книги из ГПНТБ / Энергетическое использование фрезерного торфа

ха за калориферами № 1 и 2 корпуса котла и воздейст­ вует на регулирующий клапан, установленный на линии выхода греющего пара из калориферов. Этот регулятор устанавливается на каждый корпус котла.

ВБелорусской энергосистеме на котлах, сжигающих фрезерный торф, наиболее распространена схема авто­ матического регулирования процесса горения, изобра­ женная на рис. 6-23,а.

Вданной схеме регулятор топлива РТ получает основной импульс по давлению в барабане и отключа­ ющий импульс по положению траверсы плоского конт­ роллера питателей фрезерного торфа ДРИ. В зависимо­ сти от режима работы котла (базовый или регулирую­ щий) к регулятору топлива еще подключаются импуль­ сы через переключатель режимов ПР или от задатчика ручного управления ЗРУ, или от главного регулятора ГР, который поддерживает давление в паровой магист­ рали перед турбинами.

Регулятор общего воздуха РОВ выполнен по схеме «топливо—воздух» с коррекцией по соотношению «пар— воздух». Введение корректирующего импульса «пар— воздух» вызвано тем, что обычно используемый коррек­ тирующий импульс по содержанию кислорода в уходя­ щих газах является малонадежным. В то же время рас­ ход пара из котла в установившемся режиме примерно соответствует тепловыделению в топке, поэтому количе­ ство воздуха, необходимое для сгорания топлива, долж­ но устанавливаться в соответствии с установившимся расходом пара. При резких изменениях подачи топлива необходимо немедленное изменение подачи воздуха, что

идостигается схемой «топливо—воздух», а корректиру­ ющий импульс настраивается как медленно действую­

щий и вступает в действие после изменения паропроиз­ водительности котла. На регулятор разрежения РР по­ ступает импульс по разрежению в верхней части топки Я т. Регулирование первичного воздуха из-за отсутствия диапазона регулирования не производится самостоя­ тельно, но оно происходит за счет изменения общего воз­ духа.

Работа данной схемы в полном объеме возможна лишь при включенных регуляторах температуры пара, так как при изменении общего воздуха изменяется поло­ жение факела в топке, а вместе с этим и температуры пара, что может привести к недопустимым отклонениям,

J54

Рис. 6-23. Схема автоматического регулирования процессом горения, применяемая в системе Белглавэнерго.

я — І-іі вариант; б — 2-іІ вариант.

Данная схема достаточно проста в наладке и эксплу­ атации.

При наличии диапазона регулирования первичного воздуха возможно ведение процесса горения в котле по схеме, изображенной на рис. 6-23,6.

155

В этой схеме регулятор топлива РТ получает импульс по средней мощности мельниц (точнее, по среднему току).

На регулятор общего воздуха РОВ заводятся импуль­ сы по давлению в барабане и, в зависимости от режима работы, от задатчика ручного управления ЗРУ или от главного регулятора через переключатель режимов ПР.

Регуляторы первичного воздуха РПВ к мельницам получают импульсы по отклонению тока своей мельницы от среднего тока мельниц и корректирующий импульс по давлению воздуха за воздухоподогревателем.

Регулирование экономичности производится измене­ нием подачи вторичного воздуха РВВ в зависимости от содержания кислорода в уходящих газах.

Регулирование разрежения РР по импульсу разреже­ ния в верхней части поддерживает заданное разрежение в топке.

Требования по регулированию температуры те же, что и к прежней схеме.

Данная схема позволяет отрабатывать внешние воз­ мущения за счет быстрого выноса пыли из мельниц при изменении расхода общего воздуха и поддерживать за­ данную тонину помола пыли, поступающей в топку. Вы­ ход из работы регулятора экономичности не отразится на работе остальной автоматики, что повышает надеж­ ность схемы.

Комплексная автоматизация тепловых электростанций

Комплексная автоматизация действующих в насто­ ящее время блочных установок включает в себя системы авторегулирования котла и турбоустановки; автоматиза­ цию вспомогательных процессов — топливоприготовления, деаэрирования, обдувки и др.; частичную автомати­ зацию процессов пуска и остановки блока, а также авто­ матическую защиту на случай аварии.

Авторегулирование котла с промперегревом. Основ­ ными регуляторами котла с промежуточным перегревом являются регуляторы топлива, питания, впрысков, воз­ духа, тяги и температуры промперегрева.

Регуляторы питания и топлива выполняют задачи приведения нагрузки котла к заданному уровню и гру­ бой стабилизации температур пара. Это достигается под­ держанием соответствия между подачей питательной во­ ды и тепловой нагрузкой котла. В настоящее время наш-

156

ли применение два варианта схем регулирования пита­ ния и топлива.

В первом варианте поддержание заданной нагрузки котла обеспечивается регулятором топлива, а регулятор питания изменяет соответственно расход воды.

Во втором варианте регуляторы питания и топлива меняются своими функциями: первый поддерживает за­ данную нагрузку котла, устанавливая соответствующий расход питательной воды, а второй, воздействуя на по­ дачу топлива, приводит тепловую нагрузку котла в соот­ ветствие с расходом питательной воды.

Регулирующими органами изменения подачи топлива служат:

плоские контроллеры электродвигателей питателей сырого топлива для котлов с молотковыми мельни­ цами;

регулирующие клапаны на линиях подачи топлива для котлов, работающих на комбинированном топливе, на фрезерном торфе, на мазуте или природном газе.

Регулятор питания в большинстве схем воздействует на регулирующий питательный клапан.

Задачу точного поддержания температуры острого пара выполняет регулятор выходного впрыска, который при колебаниях температуры изменяет соответственно расход конденсата, впрыскиваемого в пар перед паро­ перегревателем, и тем. самым стабилизирует температу­ ру на выходе из котла.

Регуляторы промежуточных впрысков выполняют функции поддерживания заданных значений температу­ ры пара в промежуточных точках водопарового тракта котла.

Регулятор воздуха предназначен для обеспечения экономичного сжигания топлива поддерживанием соот­ ветствия между тепловой нагрузкой котла и расходом воздуха. Регулятор изменяет общий расход воздуха на котел поворотом лопаток направляющих аппаратов.

Регуляторы расхода первичного воздуха при измене­ ниях нагрузки изменяют в нужной пропорции расходы первичного воздуха на мельницы, воздействуя на регу­ лирующие шиберы на трактах подвода воздуха к мель­

ницам.

Регулятор тяги служит для поддерлсания постоянно­ го разред<ения в топочной камере. Изменение тяги осу­ ществляется направляющим аппаратом дымососов.

157

Для регулирования температуры вторичного гіаргі применяются:

отвод части пара, поступающего в промежуточный пароперегреватель помимо первого пакета сразу в вы­ ходной коллектор I ступени; в этом случае регулятор управляет регулирующим байпасным клапаном, распре­ деляющим поток пара между первым пакетом и байпас­ ной линией;

рециркуляция дымовых газов; в этом случае регуля­ тор управляет регулирующим шибером дымососа рецир­ куляции;

впрыск (как аварийное средство, экономически неце­ лесообразное);

паропаровые теплообменники и др.

Регулирование турбоустановки. Постоянное число оборотов вала турбогенератора поддерживается центро­ бежным регулятором скорости, воздействующим на ре­ гулирующие клапаны турбины. При колебаниях элек­ трической нагрузки этот регулятор приводит мощность, отдаваемую в сеть турбогенератором, в соответствие с потреблением.

Регулирование давления пара в сборном коллекторе лабиринтовых уплотнений турбины выполняется автома­ тическим регулятором, воздействующим на регулирую­ щий клапан подачи пара на уплотнения.

Для обеспечения надежного вакуума в конденсато­ рах турбоустановки применяются:

регулятор давления пара перед эжекторами, обеспе­ чивающий постоянный расход пара на эжекторы с помо­ щью регулирующего клапана на линии подачи пара; регулятор уровня, изменяющий одновременно сброс кон­ денсата обратно в конденсатор и расход конденсата через подогреватели низкого давления.

Автоматизация вспомогательных операций. Для нор­ мального деаэрирования питательной воды необходимо поддерживать заданное давление в паровом объеме деа­ эратора. Схема автоматического регулирования давле­ ния пара в деаэраторе предусматривает поочередное воздействие регулятора на два регулирующих органа — клапан на линии греющего пара в деаэратор и клапан на линии сброса пара из деаэратора в конденсатор.

На быстродействующей редукционно-охладительной установке БРОУ, предназначенной для сброса избыточ­ ного пара в конденсатор, установлены: регулятор давле-

158

кия, при движении в воздухе может создать быстро рас­ пространяющееся пламя.

Отложившаяся подсушенная торфяная пыль, имею­ щая очаги горения, даже при незначительном взвихри­ вании при определенной воздушной концентрации может создать сильный взрыв.

Эксплуатация котла связана с возникновением пуль­ сирующих вспышек торфяной пыли, а поэтому его обс­ луживание с точки зрения причинения ожогов персона­ лу требует большой осторожности.

При растопке котла подаваемая пыль в топку в пер­ вый момент обычно горит неустойчиво, что создает пуль­ сацию пламени и может привести к выбросу пламени через гляделки.

Растопка котла фрезерным торфом с повышенной влажностью требует хорошей работы растопочных

привести к взрыву отложившейся пыли в топке и газо­ ходах.

В случае неустойчивого горения торфа и погасания факела необходимо питатели топлива остановить, уда­ лить отсепарировавшийся фрезерный торф в холодных воронках и провентилировать газоходы.

При появлении сильных вспышек в топке с выбросом пламени через гляделки подачу фрезерного торфа в топ­ ку следует прекратить и открыть подачу пара в мельни­ цу. Только после вентиляции топки и форсирования ра­ боты растопочных устройств (муфеля, мазутной форсун­ ки) снова пустить питатель и подать пыль в топку, при этом следует следить за сепарацией топлива в холодную воронку и в случае необходимости принимать меры к полному дожиганию топлива или своевременному уда­ лению его из холодных воронок.

При плохом загорании пыли и отрыве факела от амб­ разуры необходимо уменьшить подачу воздуха в мель­ ницу, чтобы приблизить факел к амбразуре. При умень­ шении подачи воздуха в мельницу пыль из мельницы поступает более тонкого помола, лучше подсушенная и с большей концентрацией, что благоприятно сказывает­ ся на процессе воспламенения факела. Если же и это не помогает устойчивому воспламенению и факел гаснет,

160

необходимо включить в работу растопочные устройства или прекратить на время подачу фрезерного торфа.

Растопка котла ведется при работе одной или двух мельниц (при общем количестве мельниц соответствен­ но две или четыре).

При достижении устойчивого горения подключают в работу и остальные мельницы. Если при растопке и ча­ стичном включении в работу мельниц наблюдается теп­ ловой перекос в работе котла (температур газов и пара по сторонам котла), заменить работающие мельницы другими для выравнивания теплового перекоса.

При стационарной работе котла необходимо стре­ миться обеспечить надежную и экономичную работу ко­ тельного агрегата, используя все приборы и средства управления для установления оптимальной работы всех механизмов котлоагрегата и топочно-котельного про­ цесса в целом.

Подача фрезерного торфа в мельницы, а затем в топ­ ку регулируется изменением числа оборотов электродви­ гателя питателя или положением отсекателя, установ­ ленного на питателе. При этом следует следить за бес­ перебойным поступлением топлива. При перерыве в по­ даче топлива происходит нарушение режима работы топки, что может привести к загоранию пыли в шахте и возникновению «хлопков».

Вспышки топлива в шахте происходят главным обра­ зом из-за перерыва подачи топлива питателем, чрезмер­ ной разгрузки мельницы, особенно при сухом торфе, при резких изменениях в подаче первичного воздуха, при пло­ хой вентиляции мельницы перед ее пуском, при резком от­ крытии заслонок на течке топлива, если на ней имеется хотя бы незначительное количество фрезерного торфа.

При поступлении в мельницы фрезерного торфа по­ ниженной влажности необходимо его увлажнять паром, не допуская при этом повышения температуры в шахтах выше 60 °С.

Увеличение подачи топлива в мельницу должно про­ изводиться при одновременном увеличении подачи воз­ духа. В противном случае будет иметь место повышение загрузки электродвигателя, понижение температуры аэросмеси, ухудшение подсушки и, наконец, перегрузка мельницы и выход ее из работы.

В случае сильной перегрузки мельницы разгрузка мельницы может быть произведена без ее остановки.

Для этого необходимо остановить питатель и увеличить подачу воздуха в мельницу открытием заслонок первич­ ного воздуха.

Если мельница остановилась от перегрузки, пуск ее в работу разрешается только после осмотра и удаления из нее топлива.

С увеличением подачи воздуха в мельницу при неиз­ менной подаче топлива происходит угрублеипе помола, повышение температуры аэросмеси, улучшение подсуш­ ки, что может привести к полной разгрузке мельницы и образованию «хлопков» в шахте.

Режим загрузки мельницы ведется по показаниям ам­ перметра мельницы II тягомера перед мельницей. Давле­ ние воздуха перед мельницей при сухом фрезерном тор­ фе — 20—30 мм вод. ст., а при влажном—0—10 мм вод. ст.

Подача чрезмерно большого количества воздуха в мельницу приводит к возрастанию входных скоростей аэросмеси в топку при одновременном угрублении помо­ ла и возрастании избытка воздуха в топке. Все эти фак­ торы влияют на ухудшение условий воспламенения аэро­ смеси и способствуют усиленной сепарации несгоревше­ го топлива в холодную воронку.

Чрезмерное уменьшение количества воздуха в мель­ ницу приводит к утонению помола, к снижению избытка воздуха в топке и снижению входных скоростей аэро­ смеси в топку, что может привести к загоранию пыли в шахте мельницы.

Температура аэросмеси в шахте при работе не долж­ на превышать 50—60 °С. Для понижения температуры аэросмеси в шахте, особенно при поступлении сухого торфа, необходимо открыть пар в мельницу и произве­ сти увлажнение фрезерного торфа у питателей.

Регулирование процесса горения в топке имеет своей целью обеспечение полного выгорания топлива и бесшлаковочной работы агрегата, что достигается правиль­ ным расположением факела с равномерным и полным

заполнением топки.

Регулирование процесса горения осуществляется со­ ответствующим изменением подачи топлива и воздуха

в топку.

Первичный воздух является основным воздухом для горения пыли. Количество первичного воздуха тесно свя­ зано с режимом работы мельницы и обычно колеблется от 60 до 70% общего количества воздуха, необходимого

162

для горения. Вторичный воздух, поступающий через соп­ ла вторичного воздуха, составляет ~30% общего коли­ чества.

Нижний воздух, подаваемый через устье холодной воронки, способствует возврату выпадающего из факела несгоревшего топлива и образованию устойчивого очага горения в нижней части топки за счет горения сепариру­ ющихся частиц из факела. Роль этого воздуха особенно велика при поступлении торфа низкого качества (высо­ кая влажность, большое содержание древесных остат­ ков, очеса и т. п.).

Изменением подачи первичного, вторичного, третич­ ного воздуха (через заднюю стенку топки) в холодную воронку регулируют положение и конфигурацию факела в топке, что служит средством для устранения химиче­ ской неполноты сгорания топлива.

При правильном развитии процесса горения факел должен равномерно заполнять топочное пространство и иметь светло-желтый цвет. Горение должно начинаться

на 1 м. Факел не должен бить в заднюю стенку топки и опускаться ниже половины высоты холодной воронки. Ядро горения должно находиться по возможности в цент­ ре топки.

Если факел опускается низко, необходимо уменьшить скорость первичного воздуха и увеличить тягу.

Нормальное содержание СО2 за котлом при нормаль­ ной нагрузке должно составлять 14—15%. Повышенное содержание С02 обычно приводит к появлению химиче­ ской неполноты сгорания. Для снижения С02 необходи­ мо увеличить подачу вторичного воздуха в топку. Пони­ женное содержание С 02 указывает на наличие больших избытков воздуха в топке, что приводит к возрастанию потерь тепла с уходящими газами и понижению темпера­ тур в топке. Для уменьшения избытков воздуха необхо­ димо прекратить подачу вторичного воздуха или умень­ шить количество третичного воздуха и в холодную во­ ронку, если это не связано с выпадением несгоревшего торфа из топки в холодную воронку, а при низких паропроизводительностях прикрыть наравляющие аппараты вентиляторов.

Во время работы котла следует производить обдувку поверхностей нагрева котла.