Автоматизация паровых котлов реферат

Обновлено: 04.07.2024

Пример готового реферата по предмету: Автоматизация технологических процессов

Содержание

Автоматика регулирования 5

Автоматика безопасности 7

Список используемой литературы 11

Выдержка из текста

В настоящее время жизнедеятельность человека невозможно представить без электроэнергии и тепла, особенно в северных районах нашей страны. На многих предприятиях промышленности технологический процесс предусматривает также использование водяного пара. Выработка электроэнергии, горячей воды и пара невозможна без эксплуатации котельных агрегатов. Котёл(котельный агрегат) — конструктивно объединенный в одно целое комплекс устройств для передачи некоторому теплоносителю тепловой энергии за счёт сжигания топлива, при протекании технологического процесса. Котельные агрегаты делятся на паровые и водогрейные. В первом случае теплоносителем является вода, во втором пар. Водогрейные котлы используются в основном на отопление, паровые же, помимо отопления, могут еще использоваться в различных производственных процессах, где используется водяной пар. В энергетических котлах пар под большим давлением подается на турбину, а та в свою очередь вырабатывает электроэнергию.

В качестве топлива в котельных установках может применяться газ, уголь, мазут, биотопливо (лузга, опилки, куриный помет).

Работа котельных аппаратов невозможна без качественной работы автоматики безопасности и автоматики регулирования. В настоящее контроллер может выполнять функцию по обеспечению автоматического розжига, автоматического регулирования, автоматического обеспечения безопасности для защиты оборудования и обслуживающего персонала. Шкаф управления котлом, в котором находится контроллер, в сочетании с компьютерными устройствами (АРМ оператор), контрольно-измерительными приборами и исполнительными устройствами составляет автоматизированную систему управления (АСУ) котельным агрегатом.

В зависимости от конструкции котла, производительности, вида топлива, котел может комплектоваться различным набором приборов КиП и набором исполнительных устройств.

В настоящее время, проектируются котельные с работой без обслуживающего персонала, а информация о технологическом процессе передается на диспетчерский пункт, который может находиться в другом городе.

1. Функциональная схема водогрейного котла.

На рисунке 1 представлен пример функциональной схемы для автоматизации котла.

Список использованной литературы

Список используемой литературы

1. Постановление от 18.03.2003 N 9 "Об утверждении правил безопасности систем газораспределения и газопотребления".- СПС "Косультант". — 2016.

2. Приказ Ростехнадзора от 25.03.2014 N 116 "Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности "Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением". — СПС "Косультант". — 2016.

3. Брюханов О.Н., Кузнецов В.А. Газофицированные котельные агрегаты: Учебник.—М.:ИНФРА-М, 2007.— 392 с.

4. Кузьменко Д.Я. Регулирование и автоматизация паровых котлов: Учебник для машиностроительных техникумов. Изд. 2-е перераб. и доп. М.: Энергия, 1978, — 160 с., ил.

В СССР, как в принципе и сейчас в Казахстане, примерно 85% электроэнергии производится на тепловых электростанциях (ТЭС), важнейшим звеном которых являются котельные установки, вырабатывающие пар для турбогенераторов.

Нужно указать далее, что промышленная энергетика является наиболее сложным энергетическим комплексом.

В его состав входят, помимо обычных котельных установок и паросиловых установок, специальные воздуходувные и кислородные станции, промышленные печи различного назначения, газификационные аппараты, сушильные и теплообменные устройства, тепловые и газовые сети, а также многообразное электрооборудование промышленных предприятий.

При выработке пара исходными рабочими веществами являются: топливо, окислитель - в основном кислород атмосферного воздуха и питательная вода, из которой получается пар нужных параметров, а производственными отходами – охлажденные дымовые газы и шлакозоловые остатки топлива. Дымовые газы получаются при сжигании (окислении) топлива в специальном устройстве – топке.

Тепло образующихся здесь горячих дымовых газов используется далее поверхностями нагрева для подогрева питательной воды, её испарения при определенном давлении, перегрева полученного пара, а также для нагрева воздуха, поступающего в топку для окисления горючих элементов топлива.

Дымовые газы, пройдя указанные теплоиспользующие устройства, выбрасываются затем в атмосферу. Вместе с ними уносится часть золы топлива, а остальная её часть в виде сплавленного шлака выпадает в нижней части топки, откуда она и выводится - непрерывно или периодически.

Сочетание топки и теплоиспользующих поверхностей именуется котельным агрегатом; котельная установка является более широким понятием, включающим дополнительно устройства для приготовления и ввода в топку топлива, вентиляторы для подачи воздуха и отвода в атмосферу охлажденных дымовых газов, питательные насосы и другое, более мелкое вспомогательное оборудование.

Технологический участок образования пара, как объект АСУ

Технология парообразования и оборудование

1.1.1 Описание технологического процесса производства пара

Технологическая схема производства пара на паротурбинной электрической станции с прямоточными котлами и сжиганием твердо­го топлива в пылевидном состоянии показана на рис.1. Твердое топливо в виде кусков поступает в приемно-разгрузочное помещение в железнодорожных вагонах. Вагоны заталки­ваются в вагоноопрокидыватели и вместе с ни­ми, поворачиваясь вокруг своей оси примерно на 180°, разгружаются в расположенные ниже бункера. С помощью автоматических питате­лей топливо поступает на ленточные конвейе­ры первого подъема, передающие его в дро­билки. Отсюда поток измельченного топлива— дробленки (размеры кусочков топлива не бо­лее 25 мм) конвейером второго подъема по­дается в бункера котельной. Далее дробленка поступает в углеразмолъные мельницы, где окончательно измельчается и подсушивается. Образовавшаяся топливно-воздушная смесь поступает в топочную камеру.


Рис.1 Технологическая схема производства пара

Примечание: парогенератор иногда называют также котлоагрегатом, или паровым котлом.

В отечественной энергетике наиболее ши­рокое распространение получили паровые кот­лы с П-образным профилем - это две вертикальные призматиче­ские шахты, соединенные вверху горизонталь­ным газоходом. Первая шахта - большая по размерам - является топочной камерой (топ­кой). В зависимости от мощности агрегата и сжигаемого топлива ее объем колеблется в широких пределах - от 1000 до 30000 м 3 и более. В топочной камере по всему периметру и вдоль всей высоты стен обычно располага­ются трубные плоские системы — топочные экраны. Они получают теплоту прямым излучением от факела и являются радиационными поверхностями нагрева. В современных агрега­тах топочные экраны часто выполняют из плавниковых труб, свариваемых между собой и образующих сплошную газо-плотную (газо­непроницаемую) оболочку. Газо-плотная эк­ранная система покрыта оболочкой из тепло­изоляционного материала, которая уменьшает потери теплоты от наружного охлаждения стен агрегата, обеспечивает нормальные санитарно-гигиенические условия в помещении и исключает возможность ожогов персонала.

Вторая вертикальная шахта и соединяю­щий ее с топочной камерой горизонтальный газоход служат для размещения поверхно­стей нагрева, получающих теплоту конвекцией, и потому называются конвективными газохо­дами, а сама вертикальная шахта—коллективной шахтой. Поверхности нагрева, разме­щаемые в конвективных газоходах, получили название конвективных.

После отдачи теплоты топочным экранам продукты сгорания покидают топку при тем­пературе 900—1200°C (в зависимости от вида топлива) и поступают в горизонтальный газо­ход.

По мере движения в трубах топочных экранов вода превращается в пар. Поверхно­сти нагрева, в которых образуется пар, явля­ются испарительными, парообразующими. В прямоточном котле испарительная поверх­ность нагрева располагается в нижней части топки и потому называется нижней радиаци­онной частью (НРЧ). При СКД в ней разме­щается радиационный экономайзер. Вода, по­ступающая в паровой котел, называется пи­тательной водой.

Питательная вода содержит примеси. В процессе парообразования увеличивается содержание пара, вода при этом упаривается, а концентрация примесей возрастает. При достижении определенных концентраций в конце зоны парообразования на внутренней поверхности труб образуются отложения в ви­де накипи. Теплопроводность отложений в де­сятки раз меньше теплопроводности металла, из которого выполнены поверхности нагрева. Это ухудшает теплопередачу к рабочей среде и при интенсивном обогреве в топочной каме­ре приводит к перегреву металла труб, сни­жению прочности и разрыву под действием внутреннего давления рабочей среды.

Поверхность нагрева, в которой завер­шается парообразование и осуществляется переход к перегреву пара, называют переход­ной зоной. В этой зоне преимущественно и об­разуются отложения. Для облегчения работы металла в ранних конструкциях прямо­точных котлов переходную зону выносили из топоч­ной камеры в конвективный газо­ход, где ин­тенсивность обогрева примерно на порядок меньше - вынесенная переход­ная зона. В на­стоящее время прямоточные котлы питаются практически чистой водой и накипь не образуется, поэтому в современных котлах вынесенной переходной зоны не делают и ра­бочая среда из НРЧ поступает непосредствен­но в вышерасположенные то­почные экраны, в которых пар уже перегревается - радиаци­онный пароперегреватель. Он может состоять либо из двух поверхностей нагрева: средней радиационной части (СРЧ) и верхней радиа­ционной части (ВРЧ), включенных между со­бой по пару после­довательно, либо только ВРЧ, включенной непосредственно за НРЧ. Из ВРЧ частично перегретый пар поступает в последнюю по ходу пара поверхность на­грева, располо­женную в конвективном газохо­де — конвективный пароперегреватель, в кото­ром он доводится до необходимой температу­ры. Из конвективного пароперегревателя пере­гретый пар заданных параметров (давления и температуры) направляется в турбину. Как и любая конвективная поверхность нагрева, конвективный пароперегреватель представляет собой систему большого числа параллельно включенных между собой трубчатых змееви­ков из стальных труб, объединенных на входе и выходе коллекто­рами.

Температура продуктов сгорания за конвективным пароперегревателем достаточно вы­сока (800—900°С). Частично отработавший в турбине пар снова направляют в паровой котел для вторичного (промежуточного) пере­грева до температуры, обычно равной темпе­ратуре пара, выдаваемого основным паропе­регревателем. Этот пароперегреватель получил название промежуточного.

На выходе из промежуточного паропере­гревателя продукты сгорания имеют еще вы­сокую температуру (500—600°С) и поэтому содержащуюся в них теплоту утилизируют в конвективном экономайзере. В него посту­пает питательная вода, которая подогревается до температуры, меньшей температуры насы­щения. При этой температуре вода поступает в НРЧ. За экономайзером температура про­дуктов сгорания составляет 300—450°C и бо­лее. Дальнейшая утилизация теплоты осу­ществляется в следующей конвективной по­верхности нагрева для подогрева воздуха – воздухоподогревателе. Воздухоподогреватель часто представляет собой систему вертикаль­ных труб, через которые проходят продукты сгорания, а между трубами—нагреваемый воздух. Температура воздуха на входе в воз­духоподогреватель (холодный воздух) 30— 60°C, на выходе (горячий воздух) 250—420°С в зависимости от топлива и способа его сжи­гания.

При сжигании твердого топлива в пыле видном состоянии горячий воздух делят на два потока. Первичный воздух служит для подсушки топлива при размоле и транспорта готовой топливной пыли через горелки в топочную камеру. Температура топливно-воздушной смеси 70—130°С. Вторичный воздух поступает через горелки в топку непосредст­венно (минуя мельничную систему) при температуре за воздухоподогревателем.

После воздухоподогревателя продукты сго­рания имеют уже достаточно низкую темпера­туру (110—160°С). Дальнейшая утилизация теплоты этих продуктов сгорания экономиче­ски нецелесообразна, и их выбрасывают дымо­сосом через дымовую трубу в атмосферу. Они получили название уходящих газов,

В результате сжигания топлива остается зола, которая в основной массе уносится про­дуктами сгорания. Ее улавливают в золоуло­вителе, размещаемом перед дымососом. Этим предотвращается абразивный износ дымососов и загрязнение атмосферы золой. Уловленная зола удаляется устройствами золоудаления. Часть золы выпадает в нижнюю часть топки и также непрерывно удаляется через систему золошлакоудаления.

Технологическая схема производства пара с барабанными котлами отличается лишь кон­струкцией и работой самих паровых котлов. В этом случае образующаяся в то­почных экранах пароводяная смесь поступает в барабан. Выделившийся в барабане прак­тически сухой пар поступает в пароперегрева­тель, а затем в турбину.

Из рассмотрения технологической схемы производства пара на рис.1 следует, что в состав котельной установки входят:

топливный тракт — комплекс элементов, в котором осуществляется подача, дробление и размол твердого топлива, его транспорти­ровка и подача в топочную камеру для сжи­гания. Топливный тракт включает дробильное оборудование, транспортеры, бункер дроблено­го топлива, углеразмольную мельницу и со­единяющие ее с топочной камерой пылепроводы. До бункеров дробленки топливо пере­мещается конвейерами; сопротивление по топ­ливному тракту, начиная с мельницы, преодо­левается напором, создаваемым вентилятором;

водопаровой тракт, представляющий собой систему последовательно включенных элемен­тов оборудования, в которых движется пита­тельная вода, пароводяная смесь и перегре­тый пар. Водопаровой тракт включает следую­щие элементы оборудования: экономайзер, топочные экраны и пароперегреватели;

воздушный тракт, представляющий собой комплекс оборудования для приемки атмосферного (холодного) воздуха, его подогрева, транспортировки и подачи в топочную камеру. Воздушный тракт включает короб холодного воздуха, воздухоподогреватель (воздушная сторона), короб горячего воздуха и горелочные устройства;

газовый тракт—комплекс элементов обо­рудования, по которому осуществляется дви­жение продуктов сгорания до выхода в атмо­сферу; он начинается в топочной камере, про­ходит через пароперегреватели, экономайзер, воздухоподогреватель (газовая сторона), зо­лоуловитель и заканчивается дымовой трубой.

Воздушный и газовый тракты соединяются между собой последовательно. Так образуется газовоздушный тракт. Переход от одного к другому осуществляется в объеме топочной камеры. Здесь воздух транспортируют дутьевыми вентиляторами и соответствующий воздушный тракт на участке вентилятор — топка находится под давлением выше атмо­сферного. Продукты сгорания транспортируют дымососами, расположенными после котла, в связи, с чем топка и все газоходы находятся под разрежением. Такую схему тяги и дутья называют уравновешенной, или сбалансиро­ванной.

Транспорт воздуха до топки и продуктов сгорания до выхода в атмосферу можно также обеспечить только дутьевыми вентиляторами - без дымососов. Топка и газоходы в этом случае будут находиться под некоторым избыточным давлением – наддувом.

1.1.2 Технологическая инструкция по эксплуатации паровых котлов

Параметры котлов. Типы и параметры энергетических парогенераторов (котлов) стандартизированы (ГОСТ 3619-76). В соответствии с ГОСТ котлы, изготовляемые ТКЗ, имеют давление, производительность и другие характеристики, равные одному из указанных в таблице 1 комплектов значений.

Таблица 1.1 Основные параметры энергетических котлов, изготовляемых ТКЗ (по ГОСТ 3619-76)

Автоматизация для паровых котлов ДЕ 16-14
С помощью автоматизации котельной установки осуществляется контроль, регулирование и сигнализация рабочих параметров. Одной из важных задач при работе котельной является защита котла в случае возникновения аварийных режимов, которые чаще происходят в результате неправильных действий обслуживающего персонала.
Схема автоматики безопасности выполняетфункцию защиты котла. Она обеспечивает правильную последовательность действий при пуске котла и его отключении, при возникновении аварийных ситуаций. В схему входят: датчики, электро-коммуникации, щит управления, исполнительные механизмы, схема предупредительной и аварийной сигнализации.
Схема автоматического управления котлом ДЕ-16-14 ГМО выполняет; следующие функции: регулирование процессов работы котла,информационно-измерительные, сигнализации и защиты.
Регулирования разрежения в топке.
Постоянное разрежение поддерживается регулятором разрежения. Как правило импульс берется в верхней части топки.
Регулирование подачи воздуха.
Для данного котла применяется схема регулирования экономичности процесса горения топливо-воздух, когда расход воздуха регулируется в определенном соотношении к расходутоплива.
Регулирование уровня воды в барабане.
Отклонения уровня в воде от среднего положения не должно превышать 20-30 мм. Основными причинами колебания уровня являются изменения подачи воды, расхода пара, теплонапряжения топки и давление пара в барабане котла.
Регулирование давления пара и нагрузки котла.
Система автоматического регулирования включает три регулятора: давление пара, давлениеразрежения, давление воздуха. Данная система регулирует на внешние (связанные с изменением нагрузки) и внутренние (связанные с изменением калорийности топлива из-за износа регулирующих органов и др.) возмущения. Для ликвидации внешних возмущений импульс по давлению пара берут на общем паровом коллекторе, внутренних на барабане котла.
Сигнализация и защита котла.
Автоматика безопасности данного котлавключает в себя следующие параметры для системы сигнализации: повышение давление пара в барабане котла, понижение разряжения в топке, повышение или понижение давления топлива, погасание факела, повышение или понижение давления воздуха на горелке, повышение и понижение уровня воды в верхнем барабане, понижение давления питательной воды перед котлом.
Система автоматики, сигнализации и защиты котлаимеет свои автономные датчики, благодаря чему автоматика безопасности срабатывает независимо от датчиков системы регулирования, то есть остановка подачи топлива и котла происходит при любой причине выхода того или иного параметра за пределы допустимого.
Описание функциональной схемы автоматизации.
Паровой котел ДЕ-25-14 ГМО средствами локальной автоматизации Контур-2. Технические средстваавтоматизации установлены на объекте и на щитах.
Контроль давления питательной воды на входе в котел.
Контроль осуществляется показывающим манометром общепромышленного назначения МПЧ-У-25 со шкалой измерения 0-25 МПа. Устанавливается по месту.
Контроль температуры воды до и после экономайзера.
В качестве датчиков используются термометры стеклянные ТТП6-2-240 с пределами измерения 0-200 0С. Устанавливается поместу.
Контроль насыщенного пара от котла.
На паропроводе устанавливается диафрагма ДКС-16 с преобразователем разности давлений Сапфир 22М-ДД в комплекте с вентильным блоком, сигнал от которого поступает на вход блока извлечения корня БИК-36М и на прибор аналоговый показывающий и регистрирующий А100-2125 со шкалой 0-20 м/ч. Устанавливают на щите вторичных приборов.
Контроль и регулировка давленияпара.
В качестве датчика используется преобразователь измерительный избыточного давления Сапфир 22М-ДИ и верхним пределом измерения 1,9 МПа, с которого сигнал поступает на вход регулятора топлива. Давление пара на выходе из котла стабилизируется изменением подачи топлива в топку. Выходной сигнал с регулятора через усилитель мощности У293 поступает на исполнительный.

Чтобы читать весь документ, зарегистрируйся.

Связанные рефераты

Автоматизация парового котла

. технологического процесса и выбор оборудования1.1 Автоматизация процесса1.2 Выбор средств.

16 Стр. 71 Просмотры

Паровые котлы

. температура уходящих газов t ух.г. , давление пара в котле Р, паропроизводительность.

15 Стр. 51 Просмотры

Паровые котлы

. М. И. Резников, Ю. М. Липов ПАРОВЫЕ КОТЛЫ ТЕПЛОВЫХ.

Расчет парового котла

Паровые котлы серии Е

. Паровые котлы Паровые котлы серии Е.

К вспомогательным службам КС газопроводов относятся котельные установки, система водоснабжения, система пожаротушения, источники энергоснабжения. В данной курсовой работе будет рассматриваться автоматизация котельных установок.
Системы отопления являются крупнейшим потребителем топлива в народном хозяйстве. Ежегодно в городах и поселках страны на отопление зданий расходуются десятки миллионов тонн топлива. В связи с этим осуществление мероприятий, направленных на сокращение расходов топлива в отопительных установках, имеет большое народнохозяйственное значение.

Содержание работы

Введение…………………………………………………………………4
Описание технологического процесса…………………………………6
Анализ технологического процесса с целью выбора параметров контроля и управления………………………………………………….9
Построение математической модели технологического процесса…..11
Выбор критерия оценки эффективности средств контроля и управления…………………………………………………………….12
Определение закона распределения технологических параметров…14
Определение обьеденяемости выборок по различным пунктам рассматриваемого участка производства……………………………..15
Выбор структуры регулирования и расчета САР…………………….16
7.1. Определение передаточной функции по кривой разгона……….16
7.2. Моделирование одноконтурной САР…………………………….17
7.3. Моделирование каскадной САР…………………………………..21
8. Расчет исполнительного механизма…………………………………. 22
9. Выбор комплекса технических средств……………………………… 27
Заключение………………………………………………………………30
Используемой литературы………………………………………. 31

Файлы: 1 файл

курсовик атк.doc

  1. Описание технологического процесса…………………………………6
  2. Анализ технологического процесса с целью выбора параметров контроля и управления…………………………………………………. 9
  3. Построение математической модели технологического процесса…..11
  4. Выбор критерия оценки эффективности средств контроля и управления…………………………………………………… ……….12
  5. Определение закона распределения технологических параметров…14
  6. Определение обьеденяемости выборок по различным пунктам рассматриваемого участка производства……………………………..15
  7. Выбор структуры регулирования и расчета САР…………………….16

7.1. Определение передаточной функции по кривой разгона……….16

7.2. Моделирование одноконтурной САР…………………………….17

7.3. Моделирование каскадной САР…………………………………..21

8. Расчет исполнительного механизма…………………………………. 22

9. Выбор комплекса технических средств……………………………… 27

Используемой литературы………………… ……………………. 31

Заказная спецификация на средства автоматизации ….………………..32

К вспомогательным службам КС газопроводов относятся котельные установки, система водоснабжения, система пожаротушения, источники энергоснабжения. В данной курсовой работе будет рассматриваться автоматизация котельных установок.

Системы отопления являются крупнейшим потребителем топлива в народном хозяйстве. Ежегодно в городах и поселках страны на отопление зданий расходуются десятки миллионов тонн топлива. В связи с этим осуществление мероприятий, направленных на сокращение расходов топлива в отопительных установках, имеет большое народнохозяйственное значение.

Эффективным средством для решения этой задачи является внедрение автоматизации процессов регулирования расхода тепла. Если принять, что автоматизация отопительных установок и систем даст возможность уменьшить перегрев отапливаемых помещений всего на 1˚С, то для средних климатических условий страны это составит около 4% от общего годового расхода топлива на нужды отопления. В действительности размер экономии топлива при правильной организации автоматического регулирования расхода тепла превышает 10 %. В связи с этим представляется возможным получить годовую экономию топлива, как минимум, 4-5 млн.т.

Комплексная автоматизация котельных может быть наиболее успешно осуществлена лишь при наличии недорогих высоконадежных, по возможности универсальных средств автоматизации, серийно освоенных промышленностью.

До 1965г. Московским заводом тепловой автоматики (МЗТА) для промышленных котельных выпускалась автоматика типа АГКММ (автоматика горения котлов малой мощности): электрогидравлическая система автоматики, включающая регуляторы давления пара, воздуха и разрежения. Начиная с 1964 г., завод МЗТА перешел на

1 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Назначение котельного агрегата состоит в получении пара для целей технологии и отопления производственных помещений. Получение пара из воды слагается из трех физических процессов: а) подогрева воды до температуры кипения; б) кипения воды, когда жидкая фаза переходит в насыщенный пар; в) перегрева пара до заданной температуры.

Необходимое для этого тепло выделяется при сгорании топлива в топочной камере; Передача тепла от продуктов сгорания к поверхностям нагрева происходит в результате всех видов теплообмена: радиационного, конвективного и теплопроводности.

Подогрев воды происходит в экономайзере, парообразование — в экранах, перегрев пара — в пароперегревателе. Каждый из этих конструктивных элементов котлоагрегата участвует в превращении теплоты сгорания топлива в тепловую энергию водяного пара. Теплообмен во всех этих элементах происходит при высоких температурах стенок поверхностей нагрева, находящихся одновременно и под действием давления воды или пара. Тяжелые условия работы ставят особые требования к поддержанию температуры металла стенок труб в пределах допустимых величин по условиям прочности. Это достигается путем создания устойчивого движения воды и пара внутри трубной системы котлоагрегата за счет разности удельных весов вышеуказанных компонентов.

Процесс получения пара протекает в следующем порядке. Центробежными насосами питательная вода непрерывно подается в барабан котла, ее давление выше давления вырабатываемого пара. Прежде чем попасть в барабан котла, питательная вода проходит через экономайзер, подогреваясь в нем до температуры кипения. Барабан котла служит распределителем котловой воды и сборником образующегося пара. С помощью опускных (необогреваемых) труб вода из барабана поступает в нижние коллекторы (их два), к которым присоединяются трубы экранов, вертикально установленные по внутренним стенкам топочной камеры. Другим концом экранные трубы присоединяются к барабанам котла. Как уже говорилось, экранные трубы представляют поверхность нагрева котла и предназначены для получения пара, кроме того, они защищают стенки топочной камеры от воздействия высоких температур и вредного влияния расплавленной золы. В результате радиационного нагрева экранных труб находящаяся в них вода закипает, образовавшиеся пузырьки пара стремятся вверх, увлекая за собой еще не вскипевшую воду.

По направлению к барабану котла в трубах экрана образуется поток пароводяной смеси. Так как гидростатическое давление пароводяной смеси (эмульсии) в экранных трубах меньше, чем вес столба воды в опускных трубах, то в замкнутой гидравлической системе (барабан котла — опускные трубы — нижние коллекторы — экранные трубы -барабан котла) образуется устойчивое движение — естественная циркуляция.

Пар из барабана котла направляется в пароперегреватель, предназначенный для повышения температуры пара до заданного значения за счет охлаждения продуктов сгорания. Поддержание допустимой температуры металла стенок труб достигается выбором соответствующих скоростей пара в змеевиках, а также расположением наиболее опасных участков в зоне не очень высоких температур.

Итак, продукты сгорания, образующиеся в результате горения топлива, сначала охлаждаются в топочной камере, отдавая тепло радиацией экранным трубам, затем они охлаждаются за счет конвекции, проходя пароперегреватель и экономайзер. Дымовые газы (продукты сгорания) из топки отсасываются дымососом и выбрасываются через дымовую трубы в атмосферу. Для обеспечения нормального режима горения топлива в топку вентилятором подается воздух. Таким образом, в топку котла подаются топливо и воздух, а отсасываются дымовые газы; в барабан котла подается питательная вода, а отбирается водяной пар.

Проектируемые в последнее время паровые котельные чаще всего предназначены для одновременного отпуска пара и горячей воды, поэтому в их тепловых схемах имеются установки для подогрева воды. Принципиальная тепловая схема котельной с паровыми котлами для потребителей пара и горячей воды представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Принципиальная тепловая схема котельной с паровыми котлами.

1 — паровой котел; 2 — деаэратор питательной воды; 3 — деаэратор подпиточной воды; 4 — охладитель выпа-ра; 5 — насос сырой воды; 6 — насос питательный; 7 — насос подпиточный; 8 — насос сетевой; 9 — насос кон-денсатный; 10 - бак конденсатный; 11 — охладитель продувочной воды; 12 — подогреватель сырой воды; 13 — подогреватель химически очищенной воды; 14 — охладитель подпиточной воды; 15 — охладитель конденсата; 16 — подогреватель сетевой воды; 17 — РОУ; 18 — сепаратор непрерывной продувки.

Сырая вода поступает из водопровода с напором в 30-40 м вод. ст. Если напор сырой воды недостаточен, предусматривают установку насосов сырой воды 5.

Сырая вода подогревается в охладителе непрерывной продувки из паровых котлов 11 и в пароводяном подогревателе сырой воды 12 до температуры 20—30° С. Далее вода проходит через водоподготовительную установку (ВПУ), и часть ее направляется в подогреватель химически очищенной воды 13 этого потока (часть проходит через охладитель выпара деаэратора 4) и поступает в головку деаэратора питательной воды 2. В этот деаэратор направлены также потоки конденсата и пар после РОУ (17) с давлением 1,5

кгс/см2 для подогрева деаэрируемой воды до 104° С. Деаэрированная вода при помощи питательных насосов 6 подается в водяные экономайзеры паровых котлов и к охладителю РОУ. Часть выработанного котлами пара редуцируется в РОУ и расходуется для подогрева сырой воды и деаэрации. Вторая часть потока химически очищенной воды подогревается в подогревателе 14, частично в охладителе выпара 4 и направляется в деаэратор подпиточной воды для тепловых сетей 3. Так как температура подпиточной воды обычно ниже 100° С, вода после этого деаэратора проходит водо-водяной теплообменник 14 и подогревает химически очищенную воду. Подпиточным насосом 7 вода подается в трубопровод перед сетевыми насосами 8, которые прокачивают сетевую воду сначала через охладитель конденсата 15 и затем через подогреватель сетевой воды 16, откуда вода идет в тепловые сети. Деаэратор подпиточной воды 3 также использует пар низкого давления.

При закрытой системе теплоснабжения расход воды на подпитку тепловых сетей обычно незначителен. В этом случае довольно часто не выделяют отдельного деаэратора для подготовки подпиточной воды тепловых сетей, а используют деаэратор питательной воды паровых котлов.

На приведенной схеме (рисунок 1) предусматривается использование теплоты непрерывной продувки паровых котлов.

Для этой цели устанавливается сепаратор непрерывной продувки 18, в котором вода частично испаряется за счет снижения ее давления от 14 до 1,5 кгс/см2. Образующийся пар отводится в паровое пространство деаэратора, горячая вода направляется в водо-водяной подогреватель сырой воды 11. Охлажденная продувочная вода сбрасывается в продувочный колодец.

Читайте также: