2455
.pdfВ.Д. Галдин
ПАРОВЫЕ И ВОДОГРЕЙНЫЕ
КОТЛЫ
Учебное пособие
Омск - 2011
0
Министерство образования и науки РФ ГОУ ВПО «Сибирская государственная автомобильно-дорожная
академия (СибАДИ)»
В. Д. Галдин
ПАРОВЫЕ И ВОДОГРЕЙНЫЕ КОТЛЫ
Учебное пособие
Омск
СибАДИ
2011
1
УДК 697.34 ББК 31.38 Г15
Рецензенты:
канд. техн. наук, доц. А.Д. Ваняшев (ОмГТУ); д-р техн. наук, проф. П.А. Лисин (ОмГАУ)
Работа одобрена редакционно-издательским советом академии в качестве учебного пособия для специальности 290107 "Теплогазоснабжение и вентиляция".
Галдин В.Д.
Г15. Паровые и водогрейные котлы: учебное пособие/ В.Д. Галдин.
Омск: СибАДИ, 2011. 47 с.
Рассмотрены принципы работы котельных установок тепловых электрических станций и промышленных предприятий. Приведены схемы и дано описание конструкций паровых и водогрейных котлов.
Пособие предназначено для выполнения практических и лабораторных работ, курсового и дипломного проектирования по дисциплине «Теплогенерирующие установки» для студентов специальности 270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция».
Табл. 4. Ил. 18. Библиогр.: 10 назв.
ГОУ «СибАДИ», 2011
2
ВВЕДЕНИЕ
Примерно 85 % электрической энергии в нашей стране производится на тепловых электрических станциях, на которых электрическая энергия вырабатывается с использованием химической энергии сжигаемого органического топлива.
Конденсационные электрические станции (КЭС) предназначены только для выработки электрической энергии. Теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) вырабатывают как электрическую, так и тепловую энергию.
Основными тепловыми агрегатами тепловой электрической станции являются паровой котел и паровая турбина. Паровой котел – это устройство для выработки пара с давлением выше атмосферного за счет сжигания топлива.
Последовательность получения и использования пара и преобразования одних видов энергии в другие можно проследить на примере электрической станции, работающей на твердом топливе (рис. 1), описание технологической схемы которой приведено в разд. 1. На рис. 2 показаны тепловые схемы подобных паротурбинных электрических станций.
В тепловой схеме конденсационной электрической станции (рис. 2, а) вырабатываемый в котельном агрегате пар поступает в турбину 2, которая приводит в действие генератор 3, вырабатывающий электрический ток. Отработанный пар поступает в конденсатор 5, откуда конденсатным насосом 6 направляется в подогреватель 7 низкого давления и далее в деаэратор 8, где из воды удаляются растворенные в ней газы – О2, СО2 и др.
Из деаэратора вода питательным насосом 9 подается в подогреватель 11 высокого давления. Деаэратор 8, подогреватели низкого 7 и высокого 11 давлений обогреваются паром регенеративных отборов от турбины 2. Для восполнения потерь конденсата используется вода, очищенная в установке 10 химической очистки воды.
Тепловая схема теплоэлектроцентрали (рис. 2, б) отличается от схемы конденсационной электрической станции наличием отводящих паропроводов к промышленным и тепловым потребителям пара и специальных подогревателей 13 сетевой воды – бойлеров, использующих отборы пара из турбины, насосов 14 сетевой воды, подающих горячую воду потребителям теплоты 12. Подпитка тепловой сети осуществляется с помощью подпиточного насоса 15.
3
4
5
1 |
2 |
3 |
4 |
Топливо |
~ |
|
|
Воздух |
|
|
|
11 |
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
8 |
7 |
|
|
|
а) |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
3 |
4 |
Топливо |
|
Пар на |
|
~ |
|
|
|
производство |
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
Воздух |
13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
14 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
||
10 |
12 |
|
15 |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
б) |
9 |
8 |
7 |
|
|
|
Рис. 2. Упрощенная тепловая схема электрической станции: а – КЭС (конденсационной); б – ТЭЦ (теплоэлектроцентрали); 1 – паровой котел; 2 – турбина; 3 – генератор; 4 – преобразователь электрической энергии; 5 – конденсатор; 6 – конденсатный насос; 7 – подогреватель низкого давления; 8 – деаэратор; 9 – питательный насос; 10 – установка химической очистки воды; 11 – подогреватель высокого давления; 12 – потребители теплоты; 13 – подогреватели сетевой воды (бойлеры); 14 – насос сетевой воды; 15 – подпиточный насос
6
1. СХЕМА КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
Котельная установка состоит из котла и вспомогательного оборудования.
Котлом называют устройство для получения пара или нагрева воды с давлением выше атмосферного, использующее для этой цели теплоту сгорания органического топлива, технологических процессов, электрической энергии или отходящих газов. В состав котла могут входить: топки, пароперегреватель, экономайзер, воздухоподогреватель, каркас, обмуровка, тепловая изоляция, обшивка.
Вспомогательным оборудованием считают: тягодутьевые машины, устройства очистки поверхностей нагрева, топливоприготовления и топливоподачи, оборудование шлако- и золоудаления, золоулавливающие и другие газоочистительные устройства, газовоздуховоды, трубопроводы воды, пара и топлива, арматура, гарнитура, автоматика, приборы и устройства контроля и защиты, водоподготовительное оборудование и дымовую трубу.
К арматуре относят регулирующие и запорные устройства, предохранительные и водопробные клапаны, манометры, водоуказательные приборы.
В гарнитуру входят лазы, гляделки, люки, шиберы, заслонки. Здание, в котором располагаются котлы, называют котельной. Рассмотрим в качестве примера работу котельной установки, изо-
браженной на рис. 3.
Привозимое топливо для сжигания с помощью вагоноопрокидывателя 5 поступает в приемный бункер угля 3, откуда транспортными устройствами направляется на топливный склад 1 или для сжигания.
Далее топливо поступает для предварительного измельчения на дробилку 4, а затем с помощью ленточного транспортера 6 подается в бункер сырого угля 7.
Питатель сырого угля 8 осуществляет дозированную подачу топлива на шаровую барабанную мельницу 9. Здесь происходит окончательное измельчение угля до размеров, обеспечивающих быстрое и экономичное сгорание в камерной топке 25 котла.
Сепаратор угольной пыли 11 отделяет крупные фракции угольной пыли, которые по течке возврата 10 возвращаются в мельницу для размола.
7
8
9