Полл. Курс лекций. Общие сведения из теплотехники

• Название: Общие сведения из теплотехники
• Дата: 26.04.2023
• Размер: 4.53 Mb.
• Имя файла: Курс лекций.pdf
• Тип: Документы; #1090179
• страница: 10 из 21

Рис. 105. Форкамерная горелка – газовый коллектор 2 – опора каменного моноблока, 3 – канал-смеситель; 4 – форкамера
3
2
1
4

может быть обеспечена при минимальном коэффициенте избытка воздуха.
Недостатком смесительных горелок являются:
затрата электроэнергии на привод вентилятора;
необходимость своевременного и надежного отключения подачи газа приостановке вентилятора.
Промышленностью выпускаются смесительные горелки ГА ГГВ;
Г-1,0; ГМГ; НГМГ; ГМГБ и др.
Горелки Г (рис. 106). Эти горелки устанавливают на котлах небольшой теплопроизводительности (Е «Факел-Г»).
Газовая часть горелки состоит из коллектора (D
y
= 70 мм)с газовыпускными отверстиями и размещенной внутри зажигательной трубки (D
y
= 10 мм, к которой газ поступает по самостоятельному газопроводу через электромагнитный автоматический клапан.
Зажигание газа, выходящего из запальной трубки 12, осуществляется искрой между электродом зажигания и корпусом горелки при подаче тока высокого напряжения от трансформатора зажигания.
Для стабилизации пламени запальника на расстоянии » 30 мм от его торца на трех стержнях закреплена стабилизирующая шайба.
Рис. 106. Горелка газовая Г – фарфоровая изолирующая трубка 2 – воздушный короб 3 – фронтальный лист – тепловая изоляция фронтального листа 5 – хомут для крепления электродов 6 – электрод зажигания 7,8 – стабилизующая шайба запальника и горелки 9 – смеситель – электрод контроля пламени 11 – основная газовая труба 12 – запальная трубка 7 8 9
I
12
10
12
11
I

Конец газовой трубы 11 заглушен, и газ выходит через три ряда отверстий Ж 6,5; 5,0 и 3,5 мм просверленных в трубе перпендикулярно потоку воздуха.
Газовая часть горелки размещена в воздушном коробе 2, в которой поступает воздух от дутьевого вентилятора.
Горелка имеет два электрода – зажигания 6 и контроля пламени защищенного диэлектрическими фарфоровыми трубками. Электрод контроля пламени контролирует наличие пламени, и при погасании пламени в топке подача газа к горелке автоматически прекращается.
Горелка к котлу крепится с помощью фронтальной плиты 3, покрытой со стороны топки тепловой изоляцией 4.
Газомазутные горелки. В котельных установках широко используются паромеханические (ГМГ) и низконапорные пневмомехани- ческие (НГМГ) газомазутные горелки.
Горелки (рис. 107) состоят из трех концентрических, те. установленных одна в одну, цилиндрических камер. Газ поступает в среднюю узкую камеру и выходит через один или два ряда отверстий небольшого диаметра, размещенных по кругу. В центре горелки размещена форсунка, которая включается при работе на мазуте.
Рис. 107. Схема газомазутной горелки ГМГ и НГМГ:
1 – монтажная плита 2 – регистр вторичного воздуха 3 – регистр первичного воздуха 4 – газовыходные отверстия
4
Мазут
Первичный воздух
Вторичный воздух
3
2
Необходимый для горения воздух поступает в горелку двумя потоками. Небольшая его часть, которая называется первичным
воздухом, проходит через завихритель 3 (регистр, состоящий из установленных под углом лопаток, непосредственно к корню факела.
Этот воздух, в особенности при малых тепловых нагрузках котла,
улучшает перемешивание с газом. Количество его составляет примерно 15 % общего объема

Основной поток воздуха, который называется вторичным, также проходит через завихритель 3 и закрученным потоком поступает к месту горения.
Горелки работают с коэффициентом избытка воздуха на природном газе a = 1,05; на мазуте a = 1,15; длина факелам диапазон регулирования 20–100 Мазутные форсунки, их классификация
Эффективное и экономичное сжигание мазута достигается в результате его тонкого и однородного распыления, хорошего смешивания с воздухом и создания условий для стабилизации фронта загорания и стойкого факела необходимой формы и направления.
Мазутные горелки состоят из форсунки, воздухонаправляющего устройства и амбразуры.
Форсунки предназначены для распыления жидкого топлива и регулирования его подачи, а воздухонаправляющие устройства и
амбразуры – для создания однородной воздушно-мазутной смеси и ее распределения в топочном пространстве.
Форсунки можно классифицировать по различным признакам.
Чаще всего форсунки классифицируются по способу распыления
топлива.
Форсунки, в которых распыление топлива происходит за счет потенциальной энергии мазута, находящаяся под высоким давлением, называются механическими.
Форсунки, в которых для распыления мазута используется кинетическая энергия распыляющего агента (пар, воздух, называются
пневматическими.
Форсунки, в которых для распыления мазута используется механическая энергия вращательного распылителя (диск или стакан),
называются ротационными.
Механическая мазутная форсунка. На рис. 108 показана механическая мазутная форсунка, состоящая из мазутного ствола 10 с колодкой 1, к которой с помощью стяжной скобы 8 с винтом 9 присоединен топливный штуцер. Ствол заканчивается головкой форсунки, в которой походу движения мазута установлены диски 4, Первый диск – распределительный 4, имеет отверстия, которые подводят мазут к косым каналам второго диска – завихрительного
5, в котором струйки мазута получают вращательное движение и выходят через выходное отверстие (сопло) Промышленностью выпускаются мазутные форсунки:
механические малые ОН – ОН-521-10;
механические средние ОН – ОН

Крепление форсунки к амбразуре топки или к воздушному регистру горелки осуществляется с помощью фланца болтами.
Механические форсунки обеспечивают экономичное и надежное сжигание мазутов Ми М при условной вязкости не выше
4°ВУ, которая достигается подогревом мазута до 100–120 °С.
Механические форсунки используются в котлах средней и большой производительности, для которых мазут – основное топливо.
Преимущество их – небольшая затрата электроэнергии, недостатки установка специальных насосов, узкие границы регулирования
Рис. 108. Мазутная механическая форсунка завода «Ильмарине»:
1 – колодка 2 – топливный штуцер 3 – фланец 4 – распределительный диск – завихрительный диск 6 – сопло 7 – гайка 8 – скоба 9 – зажимной винт – ствол 11 – головка форсунки 5 6 М

143
(70–100 %), необходимость периодической очистки от нагара и твердых отложений. Их невозможно изготавливать небольшой единичной мощности, так как выходные отверстия должны быть очень малыми,
что ведет к частому их забиванию.
Мазутная форсунка с паровым распылом. На риса, б
изображены мазутные форсунки с механическими паровым распы- лом. Мазутная форсунка с паровым распылом (рис. 109, б) состоит из корпуса 13, штуцеров подвода мазута и пара. Пар походит в форсунке по центральному трубопроводу, а мазут по каналу, образованному между внутренней 11 и внешней 12 трубками. Пар с большой скоростью выходит через расширяещееся сопло. Мазут, пройдя концевой канал, попадает в поток пара через кольцевую щель, образуемую соплом 10 и внутренней конической поверхностью диффузора где и распыляется.
Рис. 109. Мазутные форсунки с механическим (аи паровым (б)
распылом:
1 – конечная часть мазутопровода; 2 – гайка 3 – распылительная головка – завихрительный диск 5 – ствол с наконечником 6 – втулка 7 – пробка, 13 – корпус 9 – диффузор 10 – сопло 11 – внутренняя трубка 12 – внешняя трубка Вход пара
Вход мазута
Вход мазута
Комбинированные паромеханические форсунки. В горелках
ГМГм и ГМ используются паромеханические форсунки (рис. Мазут подается в распределительную головку, в которой установлены шайба распределительная с одним рядом отверстий, завихрители топливный и паровой 6, которые имеют потри тангенциальных канала. Шайба и завихрители крепятся с помощью накидной гайки 8. Количество и диаметр отверстий в распределительной шайбе сле-
а
б

дующие в горелках ГМГ-1,5ми ГМГ-2м – 8 шт. Ж 2,5 мм в горелках ГМГ–4м им шт. Ж 3,0 мм.
Мазут выходит через отверстия шайбы, по каналам попадает в камеру завихрителя и выходит из сопла, распыляясь за счет центробежной силы.
Если тепловая мощность форсунки находится в границах 70–100 горелка может работать без пара и будет работать как механическая, при нагрузке ниже 70 % необходимо пар с давлением Р = 1,5–2 кгс/см
2
. При этом форсунка работает как форсунка с распыливающей средой.
Ротационная форсунка является воздушно-механическим устройством, в котором распыление жидкого топлива осуществляется под действием центробежных сил, создаваемых ротором, вращающимся с частотой 55–80 об/с (3 300–4 800 об/мин).
Ротационные форсунки выпускаются нескольких типов таллин- нским заводом «Ильмарине»: форсунки Р производительностью кг/ч; форсунки Р производительностью 30,6 кг/ч; форсунки
Р-3 производительностью 50 кг/ч.
Горелочное устройство АР (РМГ-1) устанавливается на паровых котлах Е и состоит из следующих узлов ротационной форсунки Р-90-ІІ; воздухонаправляющего короба щита управления.
Ротационная форсунка Р-90-ІІ. На рис. 111 показана ротационная форсунка Р-90-ІІ, состоящая из следующих узлов и деталей:
корпуса форсунки 5; вала форсунки 1 с распылительным стаканом 2
9
8
10
11
Мазут
Пар
Пар
Маз ут
1
2
3
4
5
6
7
8
8
7
6
5
4
3
2
1
Рис. 110. Мазутная форсунка с паромеханическим распылением паровая трубка (ствол 2 – мазутная труба 3 – прокладка – распределительная шайба 5 – распылитель 6 – паровой завихритель; 7 – контргайка 8 – накидная гайка 9 – ствол форсунки 10 – колодка 11 – зажимной винт

Рис. 111. Ротационная форсунка Рвал пас 3 – защитный кожух 4 – электродвигатель 5 – корпус – вентилятор 7 – патрубок подачи топлива 8 – передняя плита – воздушный конус 10 – распылительный стакан 11 – патрубок подачи вторичного воздуха 12 – воздушная заслонка ротора вентилятора 6; топливного насоса корпуса клапана-от- секателя; монтажной плиты электродвигателя Навалу форсунки жестко крепятся ротор вентилятора и распылительный стакан. Вал приводится в движение от электродвигателя через клинопасовую передачу (два паса. Топливный насос в действие приводится отвала форсунки через червячную передачу. Топливо от насоса по трубке подается в корпус клапана-отсекателя. Для регулировки подачи топлива в корпусе клапана имеется шпиндель с ручным приводом. Через пустотелый вал форсунки топливо подается от клапана-отсекателя в питатель распылительного стакана, от питателя в распылительный стакан 10. Под действием центробежной силы топливо прижимается к стенке стакана и перемещается по конусной поверхности к кромке стакана, из которого срывается в виде тонкой пленки. Топливная пленка распыливается с помощью первичного воздуха, поступающего между воздушным конусом и распылительным стаканом

Расход первичного воздуха регулируется заслонкой 12 и составляет около 10 % общего количества воздуха, необходимого для горения топлива.
Для создания горючей смеси вторичный воздух направляется в топку через воздухонаправляющий короб. Форсунка свободно вращается на петлях, через которые проходит ось форсунки. Ось вращается вместе с форсункой. Снизу коси крепится штуцер для подвода, а сверху – штуцер для пропуска топлива. К штуцерам привариваются топливные трубки ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
ГАЗОПРОВОДЫ
И ГАЗОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ КОТЕЛЬНЫХ
Классификация газопроводов по назначению и давлению
Газоснабжение городов, населенных пунктов и больших промышленных предприятий осуществляется природным газом, который подается из системы магистральных газопроводов. Газ поступает на главную газораспределительную станцию (ГРС), размещенную за городом, и от нее по газопроводам высокого давления
(до 6 кгс/см
2
) подается на газорегуляторные пункты (ГРП) среднего давления для районов города или в газорегуляторные пункты (ГРП)
и газорегуляторные установки (ГРУ) промышленных предприятий.
Газопроводы на территории городов и населенных пунктов,
а также промышленных, коммунальных и бытовых потребителей:
низкого давления – до 0,05 кгс/см
2
;
среднего давления – от 0,05 до 3 кгс/см
2
,
высокого давления – от 3 до 6 кгс/см
2
и от 6 до 12 кгс/см
2
Газопроводы по размещению на территории предприятия подразделяются на внешние (дворовые, межцеховые) и внутренние
(цеховые), а по месторасположению относительно поверхности земли на подземные и надземные.
Участок от распределительного газопровода городской сети к помещению вместе с отключающим устройством называется вводом Вводным газопроводом считают участок от отключающего устройства на вводе, если установлен снаружи помещения к внутреннему газопроводу.
В котельных прокладываются газопроводы только низкого и среднего давления

В отдельно стоящих котельных допускается ввод газопровода
высокого давления, ноне более 6 кгс/см
2
На вводе газа в котельную в освещенном и удобном для обслуживания месте должна быть установлена задвижка Перед задвижкой на газопроводе должен быть изолирующий фланец для защиты от блуждающих токов.
На каждом отводе от распределительного газопровода к котлу предусматривается не менее двух отключающих устройств одно из которых устанавливается непосредственно перед горелкой.
Кроме арматуры и контрольно-измерительных приборов на газопроводе, перед каждым котлом обязательно должно быть установлено автоматическое устройство обеспечивающее безопасную работу котла.
Для предотвращения попадания газа в топку котла при неисправных отключающих устройствах необходимы продувочные свечи
и газопроводы безопасности с отключающими устройствами, которые уне работающих котлов должны быть открыты.
Газопроводы котельных низкого давления окрашивают в желтый цвета среднего – в желтый с красными кольцами.
Схемы газоснабжения котельных
Схема газоснабжения котельной с газорегуляторным пунктом
(ГРП) среднего давления приведена на рис. Рис. 112. Схема газоснабжения котельной с регуляторным пунктом среднего давления, 7 – трубопроводы продувочных свечей 2 – газовый счетчик 3, 11, 16,
17 – задвижка 4 – главный газопровод котельной 5 – газопровод безопасности кран для подключения газопровода безопасности 8 – кран манометра газовый запальник; 10 – газовые горелки 12 – импульсные трубки – регулятор давления 14 – предохранительно-запорный клапан – фильтр 18 – газовый ввод 19 – обводной газопровод (байпас)
1
1
1
1
4
5
6
3
2
7
8
9
10
10
10
10
19
12
Котел Котел 2
Р
Р
Р
Р
П
Н
Н
Н
Р
П
18 17 16 151413 12
11

Котельная низкого давления (до 0,7 кгс/см
2
) включает в себя:
подземный газопровод от городской распределительной сети;
контрольную трубку возле помещения котельной;
электроизолирующий фланец;
задвижку на вводе перед котельной;
газопровод через стену котельной в футляре;
узел измерения расхода газа (задвижка к счетчику, отстойник,
ротационный газовый счетчик РГ, задвижки за счетчиком и на бай- пасной линии);
манометр и термометр для определения давления и температуры газа на входе в котельную;
распределительный газопровод котельной, от которого идут газопроводы к котлам. На газопроводах установлены:
а) кран на опуске;
б) система автоматики;
в) продувочная свеча;
г) кран перед горелкой;
д) манометр перед горелкой.
Котельная среднего давления включает в себя:
подземный газопровод;
контрольную трубку на газопроводе возле котельной;
электроизолирующий фланец;
задвижку на вводе перед котельной;
газопровод через стену котельной в футляре;
газорегуляторные установки котельной с отключающей арматурой, байпасной линии и КВП;
распределительный газопровод с продувочной свечой;
газопроводы от распределительного газопровода к котлам. На газопроводах должны быть:
а) запорное устройство на опуске;
б) расходомерная диафрагма;
в) клапан-отсекатель с электромагнитной приставкой автомати- кибезопасности;
г) поворотная заслонка для изменения расхода газа автоматикой регулирование;
д) газовый коллектор котла с продувочной свечой и манометром;
е) контрольный и рабочий краны (задвижки) с трубопроводом безопасности между ними;
ж) манометры для определения давления газа перед горелками Газорегуляторные пункты (установки, назначение и основные элементы
В котельных среднего давления для получения необходимого давления газа устанавливаются газорегуляторные пункты (ГРП)
или газорегуляторные установки (ГРУ), в которых давление газа снижается до заданного уровня и поддерживается постоянным независимо от колебания давления газа в сети и газопотребления в котельной.
Помещение, где находится ГРП (ГРУ), должно иметь вентиляцию, освещение, отопление. Оборудование и приборы должны быть защищены от механических повреждений, действия сотрясений и вибрации. Основной проход между оборудованием ГРП (ГРУ) и стеной котельной – не менее 0,8 мВ комплект ГРП (ГРУ) входят (рис. Рис. 113. Схема газорегуляторной установки – фильтр 2 – предохранительно-запорный клапан 3 – регулятор давления – гидрозатвор; 5 – задвижка 6 – газовый счетчик 7 – манометр 8 – дыхательная трубка 9 – обводной газопровод (байпас)
Газ
Манометр
В атмосферу В атмосферу – для очистки газа от механических примесей (пыли,
окалины, грязи);