Впрыскивающий пароохладитель
|
Засчёт расхода части теплоты на нагрев и испарение капель, температура пара снижается.
КУ - конденсационная установка.
РК - регулировочный клапан. Достоинство: малая инерционность. Применяют в котлах малой мощности.
Газовое регулирование *пе.
Осуществляется засчёт изменения степени расхолаживания газов.
1) Бойпасирование газов.
А) через холостой газоход.
Б) через газоход с поверхностями.
В точке ввода газов: $рец = |
1 + г |
Г' |
Без рец |
Г = |
У |
Рец |
У |
= 5?25% - доля рециркуляционных |
|
|
|
|
|
|
|
А) Рециркуляция в низ топки.
Пп |
ТГниз —»■ |0п ~ Т[4] Т Т ^пе “* ТД1пе
ТГниз - Т Vг = Уг + Урец - Т - Ткпе
Применяют при пониженных нагрузках котла.
Б) Рециркуляция в верх топки.
Тгверх — I &Т ^ I Ке ^ |Д^е — I Опе — |Дпе Применяют:
• при повышенной нагрузке котла (0,9? 1 )0И(П|.
• для снижения шлакования поверхностей на выходе из топки.
|
|
|
I — — I Ке— 11пе.
Т - - Т Ке - Тtпе.
Недостаток: повышение числа горелок.
Пуск барабанного котла в работу.
При пуске в результате неравномерного прогрева металла в поверхностях дополнительно возникают термические напряжения: ot = е^Е^^
Е - коэффициент линейного расширения.
Еt - модуль упругости стали.
_ 5 2т At
Дt = С • —------- .
2а Ат
Ot растёт с ростом 5 2т и Ат. Поэтому растопку ведут медленно и осторожно, чтобы скорость и термическое напряжение не превышало допустимых. <| А ] ’ а t <а д™ .
Пусковая схема. |
РКНП - регулировочный клапан непрерывной продувки.
В - воздушник.
Рец. - линия рециркуляции.
Д - дренажи.
1111 - продувка пароперегревателя.
ГПЗ - главная паровая задвижка.
СП - соединительный паропровод.
РР - растопочный расширитель.
РРОУ - растопочная редукционно-охладительная установка.
К. С.Н. - коллектор собственных нужд.
К. О.П. - коллектор острого пара.
РПК - регулировочный питательный клапан.
РУ - растопочный узел.
ПМ - питательная магистраль.
Последовательность пуска.
1. Внешний осмотр (поверхности нагрева, обмуровка, горелки, предохранительные клапаны, водоуказательные устройства, регулирующие органы, вентилятор и дымосос).
2. Закрывают дренажи. Открывают воздушник и продувку пароперегревателя.
3. Через нижние точки котел заполняют деаэрированной водой с температурой, соответствующей условию: XВ - XБтар < 40°С (|ог).
4. Время заполнения 1-1,5 ч. Заполнение заканчивается, когда вода закрывает опускные трубы. При заполнении следят, чтобы А1 = 1 ВТрх -1 нтиж < 40?С.
5. Включают дымосос и вентилятор и вентилируют топку и газоходы 10-15 мин.
6. Устанавливают разряжение на выходе из топки Б т = 1 кг/м2, устанавливают расход В = 0,1 • В.
Раст ’ ном
7. Выделившаяся при сжигании топлива теплота расходуется на нагрев поверхностей нагрева, обмуровки, воды, на парообразование. С увеличением продолжительности растопки |0парообр. и
1 Онагр.
8. При появлении пара из воздушников, их закрывают. Расхолаживание пароперегревателя производят растопочным паром, выпуская его через ПП. Сопротивление продувочной линии ~
О 2 - ТРб.
9. При Р = 0,3 МПа продувают нижние точки экранов и воздухоуказательные. При Р = 0,5 МПа, закрывают 1111, открывают ГПЗ-1 и прогревают СП, выпуская пар через растопочный расширитель.
10. Периодически подпитывают барабан водой и контролируют уровень воды.
11. Увеличивают расход топлива. — = 1 -1,5 ?С/мин.
Ат
12. При Р = 1,1 МПа включают непрерывную продувку и используют линию рециркуляции (для защиты ЭКО от пережога).
13. При Р = 1,4 МПа закрывают растопочный расширитель и открывают растопочные редукционно-охладительные установки. Увеличивают расход топлива.
14. При Р = Рном - 0,1 МПа и 1;п = 1ном - 5?С проверяют качество пара, увеличивают нагрузку до 40%, открывают ГПЗ-2 и включают котел в коллектор острого пара.
15. Включают подачу основного топлива и увеличивают нагрузку до номинальной.
16. Переходят на питание котла через регулирующий питательный клапан и полностью загружают пароохладитель.
17. Включают автоматику.
Плановый останов котла.
1. Плавно снижают нагрузку до 40%, о чём заблаговременно предупреждают потребителя.
2. Котёл подпитывают водой до предельного её уровня в барабане.
3. Прекращают подачу топлива.
4. Вентилируют топку и газоходы 15 мин.
5. Закрывают ГПЗ-2 и открывают РРОУ.
6. Производят продувку котла через дренажи.
7. Через 8-15 часов продувку повторяют.
8. Периодически подпитывают котёл водой при скорости расхолаживания — = 0,3 ?С/мин.
Ат
9. При 1 = 50?С и Р ~ 1 ат. котёл опорожняют через дренажи.
Компоновка низкотемпературных поверхностей нагрева (ЭКО и ВЗП).
Задачи компоновки:
1) Нагрев среды до требуемых 1 Эк и 1 гв
2) Эффективность теплообмена к = тах.
3) Надёжность металла.
К - коэффициент коррозии.
Так как 1 в™ = 1 вп + , то 1 вп нужно принять такой, чтобы к была минимальна.
А
V |
Рец |
= 0,05 0,2. |
Гвп составляет 30 Шп составляет 2 |
V г - г' В г. в. вп 45 60 ?С, 4 6 %. |
Доля рециркуляции р = |
Вп хв |
Г' - г |
|
|
|
|
100 ?С, 3 %. |
60 1 |
При сжигании мазута 1 вп составляет 30
Бр составляет 0,5 Недостатки рециркуляции:
• при Т С - Т з ух - IЯ2.
• Энергозатраты на вентилятор.
2) Паровой калорифер: |
Кол. Воздух |
3) Снижение коэффициента избытка воздуха до минимума:
60 00 100 120
4) Применение стеклянных труб и эмалированных покрытий.
Экономайзер.
С >> С
'-'воды ^пр. сгорания
О = ОУ(1:'' - 1') => вода нагревается в меньшей мере, чем охлаждаются газы и Д1взп по ходу воздуха|.
Так как АгГх * 50оС, то Аг"Г * 350 -
Вых гв
- 50 = 3000С.
Б) Двухступенчатая компоновка: Для повышения |
Применяют при сжигании газа, мазута, сухих высокореакционных (Уг>25%) углей.
1 В,5"-2 * 420 +600 = 5100С > с (Сшэ)
Для защиты ВЗП-2 от пережога устанавливают ЭКО - 2.
Применяют при сжигании высоковлажных топлив (БУ, торф) и низкореакционных углей АШ и Т (Уг <
< 15%).
Водяные экономайзеры.
Служат для:
1) Нагрева воды до температуры = г Эк * г нас.
2) Для снижения д2.
Тепловосприятие ОЭко = (10 - 20)%Ор.
Удельное тепловосприятие:
С ростом Рн - п п. в
Эконмайзеры:
1) Некипящий г" < гн, х" = 0
2) Кипящий г" = гн, х" < 20% .
Чугунный ребристый экономайзер. |
ДостоинствО: стойкость к кислородной и газовой коррозии. Недостатки:
• Громоздкость (|кэко < 15).
• Забивание эко частицами золы.
Применяют в котлах малой мощности.
Стальные гладко трубные экономайзеры.
Ёнар = 28?32 мм. Ст20.
8ст ^ 3 ^4^4.
Тепловосприятие экономайзера: Q эк = (1 э'к -1 Эк).
Шахматная компоновка экономайзера обусловлена увеличением коэффициента теплопередачи по сравнению с коридорной.
В котлах большой мощности экономайзер выполняют двухпоточным:
^ 0,5 Бп. в. -> |ДРЭК в 4 раза ~ УВ2
Скорость воды:
А) Кипящий. Шв > 1 м/с (для предотвращения расслоения пароводяной смеси, что ведёт к пережогу труб).
Б) Некипящий.
Шв > 0,5 м/с (для смыва пузырьков газа
Потоком).
Скорость газов:
Желательно повышать по следующим причинам:
• |^г > > Ткэко > ТОэко > |Нэко.
|
|||
|
|
||
|
|||
Wr2 и возникает абразивный износ труб |
Однако с повышением скорости газов растёт ДРг золовыми частицами.
Износ по периметру трубы неравномерен и подчиняется примерно следующей зависимости: |
5 Шах = ДАР, аун, азол, Wr3).
14 М/с
Многозольные малозольные.
Для защиты труб от износа их покрывают накладками:
Прутки
После экономайзера вода направляется в барабан котла.
Применяют в котлах средней и большой мощности.
Воздухоподогревател ь.
Служат для:
1) Нагрева воздуха до 1:г. в. = 180?420?С.
2) Снижения д2.
Тепловосприятие: 0 взп = (7 - 15)%0р.
Воздух подогревают для:
1) Сушки топлива при размоле.
2) Ускорения воспламенения и повышения полноты сгорания топлива.
Трубчатый ВЗП.
Ё?5 = 40? 1,5 мм Ст3.
Позиции:
1 - опорная рама.
2 - трубы.
3 - трубные доски.
4 - линзовое уплотнение (для исключения присосов и компенсации линейных удлинений при нестационарных режимах работы).
В котлах большой мощности ВЗП выполняют двухпоточным:
Скорость газов: У, = 8? 12 м/с.
Если выше, то ДРгТ и ускоряется износ труб.
Если ниже, то растёт загрязнение и уменьшается квзп.
Скорость воздуха: Шв = 0,5-Шг в этом случае кв максимален.
Достоинства:
• возможность нагрева до 1г. в. = 420?С.
• низкие значения присосов Давзп < 0,06.
Растёт |
У„. |
). |
|
|
|
|
|
|
|
|
М
• Компактность 250 —-.
3
М
• Возможность размещения за пределами котла. Недостатки:
• низкая температура горячего воздуха 1г. в. < 350?С.
• высокие присосы Давзп ~ 0,2.
Применяют на газомазутных ТЭС.
Низкотемпературная коррозия ВЗП.
В продуктах сгорания содержатся водяные пары температура точки росы которых зависит от их
Парциального давления: 1Н2° = Г( |
) = Г(ШР, а) = 40 г 65°С. Если 1 ^ < 1^°, то Н2О
V + V
У сух. т. УИ2°
Конденсируется, при этом плёнка воды способствует доставке кислорода (Бе + °2 — Бе2°з). Присутствие серы в топливе повышает температуру точки росы (Б + °2 — Б°2 и ~5% Б°2 взаимодействует с кислородом Б°2 + ° — Б°3 (при 1 > 1300?С) — Б°3 + Н2° — Н2Б°4Т, но если
1
НБ° |
= 120 г 160°С, то будет сернокислотная коррозия Бе + Н2Б°4 — Бе2(8°4) + ТН2). |
1 Н2Б°4 = 1Н2Б°4 , А1
1 Р 1р
При Di = D
Ном и Bi тепловосприятие котла Di(lne
In.в.) = Bi-Qp •Пк = 0Рад + 0конв.
Qpafl и QKонв - радиационное и конвективное тепловосприятия.
^ В2 > Ві И возрастает |
При росте D2 до D
Н
Тепловыделение.
Особенности:
Q н + Q в
Q
■ +
Сг • Vr C г • Vr
(с TD ^ ТВ ^ TVr ^ Т wr ^ Тквзп ^ TQвзп).
2)
0,6 |
Возрастает температура газов за топкой: так как Qл ~ ф< Jo - -^т ) = const, то с Т Ja ^ Т К ^ Т К.
3) Так как с |D ^ |В ^ {QTCra ~ В-Уг и Qотд ~ (В-Уг)'
Возрастает Qk Засчёт QK |
возрастают все температуры по ходу газов.
Тепловосприятие всех поверхностей возрастает, так как возрастают K и At:
Возрастают все температуры рабочей среды:
Изменение топочных потерь и КПД:
Рабочий диапазон нагрузок котла.
Отіш? Отах-
Ршш ограничивается:
1) Устойчивостью топочного процесса (без пульсации факела).
2) Надёжностью гидродинамического режима.
3) Надёжностью шлакоудаления.
РЩщ = 0,4-Бн - природный газ, мазут, твёрдое топливо (топки с твёрдым шлакоудалением). РШш = 0,7-Бн - твёрдое топливо (топки с жидким шлакоудалением).
Рщцу ограничивается:
1) Шлакованием поверхностей на выходе из топки.
2) Тепловой нагрузкой топочных экранов.
3) Температурным режимом работы труб пароперегревателя.
4) Влажностью пара поступающего из барабана в перегреватель.
На практике БШах = Бном.
Водогрейные котлы.
Они отпускают потребителю горячую сетевую воду для отопления и горячего водоснабжения.
Температура сетевой воды зависит от температуры наружного воздуха. 1с. в. = А^нар. в.)
Нагрузка водогрейных котлов.
0в к. = 4? 180 Гкал/ч. Они работают по прямоточному принципу, кратность циркуляции равна 1.
Котёл ПТВМ — 50 (100).
Ов. к. = 50 (100) Гкал/ч,
3 = 200 - 250оС.
Ух
КП1 КП2
1'=71>110 /] _____ А _____ А _____ Л ^'=110-150
Сет. вода / / / у
Фр.+зад. боковые
Экран экраны
Wв ~ 1,5 м/с, < - 1,1, Пк = 82 - 85 %
Мазут прир. газ
Теплопроизводительность регулируют изменением расхода топлива при постоянном Осв 1200?2400 т/ч, 0 = 50? 100 Гкал/ч.
Котёл КВ — ГМ — 100. |
Котлы производственно-технологических установок.
Работают засчёт теплоты уходящих продуктов сгорания. Радиационно-конвективный котёл:
Используют теплоту газов медеплавильных печей. При наличии в газах горючих компонентов их предварительно дожигают:
А пар
ОТход. газы + + Н2304 |
В03Д' -13ІХГС
1 - стабилизатор горения.
2
Трубы: |
- отвод конденсата Н2Б04
0,01 м |
Ореб глад Г 032 мм к ~ ак ' ^ |
Я1 + я2 + Я5 = 100%/
Б • (1 -1 )
КПД: пк = п"е„ п^ .
В • J г
I' -1"
Коэффициент утилизации теплоты: путил = ——^ = 10 - 40% .
0 н
Зг — з
Коэффициент использования теплоты газов: у = —г------ — = 0,4 - 0,6 .
„
[1] область кинематического горения;
2. Промежуточная область.
3. Область диффузионного горения;
[2] =30 с
Кот
[3] - газоходы.
Недостаток неравномерное заполнение топки и газоходов продуктами сгорания.
Ух. газы
[4] Переключение ярусов горелок.