Контрольная работа: Котельные установки
Для обеспечения нормальной эксплуатации
котельные с водогрейными котлами оборудуют необходимой арматурой,
контрольно-измерительными приборами и средствами автоматизации.
Водогрейная котельная имеет один теплоноситель
— воду в отличие от паровой котельной, у которой два теплоносителя — вода и
пар. В связи с этим в паровой котельной необходимо иметь отдельные трубопроводы
для пара и воды, а также баки для сбора конденсата. Однако это не значит, что
схемы водогрейных котельных проще паровых. Водогрейная и паровая котельные по
сложности устройства бывают различными в зависимости от вида используемого
топлива, конструкции котлов, топок и т. п. В состав как паровой, так и
водогрейной котельной установки обычно входят несколько котлоагрегатов, но не
менее двух и не более четырех-пяти. Все они связываются между собой общими
коммуникациями—трубопроводами, газопроводами и др.
1.3 Классификация котельных агрегатов
Котлы как технические устройства для
производства пара или горячей воды отличаются многообразием конструктивных
форм, принципов действия, используемых видов топлива и производственных
показателей. Вместе с тем по способу организации движения воды и пароводяной
смеси все котлы могут быть разделены на следующие две группы:
•
котлы
с естественной циркуляцией;
•
котлы
с принудительным движением теплоносителя (воды, пароводяной смеси).
В современных отопительных и
отопительно-производственных котельных для производства пара используются в
основном котлы с естественной циркуляцией, а для производства горячей воды —
котлы с принудительным движением теплоносителя, работающие по прямоточному
принципу.
Современные паровые котлы с естественной
циркуляцией выполняются из вертикальных труб, расположенных между двумя
коллекторами (барабанами). Одна часть труб, называемых обогреваемыми
«подъемными трубами», обогревается факелом и продуктами сгорания топлива, а
другая, обычно не обогреваемая часть труб, находится вне котельного агрегата и
носит название «опускные трубы». В обогреваемых подъемных трубах вода
нагревается до кипения, частично испаряется и в виде пароводяной смеси
поступает в барабан котла, где происходит ее разделение на пар и воду. По
опускным не обогреваемым трубам вода из верхнего барабана поступает в нижний
коллектор (барабан).
Движение теплоносителя в котлах с
естественной циркуляцией осуществляется за счет движущего напора, создаваемого
разностью весов столба воды в опускных и столба пароводяной смеси в подъемных
трубах.
В паровых котлах с многократной
принудительной циркуляцией поверхности нагрева выполняются в виде змеевиков,
образующих циркуляционные контуры. Движение воды и пароводяной смеси в таких
контурах осуществляется с помощью циркуляционного насоса.
В прямоточных паровых котлах кратность
циркуляции составляет единицу, т.е. питательная вода, нагреваясь,
последовательно превращается в пароводяную смесь, насыщенный и перегретый пар.
В водогрейных котлах вода при движении по контуру циркуляции нагревается за
один оборот от начальной до конечной температуры.
По виду теплоносителя котлы разделяются
па водогрейные и паровые. Основными показателями водогрейного котла являются
тепловая мощность, т.е. теплопроизводительность, и температура воды; основными
показателями парового котла — паропроизводительность, давление и температура.
Водогрейные котлы, назначением которых
является получение горячей воды заданных параметров, применяют для
теплоснабжения систем отопления и вентиляции, бытовых и технологических
потребителей. Водогрейные котлы, работающие обычно по прямоточному принципу с
постоянным расходом воды, устанавливают не только на ТЭЦ, но и в районных
отопительных, а также отопительно-производственных котельных в качестве
основного источника теплоснабжения.
Паровой котёл — установка,
предназначенная для генерации насыщенного или перегретого пара, а также для
подогрева воды (котёл отопительный).
По относительному движению
теплообменивающихся сред (дымовых газов, воды и пара) паровые котлы
(парогенераторы) могут быть подразделены на две группы: водотрубные котлы и
жаротрубные котлы. В водотрубных парогенераторах внутри труб движется вода и
пароводяная смесь, а дымовые газы омывают трубы снаружи. В России в XX веке
преимущественно использовались водотрубные котлы Шухова. В жаротрубных,
наоборот, внутри труб движутся дымовые газы, а вода омывает трубы снаружи.
По принципу движения воды и пароводяной
смеси парогенераторы подразделяются на агрегаты с естественной циркуляцией и с
принудительной циркуляцией. Последние подразделяются на прямоточные и с
многократно-принудительной циркуляцией.
В качестве подпитывающего насоса как
правило применяется трех-плунжерный насос высокого давления серий P21/23-130D
либо P30/43-130D.
Котлы сверх критического давления (СКД)
- давление пара свыше 22.4МПа.
1.4
Основные
элементы паровых и водогрейных котлов
Топки для сжигания газообразных,
жидких и твердых топлив. При сжигании газа и мазута, а также твердого
пылеугольного топлива используются, как правило, камерные топки. Топка
ограничена фронтальной, задней, боковыми стенами, а также подом и сводом. Вдоль
стен топки располагаются испарительные поверхности нагрева (кипятильные трубы)
диаметром 50...80 мм, воспринимающие излучаемую теплоту от факела и продуктов
сгорания. При сжигании газообразного или жидкого топлива под камерной топки
обычно не экранируют, а в случае угольной пыли в нижней части топочной камеры
выполняют «холодную» воронку для удаления золы, выпадающей из горящего факела.
Верхние концы труб ввальцованы в
барабан, а нижние присоединены к коллекторам путем вальцовки или сварки. У ряда
котлов кипятильные трубы заднего экрана перед присоединением их к барабану
разводят в верхней части топки в несколько рядов, расположенных в шахматном
порядке и образующих фестон.
Для обслуживания топки и газоходов в
котельном агрегате используется следующая гарнитура: лазы, закрываемые дверцы,
гляделки, взрывные клапаны, шиберы, поворотные заслонки, обдувочные аппараты,
дробеочистка.
Закрываемые дверцы, лазы в обмуровке
предназначены для осмотра и производства ремонтных работ при останове котла.
Для наблюдения за процессом горения топлива в топке и состоянием конвективных
газоходов служат гляделки. Взрывные предохранительные клапаны используются для
защиты обмуровки от разрушения при хлопках в топке и газоходах котла и
устанавливаются в верхних частях топки, последнего газохода агрегата, экономайзера
и в своде.
Для регулирования тяги и перекрытия
борова служат чугунные дымовые шиберы или поворотные заслонки.
При работе на газообразном топливе,
чтобы предотвратить скопление горючих газов в топках, дымоходах и боровах
котельной установки во время перерыва в работе, в них всегда должна
поддерживаться небольшая тяга; для этого в каждом отдельном борове котла к
сборному борову должен быть свой шибер с отверстием в верхней части диаметром
не менее 50 мм.
Обдувочные аппараты и дробеочистка
предназначены для очистки поверхностей нагрева от золы и сажи.
Барабаны паровых котлов. Следует
отметить многоцелевое назначение барабанов паровых котлов, в частности, в них
осуществляются следующие процессы:
• разделение пароводяной смеси,
поступающей из подъемных обогреваемых труб, на пар и воду и сбор пара;
• прием питательной воды из водяного
экономайзера либо непосредственно из питательной магистрали;
• внутрикотловая обработка воды
(термическое и химическое умягчение воды);
• непрерывная продувка;
• осушка пара от капелек котловой воды;
• промывка пара от растворенных в нем
солей;
• защита от превышения давления пара.
Барабаны котлов изготовляют из котельной
стали со штампованными днищами и лазом. Внутреннюю часть объема барабана,
заполненную до определенного уровня водой, называют водяным объемом, а
заполненную паром при работе котла — паровым объемом. Поверхность кипящей воды
в барабане, отделяющая водяной объем от парового, называется зеркалом
испарения. В паровом котле горячими газами омывается только та часть барабана,
которая с внутренней стороны охлаждается водой. Линия, отделяющая обогреваемую
газами поверхность от необогреваемой, называется огневой линией.
Пароводяная смесь поступает по подъемным
кипятильным трубам, ввальцованным в днище барабана. Из барабана вода по
опускным трубам подается в нижние коллекторы.
На поверхности зеркала испарения
возникают выбросы, гребни и даже фонтаны, при этом в пар может попасть
значительное количество капелек котловой воды, что снижает качество пара в
результате повышения его солесодержания. Капли котловой воды испаряются, а
соли, содержащиеся в них, осаждаются на внутренней поверхности
пароперегревателя, ухудшая теплообмен, в результате которого повышается
температура его стенок, что может привести к их пережогу. Соли могут также
откладываться в арматуре паропроводов и привести к нарушению ее плотности.
Для равномерного поступления пара в
паровое пространство барабана и снижения его влажности используются различные
сепарационные устройства.
Для снижения возможности отложения
накипи на испарительных поверхностях нагрева применяется внутрикотловая
обработка воды: фосфатирование, щелочение, использование комплексонов.
Фосфатирование имеет целью создать в
котловой воде условия, при которых накипеобразователи выделяются в форме
неприкипающего шлама. Для осуществления этого необходимо поддерживать
определенную щелочность котловой воды.
В отличие от фосфатирования обработка
воды комплексонами может обеспечить безнакипный и бесшламовый режимы котловой
воды. В качестве комплексона рекомендуется использовать натриевую соль «Трилон
Б».
Поддержание допустимого по нормам
солесодержания в котловой воде осуществляется продувкой котла, т.е. удалением
из него некоторой части котловой воды, всегда имеющей более высокую
концентрацию солей, чем питательная вода.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5 |