4.5. Вентилятор вдн-20

Вентилятор разработан Барнаульским котельным заводом по аэродинамической схеме 0,7-160-П МО ЦКТИ им. И.И. Ползунова.

Основными узлами вентилятора являются: рабочее колесо, ходовая часть, улитка, всасывающая воронка, осевой направляющий аппарат и рама ходовой части.

Рабочее колесо состоит из крыльчатки и ступицы, крыльчатка имеет 10 пустотелых профилированных загнутых назад лопаток, расположенных между основным и коническим дисками. Для обеспечения прочности и жесткости внутри лопаток ввариваются ребра. Ступица вентилятора выполнена из стального литья и крепится к основному диску заклепками.

Крыльчатка в сборе со ступицей крепится на валу ходовой части с помощью шпонки и гайки накрученной на конец вала.

Ходовая часть вентилятора состоит из кованного вала, подшипников качения, расположенных в общем литом корпусе, имеющем горизонтальный разъем узла уплотнения и упругой втулочно-пальцевой муфты, соединяющей вал машины с валом электродвигателя. Подшипник со стороны электродвигателя является опорно-упорным, с другой стороны – опорным. Смазка подшипников идентична смазке подшипников дымососа.

Улитка вентилятора сварная из листовой и профильной стали. Для создания необходимой жесткости торцевые стенки улитки усиливаются оперением из угольников и полос.

На фронтовой стенке улитки имеется лаз, обеспечивающий возможность осмотра проточной части машины при кратковременных остановах. Для выема ротора на улитке предусматривается съемный сектор.

Всасывающая воронка состоит из штампованного листового конуса с цилиндрической отбортовкой и уплотнительной ленты, которая прикрепляется к ней с помощью болтов. Уплотнительная лента заходит свободной кромкой внутрь воротника рабочего колеса. Конструкция всасывающей воронки обеспечивает в процессе эксплуатации стабильность осевых и радиальных зазоров. Осевые зазоры должны оставлять 10+-3 мм, радиальные – 4 мм.

4.6 Дымовая труба

Железобетонный ствол трубы имеет коническую форму с переменным уклоном образующей поверхности ствола от 0,06 до 0,03. Бетон для ствола трубы принят марки 300. Между железобетонной стенкой ствола и футеровкой предусмотрен вентилируемый зазор, переменной величины, от 50 до 300 мм. Футеровка ствола выполнена из кислотоупорного кирпича на кислотоупорной замазке.

Фундамент круглой формы на естественном основании. Проектом предусмотрены ходовая лестница, молниезащита, маркировочная окраска, светофорные площадки и балконы. Высота трубы 96,25 м.

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ

Режим работы парогенераторов электростанции опре­деляется нагрузкой турбин. В каждый момент времени парогенераторы должны вырабатывать столько пара, сколько его потребляют турбины. С увеличением нагруз­ки турбин, например, производительность парогенерато­ров должна быть увеличена. Показателем соответствия между выработкой пара парогенераторами и потребле­нием турбинами служит давление пара в барабане паро­генератора или в паропроводе между парогенераторами и турбинами. Увеличение давления пара указывает на то, что производительность парогенераторов превышает потребность турбин в паре. В этом случае производи­тельность парогенераторов необходимо снизить. При уменьшении давления пара производительность пароге­нераторов должна быть повышена.

Выработка пара парогенератором зависит от количе­ства тепла, выделившегося в топке при сгорании топли­ва. Если в топке выделяется тепла больше, чем необ­ходимо для выработки нужного количества пара, то излишнее тепло приводит к росту давления пара. Недо­статочная подача топлива в топку приводит к снижению давления пара. Таким образом, регулирование подачи топлива должно обеспечивать поддержание постоянного давления пара, вырабатываемого парогенератором.

Давление пара должно быть постоянным и для обес­печения экономичной работы турбины. В соответствии с принятыми нормами давление пара в установившихся режимах должно поддерживаться с отклонениями, не превышающими ±2% номинального.

Экономичный режим горения топлива обеспечивается при подаче в топку воздуха в количестве, определяемом равенством

где — коэффициент избытка воздуха; Vт — теоретиче­ски необходимое количество воздуха.

Оптимальные значения коэффициента избытка воз­духа для различных нагрузок определяются при испыта­ниях парогенераторной установки.

Увеличение избытка воздуха против оптимального приводит к дополнительным потерям тепла с уходящими газами, а снижение — к появлению потерь с химическим и механическим недожогом. Подача воздуха в топку должна обеспечить поддержание оптимальных избытков воздуха, при которых обеспечивается экономичное сжи­гание топлива. Избыток воздуха определяется путем из­мерения процентного содержания кислорода или углекислоты СО2 в продуктах сгорания.

Автоматическая подача воздуха регулируется по кос­венным показателям: количеству топлива, расходу пара, количеству тепла и др. Расход воздуха регулируется изменением производительности дутьевых вентиляторов.

Для поддержания устойчивого процесса горения не­обходимо удалять продукты сгорания, образующиеся при сгорании топлива. На всех парогенераторах, кроме ра­ботающих под наддувом, продукты сгорания удаляются дымососами. Косвенным показателем соответствия между подачей в топку топлива и воздуха и удалением про­дуктов сгорания служит разрежение в топочной камере. Увеличение разрежения в топочной камере приводит к возрастанию присосов воздуха в топку и газоходы. При этом увеличивается расход электроэнергии на привод дымососа, и экономичность работы парогенератора снижается. Нельзя допускать в топке и избыточное дав­ление (кроме котлов, работающих под наддувом), так как при этом дымовые газы будут попадать в помещение котельной. Топочная камера при работе парогенератора постоянно должна находиться под разрежением.

Разрежение по высоте топочной камеры неодинаково: из-за самотяги разрежение в нижней части топочной ка­меры больше, чем в верхней. Поэтому, поддерживая наименьшее разрежение в верхней части топки, ставят всю топочную камеру под разрежение. Обычно разрежение в верхней части топки поддерживается в пределах 20—30 Па. Разрежение регулируется изменением производительности дымососов.

Таким образом, регулирование процесса горения барабанного парогенератора, работающего с уравновешенной тягой, сводится к управлению его нагрузкой путем изменения подачи топлива и воздуха (изменением производительности дутьевых вентиляторов и топливоподающих устройств) и регулированию разрежения (изменением производительности дымососов). Для выполнения этого система автоматического регулирования процесса горения парогенераторной установки должна включать в себя три основных регулятора:

1) регулятор топлива, являющийся регулятором нагрузки парогенератора;

2) регулятор воздуха, выполняющий роль регулятора экономичности сжигания топлива;

3) регулятор разрежения, обеспечивающий постоян­ное разрежение в топочной камере. Перечисленное распределение функций между регуляторами процесса горения наиболее распространено. Иногда встречаются системы авторегулирования с иным распределением функций между регуляторами. Например, регулятор нагрузки парогенератора может воздействовать на расход воздуха, а величина последнего служит основным сигналом, подаваемым к регулятору топ­лива.

Регулирование производительности ТДМ с целью снижения уровня потребления электроэнергии

Основными величинами, характеризующими работу ДВ, ДС, являются производительность, полный напор, потребляемая электродвигателем мощность, частота вращения и КПД по полному напору. Под полным напором механизма понимают разность полных напоров в выхлопном и всасывающих патрубках.

Производительность и полный напор ДС, ДВ связаны между собой зависимостью, называемой напорной характеристикой. Каждый механизм в зависимости от его аэродинамической схемы при постоянной скорости вращения имеет свою напорную характеристику. Напорные характеристики механизмов приводятся в каталогах заводов-изготовителей. Зависимость сопротивления газового или воздушного тракта котельной установки от расхода продуктов сгорания или воздуха определяется характеристикой сети. Каждый ДС, ДВ создает полный напор, соответствующий сопротивлению газового или воздушного тракта, на который он работает. Поэтому рабочему режиму ДС, ДВ отвечает точка пересечения напорной характеристики механизма с характеристикой сети. Дымосос, вентилятор в рабочей точке имеет наибольшую производительность при работе на данную сеть. Всякое изменение сопротивления сети приводит к изменению производительности механизма.

Паровые и водогрейные котлы работают с переменными нагрузками, что приводит к необходимости регулировать производительность ТДМ. Регулирование производительности ТДМ возможно осуществить двумя принципиально различными способами: изменением характеристики сети или воздействием на напорную характеристику механизма. Изменение характеристики сети достигается путем ввода в сеть дополнительного сопротивления в виде шибера, изменяющего площадь поперечного сечения газовоздухопровода на входе в механизм. Увеличение сопротивления сети при закрывании шибера будет приводить к снижению производительности механизма.

Точка 1 - номинальный режим ДВ, участок, а - б потеря напора при дроселировании, характеристики А, Б, В, Г - при различной степени открытия

заслонки.

Рисунок 1 - напорная характеристика сети

Воздействовать на напорную характеристику механизма можно путем изменения ее частоты вращения. Производительность механизма изменяется примерно пропорционально частоте вращения, полный напор пропорционально второй степени величины ЧВ, а мощность, потребляемая электродвигателем - пропорционально третьей степени величины ЧВ.

Регулирование производительности механизма посредством шибера наиболее просто, но весьма неэкономично.

Регулирование изменением частоты вращения обеспечивает высокую экономичность работы механизма при переменных режимах.

На рисунке 1 показана напорная характеристика ДВ, характеристика сети и рассмотрены оба указанных способа регулирования производительности. Пусть точка 1 характеризует рабочий режим ДВ и соответственно его номинальную производительность полный напор Hs,. При снижении паропроизводительности котла потребуется уменьшить расход воздуха, подаваемого в топку, с до . Тогда сопротивление сети также снизится, и при расходе будет характеризоваться точкой а.

При расходе , ДВ будет развивать напор, характеризуемый точкой б. Следовательно, при дроссельном регулировании будет теряться напор, равный отрезку а - б.

При регулировании изменением ЧВ напорная характеристика ДВ изменится и пройдет через точку, а, т. е, будет достигнуто соответствие между напором, развиваемым ДВ, и сопротивлением сети.

Очевидно, что при регулировании изменением ЧВ ДВ потери напора, вследствие дросселирования потока, отсутствуют.

Рассмотрение двух способов регулирования позволяет заключить, что наиболее эффективным будет способ, воздействующий на изменение напорной характеристики ДВ путем изменения частоты вращения.