Котельные установки. Устройство и общие сведения

1. Котельные установки. Устройство и общие сведения.

2.

Понятие котельной установки

3. Системы котельной установки

4. Технологическая схема производства пара

5. Конструктивные схемы котлов

6. 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.

7. Движение пароводяной смеси в котле

8. Котлы с естественной циркуляцией

9. 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.

10. 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.

11. Система обеспечения топливом

12. 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).

13. 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

14. Газоснабжение котельной

15. Схемы топочной камеры котла

16. Топочные процессы в котле

17. Теплота сгорания топлива

18. Тепловой баланс котла

19. 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:
Рт = Н* ( в – дг)
• где Н - высота дымовой трубы, м; в и дг- 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.

20. Уравновешенная тяга и тяга под наддувом

21. Регулирование рабочих параметров котла

22. Регулирование температуры перегретого пара 

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

23. Регулирование параметров пара

24. Регулирование дутья и тяги