
- •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
Теплоизоляционные материалы
Теплоизоляционные материалы применяют для изоляции горячих поверхностей и обмуровки при температуре до 9000С. Теплоизоляционные материалы должны иметь низкую теплопроводность, низкую теплоемкость, не большую объемную массу, достаточную механическую прочность и не вызывать коррозию металла. Для изоляции применяют пористые материалы.
В зависимости от происхождения теплоизоляционные материалы бывают: органические (имеют малую массу, дешевые, но не выдерживают высоких температур) для поверхностей с температурой не более 100 ºС и неорганические (выдерживают более высокие температуры, не горят, не тлеют, не гниют). Теплоизоляционные материалы могут применяться в виде сыпучих веществ, в виде смазки, кирпичей, плит, листов и т.д.
Для изоляции применяется: асбестовая ткань, асбестовый картон, асбестовый шнур, минеральная вата, стекловата, стеклоткань и т.д.
Фундаменты и каркасы
Фундамент воспринимает массу парогенератора, его обмуровки каркаса и передает эту массу на грунт. Глубина закладки фундамента выбирается с таким расчетом, чтобы обеспечить его устойчивость и минимальную осадку. Высота фундамента для парогенератора вертикальной ориентации чаще всего доходит до уровня площадки обслуживания. Для парогенераторов горизонтальной ориентации – до уровня земли.
Каркасом называют металлическую конструкцию, предназначенную для поддержания барабана и трубной системы (а иногда и обмуровки) и передачи их массы на фундамент. Применяют опорные (несущие) и обвязочные каркасы. Парогенераторы и ВК малой мощности имеют обвязочные каркасы, которые служат для укрепления обмуровки, гарнитуры и др. деталей.
Парогенераторы вертикальной ориентации большой мощности имеют несущий каркас, разделенный на несколько частей, относящихся к топке, конвективной поверхности нагрева, хвостовым поверхностям нагрева. Каждая часть опирается на фундамент и представляет собой металлическую конструкцию, жестко связанную с другими частями.
На рис. 2.43 (9-1 учеб) показан постамент
под металлическую часть парогенератора
ДКВР. Коллекторы боковых экранов
опираются на раму, установленную на
фундаменте. Нижний барабан опирается
на раму, установленную на металлических
колоннах, через б
ашмаки
которых нагрузка передается на фундамент
(узел I). Слоевая топка и
шлаковый бункер имеют свою раму,
опирающуюся на фундамент. При тепловом
расширении верхний барабан п
арогенератора
перемещается вверх и по горизонтали,
от фронта вдоль своей оси. Боковые
коллектора и нижний барабан могут
перемещаться только в горизонтальном
направлении.
На рис. 2.44 (9-2 учеб) показан несущий каркас парогенератора вертикальной ориентации. Каркас состоит из колон, установленных на фундаменте. Колонны связаны между собой системой горизонтальных балок и ферм.
Несущие элементы каркаса располагают снаружи обмуровки. Основную нагрузку на каркас дает барабан и подвешенная на нем система труб. Эта часть каркаса для усиления выполняется с дополнительными конструкциями. Колонны каркаса передают нагрузку на фундамент. Основные элементы каркаса выполняют из стали Ст. 3, а вспомогательные (планки, косынки и т.д.) из Ст. 0.
На каркасе парового или водогрейного котла устанавливают лестницы и площадки для обслуживания. В соответствие с Правилами Котлонадзора, они должны быть изготовлены из несгораемого материала и обеспечивать удобный доступ к арматуре, КИП и другим устройствам, требующим систематического обслуживания.