Вопросы к экзамену по дисциплине «Энергоснабжение»

1. Энергетические ресурсы мира. (Т.1)

Нефть, Газ, Уголь, Ядерная энергетика, Гидроэнергетика, Возобновляемая ( солнце, древесина, ветроэнергетика )

2. Энергетика России- проблемы и перспективы. (Т.1)

Строительство дороже в 2-3 раза, Транспорт дороже, Добыча сырья дороже, Трудовые ресурсы в России относительно дороже,

3. Основные направления энергосбережения. (Т.1)

4. Принципиальная схема котельной установки. (Т.2)

Рис. 2.1.Принципиальная тепловая схема ТЭС, работающая по циклу Ренкина:

1 – парогенератор; 2 – турбина; 3 – электрогенератор; 4 – конденсатор; 5 – насос.

5. Циклы Ренкина для ТЭС, возможности повышения производительности. (Т.2)

Регенеративный цикл. Для повышения экономичности работы паротурбинных установок, помимо повышения параметров пара, применяют так называемый регене­ративный цикл, в котором пита­тельная вода до ее поступления в котельный агрегат подвергается предварительному нагреву паром, отбираемым из промежуточных сту­пеней паровой турбины.

Цикл с промежуточным (вторичным) перегревом пара. Применение одного промежуточного перегрева пара приводит к повышению термического КПД установки на 2... 3 %.

6. Типы теплофикационных циклов. (Т.2)

Три типа установок теплофикационного цикла: с противодавлением (а), ухудшенным вакуумом (б) и регулируемыми отборами пара (в):

7. Газотурбинные и парогазовые установки, ДВС. (Т.2)

1 – компрессор; 2 – камера сгорания; 3 – газовая турбина;

4 и 10 – генераторы электрического тока; 5 – котлоагрегат;

6 - подогреватель; 7 – насос; 8 – конденсатор; 9 – паровая турбина.

8. Типы и краткая характеристика котельных агрегатов. (Т.3)

Энергетические котельные агрегаты. Котельные агрегаты производительностью от 50 до 220 т/ч на давление 3,92… 13,7 МН/м² выполняют только в виде барабанных, работающих с естественной цикуляцией воды. Агрегаты паропроизводительностью от 250 до 640 т/ч на давление 13,7 МН/м² выполняют и в виде барабанных, и прямоточных, а котельные агрегаты паропроизводительностью от 950 т/ч и выше на давление 25 МН/м² —. Только в виде прямоточных, так как при сверхкритическом давлении естествен­ную циркуляцию осуществить нельзя.

Котлы-утилизаторы, Они представляют особую группу котлов, предназначаемых для использования теплоты дымовых газов, от­ходящих от различных промышленных печей. Котлы-утилизаторы, как правило, вырабатывают пар. При вы­соких температурах газов (более 900 °С) эти котлы снабжаются радиационными (экранными) поверхностями нагрева и имеют та­кую же компоновку, как и обыч­ный паровой котел (рис. 3.7), но без холодной воронки (вместо нее — вход газов). Может отсут­ствовать и воздухоподогреватель, если нет необходимости в горя­чем воздухе. Такая радиационная камера утилизатора выполняет роль первого радиационного ох­ладителя газов.

Паровые котлы производственных котельных. Промышленные котельные, снабжающие промпредприятия паром низкого давле­ния (до 1,4 Мпа) образуются паровыми котлами, изготовляемыми отечественной промышленностью, производительностью до 50 т/ч. Котлы выпускаются для сжигания твердого, жидкого и га­зообразного топлива. На ряде промышленных предприятий при технологической не­обходимости применяют котлы среднего давления. На рис. 6.10 представлен общий вид однобарабанного вертикального однотрубного котла БГ-35 производительностью 35 т/ч, при избыточном давлении в барабане 4,3 Мпа (давление пара на выходе из паро­перегревателя 39 ат) и температуре перегрева 440 «С. Котел состо­ит из двух вертикальных газоходов — подъемного и опускного, соединенных в верхней части небольшим горизонтальным газохо­дом. Такая компоновка котла называется П-образной.

М

9. Особенности паровых, водогрейных котлов, котлов-утилизаторов. (Т.3)

Котлы-утилизаторы--- Эти котлы работают с ес­тественной или принудительной циркуляцией и имеют практичес­. Котел, в котором используется теплота отходящих горячих газов, выделенная при протекании технологических процессов или при работе двигателей, или при дополнительном горении продуктов процесса и/или добавочного топлива.

водогрейный котел: Котел для нагрева воды под давлением.

пароводогрейный котел -Котел для одновременного получения пара и нагрева воды под давлением.

10. Основные системы автоматизации котельных. (АТПП ПГТУ стр. 268-320)

В систему автоматического управления котла входят основные локальные системы автоматического регулирования:

1) САР тепловой нагрузки котла;

2) питания котла (уровня воды в барабане);

3) разряжения в топке котла;

4) общего воздуха;

5) температуры перегретого пара;

6) непрерывной продувки.

11. Котельные установки. Система автоматического управления вентилятором с датчиком давления и газоанализатором. (АТПП ПГТУ стр. 268-320)

Система содержит два контура: основной и дополнительный.

Основным контуром регулирования подачи воздуха в топку является контур на основе анализа воздуха по количеству остаточного кислорода в дымовых газах. Обязательным сигналом обратной связи для работы основного контура является аналоговый сигнал от датчика газоанализатора. Сигнал задания на содержание кислорода (задано в микропроцессорном программируемом контроллере) и сигнал обратной связи сравниваются, сигнал рассогласования поступает в систему регулирования на аналоговый или цифровой регулятор

При розжиге котла и на начальном участке его производительности состав отходящих газов мало отличается от состава поступающего в топку воздуха. Поэтому система управления, замкнутая по сигналу газоанализатора, неэффективна, и возникает необходимость в дополнительном контуре. Дополнительный контур работает по заданному соотношению топливо – воздух. Задающим сигналом для работы системы управления электропривода вентилятора по дополнительному контуру является сигнал датчика давления газа.

12. Котельные установки. Система автоматического управления дымососом. (АТПП ПГТУ стр. 268 – 320)

Рис. 14.18. САУ разряжением с частотно-регулируемым электроприводом: Р_{зад.разр} – задание разряжения в топке котла (2–4 мм в. ст. в рабочем режиме, 0,5–1 мм в. ст. при розжиге и начальном диапазоне работы); Р_газа – сигнал с датчика давления газа перед горелками, характеризующий задание производительности котельной установки; W_{объекта} – передаточная функция объекта

13. Котельные установки. Система автоматического управления уровнем воды в барабане. (АТПП ПГТУ стр. 268 – 320)

АСР питания барабанного котла должна обеспечить удержание уровня в допустимых пределах:

1) при стационарном режиме (при отсутствии резких возмущений по нагрузке) максимально допустимые отклонения уровня обычно не должны превышать ±20 мм;

2) при скачкообразном возмущении нагрузки на 10 % (исходная нагрузка – номинальная) максимально допустимые отклонения по уровню обычно не должны превышать ±50 мм;

3) при нормальном стационарном режиме работы котла число включений регулятора не должно превышать 6 в минуту.

14. Котельные установки. Система безопасности котельной установкой (АТПП ПГТУ стр. 268 – 320)

-автоматика безопасности, которая следит за безопасной работой котла и отключает котел, если один из параметров регулирования превышает критическую величину, отвечает за дистанционный и автоматический розжиг котла;

Согласно СНиП 11-37–76 на газифицированных агрегатах автоматика безопасности водогрейного котла должна обеспечивать прекращение подачи газа:

– при отключении напряжения питающей сети и в цепях управления;

– неисправности основных узлов блока управления и сигнализации;

– погасании пламени запальника и горелки;

– понижении и повышении давления газа перед горелкой;

– повышении температуры воды на выходе из котла;

– повышении и понижении давления воды за котлом;

– понижении разрежения в топке;

– повышении давления в топке (взрыв);

– загазованности котельной вследствие утечки газа;

– срабатывании пожарной сигнализации.

Автоматика безопасности парового котла должна дополнительно срабатывать:

– при отключении дымососа или вентилятора;

– понижении уровня воды в барабане (упуск воды);

– понижении давления воздуха в общем коробе или останове дутьевого вентилятора (вентиляторов);

– понижении давления и температуры острого пара;

– повышении давления и температуры острого пара;

– отключения питательного насоса, и др.

15. Виды и классификация теплообменных аппаратов. (Т.4)

Теплообменные аппараты классифицируются следующим об­разом:

по назначению — подогреватели, конденсаторы, охладители, испарители, паропреобразователи и т.п.;

принципу действия — рекуперативные, регенеративные и сме­шивающие.

16. Конструкции теплообменных аппаратов поверхностного типа. (Т.4)

Кожухотрубчатые теплообменники представляют собой аппараты, выполненные из пучков труб, скрепленных при помощи трубных решеток (досок) и ограниченных кожухами и крышками с патрубками. Трубное и межтрубное пространство в аппарате разобщены, а каждое из них может быть разделено перегородками на несколько ходов. Перегородки предназначены для увеличения скорости и, следовательно коэффициента теплоотдачи теплоносителей..

Секционные теплообменники представля­ет собой разновидность трубчатых аппаратов и состоят из несколь­ких последовательно соединенных секций, каждая из которых пред­ставляет собой кожухотрубчатый теплообменник с малым числом труб и кожухом небольшого диаметра.

Спиральные теплообменники состоят из двух спиральных каналов прямоугольного сечения, по которым движутся теплоносители /и //. Каналы образуются металлически­ми листами, которые служат поверхностью теплообмена. Внут­ренние концы спиралей соединены разделительной перегородкой. Для обеспечения жесткости конструкции и фиксирования раcстояния между спиралями приваривают бобышки. С торцов спи­рали закрывают крышками и стягивают болтами.

Пластинчатые теплообменники имеют плоские по­верхности теплообмена. Обычно такие теплообменники применя­ют для теплоносителей, коэффициенты теплоотдачи которых оди­наковы.

Ребристые теплообменники применяются в тех слу­чаях, когда коэффициент теплоотдачи для одного из теплоно­сителей значительно ниже, чем для второго. Поверхность теп­лообмена со стороны теплоносителя с низким значением а уве­личивают по сравнению с поверхностью теплообмена со сторо­ны другого теплоносителя. В таких аппаратах поверхность теплооб­мена имеет на одной стороне ребра различной формы