Оператор котельной конспект лекций

Обновлено: 01.07.2024

По данной ссылке на гугл диске располагается конспект лекции. Приношу свои извинения за рукописный вид. Пока набрать это в ворде не хватает времени.

Задания

В документе сформулировано задание 1.

В документе сформулировано задание 2.

В документе сформулировано задание 3.

В документе сформулировано задание 4.

В документе сформулировано задание 5.

В документе сформулировано задание 6.

В документе сформулировано задание 7.

В документе представлено задание 8

Конспекты лекций

В данной папке располагаются конспекты лекций по курсу котельные установки и парогенераторы.

Раздел 5 - лекции

Раздел 6 - лекции

Раздел 7 - лекции

Раздел 8 - лекции

Раздел 9 - лекции

Раздел 10 - лекции

В файле представлен перечень вопросов по каждой теме лекционного курса для самостоятельной проработки. Темы полностью отвечают рабочей программе дисциплины

В данном файле представлена рабочая программа в которой изложены основные учебные моменты дисциплины котельные установки и парогенераторы.

Методические материалы для лабораторных работ

В папке отображены методические материалы для выполнения лабораторных работ по дисциплине "Котельные установки и парогенераторы".

Задание, чертежи и характеристики котлов на курсовой проект

Отображается задание для курсового проектирования по вариантам

Отображаются темы курсовых проектов для студентов заочников по котельным установкам.

В документе представлено краткое учебное пособие по выбору топливо-сжигающих устройств (ТСУ) и присосов по тракту котла

В файле собраны из различных источников и чертежей все необходимые данные для теплового расчета топки и конвективных поверхностей, но без пароперегревателей, у кого есть пароперегреватель все нужно уточнять у преподавателя

Представлены характеристики котлов ДКВР

В файле представлена система менеджмента качества университета по требованиям к оформлению курсовых работ и курсовых проектов.

В данном разделе представлена гиперссылка на сайт хранения чертежей котлов серии ДКВр с различными ТСУ

На данном интернет сайте располагается каталог и прайс оборудования, которое производит Бийский котельный завод. Этот завод родитель котлов ДКВр. Здесь можно подобрать экономайзеры, воздухоподогреватели, пароперегреватели и др. вспомогательное оборудование для проектирование котельных агрегатов.

Котельная установка — совокупность устройств, предназначенная для получения водяного пара (горячей воды) заданных параметров.

По назначению котельные установки делят на энергетические, производственные и отопительно-производственные. В энергетических котельных установках вырабатывают пар для привода турбин, в производственных для технологических нужд, а в отопительно-производственных вырабатывают пар или горячую воду для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых и производственных зданий.

Состав котельной установки — котельная установка состоит из одного или нескольких котельных агрегатов и вспомогательных устройств, обеспечивающих беспрерывную и надежную работу .К вспомогательным устройствам относят:

— питательные насосы для непрерывной подачи воды в котельный агрегат;

— дутьевые вентиляторы и дымосос для подачи воздуха в котельный агрегат и удаления из него в атмосферу продуктов сгорания;

— топливоприготовительные и топливоподающие устройства для непрерывного приготовления и подачи топлива в котельный агрегат;

— золоулавливающее и золошлакоудаляющее оборудование для очистки дымовых газов от эоловых частиц с целью охраны окружающей среды от загрязнения и для организованного отвода шлака и уловленной золы;

— водоподготовительные установки для обеспечения обработки исходной (сырой) воды до заданного качества;

— контрольно-измерительную аппаратуру для контроля и автоматического регулирования режима работы котельного агрегата;

Питательные насосы — электроприводные поршневые или центробежные, а также паровые поршневые или паротурбинные насосы, предназначенные для подачи в паровые котельные агрегаты питательной водой и поддержания нормального уровня воды в верхнем барабане.

В каждой котельной устанавливают не менее двух групп питательных насосов с независимым приводом: основные и резервные. В качестве основных применяют, как правило, центробежные насосы с электроприводом с суммарной подачей не менее 110% номинальной паропроизводительности котельной. Резервные — насосы с паровым приводом. Их подача должна быть не менее 50% номинальной паропроизводительности.

Дутьевой вентилятор — центробежное устройство, установленное в начале воздушного тракта, подающее воздух в топку и создающее напор, необходимый для преодоления сопротивлений воздухоподогревателя, воздуховодов, горелок или колосниковой решетки.

Дымосос — центробежное устройство, установленное на газовом тракте за котельным агрегатом, создающее на всасывающей стороне разрежение способствующее продвижению продуктов сгорания по газоходам, а на нагнетательной стороне напор, необходимый для преодоления сопротивлений золоуловителя, дымохода и дымовой трубы.

Естественная тяга — движущая сила, обусловленная разностью статических давлений между поступающим в топку воздухом и покидающими котельную установку продуктами сгорания, создаваемая дымовой трубой.

Эта сила расходуется на преодоление аэродинамических сопротивлений газового тракта котельной установки.

Искусственная тяга — движущая сила создаваемая совместным действием дымососа и вентилятора.

Топливоприготовление — совокупность устройств по подготовке топлива для сжигания.

Процесс подготовки твердого топлива для сжигания в камерной топке состоит из следующих стадий:

— удаление металла и щепы с предварительным грубым дроблением в дробильной установке;

— подсушка и размол до состояния пыли с размером частичек от 1 мкм до 300 — 500 мкм в системе пылеприготовления и

— подача готовой пыли в топочные устройства.

Мазутное хозяйство котельной состоит из:

— мазутонасосной станции, где производится грубая и тонкая очистка топлива от механических примесей;

— теплообменников для разогрева мазута до температуры (80 — 120) 0 С перед подачей к горелочным устройствам.

Газовое хозяйство котельной несложно, относительно невысокой стоимости, надежно в эксплуатации. Газ высокого давления от 0,3 до 0,6 МПа подают к районным газораспределительным станциям (ГРС), где давление его понижают (редуцируют) до 0,005 — 0,3 МПа. Затем газ среднего давления распределяют по районным или промышленным газораспределительным пунктам (ГРП). Здесь происходит дальнейшее дросселирование газа до давления до 0,003 — 0,005 МПа, которое автоматически поддерживают постоянным независимо от его расхода.

Золоулавливание — совокупность устройств по улавливанию летучей золы, находящейся в продуктах сгорания, с целью охраны окружающей среды от загрязнения.

При выбросе из дымовых труб частицы золы рассеиваются в атмосфере и выпадают с течением времени на поверхность земли. Максимальная концентрация твердых частиц наблюдается на расстоянии 8 — 18 Н от источника выброса (здесь: Н — высота дымовой трубы).

Золоуловители, применяемые в энергетике, разделяют на следующие основные группы:

— механические сухие инерционные золоуловители, в которых частицы золы отделяются от газа под действием центробежных, инерционных или сил тяжести;

— мокрые золоуловители, в которых частицы золы удаляются из газа промывкой или орошением его водой с последующим осаждением частиц золы на смачиваемых поверхностях или улавливанием частиц на водяной пленке;

— электрофильтры, в которых частицы золы улавливают осаждением их на электродах под действием электрических сил;

— комбинированные золоуловители, в которых используют различные способы очистки.

Золошлакоудаление — совокупность механизмов и устройств по удалению из помещения котельной золы и шлака.

Основными способами золошлакоудаления являются: ручное, механизированное, пневматическое и гидравлическое.

Ручное золошлакоудаление применяют в небольших отопительно-производственных котельных. При этом используют узкоколейные вагонетки с опрокидывающимся кузовом.

При механизированном золошлакоудалении применяют скреперные установки, скиповые подъёмники, скребковые транспортеры, шлаковыгружатели.

При пневмошлакоудалении шлак и золу удаляют по двум схемам: нагнетательной и всасывающей. В первой схеме шлак и золу транспортируют воздухом, который подают высоконапорным вентилятором, а во второй схеме используют различные вакуумные механизмы.

При гидрошлакоудалении применяют или низконапорные багерные насосы, перекачивающие гидромассу, или высоконапорные гидроаппараты, смывающие золу и шлак в специальные резервуары.

Кроме того, оператор должен знать, кому подчинен, чьи распоряжения обязан выполнять, кого извещать об авариях и неполадках, о пожаре и несчастных случаях.

Из ЕТКС:

Должен знать: устройство обслуживаемых котлов; устройство и принцип работы центробежных и поршневых насосов, электродвигателей и паровых двигателей; схемы тепло-, паро- и водопроводов котельной установки и наружных теплосетей; порядок учета результатов работы оборудования и отпускаемой потребителям теплоты; устройство простых и средней сложности контрольно-измерительных приборов.

4.Классификацияаварий и несчастных случаев в котельной.

Повреждения и аварии в котельных по причинам, которые их вызывают, можно разделить на две группы:

1. неправильное сжигание газа или неправильное обслуживание горелок и газового оборудования, которое приводит к взрыву газовоздушной смеси;

2. невыполнение режимов работы и правил эксплуатации котлов и отдельных их элементов.

Аварии и повреждения котельных вызывают:

- долговременные простои оборудования;

- перерыв в поставке тепла потребителю;

- вывод из строя на длительное время оборудования;

- разрушение сооружений котельных;

- травмирование обслуживающего персонала.

Наиболее распространенными причинами образования взрывоопасной газовоздушной смеси являются:

- неправильная продувка газопроводов;

- подача газа на горелку до внесения или образования зажигательного факела;

- неправильное размещение или отрыв пламени переносного запальника в топке при разжигании горелок;

- преждевременное открытие кранов (задвижек) перед горелками и неправильная манипуляция ими (открыть - закрыть задвижку);

- попытка розжига соседней горелки от работающей без использования зажигательного факела;

- недостаточная вентиляция топки и газоходов при первичном или повторном, после срыва факела, включении горелок.

Причинами загазованности и взрывов при зажигании горелок могут также быть:

- неправильная установка или неисправность запального устройства;

- неплотность запорных устройств и ошибки персонала в фиксации их положения;

- неисправность приборов измерения или неправильная оценка их показаний;

- включение горелок при неисправной или отключенной автоматике контроля пламени;

- отрыв, проскок пламени.

Причинами погасания факела могут быть:

- кратковременное прекращение подачи газа;

- отрыв пламени при резком повышении разрежения в топке;

- изменение концентрации газа менее нижнего или более верхнего пределов воспламенения (загрязнение газовых отверстий горелки, неисправность регулятора давления газа, остановка дутьевого вентилятора или дымососа);

- неправильное действие эксплуатационного персонала при регулировании тепловой мощности горелок.

Повреждения котлов, которые приводят к взрыву, могут возникать в следующих случаях:

- превышение рабочего давления в котле;

- упуск воды из котла;

- перепитка котла водой и вспенивание ее, что приводит к гидравлическим ударам и повреждению главного парового коллектора и арматуры;

- чрезмерный перегрев отдельных мест поверхностей нагрева в топке при большой длине факела.

Причинами аварий и неисправностей котлов могут быть:

- заводской брак в котле, не выявленный при внутреннем осмотре и гидравлическом испытании;

- неудовлетворительное состояние оборудования из-за некачественного монтажа или ремонта, а также из-за износа или плохого качества материала, из которого изготовлены отдельные узлы;

- отложение накипи, межкристаллитная и химическая коррозии;

- техническая неисправность водоуказательных приборов, продувочной и питательной арматуры, питательных и сигнальных устройств;

- нарушение режима работы горелок - вибрация арматуры, гарнитуры и трубной системы котла.

Расследование аварий и несчастных случаев при этом осуществляется в порядке, установленном инспекцией Котлонадзора.

О каждом случае аварий и повреждений администрация котельной извещает инспектора местного Котлонадзора и к его прибытию обеспечивает сохранность всей обстановки, если это не угрожает жизни людей и не вызывает дальнейшего развития аварии.

В конспекте лекций изложены следующие темы:
Лекция №1
- Роль котлов в промышленной теплоэнергетике
- Принципиальная схема тепло-энергетической установки
- Схема котельной установки и принципы её работы

Лекция №2
- Энергетическое топливо
- Стадии преобразования
- Технические характеристики
- Элементарный состав топлива
- Влажность топлива
- Зольность топлива

Лекция №3
- Изменение зольности топлива. Отрицательное влияние зольности на работу котла
- Выход летучих веществ
- Коксовый остаток
- Теплота сгорания топлива
- Характеристики твердых топлив

Лекция №4
- Приведенные характеристики топлива
- Газовое топливо
- Жидкое топливо
- Температурные характеристики
- Топочные процессы

Лекция №5
- Коэффициент избытка воздуха
- Присосы холодного воздуха в газовый тракт
- Меры борьбы с присосом
- Расчёт объёмов продуктов сгорания твёрдого/жидкого топлива
- Расчёт процессов горения газового топлива
- Расчёт объёмов продуктов сгорания
- Основное уравнение газового анализа. Материальный баланс кислорода (автор Бунте)

Лекция №6
- Основы теории горения
- Температура воспламенения топливной смеси
- Области горения топлива
- Горение твердого топлива
- Механизм горения частиц
- Скорость горения твердого топлива
- Пути интенсификации горения
- Горение жидкого топлива

Лекция №7
- Пути интенсификации сжигания мазута
- Горение газового топлива
- Причины образования активных центров
- Горение водорода
- Горение оксида углерода
- Горение метана
- Пути интенсификации сжигания природного газа
- Тепловой баланс котла
- Полезно используемая теплота

Лекция №8
- Потеря теплоты от химической неполноты сгорания топлива
- Факторы, влияющие на q3
- Пути снижения q3
- Факторы, влияющие на q4
- Потери теплоты от наружного охлаждения котла (через обмуровку)
- Потери с физической теплотой шлака
- Виды топок
- Коэффициент полезного действия котлов
- Расход топлива
- Оптимальный режим работы парового котла

Лекция №9
- Топочные камеры
- Показатели работы
- Слоевое сжигание твердого топлива
- Немеханические топки
- Организация слоевого сжигания топлива
- Полумеханические топки
- Механические топки
- Факельно-слоевая топка
- Подготовка топлива к сжиганию

Лекция №10
- Оптимальная тонкость помола
- Механическая прочность углей
- Абразивность твердого топлива
- Взрываемость угольной пыли
- Системы пылеприготовления
- Система пылеприготовления с промежуточным бункером
- Пылесистема с прямым вдуванием пыли в топку
- Шаровая барабанная мельница (ШБМ)
- Мельница шаровая среднеходная (МШС)

Лекция №11
- Молотковая мельница
- Схема мазутного хозяйства
- Схема газового хозяйства
- Пылеугольные горелки

Лекция №12
- Угловая поворотная горелка ЗиО (завод имени Орджоникидзе)
- Плоскофакельная горелка
- Эжекционная горелка – амбразура
- Топка с твёрдым шлакоудалением
- Топка с жидким шлакоудалением
- Организация сжигания жидкого топлива
- Паровые форсунки
- Механические центробежные форсунки

Лекция №13
- Комбинированные форсунки
- Дисперсионные характеристики
- Организация сжигания природного газа
- Газомазутные горелки
- Газомазутные топки
- Основные характеристики паровых котлов

Лекция №14
- Схемы водопаровых трактов котла
- Типы и типоразмеры паровых котлов
- Профили паровых котлов
- Компоновка и тепловая схема парового котла
- Гидродинамика парового котла
- Режимы течения и структура рабочей среды в испарительных поверхностях нагрева

Лекция №15
- Горизонтальный испарительный участок
- Особенности работы металла труб поверхностей нагрева
- Газовая коррозия труб и окалино образование
- Марки сталей
- Температурный режим работы труб барабанного котла

Лекция №16 Водоподготовка
- Схема подготовки добавочной воды
- Виды катионитовых установок
- Схемы катионовых установок
- Деаэрация воды
- Гидродинамика контура естественной циркуляции
- Простой контур естественной циркуляции
- Сложный контур естественной циркуляции
- Надёжность режимов циркуляции

Лекция №17
- Полная гидравлическая характеристика К. Е. Ц. и оценка надёжности режимов
- Меры борьбы с авариями
- Причины парообразования в опускных трубах
- Тепловая и гидравлическая неравномерность в поверхностях нагрузки
- Влияние способов подвода и отвода рабочей среды на гидравлическую характеристику секции
- Водный режим работы паровых котлов. Мероприятия по предотвращению отложений в водопаровом тракте
- Капельный унос

Лекция №18
- Факторы влияющие на капельный унос
- Меры борьбы с капельным уносом
- Избирательный унос солей с паром
- Водный режим работы барабанных котлов (организация безнакипного режима)
- Коррекционный метод обработки котловой воды
- Парообразующие поверхности барабанных котлов
- Котёл низкого давления (Р =1,3 МПа)
- Котёл среднего давления (Р = 4 МПа)
- Котёл высокого давления (Р = 10?14 МПа)

Лекция №19
- Топочные экраны
- Пароперегреватель
- Конвективный пароперегреватель
- Радиационный пароперегреватель
- Ширмовый перегреватель
- Общая компоновка перегревателя
- Факторы, влияющие на tпе.
- Паровое регулирование tпе (пароохладителями).
- Поверхностный пароохладитель.

Лекция №20
- Впрыскивающий пароохладитель
- Газовое регулирование tпе
- Пуск барабанного котла в работу
- Пусковая схема
- Последовательность пуска
- Плановый останов котла
- Компоновка низкотемпературных поверхностей нагрева (ЭКО и ВЗП)

Лекция №21
- Экономайзер
- Водяные экономайзеры
- Чугунный ребристый экономайзер
- Стальные гладко трубные экономайзеры
- Воздухоподогреватель
- Трубчатый ВЗП
- Регенерационный вращающийся ВЗП
- Низкотемпературная коррозия ВЗП

Лекция №22
- Переменный режим работы парового котла
- Рабочий диапазон нагрузок котла
- Водогрейные котлы
- Котёл ПТВМ – 50 (100)
- Котёл КВ – ГМ – 100
- Котлы производственно-технологических установок.
- Котлы утилизаторы. Котельные установки. Конспект лекций, Б. Л. Щелыгин Б. Л. ,106 стр.

Котельной установкой называют совокупность устройств и механизмов, предназначенных для производства водяного пара или приготовления горячей воды. Пар – для паровых двигателей, производственных нужд, отопления; вода – для отопления, бытовых нужд.

Котлы можно подразделять по различным признакам: водогрейный, паро- водогрейный, паровой; по производительности – низкой, средней, высокой; по компоновке поверхностей нагрева; по конструкции – Т-образные, N-образные, П-образные; по использованию – промышленные, ТЭС, АЭС, ПГ парогазовых циклов, по давлению дымовых газов или по организации движения пароводяной смеси и воды в циркуляционных контурах и др.

Развитие котлостроения: еще в Древнем Риме генерировали пар для каких-либо целей, например, игрушка – вращающийся шар; простейший котел Кулибина для самобеглой коляски; котел Шухова; прямоточный котел Рамзина. Первые котлы, имевшие достаточно сложную конструкцию – огнетрубные, жаротрубные, смешанные, водотрубные.

Котлы с естественной циркуляцией и с искусственной и затем прямоточные.

Развитие по паропроизводительности.

По давлению – докритические, СКД.

Развитием котлостроения у нас в стране занимаются ЦКТИ, ВТИ, крупнейшие котлостроительные заводы.

При работе современного парового котла в нем происходят сложные физико-химические процессы: сгорание топлива в топке с одновременной теплоотдачей излучением; движение газов по газоходам с теплоотдачей конвекцией и излучением; парообразование; отделение воды от пара; циркуляция воды и пароводяной смеси и т.д.

Таким образом, при изучении данной дисциплины необходимо вспомнить теплообмен и тепломассообмен, законы гидравлики, аэродинамики, сопромат, теорию кипения, химию, ТАР, теорию горения.

Несколько слов о материалах, применяемых в котлостроении: это стали различных марок – от конструкционных до высоколегированных перлитных и аустенитных, различные огнеупорные материалы, стекло, цветные металлы.

Необходимая выработка энергии в виде горячей воды и апра достигается при сжигании различных видов топлива (за исключением котлов-утилизаторов).

На рис.1 показана принципиальная схема современной котельной установки. Основной ее частью является паровой котел, в котором осуществляется превращение воды в насыщенный пар. Пароперегреватель предназначен для повышения температуры и энтальпии пара с целью повышения экономичности установки. В водяном экономайзере используют тепло дымовых газов, уходящих из котла, для подогрева воды, подаваемой в котел, а в воздухоподогревателе – для подогрева воздуха, поступающего в топку, что существенно улучшает процесс горения топлива. Металлические поверхности элементов котла, которые заполнены рабочим веществом (паром, водой, воздухом), а снаружи обогреваются факелом и омываются дымовыми газами, называют поверхностями нагрева.

насыщенный пар воздух из верхней зоны

Рис.1. Принципиальная схема котельной установки.

Котел обслуживается рядом вспомогательных механизмов и устройств: дымососы; вентиляторы; насосы – питательные, конденсатные, циркуляционные; водоподготовительные установки, топливоподача, системы золоулавливания и золоудаления (при сжигании твердого топлива); мазутное хозяйство (при жидком); газорегуляторная станция (при газообразном топливе).

Тепловые, гидро- и аэродинамические процессы, протекающие в котельной установке, необходимо регулировать и контролировать. В связи с этим её оснащают регулирующими устройствами, запорными регулирующими и предохранительными органами, а также КИП.

Наряду с этим в котельных установках осуществляют комплексную автоматизацию всех процессов.

Котлы, расположенные в одном здании или на общей площадке (при открытом размещении) в совокупности с вспомогательными устройствами, называют котельной.

Различают энергетические, производственные, отопительные, производственно-отопительные, а также котельные с паровыми и водогрейными котлами.

Дать сравнительные конструкции.

Дать изображение процессов парообразования в диаграмме водяного пара.

Различают естественное и искусственное топливо, а также топливные отходы. Для сжигания в топках используется твердое, жидкое и газообразное топливо.

В топливе различают органическую массу и балласт. Органическая масса – углерод, водород, кислород и азот. Балласт – сера, минеральные примеси, влага.

Углерод С, атомная масса 12, содержание в топливе от 50 до 94%. Количество тепла, выделяющегося при сгорании 1кг С – 7900÷8100 ккал/кг.

Читайте также: