Основное и вспомогательное оборудование котельных установок

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 14 Октября 2014 в 20:11, контрольная работа

Краткое описание

Теплоэлектроцентра́ль (ТЭЦ) — разновидность тепловой электростанции, которая не только производит электроэнергию, но и является источником тепловой энергии в централизованных системах теплоснабжения (в виде пара и горячей воды, в том числе и для обеспечения горячего водоснабжения и отопления жилых и промышленных объектов).

Содержание

Введение……………………………………………………………………..

Основное и вспомогательное оборудование котельных установок
Паровой котел
Топочное устройство
Пароперегреватель
Насосы схемы регенераций
Воздухоподогреватель
Арматура
Тягодутьевые устройства
Водоподготовительные устройства
Топливоподготовительные устройства
Насосы схемы регенераций

Автоматическое регулирование котельных установок
Заключение
Список литературы

Прикрепленные файлы: 1 файл

ербол Практика.docx

— 490.01 Кб (Скачать документ)

 

1.5 Воздухоподогреватель – предназначен для подогрева воздуха, поступающего в топку котла, за счет тепла уходящих газов, и представляет собой жёсткую конструкцию из трубных пакетов, каркаса с плотной обшивкой и воздухоперепускным коробом. Трубный пакет, являющийся поверхностью нагрева воздухоподогревателя , состоит из стальных параллельных труб, расположенных в шахматном порядке и вваренных в трубные доски. Уходящие газы движутся внутри труб, а подогреваемый воздух - в межтрубном пространстве. При подаче в топку котла подогретого воздуха заметно улучшается процесс горения топлива, что ведет к снижению тепловых потерь, и, следовательно, к повышению КПД всей котельной установки. Особенно это важно при сжигании топлива с повышенной влажностью, так как при работе топки без подогрева поступающего в нее воздуха (холодном дутье при помощи вентилятора) температура в ней заметно снижается. При этом во многих случаях наблюдается неустойчивость процесса горения, протекающего с повышенными тепловыми потерями. В современных котельных при сжигании влажного топлива подогрев воздуха при помощи воздухоподогревателя не только желателен, но и необходим.

1.6 Арматура – специальные устройства, предназначенные для регулирования расхода транспортируемого вещества, отключения и включения потоков газа, пара и воды. По направлению арматуру подразделяют на запорную, регулирующую, предохранительную, контрольную и специальную. Запорная арматура (вентили, задвижки и краны) предназначена для периодического включения или отключения отдельных участков трубопроводов. Регулирующая арматура (регулирующие вентили и клапаны) служит для изменения или поддержания в трубопроводах давления и расхода транспортируемого вещества. Предохранительную арматуру (грузовые, пружинные и обратные клапаны) применяют для автоматического открытия прохода, если давление превысит допустимое значение, а так же для предотвращения обратного движения жидкости или газа. Контрольную арматуру (контрольные краны, указатели уровня, трехходовые краны для манометров) используют для проверки наличия вещества в трубопроводе и определения его уровня. Специальная арматура (конденсатоотводчики и влагомаслоотделители) служит для удаления конденсата, отделения масла и других продуктов от газа.

К гарнитуре котла относятся устройства для обслуживания газотходов и топки котла: лазы, гляделки, затворы шлаковых и золовых бункеров, газовые и воздушные клапаны и заслонки, взрывные клапаны, а так же обдувочные аппараты. Лазы предназначены для осмотра и ремонта поверхностей нагрева, гляделки – для визуального осмотра топки и газоходов с наружной стороны котла, затворы шлаковых и золовых бункеров – для периодического удаления золы и шлака из бункеров, газовые и воздушные клапаны и заслонки – для отключения газотходов, регулирования тяги и дутья. Взрывные клапаны выпускают дымовые газы при повышении давления в топке или газоходе котла, предохраняя их от разрушения. Обдувочные аппараты применяют для удаления с поверхностей нагрева золы и шлака (струей пара или сжатого воздуха).

1.7 Тягодутьевые устройства предназначены для подвода в топку котла воздуха, необходимого для сгорания топлива, и отвода из котла продуктов сгорания. Состоят они из дутьевых вентиляторов, воздуховодов, газоводов, дымососов и дымовой трубы, при помощи которых обеспечиваются подача необходимого количества воздуха в топку, движение продуктов сгорания по газоходам и удаление их в атмосферу. — комплекс механизмов и сооружений, обеспечивающий подачу воздуха в топку котлоагрегата или печи и удаление из нее дымовых газов. К тягодутьевым устройствам относят дымососы, дутьевые вентиляторы, дымовые трубы, дымоходы, воздуховоды. Рабочий процесс в котлоагрегат связан с непрерывной подачей по воздуховодам воздуха в топочную камеру (для горения топлива) и перемещением продуктов сгорания по газоходам с последующим удалением их из котлоагрегата. При движении воздуха и продуктов сгорания возникают аэродинамич, сопротивления, на преодоление к-рых затрачивается электроэнергия. Различают 4 схемы подачи воздуха и отвода продуктов сгорания в котельных установках: с естеств. тягой, создаваемой дымовой трубой, и естеств. засасыванием воздуха в топку в результате разрежения в ней, создаваемого тягой трубы; с искусств, тягой и засасыванием воздуха в топку в результате разрежения, создаваемого дымососом; с искусств, тягой и принуд, подачей воздуха в топку дутьевым вентилятором под давлением до 5 кПа; с наддувом, при к-ром вся котельная установка герметизируется и ставится под создаваемое дутьевым вентилятором нек-рое избыточное давление, достаточное для преодоления всех сопротивлений воздушного и газового трактов, что снимает необходимость установки дымососа. Дымовая труба во всех случаях, искусств, тяги или работы под наддувом сохраняется для выноса дымовых газов в более высокие слои атмосферы с целью улучшения условий рассеяния их в пространстве.

На основе аэродинамического расчета котельной установки, выполняемого после ее теплового расчета, определяют аэродинамич. сопротивления воздушного и газового трактов и выбирают дутьевые и тяговые устройства, к-рые рассчитывают на макс, нагрузку котлоагрегата. Дутьевые вентиляторы Ц, ВДН и ВД, применяют при темп-ре всасываемого воздуха 20°С, дымососы Д, ДН и ВДН удаляют продукты сгорания с темп-рой до 250 С.

 

1.8 Водоподготовительные устройства служат для подогрева и умягчения питательной воды и состоят из аппаратов и приспособлений, обеспечивающих очистку от механических примесей и растворенных в ней накипеобразующих солей, а также для удаления из неё газов. Режим эксплуатации водоподготовительных установок и водно-химический режим

должны обеспечить работу электростанций и тепловых сетей без повреждений и снижения экономичности, вызванных коррозией внутренних поверхностей водоподготовительного, теплоэнергетического и сетевого оборудования, а также образованием накипи и отложений на теплопередаюших поверхностях, отложений в проточной части турбин, шлама в оборудовании и трубопроводах электростанций и тепловых сетей. 
В настоящее время основная доля электрической энергии производится на тепловых электростанциях (ТЭС). Эти электростанции, а также автономные котельные играют ведущую роль в централизованном теплоснабжении промышленных и коммунальных потребителей, что определяет те высокие требования, которые предъявляются к надежности и экономичности работы этих энергообъектов. 
Характерной особенностью ТЭС, теплофикационных установок и тепловых сетей является использование на них в качестве теплоносителя и рабочего тела воды и водяного пара, что налагает определенные требования на условия их эксплуатации. 
Абсолютно чистая вода, отвечающая без учета ее изотопного состава известной формуле Н20, в природе не встречается. Изза особенностей строения молекулы вода обладает рядом аномальных свойств и, в частности, исключительно большой растворяющей способностью, В силу этого любая природная вода, используемая в промышленности, в том числе на ТЭС, теплофикационных установках и в тепловых сетях, всегда содержит разнообразные примеси: взвешенные вещества различной степени дисперсности, 
растворимые вещества органического происхождения, растворимые минеральные вещества, газы, а также растительные и живые организмы. Растворимые в воде минеральные вещества, а также наличие их качественных и количественных характеристик являются определяющими факторами ее широкого применения в промышленности. 
К настоящему времени в различных природных водах установлено наличие практически всех естественных элементов таблицы Менделеева в самых разнообразных количествах — от микро до значимых величин. Суммарное же содержание в природных водах растворенных минеральных веществ (минерализация, солесодержание) колеблется от нескольких миллиграммов в кубическом дециметре воды (дождевая вода в наиболее экологически чистых районах) до 30 — 35 г/дм3 (воды морей и океанов). Еще большее количество растворимых минеральных веществ содержится в специфических водоемах и водоисточниках — соленых озерах, минеральных источниках. Воды поверхностных (реки, озера, водохранилища) и многих подземных водоисточников, используемых в промышленности, в том числе и на ТЭС, в среднем (для разных источников) имеют минерализацию в пределах 50 — 5000 мг/дм3 (до 100 мг/дм3 — очень малая минерализация; до 200 мг/дм3 — малая минерализация; 200 — 500 мг/дм3 — средняя минерализация; 500—1000 мг/дм3 — повышенная минерализация; более 1000 мг/дм3 — высокая минерализация). 
Природные воды поверхностных водоисточников, особенно средней минерализации, как правило, достаточно стабильны и не вызывают быстрых повреждений постоянно соприкасающегося с водой оборудования, выполненного из обычных конструкционных материалов (углеродистая сталь, медьсодержащие сплавы), если только физикохимические условия, в которых находится вода в том или ином производственном процессе, практически не отличаются от природных. Известно, например, что стальные 
водоводы и перекачивающее оборудование во многих случаях вполне надежно эксплуатируются в течение десятилетий без какой-либо предварительной обработки воды, забираемой из природного водоисточника, кроме удаления из нее взвешенных веществ, которые могут механически повредить технологическое оборудование, арматуру и трубопроводы. 
Однако при использовании воды на энергообъектах в пароводяных контурах, а также в контурах охлаждения изменяются температура, давление, теплофизические и физикохимические свойства как воды, так и образующегося из нее пара. При этом изменяется и поведение растворенных и взвешенных примесей, присутствующих в тех или иных количествах в воде и паре. При определенных условиях эти примеси могут образовывать на внутренней поверхности теплоэнергетического оборудования отложения различного типа и состава. Часть примесей выделяется в толще циркулирующей воды в виде шлама, который затем оседает в местах вялой циркуляции воды (в коллекторах экранов паровых котлов, в отдельных участках тепловой сети). Отложения шлама обычно рыхлые, однако он может «прикипать» к поверхностям нагрева, образуя так называемую вторичную накипь.

 

 

1.9 Топливоподготовительное устройство в котельных, работующих на пылевидном топливе, предназначено для измельчения топлива до пылевидного состояния; его оборудуют дробилками, сушилками, мельницами, питателями, вентиляторами, транспортерами и пылегазопроводами.

Устройство для удаления золы и шлака состоит из гидравлических систем и механических приспособлений: транспортеров, вагонеток и др.

Топливный склад предназначен для хранения топлива; его оборудуют механизмами для разгрузки и подачи топлива в котельную или в топливоподготовительное устройство.

К устройствам топлвого контроля и автоматического управления относятся контрольно-измерительные приборы и автоматы, обеспечивающие бесперебойную и согласованную работу отдельных устройств котельной установки для выработки необходимого количества пара заданных параметром ( температуры, давления)

При сжигании пылевидного топлива применяют пылеугольные горелки, газообразного топлива – газовые горелки, топочного мазута – мазутные форсунки, газообразного топлива и топочного мазута – комбинированные газомазутные горелки.

1.10 Насосы схемы регенераций

Питательные насосы. Питание котлов водой должно быть надёжным. При снижении уровня воды ниже допустимых пределов кипятильные трубы могут оголиться и перегреться, что в свою очередь может привести к взрыву котла. Котлы с давлением выше 0,07 МПа с паропроизводительностью 2 т/ч и выше должны иметь автоматические регуляторы питания.

Для питания котлов устанавливают не менее двух насосов, из которых один должен быть с электроприводом, а другой – с паровым приводом. Производительность одного насоса с электроприводом должна составлять не менее 110 % номинальной производительности всех рабочих котлов. При установке нескольких насосов с электроприводами их общая производительность должна составлять также не менее 110 %.

Производительность насосов с паровым приводом должна быть не менее 50 % номинальной производительности котлов. Можно устанавливать все питательные насосы только с паровым приводом, а при двух или нескольких источниках питания электроэнергией – только с электрическим приводом. Насосы с паровым приводом потребляют от 3 до 5 % вырабатываемого пара, поэтому их используют как резервные.

Выхлопной пар поршневого прямодействующего насоса удаляется в атмосферу. Если этим паром подогревают воду в особом теплообменнике, то конденсат выбрасывают. В котёл его возвращать нельзя, так как он загрязнён маслом, а плёнка масла на трубках ухудшает теплопередачу. В крупных установках используют паротурбонасосы, конденсат их выходного пара маслом не загрязнён, поэтому его можно направлять в котёл. Инжекторы для питания котлов в отопительно-производственных котельных непригодны, так как они плохо засасывают горячую воду.

Сетевой насос системы отопления и вентиляции. Этот насос служит для циркуляции воды в тепловой сети. Его выбирают по расходу сетевой воды из расчёта тепловой схемы. Сетевые насосы устанавливаются на обратной линии тепловой сети, где температура сетевой воды не превышает 70 о С.

Подпиточный насос. Предназначены для восполнения утечки воды из системы теплоснабжения, количество воды необходимое для покрытия утечек определяется в расчёте тепловой схемы. Производительность подпиточных насосов выбирается равной удвоенной величине полученного количества воды для восполнения возможной аварийной подпитки.

Необходимый напор подпиточных насосов определяется давлением воды в обратной магистрали и сопротивлением трубопроводов и арматуры на линии подпитки, число подпиточных насосов должно быть не менее 2-х, один из которых резервный.

 

Насос сырой воды. Служит дляобеспечения требуемого напора сырой воды перед ХВО и подачи хим. очищенной воды в деаэратор, а также подачи сырой воды в бак горячей воды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      1. Автоматическое регулирование котельных установок

Система автоматического регулирования котельных установок обеспечивает изменение производительности установки при сохранении заданных параметров(давления и температуры пара) и максимального КПД установки. Кроме того, повышает безопасность, надежность и экономичность работы котла, сокращает количество обслуживающего персонала и облегчает условия его труда.

Автоматическое регулирование котла включает регулирование подачи воды, температуры перегретого пара и процесса горения. При регулировании питания котла обеспечивается соответствие между расходами воды, подаваемой в котел, и вырабатываемого пара, что характеризуется постоянством уровня воды в барабане.

Регулирование питания котлов малой производительности обычно осуществляется одноимпульсными регуляторами, управляемыми датчиками изменения уровня воды в барабане. В котлах средней и большой паропроизводительности с малым водяным объемом применяются двухимпульсные регуляторы питания котла по уровню воды и расходу пара, а также трехимпульсные. Управляющие питанием котла по уровню воды, расходу пара и перепаду давлений на регулирующем клапане.

Регулирование температуры пара осуществляется регулятором, управляемым датчиками изменения температуры перегретого пара на выходе из пароперегревателя, изменения температуры пара в промежуточном коллекторе пароперегревателя и изменения температуры газов в газоходе пароперегревателя, а иногда еще датчиком изменения давления пара.

Регулирование процесса горения в топке котла (в соответствии с расходом пара) осуществляется регуляторами подачи топлива II, воздуха III и регулятором тяги IV (см. рис 3.22). Регуляторы подачи топлива II и воздуха 
III управляются датчиком изменения давления перегретого пара I, а регулятор тяги IV – датчиком изменения разрежения в топке 7 котла. 
[pic]

Рисунок 2. Схема автоматического регулирования котельной установки

|1 — бункер угля; |8 — барабан  котла; |I — датчик измерения | 
|2 — шаровая мельница;|9 — |давления перегретого пара: | 
| |пароперегреватель; |II — регулятор топлива; | 
|3 — сепаратор; |10 — пароохладитель;|III — регулятор воздуха; | 
|4 — циклон; | |IV — регулятор тяги; | 
|5 — бункер пыли: |11 — экономайзер; |V — регулятор загрузки | 
|6 — мельничный |12 — |мельницы; | 
|вентилятор; |воздухоподогреватель|VI — регулятор температуры | 
|7 — топка котла; |; |мельницы. | 
| |13 — вентилятор; | | 
| |14 — дымосос; | |

В котельных установках, работающих на пылевидном топливе, осуществляется также регулирование работы пылеприготовительной системы регулятором V загрузки мельниц, обеспечивающим постоянство загрузки шаровых барабанных мельниц и регулятором VI температуры пылевоздушной смеси за мельницей.

Для предупреждения персонала о недопустимости отклонения важнейших параметров котельной установки от заданных служат звуковые и световые сигнализаторы предельных уровней воды в барабане, предельных температур перегретого пара и низшего давления питательной воды. Для обеспечения правильной последовательности операций при пуске и остановке механизмов применяется блокировка. Так, при аварийном отключении дымососов отключаются дутьевые вентиляторы и прекращается подача топлива в топку.

Данные системы обеспечивают:

  • возможность управления котельным оборудованием в автоматическом режиме;

  • возможность управления котельной в дистанционном ручном режиме с промышленного компьютера;

  • автоматическое регулирование тепловых процессов по температурному графику (от температуры наружного воздуха);

  • возможность ввода нестандартного температурного графика и его корректировки при эксплуатации ;

  • управление оптимальным температурным режимом отопления;

  • поддержание заданного давления и перепада давления теплоносителя в контуре отопления (возможность задания конфигурации — гидроконтур с накопительным баком, либо с мембранным гидропневмобаком);

Информация о работе Основное и вспомогательное оборудование котельных установок