Основните елементи на котелния агрегат - Studiopedia
Изпарителни повърхности на котела
Парогенериращите (изпарителни) нагревателни повърхности се различават една от друга в котлите на различни системи, но като правило те са разположени главно в горивната камера и възприемат топлина чрез излъчване - радиация. Това са екранни тръби, както и конвективен (котелен) сноп, монтиран на изхода на пещта на малки котли.
Екраните на котлите с естествена циркулация, работещи под вакуум в пещта, са изработени от гладки тръби (гладкотръбни екрани) с вътрешен диаметър 40-60 mm. Екраните са поредица от вертикални повдигащи тръби, свързани паралелно една с друга чрез колектори. Разстоянието между тръбите обикновено е 4-6 мм. Някои ситови тръби се вкарват директно в барабана и нямат горни колектори. Всеки панел от екрани, заедно с изпускателните тръби, разположени извън облицовката на пещта, образува независима циркулационна верига.
Тръбите на задния екран в точката на излизане на продуктите от горенето от пещта се отглеждат на 2-3 реда. Това изхвърляне на тръби се нарича гирлянда. Позволява ви да увеличите напречното сечение за преминаване на газове, да намалите скоростта им и да предотвратите запушването на пролуките между тръбите от частици разтопена пепел, които са се втвърдили по време на охлаждане и се извеждат от газове от пещта. В парогенераторите с висока мощност, в допълнение към монтираните на стената, са монтирани допълнителни екрани, които разделят пещта на отделни отделения. Тези екрани се осветяват с факли от двете страни и се наричат двойни. Те възприемат два пъти повече топлина от стенните. Двусветлинните екрани, увеличаващи общата абсорбция на топлина в пещта, позволяват намаляване на нейния размер.
Паропрегревателят е предназначен да повишава температурата на парата, идваща от изпарителната система на котела. Той еедин от най-критичните елементи на котелния агрегат. С увеличаване на параметрите на парата, топлинната абсорбция на прегревателите се увеличава до 60% от общата топлинна абсорбция на котелния агрегат. Желанието да се получи високо прегряване на парата налага поставянето на част от паропрегревателя в зоната на високи температури на продуктите от горенето, което естествено намалява якостта на метала на тръбата. В зависимост от определящия метод на пренос на топлина от газове, прегревателите или техните отделни степени се делят на конвективни, радиационни и полурадиационни.
Температурата на прегрятата пара трябва винаги да се поддържа постоянна, независимо от режима на работа и натоварването на котелния агрегат, тъй като при нейното понижаване се повишава влажността на парата в последните стъпала на турбината, а при повишаване на температурата над изчислената съществува опасност от прекомерни термични деформации и намаляване на якостта на отделните турбинни елементи. Температурата на парата се поддържа на постоянно ниво с помощта на контролни устройства -паропрегревателиНай-често срещаните паропрегреватели са инжекционен тип, при които регулирането се извършва чрез впръскване на деминерализирана вода (кондензат) в парния поток. По време на изпарението водата отнема част от топлината на парата и намалява нейната температура.
Прегревателите обикновено се изработват от тръби с диаметър 22-54 mm. При високи параметри на парата те се поставят в горивната камера и получават по-голямата част от топлината чрез излъчване от факела. Това ерадиационен прегревател.
Конвективните прегреватели са разположени в хоризонтален димоотвод или в началото на конвективен вал под формата на плътни пакети, образувани от намотки със стъпка по ширината на димоотвода, равна на 2,5-3 диаметъра на тръбата.
Конвективни прегреватели.в зависимост от посоката на движение на паратанамотките и потокът на димните газове може да бъде в противоточна, еднотокова и смесена посока на потока.
Обикновено между отделните части на паропрегревателя се монтира инжекционен пароохладител. Водата се впръсква през серия от отвори по обиколката на дюзата и се впръсква вътре в кожух, състоящ се от дифузьор и цилиндрична част, която предпазва тялото, което е с по-висока температура, от пръскане на вода от него, за да се избегне напукване на метала на тялото поради рязка промяна на температурата.
В котли със среден капацитет на пара се използват повърхностни пароохладители,, които обикновено се поставят на входа на парата в паропрегревателя или между отделните му части.
Парата се подава към колектора и се изпуска през намотки. Вътре в колектора има намотки, през които тече захранваща вода. Температурата на парата се контролира от количеството вода, постъпващо в пароохладителя.
Инсталирани са въздушни нагреватели за нагряване на въздуха, който след това се изпраща в пещта за повишаване на ефективността на изгаряне на горивото и към устройствата за смилане на въглища, като се използва топлината на отработените газове.
Оптималното количество нагряване на въздуха във въздухонагревателя зависи от вида на изгореното гориво, неговата влажност и вида на горивното устройство и варира от 200 °C за въглища, изгорени върху верижна решетка (за да се избегне прегряване на решетката), и 250 °C за торф, изгорен на същите решетки, до 350-450 °C при изгаряне на течно и прахообразно гориво в камерни пещи.
Температурата на въздуха, влизащ във въздухонагревателя, трябва да бъде поне 10-15 °C над точката на оросяване на димните газове, за да се избегне корозия на студения край на въздухонагревателя в резултат на кондензация на водни пари, съдържащи се в димните газове (притехният контакт с относително студените стени на въздухонагревателя), както и запушване на проходните канали за газове с пепел, полепнала по мокрите стени. Тези условия могат да бъдат изпълнени по два начина: или чрез повишаване на температурата на отработените газове и загуба на топлина, което е икономически неизгодно, или чрез инсталиране на специални устройства за нагряване на въздуха, преди да влезе във въздухонагревателя. За това се използват специални нагреватели, в които въздухът се нагрява от селективна пара от турбини или отработена пара от захранващи помпи. В някои случаи отоплението на въздуха се извършва чрез рециркулация, т.е. част от загрятия във въздухонагревателя въздух се връща през смукателната тръба към вентилатора и се смесва със студен въздух.
Според принципа на действие въздухонагревателите се делят на рекуперативни и регенеративни. Врекуперативнитевъздухонагреватели топлината от газовете към въздуха се прехвърля през неподвижна метална тръбна стена, която ги разделя. Като правило това са стоманени тръбни нагреватели за въздух (диаметър на тръбата 25-40 mm). Тръбите в него обикновено са разположени вертикално, продуктите от горенето се движат вътре в тях; въздухът ги измива с напречен поток в няколко прохода, организирани от байпасни въздуховоди (канали) и междинни прегради.
Газът в тръбите се движи със скорост 8-15 m / s, въздухът между тръбите е два пъти по-бавен. Това позволява да има приблизително еднакви коефициенти на топлопреминаване от двете страни на стената на тръбата.
Топлинното разширение на въздушния нагревател се възприема от лещния компенсатор3,, който е монтиран над въздушния нагревател. С помощта на фланци се завинтва отдолу към въздухонагревателя, а отгоре към преходната рамка на предишния димоотвод на котелния агрегат.
Прирегенеративниявъздухонагревател топлината се пренася от метална дюза, която периодично се нагрява от изгорелите газове, след което се прехвърля на въздушния поток и му отдава акумулираната топлина. Регенеративният въздухонагревател на котела (фиг. 7.19) представлява бавно въртящ се (3-5 об/мин) барабан (ротор) с набивка (дюза), изработена от гофрирани тънки стоманени листове, затворени в неподвижен корпус. Корпусът е разделен със секторни пластини на две части – въздушна и газова. Когато роторът се върти, набивката последователно пресича или газовия, или въздушния поток. Въпреки факта, че опаковката работи в нестационарен режим, нагряването на непрекъснатия въздушен поток се извършва непрекъснато без температурни колебания. Движението на газовете и въздуха е противоточно.
Регенеративният въздушен нагревател е компактен (до 250 m 2 повърхност в 1 m 3 опаковка); намира широко приложение в мощни енергийни котли. Недостатъкът му е големият (до 10%) въздушен поток в газовия тракт, което води до претоварване на вентилаторите и димоотводите и увеличаване на загубите с отработени газове.
Тягащи устройства на котелния агрегат
За да гори горивото в пещта на котелния агрегат, към него трябва да се подава въздух. За да се отстранят газообразните продукти от горенето от пещта и да се осигури преминаването им през цялата система от нагревателни повърхности на котелния агрегат, трябва да се създаде тяга.
В момента има четири схеми за подаване на въздух и отстраняване на продукти от горенето в котелни инсталации:
а) с естествена тяга, създадена от комина, и естествено засмукване на въздух в пещта в резултат на разреждане в нея, създадено от тягата на тръбата;
б) с изкуственитягата, създадена от димоотвода, и засмукването на въздух в пещта в резултат на разреждането, създадено от димоотвода;
в) с изкуствена тяга, създадена от димоотвод и принудително подаване на въздух към пещта от нагнетателен вентилатор;
г) с херметизация, при която цялата котелна инсталация е херметизирана и поставена под известно свръхналягане, създавано от нагнетателен вентилатор, което е достатъчно за преодоляване на всички съпротивления на въздушните и газовите пътища, което елиминира необходимостта от инсталиране на димоотвод.
Комините са тухлени, стоманобетонни и железни. Тръбите с височина до 80 м обикновено се изграждат от тухли, а по-високите тръби се изграждат от стоманобетон. Железните тръби се монтират само на вертикално цилиндрични котли, както и на мощни водогрейни котли тип стоманена кула. За намаляване на разходите обикновено се изгражда един общ комин за цялата котелна централа или за група котелних инсталации.
За котелни агрегати са монтирани центробежни димоотводи и вентилатори, а за парогенератори с капацитет от 950 t / h и повече са монтирани аксиални многостъпални димоотводи.
Димососите с капацитет до 30 m 3 / s, както и всички вентилатори, произведени от местната промишленост, са направени под формата на центробежни машини с едно засмукване с конзолно работно колело. Димососите и вентилаторите с еднакъв стандартен размер имат еднакъв дизайн и размери.
Димоотводите се поставят зад котелния агрегат, а в котелни инсталации, предназначени за изгаряне на твърди горива, димоотводите се монтират след отстраняване на пепелта, за да се намали количеството летлива пепел, преминаваща през изпускателния вентилатор, и по този начин да се намали абразията на пепелта на работното колело на изпускателния вентилатор.
вентилатори,монтирани пред въздушния нагревател, са предназначени да подават неотоплен въздух в него. Налягането, създавано от вентилатора, се определя от аеродинамичното съпротивление на въздушния път, което трябва да се преодолее. Обикновено се състои от съпротивленията на смукателния канал, въздухонагревателя, въздуховодите между въздухонагревателя и пещта, както и съпротивлението на решетката и слоя гориво или горелки. Общо тези съпротивления са 1000-1500 N/m 2 за котли с малък капацитет и нарастват до 2000-2500 N/m 2 за големи котли.
Не намерихте това, което търсихте? Използвайте търсачката: