Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции ТГУ 2часть Иванова Е.С..doc
Скачиваний:
18
Добавлен:
02.03.2016
Размер:
3.46 Mб
Скачать

Лекции по ТГУ.

Элементы котельных установок.

Котельная установка представляет собой комплекс устройств, размещенных в специальных помещениях и служащих для преобразования химической энергии топлива в тепловую энергию пара или воды.

Основные элементы котельной установки – котел, топка, питательные устройства, устройства топливопередачи и автоматического регулирования

Котел – это теплообменное устройство, в котором теплота от горячих продуктов сгорания топлива передается воде. В результате чего в паровых котлах вода превращается в пар, а в водогрейных нагревается до требуемой температуры.

Топочное устройство – служит для сжигания топлива и превращения его химической энергии в теплоту нагретых газов.

Питательные устройства – (насосы, инжекторы) предназначены для подачи воды в котел.

Тягодутьевое устройство – состоит из дутьевых вентиляторов, системы газовоздуховодов, дымососов, дымовой трубы, с помощью которых обеспечивается подача необходимого количества воздуха в топку и движение продуктов сгорания по газоходам котла, а также удаление их в атмосферу. Продукты сгорания, перемещаясь по газоходам и соприкасаясь с поверхностью нагрева, передают теплоту воде.

Для обеспечения более экономичной работы современные котельные установки имеют вспомогательные элементы: водяной экономайзер, воздухонагреватель, служащие соответственно для подогрева воды и воздуха; устройства для подачи топлива и удаления золы, для очистки дымовых газов и питательной воды, приборы теплового контроля и средства автоматизации, обеспечивающие нормальную и бесперебойную работу всех звеньев котельной.

Классификация котельных установок.

Котельные установки в зависимости от типа потребителей разделяются на энергетические, производственно-отопительные и отопительные.

По виду вырабатываемого теплоносителя они делятся на паровые и водогрейные.

Энергетические котельные установки – вырабатывают пар для паровых турбин на тепловых электростанциях. Такие котельные оборудуют, как правило, котлоагрегетами большой и средней мощности, которые вырабатывают пар повышенных параметров.

Производственно-отопительные котельные установки – (обычно паровые) вырабатывают пар не только для производственных нужд, но и для целей отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Отопительные котельные установки – (в основном водогрейные, но они могут быть и паровыми) предназначены для обслуживания систем отопления, горячего водоснабжения, вентиляции жилых и производственных помещений.

В зависимости от масштаба теплоснабжения отопительные котельные разделяются на местные (индивидуальные), групповые и районные.

Местные отопительные котельные – обычно оборудуются водогрейными котлами с нагревом воды до t<=1150C, или паровыми котлами с рабочим давлением до 70 кПа. Такие котельные предназначены для снабжения теплотой одного или нескольких зданий.

Групповые отопительные котельные – обеспечивают теплотой группы зданий, жилые кварталы или небольшие микрорайоны. Такие котельные оборудуют как паровыми, так и водогрейными котлами, как правило, большей теплопроизводительности, чем котлы для местных котельных. Эти котельные обычно размещают в специальных зданиях.

Районные отопительные котельные – предназначены для теплоснабжения крупных жилых массивов; их оборудуют сравнительно мощными водогрейными или паровыми котлами.

Водное хозяйство и водный режим паровых и водогрейных котлов.

Правильная организация водяного режима котла имеет очень большое значение для его бесперебойной и экономичной работы.

Наличие примесей в воде (питательной) приводит к образованию отложений на поверхности нагрева котлов и к разрушению их нормальной работы, ухудшению качества пара и воды и к интенсивному протеканию коррозионных процессов, могущих в сравнительно короткое время вывести из строя оборудование.

Вода, получаемая из источника водоснабжения, проходит систему предварительного подогрева, очистки от механических и растворенных химических и газообразных примесей, направляется в котел и затем в виде пара (насыщенного или перегретого) или горячей воды поступает потребителю.

В цикле котлоагрегата вода на различных стадиях процесса имеет различные названия:

1) исходная вода, получаемая непосредственно из источников водоснабжения (река, водопровод, артезианская скважина) и подвергаемая дальнейшей обработке.

2) добавочная подпиточная вода – специально приготавливаемая в установках химической очистки воды и предназначенная для питания котла дополнительно к возвращаемому конденсату.

3) питательная вода – подаваемая питательными насосами, она является смесью возвращаемого конденсата и подпиточных вод.

4) котловая вода – вода, циркулирующая в контуре котла.

Природные воды содержат нерастворимые (механические) примеси в виде ила, песка, глины, микроорганизмов; коллоидно-растворенные вещества и различные растворенные соли и газы.

Поэтому без предварительной очистки они не пригодны для питания паровых и водогрейных котлов. Это связано с тем, что песок, глина, ил могут оседать в трубах поверхностей нагрева в виде шлака и грязи и приводить к закупорке и пережогу кипятильных труб.

Растворимые в воде примеси образуют в процессе работ котла на внутренних стенках труб отложения (накипь), которые проводят тепло в 80 – 100 раз хуже стали, что ухудшает теплообмен и вызывает пережог топлива на 5 – 8 %, а при толщине отложений около 1мм вызывает значительное повышение температуры наружной стенки трубы, что может привести к перегреву, образованию вспучин и разрывов капиллярных труб.

Растворимые в воде газы (кислород, углекислый газ) вызывают коррозию внутренних поверхностей нагрева, возрастающую с увеличением рабочего давления.

Качество исходной подпиточной, питательной и котловой воды характеризуется: количеством взвешенных частиц, сухим остатком, общим солесодержанием, жесткостью, щелочностью, содержанием кремниевой кислоты, концентрацией водородных ионов, содержанием коррозионно-активных газов.

К взвешенным частицам относятся механические примеси, удаляемые из воды путем фильтрования, количество их выражается в мг/кг.

Сухой остаток – получается испарением отфильтрованной воды при T=378-383 0К. он указывает на количество растворенных в воде веществ и измеряется также в мг/кг.

Окисляемость характеризуется содержанием в воде органических веществ и расходом окислителя (марганцовокислого калия KMnO4) на разрушение органических веществ при анализе воды. Органические вещества, попадающие в воду, вспенивают ее и ухудшают качество пара.

На жесткость воды влияет суммарное содержание солей кальция и магния в воде, являющихся накипеобразователями.

Различают общую жесткость Жо, характеризуемую содержанием всех солей кальция и магния (хлоридов, сульфатов, бикарбонатов, нитратов, силикатов).

Карбонатную (временную) жесткость Жк, обусловленную наличием бикарбонатов кальция и магния, разлагающихся при нагревании и кипячении с выделением рыхлых осадков (шлема), оседающих в нижних частях парогенератора и удаляемых при периодической продувке.

Некарбонатную (постоянную) жесткость Жнк, обусловленную присутствием в воде всех остальных солей кальция магния.

Общая жесткость это сумма карбонатной и некарбонатной жесткости Жк + Жнко. единица измерения жесткости - мгэкв./кг.

Щелочность характеризуется концентрацией в воде гидроксильных OH-, бикарбонатных , карбонатных , силикатных, иионов, а также солей некоторых слабых органических кислот, называемых гуматами.

Щелочность бывает: карбонатная, бикарбонатная, гидратная и общая. Щобщ = Щк + Щб + Щг

Среда: при рН0 – кислая; при рН=7 – нейтральная; при рН14 – щелочная.

Кремнесодержание характеризуется концентрацией в воде различных соединений кремния, находящихся в молекулярной или коллоидной форме, и условно пересчитывается на SiO2 (мг/кг).

Содержание растворенных газов (O2, N2, CO2, иногда H2), в основном определяет коррозионные свойства воды.

Таким образом, обработка воды в общем случае предусматривает:

  1. удаление взвешенных частиц

  2. снижение жесткости

  3. поддерживание определенной величины щелочности

  4. снижение общего солесодержания

  5. удаление коррозионно-активных газов.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.