Питання №10

Принципову схему пристрою котельного агрегата барабанного типу показано на рис 4.У топковій камері 1 розміщені пальники 2,через які у топку поступає суміш палива з підігрітим повітрям. Кількість і тип пальників залежать від їх продуктивності, потужності блока і виду палива. Найбільш розповсюджені три види палива: - вугілля; -природний газ; -мазут. Вугілля попередньо перетворюється у вугільний пил, який за допомогою повітря вдувається через пальники у топку.  Стіни топкової камери з середини покриті трубами 3,які сприймають тепло від гарячих газів. В екранні труби вода з барабана (4), в якому постійно підтримується заданий рівень,поступає опускними трубами(5), які не обігріваються. В екранних трубах вода закипає і у вигляді пароводяної суміші рухається уверх, поступаючи потім в паровий простір барабана. Отже, під час роботи котла виникає природна циркуляція води з парою у контурі: - барабано опускні труби – екранні труби-барабан. Тому котел, який зображений на рис.4 називається барабанним котлом з природною циркуляцією.  Пара, яка поступила із екранних труб в паровий простір барабана,є насиченою і в такому вигляді, хоча і має повний робочий тиск, ще непридатна для використання її в турбіні, оскільки має порівняно невелику робото здатність. Крім того, вологість насиченої пари при розширенні в турбіні зростає до меж,небезпечних для надійності робочих лопатей. Тому із барабана пара направляється в пароперегрівник (6),де їй надається додаткова кількість тепла, за рахунок чого вона із насиченої стає перегрітою,температура її підвищується п риблизно до 560С і відповідно збільшується її робото здатність. 

Принципова схема котельного агрегата барабанного типу.  1)- топкова камера;2)- пальник;3)- екранні труби ;4)- барабан;5)- опускні труби ;

6)-пароперегрівник;7)-вторинний(проміжний)пароперегрівник;8)-економайзер;

9)-повітропідігрівник.  За первинним пароперегрівником гарячі гази зустрічають на своєму шляху вторинний перегрівник (7). Він також,як і первинний утворений із сталевих труб,які зігнуті у змійовики. Сюди направляється пара, яка вже відпрацьована у циліндрі високого тиску турбіни і має температуру,близько до температури насичення за тиску ЦВТ

(25 або 40 кгс/см2). У вторинному пароперегрівнику температура цієї пари знову підвищується 565С, відповідно збільшується її робото здатність,після чого вона проходить через ЦСТ і ЦНТ,де розширяється до тиску відпрацьованої пари

(0,03-0,07кгс/см²). Застосування проміжного перегрівання пари, незважаючи на ускладнення конструкції котла і турбіни,а також не значне збільшення кількості паропроводів,створює більші економічні переваги порівняно з циклом без промперегрівання: витрата пари на турбіну зменшуєтьсяна16-17%,а витрата палива зменшується при цьому на 4-5%. Це,своєю чергою,зменшує розміри основного і допоміжного устаткування. Наявність проміжного перегрівання пари зменшує також вологість пари в останніх ступенях турбіни,в результаті чого зменшується знос лопатей краплинами води і дещо підвищується ККД циліндра низького тиску турбіни.

Далі,у хвостовій частині котла розміщені допоміжні поверхні,які призначені для використання тепла вихідних газів. До них належать водяний економайзер (8),де живильна вода підігрівається перед поступанням в барабан і повітропідігрівник(9), який використовується для підігрівання повітря перед подачею його в пальники і в схему пилеприготування. Охолоджені відхідні гази з температурою 120-150С відсмоктуються в димову трубу. 

Питання №11

П РИНЦИПОВА СХЕМА ПРЯМОТЕЧІЙНОГО КОТЛОАГРЕГАТА.

1)- екрани нижньої частини; 2)- пальники;

3)- екраниверхньої радіаційної частини;

4)- ширмовий пароперегрівник; 5)- конвективний пароперегрівник ; 6)- вторинний пароперегрівник; 7)- водяний економайзер;8)- підведення живильної води;

9)- відведення пари до турбіни; 10)- підведення пари від ЦВТ для вторинного перегрівання;

11)- відведення пари для ЦСТ після вторинного перегрівання; 12)- відведення димових газів до повітропідігрівника.  У прямотечійному котлі(3)немає барабана,а поверхню нагрівання його можна подати як ряд паралельних змійовиків,у яких вода у міру руху нагрівається,перетворюється в пару,і далі пара перегрівається до потрібної температури. Ці змійовики розміщаються і на стінках топкової камери,і в газоходах котла. Щодо топкових пристроїв,вторинного перегрівала повітропідігрівача, то прямотокові котли не відрізняються від барабанних. У Барабанних котлах у міру випаровування води концентрація солей у котловій воді,яка залишилася зростає, і потрібно весь час невелику частку цієї котлової води викидати із котла,щоб не допустити наростання концентрації солей вищезазначеної межі. Цей процес називається Продуванням котла . Для прямо токових котлів такий спосіб виведення накопичених солей не застосовують внаслідок відсутності водяного об’єму,і тому норми якості живильної води для них більш жорсткі. 

Питання №12

Парова турбіна – це двигун в якому потенційна енергія пари перетворюється в кінематичну енергію парового потоку а потім перетворюється в механічну енергію обертання ротора.

Робото здатність пари яка поступає до кінця в турбіну не може бути використана до кінця тобто не може повністю перетворюватись в роботу. Під час перетворення тепла пари в роботу в турбіні зустрічаються певні втрати

Таку кількість тепла, яке може бути перетворене в турбіні в механічну енергію, визначається різницею між тепловмістом пари, яка поступає в турбіну і покидає її.

Принцип дії турбіни пара, протікаючи про сопло розширяється тиск і температура її при цьому подають а швидкість збільшується.

Струмина пари на виході із сопла потрапляє на вигнуті лопаті закріплені оводі диска, і діючі на них приводить диск в обертання

Така турбіна назв одноступеневою, оскільки у неї вся енергія пари від початкових до кінцевих параметрів використовується в одному східці лопаті. Подібні турбіни застосовуються для одержання малої потужності і працюють на низьких параметрах пари. Турбіни високої потужності працюють на парі високих параметрів які мають настільки високий запас енергії що його не можна економічно використовувати в одно

ступеневі турбіни.

С учасні потужні турбіни виготовляють багато ступеневими, а саме розрізняють процес розширення пари від початкового до кінцевих станів та ряд ступенів, в кожному із яких використовується лише частина наявної пари. Кількість ступенів, наприклад в турбіні 300МВт ЛМ3 становить 29 на рис схематично зображено.

Пристрій одного із східців багато східної турбіни.

1-вал. 2- диск. 3-робоча лопать. 4-стінка циліндра турбіни. 5-діафрагма. 6- соплова решітка. 7- ущільнення діафрагми.

На рис схематично зображено пристрій однієї із проміжних ступенів турбіни.

Ступінь складається з диска з лопатями і діафрагми являє собою вертикальну перегородку між двома дисками, якій по всьому кругу навпроти робочих лопатей розміщені нерухомий направляючі лопаті які утворюють сопла для розширення пари.

Діафрагми виготовляють з двох половин з горизонтальним розміщенням кожна з яких в відповідній половині корпуса (циліндра) турбіни. У місці проходження вала через діафрагму в ній є спеціальний отвір з ущільненням для зменшення протікання пари вздовж вала повз сопла.

Велика кількість ступців (ступеней) змішує виконувати турбіну із кількох циліндрів в кожному по 10-12 східців (ЦВТ, ЦСТ, ЦНТ)

У сучасних турбінах з проміжним перегріванням роблять від 7-9 проміжних відборів і через них відбирається до 30% від витрати пари що поступає в турбіну.

Східчасте (ступеневе) підігрівання води парою яка частково відала свою енергію турбіні назв Регенерацією (відновленням поверненням) тепла і дає значний економічний ефект.

Регенерація – використання теплових продуктів згоряння для підігрівання палива повітря або інших суміші які знаходяться в будь якому теплотехнічному установку.

Характеристика парових турбін -?

Питання №13

Створення низького тиску відпрацьованої пари глибокого вакууму за останнім ступенем турбіни забезпечується за допомогою конденсаційної установки.

В конденсаторі турбіни відпрацьована пара перетворюється в рідину конденсат який потім знову поступає на живлення котла.

З кожного кг пари що поступає із турбіни в конденсатор при її конденсації утримується 1 кг конденсату Об’єм пари при конденсації зменшується в кілька разів (приблизно 28000 разів).

Для утримання такого глибокого вакууму відпрацьовану пару необхідно охолоджувати до температури приблизно 28,4С.

Б удова конденсатора

Відпрацьована в турбіні пара потрапляє в конденсатор через горловину безперервно стикаючись з холодними зовнішніми стінками трубок всередині яких безперервним потоком рухається охолоджувальна вода.

Пара конденсується стікає вниз конденсатора звідки через збірник конденсат безперервно відкачується конденсатними насосами.

В конденсатор разом із парою через не досконалість роботи деаератора потрапляє деяка кількість газів (кисень, вуглекислота) ще не конденсується а також внаслідок не щільності вакуумної системи потрапляє велика кількість повітря.

Наявність газів у парі погіршує теплообмін між парою і водою тому із конденсатора здійснюється безперервне видалення цих газів за допомогою ежектора . Ежектор відсмоктує із конденсатора суміш пари і повітря (50-60%) тому щоб зменшити вміст пари в пароповітряній суміші і не перенавантажувати ежектор кожний конденсатор має спеціально виділену повітроохолоджувальну частину трубного кучка.

Досить важливим показником роботи конденсатора є вміст кисню в конденсаті оскільки кисень викликає корозію.

Питання №14

Принципова схема регенеративної установки.

Регенеративна установка призначена для підігрівання живильної води перед подачею її в котел.

П ринципова схема регенеративної установки

К - конденсатор; КН – конденсат ний насос; ОЕ – охолоджувач ежектора; ГО – охолоджувач газоохолоджувачів ;

СП – сальниковий підігрівник; , - підігрівники низького тиску; КВ – конденсатор вторинної пари випарника; Д – деаератор; ЖН – живильний насос; - підігрівники високого тиску.

На схемі зображено тільки підігрівники і основний потік води, що нагрівається. Від конденсатора і деаератора цей потік назв. потоком основного конденсату. Від деаератора до котла – потік живильної води.

Всі підігрівники на схемі крім деаератора є підігрівниками поверхневого типу, в яких передача тепла від пари до води проходить через стінки трубок ( поверхню нагрівання).

Підігрівники поділяються на 2 групи:

1)ПНТ – конденсат прокачується конденсат ними насосами під тиском 16-25 кгс/ . Поверхня нагрівання виконана із латунних трубок. 2) ПВТ – через ПВТ подається живильна вода під тиском живильних насосів. Трубна система ПВТ виготовлена з сталевих трубок.

Кожна конкретна схема регенеративної установки може мати іншу кількість ПНТ сальникових підігрівників, конденсаторів випарника, або деякі види підігрівників можуть бути відсутні