
- •Конспект лекции по дисциплине «котельные установки»
- •Введение
- •Раздел 1. Топливо и топология устройства
- •Тема 1.1. Топливо
- •1.1.1. Виды топлива. Основные характеристики топлива
- •Основные характеристики твердого топлива
- •Основные характеристики жидкого топлива
- •Основные характеристики газообразного топлива
- •1.1.2 Основы теории горения Общие сведения
- •Особенности сжигания твердого, жидкого и газообразного топлива
- •Материальный баланс горения
- •Теоретический и действительный объемы воздуха для сжигания топлива
- •Присосы воздуха по газовому тракту
- •Теоретический и действительный объемы продуктов сгорания
- •Теоретическая и действительная энтальпия воздуха и продуктов сгорания
- •1.1.3. Тепловой баланс котельной установки Общее понятие о тепловом балансе. Располагаемая и полезная теплота
- •Характеристика потерь теплоты в котельном агрегате
- •Выбор оптимального коэффициента избытка воздуха в топочной камере
- •Коэффициент полезного действия котельного агрегата
- •Составление теплового баланса котельного агрегата при тепловом расчете
- •Тема 1.2. Топочные устройства
- •1.2.1. Классификация методов сжигания. Слоевые топки
- •Классификация слоевых топок
- •Слоевые топки с движущейся колосниковой решеткой и перемещающимся слоем топлива
- •Типы цепных решеток
- •Слоевые топки с неподвижной колосниковой решеткой и перемещающимся слоем топлива
- •1.2.2. Пылеприготовительные установки Свойства и характеристика угольной пыли
- •Схемы пылеприготовления
- •Углеразмольные мельницы
- •Питатели дробленого угля
- •Сепараторы
- •Клапан-мигалка
- •1.2.3. Камерные топки для сжигания твердого, жидкого и газообразного топлива Пылеугольные топки
- •Топки для сжигания жидкого топлива
- •Топки для сжигания газа
- •1.2.4. Вихревые топки
- •Раздел 2. Котельные установки
- •Тема 2.1. Общие сведения о котельных установках
- •Виды котельных установок
- •Устройство и принцип действия ку, работающей на твердом топливе
- •Тема 2.2. Котельные агрегаты
- •2.2.1. Теплообмен в элементах котельного агрегата
- •Порядок расчета топочных камер
- •Образование пара
- •2.2.2. Гидродинамика котельного агрегата Естественная циркуляция в испарительных поверхностях нагрева
- •Принудительная циркуляция в паровых и водогрейных котлах
- •Сепарационные устройства
- •Особенности работы безбарабанных испарительных контуров с выносными циклонами
- •Условия надежной работы поверхностей нагрева
- •2.2.3. Паровые котлы промышленных предприятий Основные направления развития котлов
- •Классификация котлов
- •Паровые котлы малой производительности (до 1 т/ч)
- •Паровые котлы горизонтальной ориентации (котлы типа дкв, дквр, де)
- •П аровые котлы вертикальной ориентации
- •2.2.4. Котлоагрегаты специального назначения
- •2.2.5. Водогрейные и пароводогрейные котлоагрегаты Теплофикационные водогрейные котлы
- •Пароводогрейные котлы
- •2.2.6. Элементы поверхностей нагрева котлоагрегатов Назначение, классификация и конструктивные схемы пароперегревателей
- •Регулирование температуры пара
- •Назначение и типы водяных экономайзеров
- •Схемы включения некипящих и кипящих экономайзеров
- •2.2.7. Абразивный износ и коррозия поверхностей нагрева
- •Сыпучие отложения
- •Связанные отложения
- •Обдувка и обмывка поверхностей нагрева
- •Дробевая очистка поверхности нагрева
- •Вибрационная очистка
- •Коррозия поверхностей нагрева
- •2.2.8. Строительные конструкции и основные материалы котельных агрегатов Строительные материалы и конструкции
- •Обмуровочные материалы
- •Теплоизоляционные материалы
- •Фундаменты и каркасы
- •Обмуровки
- •Гарнитура котла
- •Тема 2.3. Вспомогательное оборудование котельных установок
- •2.3.1. Питательные устройства, трубопроводы и арматура котельных агрегатов Питательные устройства
- •Арматура и редукционно-охладительные установки
- •Трубопроводы
- •2.3.2. Газовоздушный тракт. Тягодутьевые машины
- •Дымососы и вентиляторы
- •Дымовые трубы
- •2.3.3. Топливное хозяйство при сжигании твердого и жидкого топлива Топливное хозяйство при сжигании твердого топлива
- •Топливное хозяйство при сжигании жидкого топлива
- •2.3.4. Золоулавливание и шлакозолоудаление Золоулавливание
- •Шлакозолоудаление
- •2.3.5. Охрана окружающей среды (семинар)
- •Тема 2.4. Компоновка оборудования и технико-экономические показатели котельных установок
- •2.4.1. Тепловая схема котельной Классификация котельных
- •Тепловые нагрузки котельных
- •Транспорт тепла к потребителям
- •Тепловая схема котельной. Основное, вспомогательное и теплоподготовительное оборудование котельных
- •Методика расчета тепловых схем
- •Компоновка оборудования котельной
- •Основные нормы проектирования центральных котельных
- •Технико-экономические показатели котельных агрегатов
Слоевые топки с движущейся колосниковой решеткой и перемещающимся слоем топлива
В топках с движущейся колосниковой решеткой (рис.1.7.а, или 5-1-в-г учеб) топливо из топливного бункера через угольные ящики 4 и регулятор толщины слоя 5 под действием собственного веса поступает на медленно движущуюся колосниковую решетку 1. По сути, колосниковая решетка – это ленточный транспортер, чем и обеспечивается поточность процесса. По мере движения топлива вместе с решеткой топливо сгорает, и шлак сбрасывается в шлаковый бункер 3. Воздух через специальные зоны 6 подается под решетку и движется в поперечном направлении по отношению к топливу. Воспламенение топлива происходит сверху и менее надежно, чем при встречной схеме движения воздуха и топлива, так как при сжигании спекающихся топлив может потребоваться ручная шуровка и выравнивание слоя.
В
топках с движущейся колосниковой
решеткой и забрасывателем (рис.1.7.б)
обеспечивается поточность процесса
горения и встречно-поперечная схема
движения топлива и воздуха. Преобладает
при этом встречная схема, так как решетка
движется с небольшой скоростью. Мелкие
фракции, отвеиваемые забрасывателем,
горят во взвешенном состоянии, а крупные,
выпадая на решетку, горят в слое. Таким
образом, совмещается факельно-слоевой
процесс горения. Эти топки получили
широкое распространение и используются
для сжигания каменных и бурых углей в
котлах мощностью до 28 МВт.
Основной особенность работы топки с цепной решеткой является непрерывное движение топлива вместе с решеткой. Это обеспечивает непрерывность процесса и четкое распределение фаз, характеризующих горение. Фазы при этом протекают одновременно, но раздельно по длине решетки. При этом очень эффективен позонный подвод воздуха. Его количество зависит от характера отдельных фаз.
Типы цепных решеток
В зависимости от типа колосников цепные решетки делятся на следующие виды:
1. ленточные цепные решетки, у которых колосники соединены между собой штырями;
2. бимсовые цепные решетки, имеющие пластинчатые или плитчатые колосники, набираемые на специальные балки (бимсы);
3. плитчатые решетки, имеющие колосники в виде длинных поперечных плит;
4. чешуйчатые решетки, имеющие тонкие поперечные колосники, перекрывающие друг друга подобно чешуе.
Рассмотрим топку с чешуйчатой колосниковой решеткой (рис 1.8. или рис.5-6 учеб) ТЧ. Она состоит из фронтового кожуха, переднего вала, угольного ящика, колосникового полотна, рамы решетки, рольганга, заднего вала и шлакоснимателя. Топливо из угольного ящика послупает на чистое колосниковое полотно и по мере продвижения вместе с решеткой начинает прогреваться за счет излучения пламени и обмуровки топочной камеры. По мере прогревания топлива начинается выход летучих и их воспламенение. В начальной стадии процесса выгорание летучих и кокса протекает почти одновременно, но летучие быстро выделяются, и идет горение кокса, которое заканчивается на некотором расстоянии от шлакоснимателя. Однако из-за неоднородности топлива зоны могут накладываться одна на другую. Горение регулируется количеством воздуха, поступающего в каждую зону. Распределение воздуха зависит от конкретных условий эксплуатации.