Роль котлов в промышленной теплоэнергетике

Конспект Лекций На Тему: «Котельные установки»

Щелыгин Б. Л


Принципиальная схема тепло-энергетической установки:

130°С

Конспект Лекций На Тему: «Котельные установки»

Рассмотрим рабочий цикл этой установки в Т-Б диаграмме:

Ат

Конспект Лекций На Тему: «Котельные установки»

(1-2-3-4) - нагрев воды, её испарение, перегрев пара.

(4-5) - расширение пара в турбине.

(5-0) - конденсация пара.

(0-1) - регенеративный подогрев конденсата и питательной воды (для уменьшения расхода теплоты на нагрев пара).

Схема котельной установки и принципы её _работы:

Уголь (с ёк < 25 мм) транспортёром (1) ссыпается в бункер (2), затем питателем (3)

Подаётся в мельницу (5), где размалывается и подсушивается первичным воздухом. Он выносит пыль в сепаратор (8), где крупные частицы отделяются и возвращаются на домол. Мелкая пыль (40 - 100 мкм ёпл) первичным воздухом через амбразуру (9) вдувается в топку (10) и сгорает факельным способом в потоке вторичного воздуха (температура в ядре факела иЯ = 1600? 1800°С (буквой и обозначаются температуры греющей среды)). Засчёт теплообмена факела с экранами в трубах (13) образуется пароводяная смесь, которая двигается по контуру естественной

Циркуляции (см. далее). Температура газов на выходе из топки ит = 900?1100°С. В

Пароперегревателе (15) пар нагревается от ^ас до = 400?550°С, а газы охлаждаются. В экономайзере (16) вода нагревается от ^.в. = 102?260°С до tэк ~ ^ас, охлаждая газы до иэк ~ 350?450°С. В ВЗП воздух нагревается от температуры ^.п. = 30?80°С до температуры горячего воздуха ^.в. = 200?420°С. Температура уходящих газов иух = 120?180°С (дальнейшая утилизация экономически нецелесообразна). Уходящие газы очищаются в золоуловителе (19) и дымососом (20) через дымовую трубу (21) удаляются в атмосферу.

Первичный воздух служит в качестве:

Сушильного агента,

Транспортного агента.

11

подпись: 11
 
Вторичный воздух необходим для обеспечения полноты сгорания топлива.

Контур естественной циркуляции (см. _Рис. 2):

Роп = Н^р рпод = №&рсм

Движущий напор Бдв = Роп - Рпод = Н^(р’-рсм)

Контур естественной циркуляции 11-12-13-11.

Рабочие тракты:

1. Топливный

2. Газовый

3. Воздушный

4. Водопаровой


Лекция №2

Энергетическое топливо.

Это горючие вещества, которые намеренно сжигают, чтобы получить значительные количества теплоты. Общая классификация по агрегатному состоянию:

Твёрдое

Жидкое

Газовое

Естественные

Древесин, торф, бурый

Нефть

Природный газ

Уголь, каменный уголь,

Антрацит

Искусственн ые

Брикеты, кокс

Моторные топлива

Генераторный газ

Отходы

Отходы углерода

Мазут

Доменный и коксовый газ

Твёрдое топливо образовалось из останков растений в результате длительного разложения без доступа воздуха.

Стадии преобразования

1) Торфяная - разложение на открытом воздухе и впоследствии под водой. С - Min, О -

Max.

2) Буро-угольная - разложение продолжается под слоем земли при давлении свыше 100 атм. С - растёт, О - падает.

3) Каменно-угольная - аналогично стадии 2. Содержание С достигает максимума, О - минимума.

Технические характеристики

1) Элементарный состав.

2) Влажность.

3) Зольность.

4) Выход летучих веществ.

5) Коксовый остаток.

6) Теплота сгорания.

Элементарный состав топлива

Горючая часть:

Сложные хим. соединения состоящие из С, Н, S.

1. С = 20% (древесина) ? 70% (антрацит), 80? 85% (мазут и газы). горение С + О2 = > СО2 + 34 МДж/кг.

Особенности:

Основное наполнение топлива.

2. Н = 2% (антрацит) ? 4% (древесина), 10? 11% (мазут и газы). горение 2Н2 + О2 = > 2Н2О + 121 МДж/кг Особенности:

Больше выделение теплоты

Ускоряет воспламеняемость.

3. ^бщ ^ор + ^егор ^орг + ^олч] + ^сульф]

А б в

А) содержится в органических соединениях S + О2 = > SO2 + 9 МДж/кг

Б) содержится в колчедане (FeS2) FeS2 + O2 = > Fe2O3 + 3O2

В) содержится в сульфатах минеральной части топлива (CaSo4, MgSO4, FeSO4)

S = 0, 1 ? 5%

Особенности:

Низкая теплота сгорания,

образование токсичных газов (при сжигании БО2 и БО3),

низкотемпературная коррозия воздухоподогревателей (5% БО2 + О = > БО3, Н2О + БО3 = > Н2БО4 если температура стенки ВЗП ниже точки росы Н2БО4, то последняя конденсируется и реагирует с металлом стенки Бе + Н2БО4 = > Бе28О4 + Н2).

Балласт:

Внешний

подпись: внешнийВнутренний


Обусловлен содержанием кислорода и азота.

Бвнутр = О + N

подпись: обусловлен содержанием кислорода и азота.
бвнутр = о + n
Влага и минеральные примеси.

______ Бвнутр = О + N


—>

ГТОПЛИВА

ПР. СТ.

2

О = 2 ? 25 %

Антр. Др.

N = 0.2 ? 2 %

1) |(О + N ^ КС + н + Б)

2) ОТ

^ ТОПЛИВА

3) N2

—> —>

Конспект Лекций На Тему: &#171;Котельные установки&#187;

Влага = 5 ? 70 % Антр. Др.

М = 1 ? 60 %

Др. Угл

 

Конспект Лекций На Тему: &#171;Котельные установки&#187;

Виды исходной массы топлива

1) Рабочая - то, что поступает в котельную,

Ср + Нр + Бр + Ор + № + ^№р + Ар = 100%

2) Аналитическая - в условиях лаборатории,

Са + На + Ба + Оа + N + Wа + Аа = 100% ^а < Wp)

3) Сухая ^р = 0),

Сс + Нс + Бс + Ос + N + Ас = 100%

4) Горючая ^р = 0, Ар = 0),

Сг + Нг + Бг + Ог + N = 100%

Для произвольного элемента справедливо Хр < Ха < Хс < Хг

Переход от одной массы к другой осуществляется с помощью коэффициентов пересчёта:

Исходная масса

Искомая масса

Рабочая

Сухая

Г Орючая

Рабочая

1

100

100

100 - Wp

100 - Wp - Ар

Сухая

100 - WP

1

100

100

100 - АС

Г Орючая

100 - WP - Ар

100 - АС

1

100

100

X

100 - - Ар

Xтабл 100 - Wтрaбл - Арабл

подпись: xтабл 100 - wтрaбл - араблПри изменении табличного состава: Пример:

Нр = 2% Wр = 50% Нс = ?

НС = 4%

100 - Wp Влажность топлива

Примерный диапазон влажности рабочей массы топлива Wp = 5?70%

1) Внешняя - 3? 10%, на поверхности кусков.

2) Капиллярная - 10? 30%,

подпись: 2) капиллярная - 10? 30%,Влажность плохо влияет на работу котла:


1. TW ^ |(C + H + S) ^ IQ ^ |B

2. Плохо воспламеняется и медленно горит;

3. Низкая полнота сгорания;

4. Нарушается сыпучесть;

5. Смерзается;

6. Коррозирует оборудование;

Зольность топлива

Характеристика его минеральной части до сжигания. Состав золы:

1) AI2O310? 40%

2) SiO2 30?60%

3) FeO, Fe2O3, Fe3O4

4) CaCO3, MgCO3, FeCO3 У 5?20%

5) CaSO4, MgSO4, FeSO4

6) K2O, Na2O, 1? 10%

Различают примеси:

1) Первичные - попали в топливо при его формировании.

2) Вторичные - попали при залегании.

3) Третичные - при добыче, транспортировке и хранении.

При сжигании происходят изменения в минеральной части:

1) при T = 150?400°С AhO3-2SiO2-2H2O = > AI2O3 + SiO2 + 2H2O

2) при T = 400?600°С FeO + O2 = > Fe2O3

3) При T = 600?800°С CaCO3 = > CaO + CO2T, CaSO4 = > CaO + SO3T Зольность и минеральная часть топлива соотносятся примерно так: Ар = 0, 95Мр.

Золовой баланс котла


M.

І 1 ± 0,1Г.

Навески

Собственно баланс: 1 = ашл + а

После горения образуются Очаговые остатки шлак (ашл - доля шлакоудаления) и зола (аун - доля уноса золовых частиц).

Зольность определяют в результате сжигания и прокаливания навески топлива (30 мин., 850?С):

Ун

Aa =

M..

M_

Конспект Лекций На Тему: &#171;Котельные установки&#187;
Конспект Лекций На Тему: &#171;Котельные установки&#187;

100%,

 

Конспект Лекций На Тему: &#171;Котельные установки&#187;

Температурные Характеристики Золы

Нагревают образец золы и фиксируют характерные температуры

 

Конспект Лекций На Тему: &#171;Котельные установки&#187;

Конспект Лекций На Тему: &#171;Котельные установки&#187;

^ = температура начала деформаций. t2 = температура размягчения. tз = температура жидкоплавкого состояния.

^ = температура истинно жидкого состояния.

Если 1;3 < 1350?С - легкоплавкая зола. 1350?С < 1;3 < 1450?С - среднеплавкая зола.

1;3 > 1450?С - тугоплавкая зола.

Компонент

Ш20

Бе20З

Б102

А1203

СаО

^-ия, ?С

900

1000

1600

2100

2600

Температурные характеристики необходимо знать для:

1) Правильного выбора топочного режима БУ ит” < 1000°С

КУ ит” < 1100°С

Если ит > І4, то расплавленные части попадут на фестон.

2) Правильного выбора системы шлакоудаления (в твёрдом или жидком виде).


Роль котлов в промышленной теплоэнергетике

Впрыскивающий пароохладитель

1 - коллектор. 2 - распылитель. 3 - «рубашка» (тонкостенный цилиндр для защиты коллектора от 1 ‘ А* образования трещин). С1к ~ 0,3 м, 1к = 6? 8 м.   …

Паровое регулирование Ґпе (пароохладителями)

Пароохладители устанавливают: А) за перегревателем (пережог выходных петель). Б) до перегревателя (высокая инерционность). В) в рассечку (устраняет недостатки предыдущих схем включения). Поверхностный пароохладитель. Схема Включения В Перегреватель: І' = іп …

Ширмовый перегреватель

Достоинства: • Высокое тепловосприятие Тч ~ 60% ч^щ • Снижается шлаковка перегревателя. Общая компоновка перегревателя. Зависит от выходного давления пара. А) Р = 4 МПа, Іде = 440?С, ~ 20% …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.