
- •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
Углеразмольные мельницы
Превращение топлива в пыль производится в мельницах, которые принято классифицировать по принципу измельчения топлива и скорости вращения подвижной части (см.табл.1.7).
Табл.1.7.
Классификация углеразмольных мельниц
мельница |
обозначение |
принцип размола топлива |
тип угля |
классификация по частоте вращения ротора |
шаровая барабанная |
ШБМ |
удар, истирание |
каменный, антрацит |
тихоходная, 17-23 об/мин |
молотковая |
ММ |
удар |
все, кроме антрацита и влажных углей (W>50%) |
быстроходная, 1000 об/мин |
валковая среднеходовая |
МВС |
истирание, раздавливание |
экибастузский уголь |
среднеходная, 50-80 об/мин |
мельница-вентилятор |
МВ |
удар |
бурый влажный уголь |
быстроходная |
В системах пылеприготовления промышленных и водогрейных котлов наиболее часто применяют молотковые мельницы и мельницы-вентиляторы, реже среднеходовые валковые и очень редко шаровые барабанные. Рассмотрим подробно каждый тип мельниц.
1. Шаровая барабанная мельница ШБМ (см.рис.1.13) представляет собой цилиндр диаметром 2-4 м и длиной 3-10 м, заполненный на 1/3 объема стальными шарами диаметром 30-60 мм.
Внутренние стенки барабана покрыты волнистыми броневыми плитами. Сверху корпус имеет тепловую и звуковую изоляцию. Конические торцы барабана заканчиваются цилиндрическими цапфами, опирающимися на подшипники. Через цапфу с одного торца барабана подводят топлива, а с другого отводят пылевоздушную смесь. Размол топлива происходит за счет удара падающих шаров и перетирания топлива между шарами.
Преимущества ШБМ:
размол любого топлива;
глубокое регулирование тонкости помола;
надежность работы;
нечувствительность мельницы при попадании металлических предметов.
Недостатки ШБМ:
большие размеры;
большие металлозатраты;
повышенный расход электроэнергии;
повышенный уровень шума.
2. Валковая среднеходная мельница (рис.1.14 или 5-17 учеб). В ней размол топлива происходит путем раздавливания кусков угля на вращающемся столе коническими валками. Мельница состоит из вращающегося размольного стола, по контуру которого катятся два конических валка, закрепленные на неподвижных осях. За счет центробежных сил топливо затягивается под валки и раздавливается. Тонкость помола регулируется нажимными пружинами. Поддержание определенного слоя топлива на тарелке производится подпорным кольцом, высота которого выбирается в зависимости от сорта топлива. Мельничный агрегат состоит из мельницы с редуктором, сепаратора, вентилятора и эл.двигателя. Один конец вала эл.двигателя соединен через редуктор с мельницей, а другой – с валом вентилятора. Пыль, получаемая в мельнице, отсасывается через сепаратор мельничным вентилятором.
3. Молотковые мельницы (см.рис.1.15 или 5-10 учеб) измельчают топливо за счет удара мотков, шарнирно закрепленных на вращающемся роторе. На горизонтальном валу неподвижно закрепляют диски. На дисках – свободнокачающиеся билодержатели. Корпус мельницы изнутри выложен стальными или чугунными плитами для повышения износостойкости. Вал мельницы опирается на роликовые подшипники качения. Для отвода теплоты от подшипников и вала предусмотрено охлаждение проточной водой. При вращении молотков (бил) происходит раздавливание и истирание кусков топлива, попадающих в пространство между корпусом и билами.
В зависимости от способа подвода сушильного агента (горячего воздуха или топочных газов) различают мельницы с аксиальным ММА (с торцов вдоль вала) и тангенциальным ММТ (по касательной к боковой поверхности) подводом. В аксиальной мельнице топливо подается отдельно и сушка его происходит в мельнице. В тангенциальной мельнице топливо подается в воздушный короб.
В процессе размола топлива билы изнашиваются, увеличивается зазор между верхней кромкой била и корпусом. При этом увеличивается расход эл.энергии на размол и уменьшается производительность мельницы. Главным образом на износ бил влияет абразивность размалываемого топлива, износостойкость металла бил, тонкость помола, удельная производительность мельницы, конструкция бил.
4. Мельницы-вентиляторы (рис.1.16 или 5-16 учеб) применяют для размола мягких важных бурых углей. Размол топлива двухступенчатый: сначала билами, а затем в мелющем колесе вентилятора. Ротор мельницы со стороны входа топлива оснащен диском, на который насажены углеразмольные билы. Топливо, частично размолотое билами, отбрасывается от центра к периферии ротора и с сушильным агентом поступает в колесо мелющего вентилятора. Так как МВ предназначена для размола влажных углей, перед ней имеется подсушивающая шахта.