Основные элементы котельной установки

Принципиальная схема котельной установки, работающей на угольной пыли, показана на рис. 15.1. Основным элементом котельной 4 является Котлоагрегат, который состоит из:

• топочного устройства 5;

• котла 6, 7;

• пароперегревателя 8;

• воздухоподогревателя 10;

• экономайзера 0;

• вспомогательных систем и элементов.

Котельный агрегат —это основной элемент ТГУ. Котельные агрегаты условно разделяют на:

• паровые;

• водогрейные;

• пароводогрейные;

• котлы-утилизаторы;

• энерго-технологические.

По используемым для изготовления материалам котлы подразделяются на чугунные и стальные.

В топке 4 (рис. 15.1) происходит сжигание топлива. Ее конструкция зависит от вида сжигаемого топлива и способа сжигания. Котел пред-

Основные элементы котельной установки

Ставляет собой теплообменник с барабаном 7 и развитыми трубчатыми поверхностями теплообмена 6> в котором образуется пар вследствие теп­лоотдачи от горящего топлива и продуктов его сгорания. Полученный в котле насыщенный пар перегревается в пароперегревателе. Экономай­зер и воздухоподогреватель применяют для более полного использования тепловой энергии, уносимой из котла продуктами сгорания топлива. В экономайзере подогревается вода, поступающая в котел. Его применение позволяет уменьшить расход тепловой энергии на парообразование воды, в результате чего экономится топливо. В воздухоподогревателе нагревается подаваемый в топку воздух.

Вспомогательные системы и агрегаты обеспечивают работу одного или нескольких котлов. К ним относятся:

• система питания котла водой;

• система топливоприготовления и топливоподачи;

• тягодутьевая система;

• система шлакоудаления;

• система контроля и безопасности работы;

• система автоматического регулирования режима работы котла;

• система электроснабжения котельной установки;

• система отпуска тепловой энергии потребителям.

Система питания котла водой включает в себя элементы подготовки воды, сборный бак с деаэрационным устройством (деаэратор) 11, питатель­ный насос 12 и трубопроводы с запорной, контрольной и предохранитель­ной арматурой. Подготовка питательной воды проводится с целью удале­ния вредных примесей: нерастворимых твердых частиц, солей жесткости, растворенных в воде газов. Набор элементов водоподготовки зависит от качества сырой воды и параметров вырабатываемого пара. Водоподготовка включает в себя теплообменники для предварительного подогрева сырой воды, осветительные фильтры для очистки от нерастворимых примесей, фильтры химической обработки и ряд вспомогательных устройств. Рас­творенные в воде кислород и двуокись углерода удаляются в деаэраторе. Будучи растворенными в воде, эти газы вызывают коррозию питательных трубопроводов и поверхностей нагрева котла, вследствие чего оборудование выходит из строя.

В котельных установках для освобождения воды от содержащихся в ней взвешенных и растворенных веществ применяют следующие методы:

• коагуляции;

• осаждения накипеобразователей химическим путем;

• фильтрования.

При сравнительно мягкой воде и наличии в ней преобладающего количества взвешенных веществ ограничиваются фильтрованием или ее коагуляцией. В мелких котельных установках при небольшом расходе пара обычно применяют внутрикотловую обработку воды и производят докотловую водоподготовку. Нормальная и бесперебойная работа котла во многом зависит от правильного выбора способа водоподготовки.

Путь движения питательной воды показан линией а (рис. 15.1). Вода из сборного бака деаэратора 11 насосом 12 подается в экономайзер 9 и затем в барабан 7 котла.

Система топливоприготовления и топливоподачи предназначена для снабжения топливом топки котла. Ее конструкция существенно зависит от вида топлива. При использовании жидкого и твердого топлива система состоит из склада топлива, элементов специальной подготовки топлива, транспортирующих устройств, промежуточных накопителей топлива газо­образное топливо подается в топку непосредственно из системы газоснаб­жения.

Путь перемещения топлива в котельной установке (рис. 15.1) показан линией Ь. Топливо со склада поступает в бункер (промежуточный нако­питель) 1, оттуда в углеразмольную мельницу 2 и затем вентилятором 3 подается к горелке 4-

Тягодутьевая система предназначена для подачи воздуха в топку, пе­ремещения газообразных продуктов сгорания по газоходам котла и удале­ния их в атмосферу. Тяга и ввод воздуха в топку могут быть естественными или искусственными. Естественная тяга осуществляется в котельных агре­гатах производительностью до 2.5 тонны в час и с сопротивлением газового тракта не более 300 Па (30 мм вод. ст.) при сжигании нешлакующих или малошлакующих топлив {дрова, торф) с помощью установки дымовой трубы.

Искусственную тягу осуществляют в котельных установках производи­тельностью более 2.5 тонны в час при сопротивлении газового тракта более 300 Па, для чего устанавливают дутьевые вентиляторы, подающие воздух в топку под небольшим давлением, и дымососы, отсасывающие дымовые газы из котлоагрегата и выбрасывающие их в дымовую трубу. Дымовая труба при этом служит для выноса дымовых газов в более высокие слои атмосферы, а тяга, которую она создает, является только добавлением к тяге, создаваемой дымососом.

Воздух в топку подается дутьевым вентилятором 13. Напор (тяга), необ­ходимый для перемещения продуктов сгорания, создается специальным вентилятором (дымососом) 16 и дымовой трубой 17. Если используется твердое топливо, то продукты сгорания пропускают через золоуловитель 15. Все элементы системы соединены с котлом специальными каналами, на которых устанавливаются регулирующие или запорные устройства. Движение воздуха показано линией г. Воздух вентилятором подается в воздухоподогреватель, а затем поступает к горелке топки; движение газообразных продуктов сгорания показано линией д. Образовавшиеся в топке газы проходят по газоходам котлоагрегата и через золоуловитель и дымовую трубу выбрасываются в атмосферу.

Система шлакоудаления используется в котельных установках, рабо­тающих на твердом топливе. Она предназначена для сбора и удаления за пределы котельной золы и шлака. Включает в себя накопительные и транспортирующие элементы 18.

Движение золы из золоуловителя 15 показано линией е. Для очистки дымовых газов от летучей золы в настоящее время используют золоулови­тели трех типов:

• механические (сухие и мокрые);

• электрические;

• комбинированные.

К механическим золоуловителям относят циклонные и жалюзийные золоуловители. Золоуловители на основе циклонных аппаратов применя­ются в котельных установках малой и средней мощности. Жалюзийные золоуловители используются обычно в котельных установках небольшой мощности. Электрические золоуловители для очистки дымовых газов от золы применяют в котельных агрегатах средней или большой паропроиз- водительности.

Система контроля и безопасности работы котла включает в себя:

• манометр для контроля давления в котле;

• указатель уровня воды в котле;

• термометры для измерения температуры воды до и после экономайзера и температуры перегретого пара;

• газоанализатор для контроля содержания окиси углерода и кислорода в газообразных продуктах сгорания топлива;

• расходомеры контроля расхода воды и пара;

• предохранительные клапаны для предотвращения взрыва котла при повышении давления выше допустимого;

• взрывные клапаны, предохраняющие от разрушения обмуровку котла при взрыве газов в газоходах котла;

• другие устройства, повышающие безопасность эксплуатации котельной установки.

Система автоматического регулирования работы котла предназначе­на для поддержания режима горения топлива, расхода питательной воды, температуры перегрева пара и других параметров в соответствии с нагруз­кой на котельную установку. Она автоматически поддерживает наиболее экономичный режим работы котельной установки с минимальным коли­чеством обслуживающего персонала. Наиболее полно автоматизируется работа котла на жидком и газообразном топливе. В котельных установках,

Основные элементы котельной установки

Рис. 15.2. Схемы процесса сжигания топлива

Работающих на твердом топливе, обычно автоматизируются отдельные, наиболее важные операции, например, питание котла водой.

Электроснабжение котельной установки предназначено для привода электродвигателей питательных насосов, дутьевого вентилятора и дымо­соса, обеспечения работы автоматических и измерительных устройств, освещения помещения установки.

Система отпуска тепловой энергии потребителям, как правило, включает редукционно-охладительные и редукционные установки, пред­назначенные для уменьшения давления и температуры пара, сетевые подогреватели для подогрева воды, поступающей в систему отопления, подогреватели горячей воды.

Наряду с перечисленными котельная установка включает ряд дополни­тельных устройств и элементов: элементы системы возврата конденсата, линию продувки котла.

Ваш отзыв

Рубрика: Основы теории тепловых процессов и машин

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *