Описание схемы работы парогенератора барабанного типа
На рис.1 в качестве топлива используется твердое топливо. Через горелку 11 в топку 13 подаётся угольная пыль и воздух, необходимый для горения. Продукты сгорания топлива, т.е. дымовые газы, из топки поступают в верхний горизонтальный газоход, в котором находится пароперегреватель – 20. Далее дымовые газы попадают в опускной вертикальный газоход, в котором находятся водяной экономайзер 22 и воздухоподогреватель 23. В топке П/Г 13 расположены основные парообразовательные элементы : экранные трубы 16, которые представляют собой вертикальные трубы с диаметром 60 – 80 мм, размещенные вплотную друг к другу в 1 ряд у внутренних стенок топочной камеры. Эти экранные трубы 16 интенсивно обогреваются факелом горящего топлива, вода в них начинает кипеть и пароводяная смесь за счет Sдвиж начинает подниматься вверх в барабан П/Г. Барабан П/Г 12 – это толстостенный горизонтальный металлический цилиндр, покрытый снаружи тепловой изоляцией; он не обогревается; предназначен для отделения пара от воды. Пар из барабана поступает в пароперегреватель 20, который расположен в горизонтальном газоходе. Из пароперегревателя пар подается к турбине. Вода из барабана по опускным трубам 18, расположенным снаружи топочной камеры, поступает в коллектор 17, расположенный в нижней части топки, из которого вновь попадает в экранные трубы. Большое количество тепла, которое образуется в топке, тратится на образование пара в экранных трубах, температура воды в этих трубах равно температуре кипения при заданном давлении. Вода в экранных трубах защищает стенки топочной камеры от воздействия высоких температур. В нижней части топочной камеры находится холодная воронка 14, температура газов ниже, и поэтому в холодной воронке происходит гранулирование золы в твердом виде. Далее зола удаляется из П/Г в систему золошлакоудаления 15. Основной вид теплообмена в топочной камере – излучение, которое идет от светящего факела. В газоходах П/Г тепло передается конвекцией, при этом в горизонтальном газоходе температура газов снижается от 1200 оC до 600 оC. Тепло от продуктов сгорания в горизонтальном газоходе идет на перегрев пара пароперегревателем 20. В выпускном вертикальном газоходе температура продуктов сгорания снижается от 600 оC до 130 оC. В выпускном вертикальном газоходе тепло продуктов сгорания передается водяному экономайзеру 22, в котором вода нагревается до температуры, близкой или равной температуре кипения. Из экономайзера вода поступает в барабан 12. В выпускных вертикальных газоходах тепло продуктов сгорания передается и воздуху воздухоподогревателя 23. Нагретый воздух из воздухоподогревателя разделяется на первичный и вторичный воздух. Первичный воздух используется для сушки топлива, который поступает в мельницу 4 , для транспортировки пыл, для процесса сжигания топлива в топке. Вторичный воздух направляется в горелку 11. Воздух в воздухоподогреватель поступает из верхней части котельного помещения по воздуховоду 25 с помощью дутевого вентилятора 24. Дымовые газы после воздухоподогревателя 23 просасываются дымососом 27 через золоуловитель 26 и выбрасываются в дымовую трубу 28 и далее в атмосферу.
Перед поступлением в горелки твердое топливо подвергается переработке. Из него удаляются посторонние предметы, топливо дробится в дробилках до размеров 15 – 25 мм. И в таком виде транспортируется по транспортеру 1, с которым эти куски твердого топлива поступают в бункер сырого угля 2. Затем по трубе топливо проходит через питатель 3 в мельницу 4, топливо подсушивается первичным воздухом (250 - 400 оC). Из мельницы пыль поступает в сепаратор 5, где от нее отделяются крупные частицы, которые опять поступают в мельницу. Пылевоздушная смесь поступает в циклон 6, где идет отделение воздуха от пыли. Из циклона пыль при помощи шнекового питателя 7 подается в пылевой бункер 8, откуда через питатель 9 направляется к горелкам 11. Первичный воздух (40 - 50% от общего количества) подается к горелкам мельничным вентилятором 10. Этот воздух транспортирует пылевидное топливо.
Обозначения к прямоточному П/Г:
1. ленточный транспортер
2. бункер сырого угля
3. мельница
4. подача первичного воздуха
5. подача смеси углевой пыли и воздуха
6. горелки
7. топка
8. подача вторичного воздуха
9. НРЧ (нижняя радиационная часть)
10. СРЧ (средняя радиационная часть)
11. ВРЧ (верхняя радиационная часть)
12. радиационный пароперегреватель
9 – 12 : экранные трубы
13. конвективный пароперегреватель
14. подача перегретого пара к паровой турбине
15. забор воздуха
16. вторичный пароперегреватель
17. водяной экономайзер не кипящего типа
18. воздуховод
19. подача воды в экономайзер
20. дутевой вентилятор
21. воздухоподогреватель
22. золоуловитель
23. дымосос
24. дымовая труба
25. система удаления шлака и золы
Описание схемы работы парогенератора прямоточного типа
На за критических параметрах пара применяются только прямоточные П/Г. В прямоточных П/Г рабочее тело (вода – пар) движется с помощью насоса, причем кратность циркуляции равна единицы. Вода проходит систему экранных труб однократно. В прямоточных П/Г нет барабана и нет замкнутого контура циркуляции. Прямоточные П/Г не имеют такого запаса воды, как барабанные. Поэтому в прямоточных П/Г требуется более точное согласование расходов воды, топлива и воздуха в процессе эксплуатации.
Через горелку 6 в топку 7 подается смесь угольной пыли и воздуха. Угольная пыль образуется в мельнице 3, куда уголь подается из бункера сырого угля 2. В мельницу поступает первичный воздух 4 из воздухоподогревателя 21. Вторичный воздух 8 подается из воздухоподогревателя в горелку 6. Уголь проходит стадию дробления и освобождается от примесей и подается в бункер 2 по транспортеру 1. Размер кусков не более 25мм. Питательная вода подается в экономайзер 17 по линии 19 после ее подогрева в регенеративном подогревателе питательной воды, за счет отбора пара из трубы. Подача воды в экономайзер и продвижении ее по всем трубам П/Г происходит в следствии работы питательного насоса , который на рис.2 не показан, но в схеме электростанции устанавливается перед ПДВ (после деаэратора). Движущий напор, созданный питательным насосом в несколько раз больше движущей силы естественной циркуляции, поэтому сопротивление труб движению в них воды не играет такой роли как в барабанных П/Г с естественной циркуляцией. Расположение труб на стенах топочной камеры необязательно вертикально. У прямоточных П/Г диаметр экранных труб близок к 40 мм и экраны навиваются по стенам топочной камеры (внутри) почти горизонтальной спиральной ленты, состоящей из 70 – 100 труб в один ряд.
Нет точного разграничения, где располагаются парообразующие и пароперегревательные зоны. Водяной экономайзер 17 всегда выполняется не кипящего типа, во избежание образования паровых пробок на линии от водяного экономайзера к нижнему коллектору. По мере продвижения воды по экранным трубам, вода превращается в пар. Условно высоту топок и топочных кранов (у прямоточных П/Г) подразделяются на НРЧ 9, СРЧ 10, ВРЧ 11, иногда выделяют радиационный пароперегреватель 12. Из него пар поступает в конвективный пароперегреватель 13, расположенный в горизонтальном газоходе. По линии 14 пар направляется к турбине. Продукты сгорания из горизонтального газохода (из которого они отдали тепло к пароперегревателю 13) поступают в вертикальный газоход, где отдают свое тепло, а следовательно вторичному пароперегревателю 16 для перегрева пара, который приходит из турбины после того, как проработал в части высокого давления турбины, и после перегрева до начальной температуры вновь направляется в турбину в часть среднего давления. Продукты сгорания отдают тепло воде в экономайзере 17, а затем в воздухоподогреватели для нагрева воздуха (первичного и вторичного). С температурой приблизительно равной 130 оC покидают П/Г , дымососом 23 просасываются через золоуловитель 22, в котором улавливается летучая зола и продукты сгорания выбрасываются в дымовую трубу 24, затем в атмосферу. Шлак из П/Г и зола из золоуловителя удаляются с помощью системы золошлакоудаления 25. Воздух забирается из верхней части котельного отделения по линии 15 и по воздуховоду 18 подается на всос дутевого вентилятора 20, откуда он подается в воздухоподогреватель.
Стандарты на парогенераторы.
Парогенераторы имеют как буквы, так и цифры в своем обозначении. В этой маркировке должны быть указаны какого типа П/Г, какая производительность П/Г, какое давление пара на выходе из П/Г.
В стандартах: температура перегретого пара; если есть промежуточный перегрев, то и его температура; температура питательной воды, которая идет в экономайзер.
Е – барабанный парогенератор с естественной циркуляцией
Еп – барабанный парогенератор с промежуточным перегревом
П – прямоточный парогенератор
Пп – прямоточный парогенератор с промежуточным перегревом
За таким обозначением (например Пп ) следует 2 цифры:
Пп – 1650 – 255 , где цифра 1650 обозначает производительность парогенератора в т/час; а цифра 255 обозначает давление пара (в атм.) на выходе из парогенератора.