená a prehriata para (na kotloch s prehriatou parou)
(obr. 3.1).
Ryža. 3.1. Schematický diagram cesty pary a vody kotla: a –
bubon s prirodzenou cirkuláciou; b - bubon s opakovaným
nútený obeh; v —
priamy tok; 1 - napájacie čerpadlo; 2
– ekonomizér vody; 3 - bubon; 4 - zvodové rúry; 5 - zberač; 6 -
zdvíhacie potrubia odparovacej vykurovacej plochy; 7 - prehrievač; osem -
obehové čerpadlo; I - kŕmna voda; II - prehriata para.
Dráha pary a vody bubnového kotla vo všeobecnosti zahŕňa: ekonomizér,
výstupné potrubie (spojenie ekonomizéra s kotlovým telesom), bubon, zvody
potrubia a spodné rozvody, sitové rúry dymovodu (zdvíhacie
potrubia), prehrievač.
Podľa typu paro-vodnej cesty sa rozlišujú bubnové (v ktorých pohyb
(cirkulácia) vody prebieha v uzavretom okruhu (horný bubon - spúšťacie (neohrievané potrubia) - spodný bubon (kolektor) - sito (ohrievané potrubia) - horný bubon)) a prietokových kotloch.
Vzduch trakt - komplex
prvky zariadenia na príjem atmosférického (studeného) vzduchu, jeho
vykurovanie, doprava a prívod do spaľovacej komory. vzduchová cesta
obsahuje: box studeného vzduchu, ventilátor, ohrievač vzduchu
(vzduchová strana), teplovzdušný box a horáky.
Dráha vzduchu (okrem nasávacieho potrubia) zvyčajne funguje pod
pretlak vytvorený ventilátorom.
Plyn trakt - komplex
prvky zariadenia, cez ktoré sa uskutočňuje pohyb produktov spaľovania
pred uvoľnením do atmosféry. Cesta plynu začína v spaľovacej komore, spaliny
postupne prejsť cez prehrievač (ak existuje),
ekonomizér, ohrievač vzduchu (plynová strana), zberač popola
(inštalovaný pri spaľovaní tuhého paliva) a následne odsávač dymu
cez komín do atmosféry.
Kód automatizácie procesov
Kotlová jednotka je technicky zložité zariadenie. Ako viacrozmerný objekt obsahuje mnoho riadiacich systémov. Pre spoľahlivú a ekonomickú prevádzku kotla je potrebné dodržať mnohé technologické parametre. Tieto hlavné parametre sú:
- Systém tepelného zaťaženia kotla:
- proces spaľovania v peci;
- prívod vzduchu do kotlovej pece;
- riedenie v peci;
- Systém riadenia teploty prehriatej pary;
- Systém riadenia dodávky kotla.
Riadiaci systém dodávky kotla | kód
Regulácia výkonu parného kotla sa vykonáva nasledujúcim spôsobom. Predpokladá sa, že maximálna povolená odchýlka hladiny vody v bubne je ±100 mm od priemernej hodnoty. Zníženie hladiny môže viesť k prerušeniu dodávky a chladenia vodovodných potrubí. Zvýšenie hladiny môže viesť k zníženiu účinnosti vnútrobubnových zariadení. Preplňovanie bubna a vrhanie častíc vody do turbíny môže spôsobiť vážne mechanické poškodenie rotora a lopatiek.
Trojimpulzný automatický riadiaci systém na dodávku vody do bubnového generátora pary
Regulačné schémy. Na základe požiadaviek na reguláciu hladiny vody v bubne musí automatický regulátor zabezpečiť stálosť priemernej hladiny bez ohľadu na zaťaženie kotla a iné rušivé vplyvy.voda a para. Túto úlohu vykonáva trojimpulzový ovládač.
Regulátor pohybuje ventilom, keď sa objaví signál o nerovnováhe medzi prietokmi napájacej vody Dpv a pary Dpp. Okrem toho pôsobí na polohu prívodného ventilu, keď sa hladina odchyľuje od nastavenej hodnoty. Takéto napájanie ACS, spájajúce princípy regulácie odchýlkou a rušením, je najrozšírenejšie na výkonných bubnových kotloch.
Regulácia vodného režimu kotlovej jednotky | kód
Regulácia vodného režimu bubnového parného kotla
Chemické zloženie vody cirkulujúcej v bubnových kotloch má významný vplyv na trvanie ich nepretržitých a neopravárenských spoločností. Hlavnými ukazovateľmi kvality kotlovej vody sú celkový obsah solí a nadmerná koncentrácia fosforečnanov. Udržiavanie celkového obsahu solí v kotlovej vode v normálnom rozsahu sa vykonáva pomocou kontinuálneho a periodického fúkania z bubna do špeciálnych expandérov. Straty vody kotla s odluhom sú realizované napájacou vodou v množstve určenom hladinou vody v bubne. Nepretržité odkalovanie je riadené ovládaním regulátora na riadiacom ventile v odkalovacom potrubí. Okrem korekčného signálu pre salinitu prijíma vstup PI-regulátora 2 signál pre prietok odkalenej vody Dpr a signál pre prietok pary Dpp. Signál prietoku pary sa posiela do prietokomeru 3, ktorého elektromechanický integrátor sa používa ako pulzátor, ktorý pôsobí cez štartovacie zariadenie 4 na zapnutie a vypnutie piestového fosfátového čerpadla 6.
Rám kotla s rebríkmi a servisnými plošinami
rám - kovová konštrukcia stĺpov, nosníkov a väzieb, ktoré sú inštalované na základoch a sú určené na pripojenie a upevnenie prvkov kotla.
Rám je kovová konštrukcia určená na inštaláciu bubnov a upevnenie všetkých vykurovacích plôch, obloženia, plošín, schodísk a iných častí a konštrukcií kotla.
Rám kotla strednej veľkosti pozostáva zo zvislých stĺpov inštalovaných na základoch, nosných a pomocných vodorovných nosníkov, väzníkov a spojovacích priečnikov. Hlavné prvky rámu sa spravidla vyberajú z muriva a zahrievanie jeho prvkov nie je povolené nad 70 ° C.
Pre pohodlnú a bezpečnú údržbu kotla musia byť jeho armatúry a armatúry namontované natrvalo schody a plošiny z ohňovzdorných materiálov, vybavené kovovým zábradlím.
Kovové plošiny a schody môžu byť vyrobené:
- a) z vlnitého oceľového plechu alebo z plechov s nehladkým povrchom získaných zváraním alebo iným spôsobom;
- b) z voštinovej alebo pásovej ocele (na okraj) s veľkosťou ôk najviac 12 cm2;
- c) z plechov z ťahokovu.
Je zakázané používať hladké plošiny a schodíky, ako aj ich výrobu z tyčovej (okrúhlej) ocele.
Rebríky s výškou viac ako 1,5 m, určené na systematickú údržbu zariadení, musia mať uhol sklonu k horizontále najviac 50 stupňov.
Rozmery schodov musia byť: na šírku - najmenej 600 mm, na výšku medzi schodmi - nie viac ako 200 mm a na šírku schodov - najmenej 80 mm. Schody by mali mať odpočívadlá každé 3-4 m na výšku.
Šírka plošín určených na údržbu armatúr, prístrojových a ovládacích zariadení musí byť najmenej 800 mm a zvyšok plošín - najmenej 600 mm.
Vertikálna vzdialenosť od obslužných plošín zariadení na indikáciu vody k stredu stien signalizácie vody musí byť najmenej 1 m a najviac 1,5 m.
Plošiny a horná časť obloženia kotlov, z ktorých sa vykonáva údržba, musia mať kovové zábradlie s výškou najmenej 0,9 m s priebežným opláštením pozdĺž dna do výšky najmenej 100 mm.
Nosné konštrukcie kotla sú jeho najdôležitejšími prvkami, zaisťujúcimi bezpečnosť prevádzky. Preto je potrebné sledovať ich bezpečnosť, vykonávať včasné opravy, aby sa zabránilo zahrievaniu nosníkov a najmä stĺpov, kolapsu muriva.
bubnové kotly
Cirkulácia vody v bubnovom kotli s núteným obehom 1 Napájacie čerpadlo 2 Ekonomizér 3 Zdvíhacie potrubie 4 Zvodné potrubie 5 Bubon 6 Prehrievač 7 K turbíne 8 Obehové čerpadlo
Voda privádzaná do kotla podávacím čerpadlom (napríklad parným vstrekovačom) po prechode ekonomizérom vstupuje do bubna (umiestneného v hornej časti kotla), z ktorého pôsobením gravitácie (v kotloch s prirodzenou cirkulácia), vstupuje do nevyhrievaných zvislých potrubí a potom do vyhrievaných zdvíhacích potrubí, kde dochádza k odparovaniu (stúpajúce a klesajúce potrubia tvoria cirkulačný okruh). Vzhľadom na to, že hustota zmesi pary a vody v sitových rúrkach je menšia ako hustota vody v zvodných rúrkach, zmes pary a vody stúpa cez sitové rúrky do bubna. Rozdeľuje zmes pary a vody na paru a vodu. Voda opäť vstupuje do zvodových potrubí a nasýtená para ide do prehrievača. V kotloch s prirodzenou cirkuláciou je frekvencia cirkulácie vody pozdĺž cirkulačného okruhu od 5 do 30 krát.
Kotly s núteným obehom sú vybavené čerpadlom, ktoré vytvára tlak v cirkulačnom okruhu. Mnohonásobnosť obehu je 3-10 krát. Kotly s núteným obehom na území postsovietskeho priestoru nedostali distribúciu.
Bubnové kotly pracujú pri nižšom ako kritickom tlaku.
Klasifikačný kód
Podľa dohody:
- Výkonové parné kotly – určené na výrobu pary používanej v parných turbínach.
- Priemyselné parné kotly – vyrábajú paru pre technologické potreby, takzvané „priemyselné parogenerátory“.
- Rekuperačné kotly – využívajú druhotné energetické zdroje na výrobu pary – tepla horúcich plynov vznikajúcich v technologickom cykle. Energetické kotly na odpadové teplo ako súčasť CCGT využívajú teplo výfukových plynov plynových turbín.
Podľa relatívneho pohybu teplovýmenných médií (splodiny, voda a para) možno parné kotly rozdeliť do dvoch skupín:
- plynové (žiarurovkové, dymovinové) kotly
- kotly na vodu
Vodotrubné kotly založené na princípe pohybu vody a zmesi pary a vody
rozdelené na:
- bubnovanie (s prirodzeným ruen a nútený obeh: pri jednom prechode cez odparovacie plochy sa odparí len časť vody, zvyšok sa vráti do bubna a opakovane prechádza plochami)
- prietokový (médium medzi vstupom a výstupom kotla sa pohybuje postupne bez návratu)
Vo vodno-trubkových parogenerátoroch sa voda a zmes pary a vody pohybuje vo vnútri potrubia a spaliny obmývajú potrubie zvonku. V Rusku v 20. storočí sa prevažne používali Šuchovove kotly na vodu. V plynových potrubiach sa naopak spaliny pohybujú vo vnútri potrubia a chladiaca kvapalina obmýva potrubia zvonku.
Zápis | kód
Typ-D-P-T-FOH
- Typ
- Pr - s núteným obehom (voda z bubna sa dodáva na odparovacie plochy špeciálnymi čerpadlami);
- Prp - s núteným obehom a medziprehrievaním pary;
- E - s prirodzenou cirkuláciou (pod vplyvom rozdielu v hustotách vody a pary);
- Ep - s prirodzenou cirkuláciou a stredným prehrievaním pary;
- P - priamy tok;
- Pp - priamoprúdový s medziprehrievaním pary;
- K - s kombinovanou cirkuláciou (prirodzená na niektorých povrchoch, nútená na iných);
- Kp - s kombinovanou cirkuláciou a medzidohrevom pary.
- D
- Výkon pary kotla, t/h.
- P
- Tlak na výstupe z kotla, MPa (predtým často uvádzaný v kgf / cm²)
- T
- Výstupná teplota kotla, °C (neuvedené pre kotly vyrábajúce nasýtenú paru). Ak sa teplota po opätovnom ohreve líši od teploty primárnej pary, je to označené zlomkom.
- F
- Druh paliva (ak pec nie je vrstvená):
- K - uhlie a semi-antracit (chudé uhlie);
- A - antracit, antracitové jemné častice (kal);
- B - hnedé uhlie, lignity;
- C - bridlice;
- M - vykurovací olej;
- G - zemný plyn;
- O - odpad, odpadky;
- D - iné druhy paliva.
- O
- Typ pece (neuvedené pre plynový olej, okrem „B“):
- T - komorová pec s odstraňovaním pevnej trosky;
- Zh - komorová pec s odstraňovaním kvapalnej trosky;
- R - vrstvené ohnisko (rošt);
- B - vírivá pec;
- C - cyklónová pec;
- Ф - pec s vriacim (fluidným) lôžkom (stacionárne a cirkulujúce);
- A - iné typy krbov, vrátane dvojzónových.
- H
- "H", ak je kotol pod tlakom.
Parametre kotla, ak je to možné, sa vyberajú podľa štandardného rozsahu. Po označení podľa GOST môže byť výrobná značka napísaná v zátvorkách, napríklad E-75-3.9-440BT (BKZ-75-39FB).
38 Prečo je schéma postupného odparovania s externým cyklónom lepšia ako s prepážkou inštalovanou vo vnútri bubna.
stupňovaný
odparovanie je to vo vode
objemu kotlového telesa, vznikajú zóny
s rôznym obsahom soli v kotle
voda. To sa dosiahne oddelením
objem vody kotlového telesa s jeho
vykurovacie plochy do jednotlivých
priehradky. Vykonáva sa nepretržité čistenie
z oddelenia s najvyššou slanosťou,
a výber pary s najmenším. Horná
bubon je rozdelený prepážkou
otvor (prepadové potrubie) pre dvoch
priehradka - čistá a slaná. Výživný
voda vstupuje do čistej priehradky a soľ
napájané z čistej priehradky cez
prepadové potrubie. V čistej priehradke
asi 80% pary vzniká v soli
dvadsať percent. Preto od čistého po fyziologický roztok
oddelení prijíma 20 % kotlovej vody, ktorá
lebo čistá priehradka je očista.
Preto vyčistite priehradku
prebieha bez tepelných strát,
zabezpečenie nízkej slanosti
kotlová voda v ňom.
nevyhnutné
nevýhodou je možnosť
spätný tok vody do čistej priehradky
s „pomalým“ obehom. Na elimináciu
tento nedostatok sa uplatňuje postupne
odparovanie so vzdialenými cyklónmi, ktoré
sú soľné priehradky (DKVR-20). o
použitie vzdialených cyklónov v
ako rozdiel separačného objemu
je možné zvoliť úrovne v priehradkách
postačujúce v podmienkach prevencie
spätný tok vody. Preto schémy
uprednostňujú sa vzdialené cyklóny,
najmä pri nízkom výkone
priehradka na soľ.
Výživný
voda vstupuje do bubna, ktorý slúži
čistá priehradka. Vyčistite vodu z
bubon vstupuje do cyklónov, pre ktoré
táto voda je výživná. Cyklón
má samostatný cirkulačný okruh a
dodáva paru do kotlového telesa. Para prechádza
cez separačné zariadenie
priehradky a ďalej čistiť.
Vykonáva sa nepretržité čistenie
iba z cyklónu, ak existuje. o
postupné znižovanie odparovania
tepelné straty pri odkalovaní a zvyšujú sa
kvalita pary
Efektívnosť
postupné vyparovanie sa zvyšuje s
zvýšenie počtu stupňov odparovania,
toto sa však zvyšuje so zvyšujúcim sa počtom
kroky miznú. Najväčší
distribúcia dostala dvoj- a
trojstupňové schémy. Zároveň druhý
možno usporiadať stupeň odparovania
buď vo vnútri bubna alebo mimo neho - dovnútra
prenosné cyklóny. V trojstupňovom
schémy, zvyčajne prvej a druhej etapy
vykonávať v bubne, a tretí - v
prenosný cyklón.
stupňovaný
odparovanie zlepšuje čistotu
para pri danej nutričnej kvalite
vody a danej hodnoty čistenia. to
tiež umožňuje získať uspokojivé
čistota pary s nižšou vodou
kvalita, vďaka čomu je to jednoduchšie a lacnejšie
úprava vody. Postupné odparovanie
zlepšuje aj ekonomiku
parná turbína kvôli
zníženie odluhu bez znateľného
zníženie kvality pary.
Odparovacie plochy kotla
Už skôr bolo uvedené, že hlavnými prvkami kotla sú: odparovacie vykurovacie plochy (stenové rúrky a zväzok kotla); prehrievač s regulátorom prehriatia pary; ekonomizér vody, ohrievač vzduchu a odsávacie zariadenia.
Výhrevné plochy generujúce paru (odparovacie) sa v kotloch rôznych systémov navzájom líšia, ale spravidla sa nachádzajú hlavne v spaľovacej komore a teplo vnímajú sálaním - sálaním. Sú to sitové rúry, ako aj konvekčný (kotlový) zväzok inštalovaný na výstupe z pece malých kotlov (obr. 7.15).
Ryža. 7.15. Rozloženie odparovacích plôch jednotky bubnového kotla:
- 1 — obrys obloženia ohniska; 2, 3,4— bočné panely obrazovky; 5 - predná obrazovka; 6 — clonové a konvekčné kolektory; 7 - bubon;
- 8 - festón; 9 — konvekčný lúč; 10— zadná obrazovka
Sitá kotlov s prirodzenou cirkuláciou, pracujúcich pod vákuom v peci, sú vyrobené z hladkých rúrok (hladkorúrkové sitá) s vnútorným priemerom 40-60 mm. Sitá sú sériou vertikálnych zdvíhacích rúrok spojených paralelne navzájom kolektormi (pozri obr. 7.15). Medzera medzi rúrkami je zvyčajne 4-6 mm. Niektoré sitové rúry sú vložené priamo do bubna a nemajú horné rozdeľovače. Každý panel sít spolu so zvodmi umiestnenými mimo výmurovky pece tvorí samostatný cirkulačný okruh.
Rúry zadnej clony v mieste výstupu produktov spaľovania z pece sú chované v 2-3 radoch. Toto vypúšťanie potrubí je tzv lemovanie. Umožňuje vám zväčšiť prierez pre prechod plynov, znížiť ich rýchlosť a zabrániť upchávaniu medzier medzi rúrkami časticami roztaveného popola, ktoré stvrdli počas chladenia a vynášali plyny z pece.
Vo vysokovýkonných parných generátoroch sú okrem nástenných inštalované ďalšie sitá, ktoré rozdeľujú pec na samostatné oddelenia (obr. 7.16). Tieto obrazovky sú osvetlené baterkami z dvoch strán a nazývajú sa dvojité svetlo. Vnímajú dvakrát viac tepla ako nástenné. Clony s dvojitým svetlom, zvýšením celkovej absorpcie tepla v peci, umožňujú zmenšiť jej rozmery.
Ryža. 7.16. Umiestnenie sitiek v priereze pece:
- 1 - predná obrazovka; 2 — bočné obrazovky; 3 — zadná obrazovka;
- 4 — obrazovka s dvoma svetlami; 5 - horáky; 6 — obrys obloženia pece
