Ämne 3. Pannvägar. Pannlayout. Klassificering och beteckning av ång- och varmvattenpannor
Bränsle, ånga-vatten, luft, gasvägar och väg
avlägsnande av aska och slagg; schematiskt diagram över ångvattenvägen för en trumpanna med
naturlig, multipel forcerad cirkulation och direktflöde;
Schematiskt diagram över pannans gas-luftväg med balanserat drag.
Pannlayout (P-, T-, U-formad, trevägs, torn). KA-klassificering
(efter syfte, av utfärdat arbetsorgan, efter relativ plats
förbränningsprodukter och arbetsvätska, enligt metoden för att skapa arbetsvätskans rörelse,
beroende på trycket från den genererade ångan, enligt installationsmetoden). Beteckning på ånga och
varmvattenpannor.
Pannenhetskanaler
Pannans huvudvägar är bränsle, ånga, luft,
gas- och askaborttagningsväg.
bränsle tarmkanalen - komplex
element i vilka tillförsel, bearbetning (krossning, malning,
uppvärmning etc.), transport och tillförsel av bränsle till förbränningskammaren för
förbränning.
Banan för fast bränsle inkluderar: krossutrustning, transportörer,
bunker för krossat bränsle, kolkvarn och stoftledningar.
Vätskebränslebanan inkluderar: en dräneringsanordning, tankar för
lagring, grov- och finmekaniska rengöringsfilter, överföringspumpar,
eldningsoljevärmare, mätinstrument (tryck, flöde, temperatur).
Den gasformiga bränslebanan består av en gaskontrollpunkt,
som inkluderar en gastrycksregulator, säkerhetsbeslag, ett filter
mekanisk rengöring, mätinstrument (tryck, flöde, temperatur) och
etc. och gasledningar.
ångvatten tarmkanalen är ett system i serie
inkluderade delar av utrustning där matarvatten rör sig,
ånga-vattenblandning, mättad och överhettad ånga (på pannor med överhettad ånga)
(Fig. 3.1).
Ris. 3.1. Schematiskt diagram över pannans ångvattenväg: a –
trumma med naturlig cirkulation; b - trumma med upprepad
påtvingad cirkulation; v —
direktflöde; 1 - matningspump; 2
– vattenförsörjare; 3 - trumma; 4 - stuprör; 5 - samlare; 6 -
lyftrör av evaporativ värmeyta; 7 - överhettare; åtta -
cirkulationspump; I - matningsvatten; II - överhettad ånga.
Ångvattenvägen för en trumpanna inkluderar vanligtvis: en ekonomisator,
utloppsrör (ansluter economizern till panntrumman), trumma, fallrör
rör och nedre fördelningsrör, rökgassilrör (lyft
rör), överhettare.
Beroende på typen av ångvattenväg särskiljs trumman (där rörelsen
(cirkulation) av vatten sker i en sluten krets (övre trumma - sänkning (ouppvärmda rör) - nedre trumma (kollektor) - skärm (uppvärmda rör) - övre trumma)) och engångspannor.
Luft tarmkanalen - komplex
delar av utrustning för att ta emot atmosfärisk (kall) luft, dess
uppvärmning, transport och tillförsel till förbränningskammaren. luftväg
innehåller: kallluftslåda, fläkt, luftvärmare
(luftsida), varmluftslåda och brännare.
Luftvägen (förutom insugningskanalen) arbetar vanligtvis under
övertryck utvecklat av en fläktfläkt.
Gas tarmkanalen - komplex
delar av utrustning genom vilka förbränningsprodukters förflyttning utförs
innan de släpps ut i atmosfären. Gasvägen börjar i förbränningskammaren, rökgaser
passera sekventiellt genom överhettaren (om någon),
economizer, luftvärmare (gassidan), askuppsamlare
(installeras vid förbränning av fast bränsle) och sedan matas rökutsugaren
genom skorstenen till atmosfären.
Processautomationskod
Pannenheten är en tekniskt komplex enhet. Som ett flerdimensionellt objekt innehåller det många kontrollsystem. Många tekniska parametrar måste upprätthållas för tillförlitlig och ekonomisk drift av pannan. Dessa huvudparametrar är:
- Pannans värmebelastningssystem:
- förbränningsprocess i ugnen;
- lufttillförsel till pannugnen;
- sällsynthet i ugnen;
- Överhettad ånga temperaturkontrollsystem;
- Styrsystem för panntillförsel.
Styrsystem för pannatillförsel | koden
Reglering av ångpannens effekt utförs på följande sätt. Det antas att den maximala tillåtna avvikelsen för vattennivån i trumman är ±100 mm från medelvärdet. En minskning av nivån kan leda till störningar i tillförsel och kylning av vattenledningar. Att öka nivån kan leda till en minskning av effektiviteten hos intratrumenheter. Att övermata trumman och kasta in vattenpartiklar i turbinen kan orsaka allvarliga mekaniska skador på dess rotor och blad.
Tre-puls automatiskt styrsystem för vattentillförsel av en trumma ånggenerator
Regleringssystem. Utifrån kraven för reglering av vattennivån i trumman ska den automatiska regulatorn säkerställa konstantheten av medelnivån oavsett pannans belastning och annan störande påverkan vatten och ånga. Denna uppgift utförs av en trepulsstyrenhet.
Regulatorn flyttar ventilen när en obalanssignal visas mellan flödeshastigheterna för matarvatten Dpv och ånga Dpp. Dessutom påverkar den tillförselventilens läge när nivån avviker från det inställda värdet. Sådan ACS-försörjning, som kombinerar principerna för reglering genom avvikelse och störning, används mest på kraftfulla trumpannor.
Reglering av pannenhetens vattensystem | koden
Reglering av vattenregimen för trumångpannan
Den kemiska sammansättningen av vattnet som cirkulerar i trumpannor har en betydande inverkan på varaktigheten av deras non-stop och non-reparation företag. De viktigaste indikatorerna på kvaliteten på pannvatten är den totala salthalten och överskottskoncentrationen av fosfater. Att hålla den totala salthalten i pannvatten inom det normala intervallet utförs med hjälp av kontinuerlig och periodisk blåsning från trumman till speciella expanderare. Pannvattenförluster vid nedblåsning utförs med matarvatten i den mängd som bestäms av vattennivån i trumman. Kontinuerlig nedblåsning styrs genom att manövrera regulatorn på en reglerventil i utblåsningsledningen. Utöver korrigeringssignalen för salthalt får ingången till PI-regulator 2 en signal för utblåsningsvattenflödet Dpr och en signal för ångflödet Dpp. Ångflödessignalen skickas till flödesmätaren 3, vars elektromekaniska integrator används som en pulsgivare, som verkar genom startanordningen 4 för att slå på och stänga av kolvfosfatpumpen 6.
Pannstomme med stegar och serviceplattformar
ram - en metallstruktur av pelare, balkar och band som är installerade på fundamentet och är utformade för att ansluta och fästa pannans element.
En ram är en metallkonstruktion utformad för att installera trummor på den och fästa alla värmeytor, foder, plattformar, trappor och andra delar och strukturer av pannan.
Ramen på en medelstor panna består av vertikala pelare installerade på fundamentet, stödjande och extra horisontella balkar, fackverk och anslutande tvärstänger. Huvudelementen i ramen tas som regel ut ur tegelverket, och uppvärmning av dess element är inte tillåten över 70 C.
För bekvämt och säkert underhåll av pannan måste dess tillbehör och armaturer installeras permanent trappor och plattformar från brandbeständiga material, utrustade med metallräcken.
Metallplattformar och trappor kan göras:
- a) av korrugerad stålplåt eller från plåt med ojämn yta erhållen genom svetsning eller på annat sätt;
- b) av bikake- eller bandstål (per kant) med en maskstorlek på högst 12 cm2;
- c) från sträckmetallplåt.
Det är förbjudet att använda släta plattformar och steg, samt att göra dem av stång (runda) stål.
Stegar med en höjd på mer än 1,5 m, avsedda för systematiskt underhåll av utrustning, måste ha en lutningsvinkel mot horisontalen på högst 50 grader.
Måtten på trappan måste vara: i bredd - minst 600 mm, i höjd mellan stegen - högst 200 mm, och i bredd på steg - minst 80 mm. Trappor bör ha avsatser var 3-4 m på höjden.
Bredden på plattformarna avsedda för underhåll av beslag, instrumentering och kontrollanordningar måste vara minst 800 mm, och resten av plattformarna - minst 600 mm.
Det vertikala avståndet från vattenindikeringsanordningarnas serviceplattformar till mitten av vattenindikeringsväggarna måste vara minst 1 m och inte mer än 1,5 m.
Plattformarna och den övre delen av beklädnaden av pannorna från vilka underhåll utförs ska ha metallräcken med en höjd av minst 0,9 m med en genomgående mantling längs botten till en höjd av minst 100 mm.
Pannans bärande strukturer är dess viktigaste element som säkerställer driftsäkerheten. Därför är det nödvändigt att övervaka deras säkerhet, utföra snabba reparationer, för att förhindra uppvärmning av balkar och särskilt kolumner, kollaps av murverk.
trumpannor
Vattencirkulation i tvångscirkulation fatpanna 1 Matarpump 2 Economizer 3 Lyftrör 4 Stopprör 5 Fat 6 Överhettare 7 Till turbin 8 Cirkulationspump
Vatten som tillförs pannan av en matarpump (till exempel en ånginjektor), efter att ha passerat genom economizern, kommer in i trumman (placerad överst på pannan), varifrån, under inverkan av tyngdkraften (i pannor med naturligt cirkulation) kommer den in i de ouppvärmda nedgående rören och sedan in i de uppvärmda lyftrören, där ångalstring sker (stigande och nedåtgående rör bildar en cirkulationskrets). På grund av det faktum att densiteten för ångvattenblandningen i silrören är mindre än densiteten för vatten i nedledningarna, stiger ångvattenblandningen genom silrören in i trumman. Den separerar ång-vattenblandningen i ånga och vatten. Vattnet kommer in i stuprören igen och den mättade ångan går till överhettaren. I pannor med naturlig cirkulation är frekvensen av vattencirkulation längs cirkulationskretsen från 5 till 30 gånger.
Pannor med forcerad cirkulation är utrustade med en pump som skapar ett tryck i cirkulationskretsen. Cirkulationens mångfald är 3-10 gånger. Pannor med tvångscirkulation på det postsovjetiska rymdens territorium har inte fått distribution.
Trumpannor arbetar vid mindre än kritiskt tryck.
Klassificeringskod
Enligt överenskommelse:
- Power ångpannor - designade för att producera ånga som används i ångturbiner.
- Industriella ångpannor - producera ånga för tekniska behov, de så kallade "industriella ånggeneratorerna".
- Ångpannor - använd sekundära energiresurser för att producera ånga - värmen från heta gaser som genereras i den tekniska cykeln. Power spillvärmepannor som en del av CCGT använder värmen från gasturbinernas avgaser.
Enligt den relativa rörelsen av värmeväxlarmedier (rökgaser, vatten och ånga) kan ångpannor delas in i två grupper:
- gasrör (brandrör, rökrör) pannor
- vattenrörspannor
Vattenrörspannor baserade på principen om rörelse av vatten och ångvattenblandning
uppdelad i:
- trumma (med naturlig rusv och forcerad cirkulation: i en passage genom avdunstningsytorna, bara en del av vattnet avdunstar, resten återvänder till trumman och passerar genom ytorna upprepade gånger)
- en gång genom (mediet mellan pannans inlopp och utlopp rör sig sekventiellt utan att återvända)
I vattenrörsånggeneratorer rör sig vatten och en ång-vattenblandning inuti rören, och rökgaser tvättar rören från utsidan. I Ryssland på 1900-talet användes Shukhovs vattenrörspannor övervägande. I gasrör, tvärtom, rör sig rökgaser inuti rören, och kylvätskan tvättar rören från utsidan.
Notation | koden
Typ-D-P-T-FOH
- En typ
- Pr - med forcerad cirkulation (vatten från trumman tillförs förångningsytorna av speciella pumpar);
- Prp - med forcerad cirkulation och mellanliggande överhettning av ånga;
- E - med naturlig cirkulation (under påverkan av skillnaden i densiteter av vatten och ånga);
- Ep - med naturlig cirkulation och mellanliggande överhettning av ånga;
- P - direktflöde;
- Pp - direktflöde med mellanliggande ångöverhettning;
- K - med kombinerad cirkulation (naturlig i vissa ytor, tvingad i andra);
- Kp - med kombinerad cirkulation och mellanliggande ånguppvärmning.
- D
- Pannans ångkapacitet, t/h.
- P
- Tryck vid pannans utlopp, MPa (tidigare ofta angivet i kgf / cm²)
- T
- Pannans utloppstemperatur, °C (ej specificerad för pannor som genererar mättad ånga). Om temperaturen efter återuppvärmning skiljer sig från temperaturen på primärångan, anges den som en bråkdel.
- F
- Typ av bränsle (om ugnen inte är skiktad):
- K - kol och semi-antracit (magert kol);
- A - antracit, antracitfina partiklar (slam);
- B - brunkol, brunkol;
- C - skiffer;
- M - eldningsolja;
- G - naturgas;
- O - avfall, sopor;
- D - andra typer av bränsle.
- O
- Typ av ugn (ej angivet för gasolja, förutom "B"):
- T - kammarugn med borttagning av fast slagg;
- Zh - kammarugn med flytande slaggborttagning;
- R - skiktad eldstad (galler);
- B - virvelugn;
- C - cyklonugn;
- F - en ugn med en kokande (fluidiserad) bädd (stationär och cirkulerande);
- Och - andra typer av eldstad, inklusive tvåzoner.
- H
- "H" om pannan är trycksatt.
Pannans parametrar, om möjligt, väljs enligt standardintervallet. Efter beteckningen enligt GOST kan fabriksmärket skrivas inom parentes, till exempel E-75-3.9-440BT (BKZ-75-39FB).
38 Varför är ett stegvis avdunstningssystem med en extern cyklon bättre än med en baffel installerad inuti trumman.
trampade
avdunstning är den i vatten
volymen av panntrumman skapas zoner
med olika salthalt i pannan
vatten. Detta uppnås genom att separera
vattenvolymen i panntrumman med sin
värma ytor till individuella
fack. Kontinuerlig rensning görs
från avdelningen med högst salthalt,
och urvalet av ånga med den minsta. Övre
trumman är delad av en skiljevägg
hål (spillrör) för två
fack - ren och saltlösning. Näringsrik
vatten kommer in i ett rent fack och salt
drivs från ett rent fack genom
skvallerrör. I ett rent fack
cirka 80% av ånga bildas, i salt
tjugo%. Därför från ren till saltlösning
avdelning tar emot 20% av pannvattnet, vilket
för ett rent fack är en utrensning.
Rensa därför rent fack
sker utan värmeförlust,
säkerställa låg salthalt
pannvatten i den.
Grundläggande
nackdelen är möjligheten
återflöde av vatten till ett rent fack
med "trög" cirkulation. För eliminering
denna brist tillämpas stegvis
avdunstning med avlägsna cykloner, som
är saltfack (DKVR-20). På
användning av avlägsna cykloner i
som separationsvolymskillnad
nivåer i fack kan väljas
tillräckligt under förebyggande förhållanden
omvänt vattenflöde. Därför system
med avlägsna cykloner är att föredra,
speciellt vid låg prestanda
saltfack.
Näringsrik
vatten kommer in i trumman, som tjänar
rent fack. Rensa vatten från
trumma går in i cyklonerna, för vilken
detta vatten är näringsrikt. Cyklon
har en separat cirkulationskrets och
levererar ånga till panntrumman. Ånga passerar
genom separationsanordningen
fack och rengörs ytterligare.
Kontinuerlig rensning utförs
endast från cyklonen, om det finns en. På
stegvis avdunstning minskar
värmeförlust med avblåsning och ökningar
ångkvalitet
Effektivitet
stegvis avdunstning ökar med
öka antalet förångningssteg,
men denna ökning med ökande antal
steg bleknar. Störst
distribution fått två- och
trestegsscheman. Samtidigt den andra
indunstningsstadiet kan ordnas
antingen inuti trumman eller utanför den - in
bärbara cykloner. I ett tresteg
schema, vanligtvis det första och andra steget
uppträda i trumman, och den tredje - in
bärbar cyklon.
trampade
avdunstning förbättrar renheten
ånga vid en given näringskvalitet
vatten och ett givet reningsvärde. Det
gör det också möjligt att få en tillfredsställande
ångrenhet med lägre vatten
kvalitet, vilket gör det enklare och billigare
vattenbehandling. Etappvis avdunstning
förbättrar också ekonomin
ångturbinanläggning pga
minskning av utblåsningen utan att märkas
minskad ångkvalitet.
Pannans förångande ytor
Tidigare noterades att pannans huvudelement är: evaporativa värmeytor (väggrör och pannbunt); överhettare med ångöverhettningsregulator; vattenförsörjare, luftvärmare och draganordningar.
Ånggenererande (evaporativa) värmeytor skiljer sig från varandra i pannor i olika system, men som regel är de huvudsakligen belägna i förbränningskammaren och uppfattar värme genom strålning - strålning. Dessa är skärmrör, såväl som en konvektiv (panna) bunt installerad vid utloppet av ugnen på små pannor (Fig. 7.15).
Ris. 7.15. Layouten för trumpannenhetens avdunstningsytor:
- 1 — konturen av eldstadens foder; 2, 3,4— sidoskärmpaneler; 5 - frontskärm; 6 — skärm- och konvektiv strålsamlare; 7 - trumma;
- 8 - festong; 9 — konvektiv stråle; 10— bakre skärm
Skärmarna på pannor med naturlig cirkulation, som arbetar under vakuum i ugnen, är gjorda av släta rör (släta rörskärmar) med en innerdiameter på 40-60 mm. Skärmarna är en serie vertikala lyftrör kopplade parallellt med varandra av kollektorer (se fig. 7.15). Avståndet mellan rören är vanligtvis 4-6 mm. Vissa silrör förs in direkt i trumman och har inte övre samlingsrör. Varje panel av skärmar, tillsammans med fallrören placerade utanför ugnens foder, bildar en oberoende cirkulationskrets.
Rören på den bakre skärmen vid utgångspunkten för förbränningsprodukterna från ugnen föds upp i 2-3 rader. Detta utsläpp av rör kallas festonerande. Det låter dig öka tvärsnittet för passage av gaser, minska deras hastighet och förhindrar igensättning av gapen mellan rören av smälta askpartiklar som har härdat under kylning och utförs av gaser från ugnen.
I ånggeneratorer med hög effekt, förutom väggmonterade, installeras ytterligare skärmar som delar upp ugnen i separata fack (Fig. 7.16). Dessa skärmar är upplysta av facklor från två sidor och kallas för dubbelljus. De uppfattar dubbelt så mycket värme som väggmonterade. Dubbelljusskärmar, som ökar den totala värmeabsorptionen i ugnen, gör det möjligt att minska dess storlek.
Ris. 7.16. Placering av skärmar i tvärsnittet av ugnen:
- 1 - frontskärm; 2 — sidoskärmar; 3 — bakre skärm;
- 4 — två ljus skärm; 5 - brännare; 6 — kontur av ugnsfoder
