загрузка...
загрузка...
На головну

Парові котли з природною циркуляцією

  1. I. Ставки з природною аерацією
  2. Вертикальні топкові екрани котлів з природною циркуляцією
  3. ВОДОГРІЙНІ котли
  4. котли індукційні
  5. Методи посилення природної детоксикації організму.
  6. Особливості розрахунку воздуховода систем природної вентиляції (гравітаційних систем).
  7. парові камені

На сучасних ТЕС електроенергію виробляють c допомогою турбогенераторів (Парова турбіна і електрогенератор, об'єднані в єдиний агрегат). Для виробництв пара з необхідними параметрами служать парові котли (Парогенератори). Ці агрегати є основними на ТЕС. Однак для їх нормальної експлуатації та досягнення високої економічності станції потрібно ще ряд агрегатів і систем, які умовно можуть бути названі допоміжними.

У парових котлах для перетворення живильної води в пар застосовуються різні схеми циркуляції теплоносія: природна, багаторазова примусова і прямоточна. Найбільшого поширення набули котли з природною циркуляцією.

Залежно від способу організації руху води в поверхнях нагріву котли з природною і багатократною циркуляцією для стислості називають барабанними,інші котли - прямоструминними. Їх принципові гідравліческне схеми показані на рис. 5.5 а и б.

Подається в котел живильна вода в обох випадках спочатку проходить водяний підігрівач 5 (економайзер), Де нагрівається до температури, близької до температури кипіння. Далі гідравлічні схеми розрізняються.

У барабанного котла вода з економайзера надходить в барабан 9 - ємність у вигляді горизонтального циліндра, розташовану над стелею камери згоряння. З барабаном з'єднані труби топкових екранів 4, розташовані на стінах топки, в основному вертикально. Нижні кінці труб кожного екрану об'єднуються в загальні колектори, кожен з яких з'єднаний з барабаном однією або декількома трубами 11, що проходять поза камери згоряння (не обігрівається). Це так звані опускні труби. Опускні, екранні труби, барабан і колектори утворюють замкнутий контур циркуляції котлової води (рис. 5.5, а).

Сприймаючи теплоту факела, вода в екранних трубах частково перетворюється на пару, щільність якого (маса в одиниці об'єму) значно менше, ніж щільність води. Відповідно зниженою виходить і середня щільність ?см пароводяної суміші, що утворюється в екранних трубах. Гідростатичний тиск в нижній точці екранних труб (в колекторі) дорівнює добутку висоти стовпа пароводяної суміші (від колектора до рівня води в барабані) на щільність суміші Н??см. Гідростатичний тиск створюється також в опускних трубах, в яких знаходиться тільки вода з щільністю ?в. Тому величина тиску з боку опускних труб становить Н??в. оскільки ?смв, Виникає різниця гідростатичних тисків:

? Р = Н?в-Н?см = Н (?в-?см)> 0. (5.1)

Ця різниця є рушійною силою природної циркуляції, За рахунок якої пароводяна суміш піднімається по екранним трубам і надходить в барабан. Там вона поділяється, насичений пар іде по в пароперегреватель 6, а не випарувався, вода змішується з новими порціями живильної води і надходить повторно в опускні труби, потім через колектор знову потрапляє в екранні труби. Пар після барабана проходить додатковий перегрів в пароперепревателе і направляється в турбіну.


Мал. 5.5. Гідравлічна схема котлів:

а - барабанного; б - прямоточного

Барабанні котли з природною циркуляцією здатні надійно працювати тільки при тиску не вище 15,0-16,0 МПа. З ростом тиску зменшується різниця щільності пара і води, а це веде до зменшення рушійної сили циркуляції (див. Рівняння 5.1).

Важливою перевагою барабанного котла є допустимість подачі в нього живильної води, що містить деяку кількість домішок. При частковому упарюванні води домішки в основному залишаються в рідкій фазі, тому концентрація домішок в котельній воді зростає. Ці домішки можна частково видалити, випускаючи з барабана котла деяка кількість води за допомогою так званої продувки. У котлі не відбуватиметься накопичення домішок, якщо витримувати рівність між кількістю вступників у нього і йдуть домішок.

прямоточний котел вперше був створений в 1932р. радянським інженером Л. К. Рамзін. Гідравлічна схема його проста (рис.5.5, б): Весь потік живильної води, пройшовши економайзер 5, надходить в кілька паралельних труб 4, огинають топку і утворюють екранні поверхні нагріву, в яких вода повністю випаровується за один прохід (кратність циркуляції дорівнює одиниці). Отриманий пар далі, як і в барабанних котлах, проходить через пароперегрівача 6.

Прямоточні котли простіше по конструкції, ніж барабанні, і не мають такого дорогого елементу, як барабан; вони можуть в принципі застосовуватися при будь-яких тисках. Складність експлуатації прямоточних котлів полягає в тому, що їм потрібно живильна вода, повністю вільна від домішок. Якщо живильна вода вносить домішки, вони неминуче накопичуються в екранних трубах, а це часто призводить до пошкоджень останніх і до аварій котла.

Мал. 5.6. Схема барабанного котла з природною циркуляцією, що працює на пилоподібному паливі: 1 - пальники; 2 - топкова камера; 3 - топковий екран; 4 - барабан; 5 - опускні труби;

6 - фестони; 7 - пароперегреватель; 8 - конвективний газохід;

9 - економайзер; 10 - трубчастий підігрівач повітря;

11 - нижні колектори топкових екранів

На рис. 5.6 приведена схема барабанного котла з природною циркуляцією, виконаного за традиційною П-образної компонуванні. Котли сучасних ТЕС - це складні інженерні споруди значних розмірів - висота їх досягає 100 м. Основними елементами котла є: топкова камера 2, в обсязі якої відбувається згорання палива, що подається разом з повітрям через пальники 1, газоходи 8, по яких рухаються димові гази, що розміщуються в топці і газоходах теплообмінники, звані поповерхнями нагріву.

розрізняють радіаційні и конвективні поверхні нагрівання. Перші мають форму плоских панелей 3, утворених одним рядом труб. Їх розташовують на внутрішній поверхні стін топкової камери (самі стіни складаються з вогнетривких і теплоізоляційних матеріалів, як і стінки газоходів).

Теплопередача до радіаційним поверхням нагрівання в топці котла здійснюється в основному за рахунок теплового випромінювання, що випускається факелами палаючого палива. Тому трубні панелі, що знаходяться в котельній камері, називають ще топковим екранами. Екранні поверхні нагріву використовують зазвичай для здійснення власне процесу випаровування води.

Конвективні поверхні нагрівання - це ряди труб, обтічних потоком гарячих димових газів, тобто отримують теплоту за допомогою конвекції. У таких поверхнях нагріву здійснюють попередній підігрів води до температури кипіння - в так званому водяному економайзері 9, і перегрів пара -в пароперегрівнику 7.

Крім того, конвективні поверхні нагрівання використовуються для підігріву повітря в воздухоподогревателе 10 перед подачею в топку. Подача повітря в підігрівач повітря і далі до пальників котла здійснюється за допомогою дуттєвих вентиляторів, Відсмоктування димових газів з топки через газоходи - за допомогою димососів, Від яких димові гази направляються в димову трубу (на рис. 5.6 вентилятори і димососи не показані). Привід цих тягодутьевих машин здійснюється електродвигунами.

Поживна вода під тиском, створюваним живильним насосом, Надходить в економайзер, розташований в конвективної шахті. Економайзер є першою частиною пароводяного тракту котла: нагріта в ньому вода надходить в барабан, який у своїй нижній частині з'єднаний як з необогреваемих опускними, так і з обігріваються підйомними трубами. За необігріваним трубах котельна вода опускається до колекторів, розміщених у нижній кромки камери згоряння. З цих колекторів вода надходить в випарні поверхні - Вертикальні трубки топкових екранів, в яких, завдяки потужному тепловому потоку від згоряння органічного палива, починається власне процес пароутворення.

При одноразовому проходженні через топкові екрани випаровується не вся вода і в барабан повертається пароводяна суміш. В обсязі барабана відбувається сепарація води і пари. Пара надходить у вхідний колектор пароперегрівача, А котельна вода знову потрапляє в опускні труби циркуляційного контуру. В котлах з природною циркуляцією кратність циркуляції зазвичай становить 10-50.

Парові котли з природною циркуляцією (ПКЕЦ), відрізняються по паропродуктивності, Вимірюваної в т / год або кг / год і можуть працювати на різних видах органічного палива: природному газі, вугіллі, дровах і деревних відходах, а також на рідкому паливі - сирої нафти, мазуті, дизельному паливі. Основні переваги ПКЕЦ - висока надійність, простота експлуатації, підвищений ступінь автоматизації і економічність.

Паропроизводительность сучасних котельних агрегатів ТЕС досягає 3950 т / год, що відповідає електричної потужності 1200 МВт. Проектуються котли ще більшої потужності. Тиск пари, що виробляється становить 14,0- 35,0 МПа, температура пара після пароперегрівача 545-570 ° С.

 



Попередня   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   Наступна

Бакалаврів за напрямом Теплоенергетика і теплотехніка | Освітньої програми бакалаврату | І підсумкова державна атестація | Організація навчального процесу | Види енергоресурсів і одиниці їх вимірювання | органічне паливо | Атомна енергія | Принципова схема теплової електростанції | конденсаційна електростанція | теплоелектроцентраль |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати