Конспект лекцій м. Суми 2012 міністерство аграрної політики та продовольства україни



Сторінка5/5
Дата конвертації05.03.2017
Розмір1.13 Mb.
1   2   3   4   5

1. Норми якості живильної води для водотрубних парових котлів

Показник

Норма для котлів, що працюють при тиску, МПа

до 1,4

до 2,4

Загальна жорсткість, мкг*екв/кг

10/21

15/10

Вміст у воді компонентів:







завислих речовин

5

5

розчиненого кисню, мкг/кг

50/30

50/20

Значення рН при t = 25 °С

8,5...9,5

8,5...9,5

Примітка. У чисельнику вказані значення для котлів, що працюють на твердому паливі, у знаменнику — на газоподібному

Кремнієвміст, мг/кг, характеризується концентрацією у воді сполук кремнію. Крім того, у воді містяться розчинені гази. Вони визна­чають корозійні властивості води.

За крупністю мінеральні та органічні домішки, що зна­ходяться у природній воді, розділяють на грубодисперсні речовини із розміром частинок більше 0,1 -10-2 мм і на ко­лоїдні домішки із частинками від 0,1*10-2 до 0,1*10-4 мм. До живильної води парогенераторів і до підживлювальної води водогрійних котлів ставлять певні вимоги (табл.1).

Для зменшення концентрації речовин, що забруднюють котлову воду, проводять продувку. Для зниження волого­сті пари у барабані котла передбачені спеціальні сепарувальні пристрої.
3. Підготовка води до живлення котла
Завислі та колоїдні речовини, що містяться у природній воді, можуть бути видалені шляхом відстоювання, коагу­ляції та фільтрування. Для відстоювання води ви­користовують відстійники, об'єм яких дорівнює полуторній або подвійній годинній продуктивності котла. Після відстоювання воду піддають фільтруванню, для чого її пропус­кають через напірні фільтри, заповнені дрібнодисперсним матеріалом (кварцовий пісок, мармур, доломіт) із розмі­рами частинок 0,6...1 мм.

Ефективнішим є процес коагуляції, завдяки якому за рахунок спеціальних реагентів-коагулянтів відбувається укрупнення колоїдних частинок і зависей та виділення їх у осад.

Коагуляція злипання частинок колоїдів при їхньому зіткненні в процесі теплового (броунівського) руху, перемішування або напрямленого переміщення в зовнішньому силовому полі. У агрегатах (флокулах) первинні частинки пов'язані молекулярними силами безпосередньо або через прошарок навколишнього (дисперсійного) середовища. К. зумовлена агрегативною нестійкістю системи і її тенденцією до зменшення вільної енергії. К. супроводжується випаданням осаду, гелевипаданням чи гелеутворенням по всьому об’єму системи. К. може відбуватися як без зовнішнього впливу на систему, так і при зовнішній дії (підвищенні температури, механічних та ін. впливах, при введенні коагулянтів). Застосовують для очищення води, повітря, прискорення осадження колоїдних частинок тощо.

Як коагулянти використовують солі алюмінію та залізосульфат алюмінію Al2(S04)3, сульфат заліза FeS04*7Н20 і хлорне залізо FeCl3*6H20.

Для видалення гумінових речовин рекомендується під­тримувати рН = 3,5...4,5. У разі коагуляції води солями за­ліза рН має бути більше 8,5. У процесі коагуляції темпера­тура води повинна бути рівною плюс 35...40 °С.

Залежно від жорсткості води і продуктивності котла застосовують різні способи водопідготовки. У дрібних ко­тельних установках застосовують внутрішньокотельну об­робку води; при значній жорсткості у котельнях середньої та великої потужності — докотлову водопідготовку. Най­поширенішими є методи Na-катіонування та Н-катіонування. Ці методи відрізняються високим ступенем зм'якшення, компактністю апаратури і простотою обслуговування.

Водопідготовка у Na-катіонітових установках полягає у фільтруванні через шар природного натрієвого матеріалу (катіоніту). При цьому кальцієві або магнієві солі, що міс­тяться у воді, вступають в обмінні реакції із названим мінералом, у результаті чого замість накипоутворюючих катіонів утворюються еквівалентні кількості легко розчин­них натрієвих солей.

У процесі експлуатації катіонітова маса забруднюється і ущільнюється. Для очистки та попереднього спушування катіонітової маси її промивають зворотним потоком води. Регенерацію катіоніту здійснюють розчином NaCl. Трива­лість регенерації для нового фільтру 12...15 хв; а для екс­плуатованого— 1,5...2 год.

В установках Н-катіонування як катіоніт використову­ють сульфовугілля. Цей метод катіонування поєднують із Na-катіонуванням.

Поєднання Н-катіонування із Na- катіонуванням може відбуватися як за паралельною, так і за послідовною схе­мами. Найчастіше застосовують послідовну схему (рис. 8.1).



8.1. Схема послідовного Н- і Na-катіонування:

1 — Н-катіонітовий фільтр; 2 — бак для розчину кислоти; 3 — бак для розпушування Н-катіоніта; 4 — видавач вуглекислоти; 5 — вентилятор; 6 — бак для пом'якшення води; 7 — насос; 8 — солерозчинник; 9 — Na-катіонітовий фільтр; 10 — бак руйнування Na-катіоніта

Останнім часом, крім традиційних способів, використо­вують магнітний метод очистки води. Цей метод полягає в тому, що після впливу на воду магнітного поля певної напруженості і полярності та при наступному її на­гріванні у котлі не утворюються накипні відкладання на поверхнях нагріву.

У воді, що надходить після фільтрів або інших видів очистки, можуть міститися гази: кисень, двоокис вуглецю, аміак, азот тощо. Ці гази спричиняють посилення корозії поверхні нагріву котла, а також сприяють порушенню цир­куляції води. Все це знижує строк служби і надійність ро­боти котла.

Для видалення газів із живильної води застосовують деаерацію останньої. Цей процес ґрунтується на фізично­му законі, згідно із яким розчинність газів із підвищенням температури знижується і для будь-якого тиску при тем­пературі кипіння дорівнює нулю. Такий процес деаерації називають термічним. Залежно від величини тиску, при якому відбувається деаерація, деаератори поділяють на вакуумні (працюють при вакуумі 0,06...0,093 МПа і тем­пературі 40...75°), атмосферні (температурою 95...100 °С) і підвищеного тиску (температурою понад 100 °С). Для до­сягнення найкращої деаерації необхідно, щоб різниця між температурою кипіння і кінцевою температурою, так званим недогрівом води, у деаераторі була мінімальною, тоб­то становила 0,1...0,2 °С.

Принципова схема деаераторної установки наведена на рис. 5.7. Деаератор складається із деаераторної колонки і деаераторного бака 10. Живильна вода надходить по тру­бі 2 на розподільні тарілки, із яких струмками стікає до­низу. Знизу вверх по трубі надходить пара для підігріву води. При нагріві води виділяються гази, що відходять че­рез вестову трубу. Вивільнена від газів вода стікає у бак 10, звідки живильним насосом подається в котел. Для уникнення підвищення тиску у 8 деаераторі на ньому встанов­люють запобіжний клапан. На випадок утворення у деаерато­рі розрідження передбачають гідравлічний затвор. Його встановлюють висотою 3,5...4 м. Для зменшення концентрації речовин, що забруднюють воду, проводять продувку, тобто видаляють із котла час­тину води і замінюють її живильною водою.

Розрізняють безперервну та періодичну продувки. Без­перервну продувку проводять із місць з найвищим солевмістом, тобто до змішування котлової води із підживлювальною. Об'єм безперервної продувки становить 0,5...З % паропродуктивності котла.

Періодична продувка ефективна тільки в котлах із гря­зьовиками, в яких відбувається відокремлення шламу. Грязьовики включені у систему циркуляції води.


8.2. Схема деаераторної установки:

1 — охолодник випару; 2 — подача хімічно-очищеної води; 3 — викид пари в атмосферу; 4 — трубопровід випару; 5 — подача пари в колонку деаератора; 6 — випуск води в гідрозатвор; 7 — гідрозатвор; 8 — випуск 7 зайвої води із гідрозатвора; 9 — випуск живильної води; 10 — бак; 11 — водопокажчик


4. Внутрішньокотлова гідродинаміка
У процесі підігріву води і пароутворення необхідно без­перервно відводити теплоту, що передається продуктами згоряння поверхням нагріву котельного агрегату. Для цьо­го забезпечують рух води або пари в елементах котла. У випарювальних поверхнях нагріву рух відбувається за ра­хунок природної циркуляції, а в прямотокових котлах— примусово під впливом живильних насосів (прямотокові котли застосування у сільському господарстві не знахо­дять) .

В еконономайзерах або пароперегрівниках рух води за­безпечується насосом або різницею напорів у барабані і пароперегрівнику.

Суть процесу природної циркуляції води в котлі поля­гає у наступному. Розглянемо циркуляційний контур (рис. 8.3), в якому лише одна труба (наприклад, ліва) нагріває­ться. Густина пароводяної суміші у цій трубі менша

за густину води у правій трубі, що не підігрівається. За ра­хунок різниці цих густин,

що називають рушійним напором циркуляційного контуру, забезпечується природна циркуляція води. Труби, в яких робоче тіло піднімається, називають підйом­ними. Труби, в яких робоче тіло опускаєть­ся,— опускними.

8.3. Схема природної циркуляції:

верхній барабан; 2 — нижній барабан; З — теплосприймальні поверхні
При сталому режимі роботи котельного агрегату тиск, який забезпечує природну циркуляцію, врівноважується гідравлічними опорами, що дорівнюють сумі опорів під­йомних та опускних труб:

. (8.1)

Це рівняння носить назву розрахункового рівняння цир­куляції.

Відношення витрати води, що увійшла до циркуляційно­го контуру, до кількості утвореної у ньому пари, назива­ють кратністю циркуляції К у контурі. Величина К більша за одиницю.

Для забезпечення нормальної роботи циркуляційних контурів необхідно створити умови рівномірного обігріву водопідйомних труб. Одним із ефективних експлуатаційних заходів у цьому відношенні є запобігання шлакуванню і за­носу леткою золою водопідйомних труб.

Лекція 9. Зовнішнє обладнання котлоагрегатів

План


1.Тягодуттьове обладнання.

2. Живильні пристрої.

3. Шлакозоловидалення. Золоуловлювання.

4. Контрольно-вимірювальні прилади.

5. Арматура котлів і трубо­проводів. Гарнітура котлів.

6. Компоновка котельних.


1. Тягодуттьове обладнання
Для нормальної роботи котельного агрегату необхідно забезпечити безперервну подачу повітря у топкову каме­ру, переміщення продуктів згоряння по газоходах та їх наступне видалення із агрегату. При русі по газоповітря­ному тракту продукти згоряння мають подолати аеродина­мічний опір, на що витрачається певна кількість енергії. Рух повітря і продуктів згоряння здійснюється за допомо­гою тяги. Тяга може бути природною і штучною.

Тяга труби - вентиляційний ефект в будівлях і печах який виникає за рахунок різниці температур повітря зовні і всередині труби (будівлі). Ефект зростає із підвищенням різниці температур і висоти будівлі. Іноді цей ефект називають природною вентиляцією. Щільність теплого повітря менше, ніж щільність холодного повітря, отже тиск стовпа газу (ρgh) біля теплого повітря менше. Цей факт призводить до появи різниці тисків всередині і зовні труби (будівлі). Якщо будинок не є герметичним, то за рахунок різниці тисків у підніжжя будівлі, виникає потік повітря, спрямований усередину. При цьому тепле повітря витісняється вгору і виходить через отвори вгорі будівлі, а холодне повітря проникає всередину через отвори внизу будівлі. Виникає природна вентиляція повітря.



Природна тяга використовується у котельних агрегатах малої потужності (до 2,5 т/год) без хвостових поверхонь нагріву і з невеликим опором газового тракту (50...60 Па). У цьому випадку тяга забезпечується рушійною силою, зу­мовленою різницею статичних тисків між повітрям, що надходить у топкову камеру, і продуктами згоряння, що залишають котельну установку. Силу тяги, тобто рушійну силу, необхідну для подолання гідравлічних опорів, ство­рює димар.

Тяга тим більша, чим вищий димар, більша температура відхідних газів і чим нижча температура зовнішнього по­вітря. Для зміни режиму тяги використовують заслінки.

Залежно від потужності котельних агрегатів або котель­ної установки димарі будують стальними, цегляними або залізобетонними. Для тимчасових і невеликих котелень, стальні димарі можуть мати висоту до 40 м. Для котель­них установок середньої потужності — цегляні труби до 80 м.

Висоту труби вибирають залежно від виду тяги (при­родна або штучна) та вимог санітарно-технічних норм. При штучній тязі димар призначений для відведення про­дуктів згоряння в атмосферу на висоту, що визначається санітарно-гігієнічними та протипожежними вимогами.

Діаметр труби залежить від сумарної кількості про­дуктів згоряння, що залишають котельні агрегати і швид­кості газів на виході з труби. Значення швидкості знахо­диться у межах 6... 10 м/с.

У сучасних котлоагрегатах, обладнаних хвостовими по­верхнями нагріву, природна тяга не може забезпечити по­трібну швидкість руху газоповітряного потоку і його ви­далення в атмосферу. У цьому випадку застосовують штуч­ну тягу із встановленням дуттьових вентиляторів та димососів. Вибір димососів і вентиляторів здійснюють із розрахунку на максимальне навантаження котельного аг­регату (номінальну продуктивність). Це забезпечує їх нормальну роботу при різноманітних режимах котельної установки.

Для подачі повітря у топку застосовують найчастіше радіальні дуттьові вентилятори. Вентилятори однобічного всмоктування ВД (при температурі всмоктуваного повіт­ря 20 °С) і димососи Д, що видаляють продукти згоряння з температурою до 250 °С, виготовляють правого та лівого обертання.

Димосос піддається впливові високих температур та механічному зносу золою. Якщо спалюється багатозольне паливо, лопатки димососів мають бути наплавлені спеці­альними твердими сплавами для їх захисту від можливого зносу.

Потужність N, Вт, двигуна для привода димососа або вентилятора визначають за формулою:

N=1,1LPn/η (9.1)


де 1,1 — коефіцієнт запасу по потужності; L — продуктивність димососа або вентилятора, м3/с; Рп — повний тиск димососа або вентилятора, Па; η — ККД димососа або вен­тилятора.

При штучній тязі застосовують кілька способів регу­лювання.

Дросельне регулювання полягає у тому, що у га­зоповітряному тракті за допомогою спеціального при­строю — шибера — створюється додатковий опір. Цей спо­сіб дуже простий, але малоекономічний.

Регулювання сили тяги зміною частоти обер­тання димососа і вентилятора є більш ефек­тивним. Проте це вимагає застосування електродвигуна із регульованою частотою обертання.

Найбільше поширення знайшов спосіб регулювання продуктивності димососів і вентиляторів напрямними ло­патковими апаратами, що встановлюють на всмоктуваль­них патрубках агрегатів.
2. Живильні пристрої
Воду в котли подають живильними пристроями. При цьому використовують насоси різних типів: поршневі або відцентрові із електричним або паровим приводом. Крім того, у невеликих опалювальних котельнях як живильні пристрої застосовують інжектори і ручні насоси.

У котельних установках повинно бути передбачено не менше двох живильних насосів із різними приводами. До­пускається установка обох живильних насосів із паровими приводами. Подача кожного насоса має бути не менше 120 % потрібної максимальної подачі робочих котлів.

Для живлення парових котлів продуктивністю до 150 кг/год і тиском не більше 0,4 МПа допускається за­стосовувати один ручний насос. Другий ручний насос передбачають для живлення водогрійних котлів із загальною поверхнею нагріву до 150 м2.

У виробничих опалювальних котельнях для подачі во­ди в агрегати в основному застосовують поршневі насоси із паровим приводом і відцентрові — із електричним при­водом.

Поршневі насоси встановлюють у котельних установках невеликої потужності. Найширше насоси ПВД і ПДГ ви­користовують для живлення котлів водою при температурі до 100 °С. Так, вертикальні двоциліндрові парові насоси типу ПДД призначені для живлення парових котлів ДКВР.

На поршневому насосі повинні бути розміщені мано­метр і запобіжний клапан на нагнітальному трубопроводі, засувки на нагнітальному і всмоктувальному трубопрово­дах, вентиль на паропровідному та вихлопному трубопро­водах, продувальні клапани для випуску конденсату з ци­ліндрів при прогріві насоса парою.


Відцентрові насоси є найпоширенішими у системі жив­лення котлів. Вони подають воду рівномірно, відзначаю­ться високою економічністю, зручністю регулювання про­дуктивності. До недоліків відносять: необхідність тримати насос під заливом або заповнювати його перед пуском; зменшення ККД при малій продуктивності. Відцентрові живильні насоси виготовляють одно- або багатоступінчас­тими залежно від подачі і робочого тиску.

На відцентровому насосі встановлюють манометри і за­сувки на всмоктувальному та нагнітальному трубопрово­дах, приймальний клапан на всмоктувальному трубопро­воді, зворотний клапан на нагнітальному трубопроводі, крани для випуску повітря у верхній частині корпусу кож­ного ступеня.

Для живлення водою дрібних опалювальних котелень застосовують інжектори, що є пароструминними пристроя­ми. Витрата пари становить 7...9 % кількості води, що по­дається. Температура води, що надходить у інжектор, не повинна перевищувати плюс 40 °С. Висота подачі води ін­жектором — не більше 2 м. Інжектори мають просту бу­дову, займають мало місця.

У насоси вода надходить із живильних або деаератор-них баків. При температурі води понад плюс 70 °С вода повинна надходити у насос під деяким напором. Тому баки встановлюють вище живильного насоса.

Живильні насоси вибирають із умови забезпечення по­трібної продуктивності і необхідного напору.

Продуктивність живильного насоса LЖН, м3/с, визнача­ють за формулою:

LЖН = 1,2 (D/ρ), (9..2)

де 1,2 —коефіцієнт запасу по продуктивності; Dмакси­мальна продуктивність всієї котельні, кг/с; ρ— густина, кг/м3.

Повний напір, необхідний для подачі води у котел:

Hжн = (РН-Pп), (9..3)

де РН — тиск у нагнітальному патрубку насоса, Па; Рп — тиск у приймальному патрубку насоса, Па.

У першому наближенні для розрахунку напору, що розвивається живильним насосом, можна користуватися фор­мулою:

НЖН = 1,1 б + (0,15..0,20)], (9.4)

де 1,1 — коефіцієнт запасу по напору; Рб — робочий тиск у барабані котельного агрегату, Па; 0,15...0,20 — число, що враховує втрати напору у трубопроводах і живильній ар­матурі, Па.

Потужність N, Вт, потрібну для привода насоса, визна­чають із виразу:

N = (LЖННжн)/ηн, (9...5)

де LЖН — продуктивність насоса, м3/с; Нжн — повний напір насоса, Па; ηн— ККД насоса, що дорівнює 0,70...0,85.


3. Шлакозоловидалення

У процесі спалювання палива виділяються шлак, що залишається у топці, і зола, що провалюється через колос­никову решітку або виноситься із продуктами згоряння. Остання частково осідає у газоводах і зупиняється золо­уловлювачами, а частково через димову трубу викидається в атмосферу. При камерному спалюванні твердого палива основна маса золи іде з газами.

Процес шлакозоловидалення складається із видалення золи та шлаку із котельних агрегатів, прибирання та їх транспортування з території. У котельних установках за­стосовують такі способи шлакозоловидалення: ручний, ме­ханічний, пневматичний та гідравлічний.

Ручне шлакозоловидалення застосовують тільки у ко­тельних установках паропродуктивністю до 2 т/год. Шлак і зола потрапляють у бункер, розміщений під колоснико­вими решітками. Із бункера шлак і золу вагонеткою ви­возять із приміщення котельні.

Механізоване шлакозоловидалення провадиться кілько­ма способами. Найпростіший із них полягає у переміщенні вагонеток по похилій естакаді за допомогою електролебід­ки. Більш широко застосовують скреперні установки, що забезпечують сухе або мокре золовидалення (рис.9.1). Шлак і зола, попередньо залиті водою (при мокрому спо­собі) надходять у шлаковий канал 2, звідки скреперами З по похилій естакаді подаються в бункер 6, встановлений за межами будівлі котельні. Із бункера шлак і зола по­трапляють у кузов автомобіля. Скрепер пересувається по вузькоколійних рейках за допомогою лебідки та канатів.

9.1. Схема скреперного шлакозоловидалення:

1 — топки котлів; 2 — шлаковий канал; 3 ~- скрепер; 4 — система канатів; 5 — ши­бер; 6 — затвор; 7 — шлаковий бункер

Пневматичні системи шлакозоловидалення за­стосовують при виході вогнищевих залишків 0,3...10 т/год. Вони можуть бути нагнітального або всмоктувального ти­пу. Перевага віддається схемі пневматичної системи шлаковидалення всмоктувального типу. Швидкість повітря у трубопроводі при пневмотранспорті шлаку і золи повин­на бути не менше 25 м/с. Концентрація завислих у повіт­ряному потоці частинок не повинна перевищувати 3,5...7,0 кг на 1 кг повітря. Попередньо шлак подрібнюється у дробар­ці до розміру не більше 20 мм.

Системи пневмошлаковидалення відрізняються ком­пактністю, простотою побудови і обслуговування. Основний недолік цих систем — велика витрата електроенергії на транспортування шлаку та золи.

Гідравлічні системи шлакозоловидалення за­стосовують при необхідності видалення шлаку і золи по­над 10 т/год при достатній кількості води і близькості золовідвалу. У цій системі транспортуючим агентом є вода.

У відхідних газах знаходиться летка зола, частинки па­лива, що не згоріло, окисли сірки і азоту, які забруднюють повітря і тим самим шкідливо впливають на навколишнє середовище. Тому застосовують різні системи золоуловлю­вання.

Розрізняють такі групи золоуловлювачів: механічні сухі інерційні, механічні інерційні мокрі, електрофільтри.

Механічні сухі золоуловлювачі поділяють на два типи: відцентрові (або циклонні) та інерційні (жалюзійні).

У котельних установках малої та середньої потужності найчастіше застосовують циклонні золоуловлювач і.

Циклон - очисник повітря, що використовується в промисловості для очищення газів або рідин від зважених часток. Принцип очищення - інерційний (з використанням відцентрової сили), а також гравітаційний. Циклонні пиловловлювачі складають найбільш масову групу серед усіх видів пилеуловлювальне апаратури і застосовуються у всіх галузях промисловості. Принцип дії найпростішого противоточного циклону такий: потік запиленого газу вводиться в апарат через вхідний патрубок тангенціально у верхній частині. В апараті формується обертовий потік газу, спрямований вниз, до конічної частини апарату. Внаслідок сили інерції (відцентрової сили) частинки пилу виносяться з потоку і осідають на стінках апарату, потім захоплюються вторинним потоком і потрапляють у нижню частину, через випускний отвір в бункер для збору пилу (на малюнку не показаний). Очищений від пилу газовий потік потім рухається знизу вгору і виводиться з циклону через соосно вихлопну трубу.

В циклонних золо­уловлювачах продукти зго­ряння вводяться зверху че­рез кільцевий простір між корпусом і трубою (рис. 9.2). Встановлені в них гвин­топодібні лопаті 2 сприяють вихроподібному руху газів. Частинки золи, що містять­ся у газах, притискаються до корпусу циклона, втрачають швидкість і по конічній частині 6 під впливом сили тяжіння опускаються в бункер 7, звідки періодично видаляються. Циклонні батареї мають просту конструкцію, забезпечують відносно добрий ступінь очистки газів (65...85 %). їх недо­ліки — схильність до забивання. Великий опір по газу (до 10 Па), великі габаритні розміри.



9.2. Батарейний циклон:

1 — корпус циклона; 2 — патрубок для газів; 3 — патрубок 4 — бункер випуску очищених для входу димових газів;


9.3. Схема жалюзійних золоуловлювачів:

1 — вхідна камера; 2 — кутник решітки; 3 — оглядово-ремонтувальна щілина; 4 — дифузор; 5 — поворотна заслінка; 6 — циклон; 7 — клапан-мигалка

Жалюзійні золоуловлювачі складаються із решіток, виготовлених із металічних кутників 2, встанов­лених у вертикальному корпусі (рис. 9.3). При різкому повороті потоку газів частинки золи по інерції продовжують рухатись і більша їх частина через щілину 4 потрапляє із невеликою кількістю газу в циклон 6. За допомогою кла­пана 7 зола періодично видаляється із циклона. Перевагами жалюзійних золоуловлювачів є їх невеликі габа­ритні розміри, малий опір, а недолі­ками — швидкий знос решіток і низь­кий коефіцієнт очистки газів (60... 70%).

Мокрі механічні золоуловлюва­чі (відцентрові скрубери) застосову­ють у котельнях середньої та великої потужностей. Вони працюють за принципом інерційних золоуловлювачів. Більш висока очис­тка у мокрих золоуловлювачах досягається зволоженням середовища, куди потрапляють відхідні гази.

Електрофільтри у сільськогосподарських котельних ус­тановках не застосовують. їх використовують на потужних теплових електростанціях і великих теплоцентралях.


4. Контрольно-вимірювальні прилади.

Арматура котлів і трубопроводів.


Прилади поділяють на п'ять груп: перша — для вимі­рювання витрати пари, води, палива; друга — тисків пари, води, газу, повітря, розрідження в елементах і газоходах котла; третя — температур пари, води, повітря і димових газів; четверта — рівня води в барабані котла, баках, де­аераторах, а також рівня палива у бункерах та інших єм­костях; п'ята — для вимірювання складу димових газів, пари і води.

Більшість контрольно-вимірювальних приладів склада­ється із сприймальної, передавальної частини і вторинного приладу. Останнім визначають вимірювану величину. Вторинні прилади бувають вказівними, реєструючими (самописними), підсумовуючими (лічильниками).

Для спостереження за роботою котельного агрегату і контролю за процесами, що перебігають у ньому, застосо­вують контрольно-вимірювальні прилади.

На котельних агрегатах встановлюють манометри: при середньому і високому тиску — пружинні, при низь­кому— мембранні. На шкалі манометра нанесена червона риска, що відповідає найвищому тиску пари у котельному агрегаті. На парових котлах паропродуктивністю 10 т/год і вище і на водогрійних котлах тепловою потужністю понад 5,8 МВт застосовують реєструючі манометри.

На водогрійних котлах манометри встановлюють на вході води у котел і на виході нагрітої води з котла до запірного вентиля (засувки), на всмоктувальному і нагні­тальному трубопроводах циркуляційних насосів, а також на трубопроводах живлення котла.

У кожного парового котла встановлюють манометр на живильному трубопроводі. Якщо потужність котлів менша від 2 т/год, допускається встановлення одного манометра на загальному живильному трубопроводі котлів.

Для спостереження за положенням рівня води в бараба­ні котла передбачається не менше двох водовказівних приладів із плоским (гладким або рифлении) склом. При ви­користанні рифлених частина скла, що обмивається во­дою, здається чорною, а та, що стикується із парою — за­лишається світлою.

Запобіжні пристрої призначені для забезпе­чення безпеки роботи котельного агрегату. Кожний агрегат, що працює під тиском, оснащений запобіжним клапаном. Розрізняють важільні та імпульсні запобіжні клапани. Ва­жільні клапани надійні у роботі, легко регулюються. Ос­новний їх недолік — громіздкість.

Суть будови імпульсного запобіжного клапана поля­гає у тому, що основний клапан управляється невели­ким допоміжним клапаном, який називають імпульсним. Імпульсні запобіжні клапани застосовують на котлах із надлишковим тиском 3,9 МПа і більше.

Запобіжні клапани обладнують дренажною лінією, щоб уберегти обслуговуючий персонал котельні від можливих опіків парою.

Котли паропродуктивністю понад 100 кг/год обладну­ють не менше ніж двома незалежними один від одного за­побіжними клапанами, що сполучаються із паровим про­стором котла. Аналогічно на кожному водогрійному котлі має бути встановлено не менше двох запобіжних клапанів. Запобіжні клапани на барабанних котлах встановлюють на патрубках, приєднаних безпосередньо до барабана кот­ла або паропроводу без проміжних запірних органів.

Запобіжні клапани мають бути також на водяному еко­номайзері, що відключається, як на вході води (після за­пірного вентиля), так і на виході (до запірного вентиля,, за рухом води).

Для запобігання можливим пошкодженням котла при пуску води або перегріву стінки з інших причин, у стінку котла, звернену у топку, вгвинчують пробку, в якій є отвір,, залитий легкоплавким сплавом. При перегріві стінки проб­ка виплавляється, відкриваючи доступ парі та воді у топ­ку. Одночасно гаситься полум'я.

5. Арматура котлів і трубопроводів.


Арматуру трубопроводів поділяють на запір­ну, регулювальну, запобіжну та контрольну.

До запірної арматури відносять засувки та вентилі, що служать тільки для підключення і відключення ділянок трубопроводів.

Вентилі застосовують у тих випадках, коли необхідно забезпечити особливо щільне відключення трубопроводів (в основному для паропроводів). На живильних трубопро­водах встановлюють запірний вентиль і зворотний клапан. Вентиль призначений для відключення котла від живильного трубопроводу і для регулювання подачі води; зворот­ний клапан— для запобігання спуску води з котла у жи­вильний трубопровід при зниженні напору в останньому. Якщо тиск під тарілкою клапана падає, зворотний клапан автоматично закривається.

Якщо парові котли мають централізоване живлення, на кожному живильному трубопроводі встановлюють не мен­ше двох запірних засувок або вентилів. Між ними розмі­щують дренажний пристрій, що сполучається із атмосфер­ним повітрям.

У водяного економайзера, що не відключається, запір­ний вентиль і зворотний клапан встановлюють на живиль­них трубопроводах. В економайзера, що відключається, запірний вентиль і зворотний клапан передбачають, крім того, на виході води з економайзера.

У кожного водогрійного котла, підключеного до спіль­ної магістралі гарячої води, на підвідному та відвідному трубопроводах встановлюють по одному запірному вентилю.

Для котлів паропродуктивністю 2 т/год пари і більше передбачають автоматичні регулятори живлення із дистан­ційним керуванням.

На паропроводах парового котла встановлюють парозапірні вентилі. Крім того, є парозапірний вентиль за па­роперегрівником. У котлів паропродуктивністю 4 т/год ї більше головним парозапірним вентилем керують з місця робочого обслуговуючого персоналу.

При зупинці котла для огляду або ремонту, а також; у разі переживлення слід забезпечити видалення води із котлів, пароперегрівників та економайзерів. Для цього ви­користовують продувальні і спускні трубопроводи. їх за­стосовують також для видалення осадів із нижніх частин котла і економайзера.

На котлі, пароперегрівнику і економайзері встановлю­ють крани для продувки котла, спуску при необхідності води, для випуску повітря при розпалюванні, для відбору проб води і пари. Крани для води і пари мають пряму та вигнуту трубку спуску.

Теплові схеми котелень із водогрійними і паровими котлами зображені на рис. 9.4 і 9.5.

До гарнітури котельного агрегату відносять: заслінки і шибери для регулювання тяги і дуття, лази для огляду топкової камери, газоходів та інших зовнішніх поверхонь котла, вічка для спостереження за процесом горіння, ста­ном поверхонь нагріву, затвори на шлакових і золових бун­керах, обдувні апарати.



9.4. Принципова схема котельної з водогрійними котлами:

1 — водогрійний котел; 2 — рециркуляційний насос; 3 — лінія зворотної води; 4 — сітковий насос; 5 — підігрівник сирої води; 6 — хімводоочистка; 7 — підігрівник хімічно очищеної води; 8 — живильний насос; 9 — насос робочої води; 10 — бак ро­бочої води; 11 — ежектор; 12 — охолодник випару; 13 — деаератор вакуумний

9.5. Принципова типова схема котельної з паровими котлами:

1 — паровий котел; 2 — споживач пари; 3 — конденсаційний бак; 4 — конденсацій­ний насос; 5 — сепаратор безперервної продувки; 6 — теплообмінник; 7 — підігрів­ник сирої води; 8 — живильний насос; 9 — хімводоочистка; 10 — підігрівник хімічно-очищеної води; 11 — охолодник випару; 12 — деаератор атмосферний; 13 — редук­ційна установка


6. Компоновка котельних
Споруда котельні, як правило, складається із приміщен­ня, у якому розміщені котельні агрегати і відповідне до­поміжне обладнання, відділення паливоподачі; частини будівлі для установлення шлакозоловидалення, золоулов­лювачів, хімводоочистки; трансформаторна підстанція, щи­ти контрольно-вимірювальних приладів та автоматики; елек­тричні щити; лабораторні і службово-побутові приміщення; ремонтний пункт. Компонувальні рішення котельні при спалюванні газоподібного або рідкого палива істотно спро­щуються, оскільки в даному випадку відсутня необхідність у бункерному відділенні для палива і золовидалення.

Компоновка технологічного устаткування котельні має задовольняти, крім того, таким вимогам: забезпечувати високі економічні показники установки і мінімально мож­ливе забруднення навколишнього середовища; забезпечува­ти надійну роботу і безпечне обслуговування котельні; пе­редбачати мінімальну протяжність трубопроводів біля ка­бельних ліній; враховувати можливість розширення котель­ні із мінімальними переробками будівельних конструкції та комунікацій.

Котельні установки характеризуються підвищеною по­жежо- та вибухонебезпечністю і тому приміщення для роз­міщення в них котлів та допоміжного обладнання мають задовольняти відповідні вимоги правил та інструкцій. Нор­мативними документами для котельних установок є «Правила обладнання і безпечної роботи експлуатації па­рових та водогрійних котлів».

У підлозі котельні розміщені канали для трубопроводів і електричних кабелів. Для забезпечення електробезпеки всі електродвигуни, електричне обладнання, оболонки ка­белів повинні мати заземлення, приєднане до стаціонарного контуру заземлення. Для стаціонарного освітлення засто­совують закриті світильники напругою 220 В.

Котли прагнуть монтувати з окремих блоків підвищеної заводської готовності, використовуючи готові теплотехніч­ні схеми. Наприклад, котли серії Е (КЕ) і Е (ДЕ) ском­поновані із окремих блоків. Така компоновка веде до мі­німуму типів котлів, що застосовують, та до уніфікації котельного устаткування.

Важке обладнання і таке, що створює динамічні наван­таження, (насоси, дуттьові вентилятори, димососи) розмі­щують на нульовій позначці котельних установок на влас­них фундаментах.

Водопідготовче устаткування, золоуловлювачі, щити КВП та А монтують у частинах будівлі котельні або у її прибудовах. У котельні котли встановлюють у ряд із розмі­щенням фронтальної частини до вікон будівлі котельні. Відстань між виступаючими частинами встановленого устат­кування повинна складати не менше 0,8 м. Це необхідно для забезпечення робіт і технічного обслуговування устат­кування.

Компонувальне вирішення пароводогрійної котельні з котлами КВ-ГМ-20 наведені на рис. 9.6.


9.6. Компоновка пароводогрійної котельні з котлами КВ-ГМ-20:

а — розріз; б — план; 1 — водогрійний котел типу КВ-ГМ-20; 2 — електропривод; З — димосос; 4 — вентилятор; 5 — вентилятор високого тиску; 6 — насос мережі; 7 — насос мережі літній; 8 — рециркуляційний насос; 9 — підживлювальний насос; 10 — паровий насос; 11 — бак деаерованої води; 12 — підігрівник; 13 — підігрівник сирої води; 14 — повітродувка; 15 — компресор; 16 — повітрозбірник; 17 — насос сирої води; 18 — насос випуску; 19 — насос розчину солі; 20 — Na-катіонний фільтр; 21 солерозчинник; 22 — насос-дозатор; 23 — бак розчину аміаку; 24 — бак розведеного аміаку; 25 — насос розчину аміаку; 26 — токарно-гвинторізний верстат; 27 — свердлу­вальний верстат; 28 — шліфувальний верстат; 29 — ручна підвісна кран-балка; З0 — ручна таль

Література

Основна


1. Драганов Б.Х., Бессараб О.С., Долинский А.А. та інш. (за ред. Б.Х. Драганова) Теплотехніка: Підручник. – 2-е вид., перероб. і доп. – Київ: фірма „ІНКОС”, 2005. – 400 с.

2. Амерханов Р.А., Бессараб А.С., Драганов Б.Х. и др. / Теплоэнергетические установки и системы сельського хозяйства / Под ред. Б.Х. Драганова. – М.: Колос–Пресс, 2002. – 423 с.

3. Проектування систем теплопостачання сільського господарства: Навч. посіб. / Драганов Б.Х. та інш.; За ред. Б.Х. Драганова. – Київ: Техніка, 2003. – 161 с.

Додаткова

4. Прядко М.О., Павелко В.І., Василенко С.М. Теплові мережі: Навчальний посібник / За ред.. Прядка М.О. – К.: Алерта, 2005. -227с.

5. Справочник по теплоснабжению сельского хазяйства / Герасимович Л.С., Цубанов А.Г., Драганов Б.Х. и др. – Минск: Ураджай, 1993. – 368 с.

6. Курсовое проектирование по теплотехнике и применению теплоты в сельском хозяйстве: Учебн. пособие для вузов / Драганов Б.Х., Ковалев С.А., Лазоренко В.А. и др.; Под ред. Драганова Б.Х. –М.: Агропромиздат,1991 – 176 с.

7. Сидельковский Л.Н., Юренев В.Н. Котельные установки промышленных предприятий: Учебник для вузов. – М.; Энергатомиздат, 1988. - 528 с.

8. Эстеркин Р.И. Курсовое и дипломное проектирование. – Л.: Энергоатомиздат, 1989. – 280 с.

Сіренко Віктор Федорович

Чепіжний Андрій Володимирович

Теплоенергетичні установки і системи
Конспект лекцій

для студентів 4 курсу напряму підготовки:

6.100101 “ Енергетика та електротехнічні системи

в агропромисловому комплексі ”

Суми, РВВ, Сумський національний аграрний університет, вул. Кірова 160

Підписано до друку:____2012 р. Формат: А5 Гарнітура: Times New Roman.



Тираж: _____ примірників Замовлення Ум. друк. Арк.



1 Перша цифра вказує на паропродуктивність (т/год), друга — на абсолютний тиск пари (кгс/см2); букви — на вид палива

2 * Умовною називають поверхню нагріву, квадратний метр якої при роботі котла з ручною топкою на сортованому антрациті і тепловому напруженні дзеркала горіння 580 кВт/м2 передає котловій воді 11,63 кВт/м2 при К.КД не нижче 70 %.

1   2   3   4   5


База даних захищена авторським правом ©lecture.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка