Котельные установки. Устройство и общие сведения презентация

Понятие котельной установки

Системы котельной установки

Технологическая схема производства пара

Конструктивные схемы котлов

Системы производства пара
Подогрев воды до температуры насыщения происходит в водяном экономайзере; производство пара – в испарительных (парообразующих) поверхностях нагрева; перегрев пара  в пароперегревателях.
Все эти теплообменники выполнены из труб и имеют свои конструктивные особенности.
Для непрерывного отвода тепла от продуктов сгорания и обеспечения нормального температурного режима металла поверхностей нагрева рабочее тело в них движется непрерывно.
При этом вода в водяном экономайзере и пар в пароперегревателе движутся однократно относительно поверхностей нагрева.
В испарительных трубах движение воды и пара в котлах различных типов может осуществляться многократно.

Движение пароводяной смеси в котле

Котлы с естественной циркуляцией

Барабанные паровые котлы с принудительной многократной циркуляцией
Такие котлы (б) становятся независимыми от высоты контура.
Циркуляционный насос 8 встроенный в контур естественной циркуляции позволяет располагать парообразующие трубы, как с вертикальным подъемным движением, так и с опускным и горизонтальным движением пара.
В таких котлах кратность циркуляции как правило ниже; она составляет К = 3 ÷ 10.
Отличительной особенностью котлов с естественной и принудительной многократной циркуляцией является барабан, поэтому котлы называют барабанными.
Такие котлы выполняются докритическими.

Прямоточные котлы
Прямоточные котлы не имеют барабана, и через испарительные трубы теплоноситель проходит однократно (К = 1).
Такие котлы выполняются как на докритическом, так и сверхкритическом давлениях.
При сверхкритическом давлении парообразование в котлах происходит практически мгновенно, поэтому участок поверхности нагрева, в котором завершается парообразование и начинается перегрев пара, называют переходной зоной.
Для облегчения работы металла труб поверхностей нагрева современных котлов, переходная зона выносится в область умеренных температур – за пароперегреватели, где t = 650 ÷ 750 0C.

Система обеспечения топливом

Системы пылеприготовления
На современных ТЭС устанавливается индивидуальная система пылеприготовления для каждого котла.
В зависимости от марки топлива, его влажности и выхода летучих, типа мельницы, типа топочного устройства, характера изменения нагрузки котла они могут быть:
индивидуальными замкнутыми с прямым вдуванием и различными схемами сушки топлива;
индивидуальными замкнутыми системами пыления с промбункером с различными схемами сушки топлива и подачи сушильного агента в топку котла;
индивидуальная разомкнутая система пылеприготовления с промбункером.
В замкнутых системах сушильный агент после подсушки топлива направляется в основные, или в сбросные горелки.
В разомкнутых схемах сушильный агент сбрасывается в атмосферу (для влажных и низкореакционных топлив).

Системы подготовки мазута
1– цистерна с мазутом;
2 – сливное устройство;
3 – фильтр грубой очистки;
4 – приемный резервуар с подогревом;
5 – перекачивающий насос;
6 – основной резервуар;
7, 8 и 19 – линии рециркуляции;
9 - насос первой ступени;
10 – обратный затвор;
11 – паровой подогреватель мазута;
12 – фильтр тонкой очистки;
13 – насос второй ступени;
14 – запорная задвижка;
15 - регулятор расхода;
16 – расходомер;
17 – задвижка перед горелкой;
18 - форсунка

Газоснабжение котельной

Схемы топочной камеры котла

Топочные процессы в котле

Теплота сгорания топлива

Тепловой баланс котла

Системы тяги и дутья в котельных установках
При работе котла требуется непрерывный подвод воздуха к горелкам и удаление продуктов сгорания. Это обеспечивается за счет:
- естественной тяги (самотяга);
- уравновешенной тяги;
- работы котла под наддувом.
Естественная тяга ( Па, мм.в.ст.) создается за счет разности статических давлений атмосферного воздуха и столба дымовых газов в вертикальной или наклонной дымовой трубе:
ΔРт = Н* (ρв – ρдг)
где Н - высота дымовой трубы, м; ρв и ρдг- плотности атмосферного воздуха и дымовых газов, кг/м3.
Самотяга всегда направлена вверх. В дымовой трубе при разности температур воздуха и дымовых газов в 1200С самотяга составляет 0,4 мм.в.ст. на 1 м. высоты дымовой трубы.
При высоте трубы, например, в 100 м = 40 мм.в.ст. Для современных котлов при больших объемах, выбрасываемых газов, такая тяга недостаточна.

Уравновешенная тяга и тяга под наддувом

Регулирование рабочих параметров котла

Регулирование температуры перегретого пара
При регулировании впрыском необходимо чтобы температура пара была выше заданной. Тогда регулирующий орган (впрыск) снижает температуру пара до требуемой величины.
Впрыск может осуществляться в выходном коллекторе, в рассечку и до пароперегревателей.
Каждый из этих способов регулирования имеет свое запаздывание.
Самое большое запаздывание при регулировании впрыском до пароперегревателей. Оно составляет до 150 с.
Наименьшую инерционность имеет схема с впрыском после пароперегревателей – до 10 ÷ 15 с. Однако в этом случае температура пара в последнем пароперегревателе должна быть выше заданной и может при этом колебаться, что нежелательно для металла труб, из которых выполнен пароперегреватель. Наиболее рационально применять регулирование температуры пара впрыском в рассечку.
Запаздывание при таком способе регулирования составляет 50 ÷ 70 с

Регулирование параметров пара