Котлы. 1. Вспомогательные поверхности нагрева Спускные и продувочные приборы
 Скачать 0.58 Mb.
|
1 2 2. Спускные и продувочные приборы По правилам Госгортехнадзора СССР, на каждом котле, пароперегревателе и водяном экономайзере устанавливают трубопроводы для продувки котла и спуска воды при его остановке, для удаления воздуха из котла при растопке, для удаления конденсата из паропроводов, для отбора проб воды и пара и ввода присадок в котловую воду, для выпуска перегретого пара из барабанных котлов и воды или пара из прямоточных котлов при растопке или остановке котлоагрегата. Система продувочных и спускных трубопроводов должна обеспечивать удаление осадков и воды из самых нижних частей котла, пароперегревателя и водяного экономайзера. На котлах с избыточным давлением более 3,8 МПа (39 кгс/см2) дополнительно применяют устройство для сброса воды из верхних барабанов при опасном переполнении их выше верхнего допустимого уровня. У котлов с избыточным давлением более 0,8 МПа (8 кгс/см2) устанавливают: на каждой продувочной линии непосредственно рядом два вентиля (две задвижки или задвижку и вентиль) и на линии непрерывной продувки запорный вентиль (или задвижку) последовательно со специальным регулирующим устройством. На спускных трубопроводах не допускается применять пробковые краны,, сварные газовые и чугунные трубы, а также чугунные фасонные части. В местах возможного скопления воздуха в котле и экономайзере, а также в верхней части барабана водогрейного котла (при заполнении его водой) применяют устройства для удаления воздуха. На всех участках паропровода, которые могут быть отключены запорными вентилями (или задвижками), уст-«аивают дренажи, обеспечивающие отвод конденсата. На каждом дренажном трубопроводе устанавливают запорный вентиль (или задвижку), а при давлении более 0,8 МПа (8 кгс/см2) — по два запорных вентиля либо один запорный и один регулирующий вентиль. На рис. 1 приведен прямоточный спускной вентиль с наклопным шпинделем, устанавливаемый на спускных (продувочных) линиях котлов. Путем поворота маховичка, смонтированного на втулке шпинделя (по стрелке или против стрелки, нанесенной на корпусе вентиля), поднимают или опускают шпиндель, а вместе с ним и золотник. При закрывании вентиля маховичком золотник опускают до легкого его соприкосновения с седлом. Затем поворотом маховичка, насаженого непосредственно на шпинделе, поворачивают золотник, который при этом измельчает взвешенные частицы шлама, застрявшие на уплотнительных кольцах. Уплотни-тельные кольца изготовляют из износостойкого материала высокого качества. Каждый котел для периодической продувки должен иметь самостоятельную продувочную линию, соединенную с общей магистралью, направленной в атмосферу или в продувочный бак атмосферного давления; при этом устройство продувочной линии должно исключать возможность ожогов людей горячей продувочной водой. Применение продувочного бака под давлением допускается лишь при условии, что на баке будет установлено не менее двух предохранительных клапанов. Для непрерывной продувки котла и продувки паровых коллекторов (камер) применяют отдельные продувочные линии. Запрещается устанавливать запорную арматуру на общих продувочных и спускных магистралях.  Рис. 1. Прямоточный спускной вентиль Горячий отвод между котлом и спускными приборами и холодная спускная труба за ними указывают на отсутствие пропусков воды. Во избежание повреждения котлов и ожогов кочегаров открывать спускные приборы надо медленно и осторожно при помощи обыкновенных ключей. Категорически запрещается открывать их ударами кувалды или рычагом.  Рис. 2. Продувочный игольчатый вентиль На рис. 2 изображен продувочный игольчатый вентиль, применяемый для непрерывной продувки котла. Клапан игольчатой формы. Мелкая резьба на шпинделе позволяет точно регулировать количество продувочной воды. По указателю, соединенному с маховичком, можно судить о степени открытия вентиля, а следовательно, и о количестве продувочной воды. Тепловой баланс котла Уравнение теплового баланса котлоагрегата выражает соотношение между теплотой, получаемой при сжигании топлива, полезно используемой теплотой и тепловыми потерями в котлоагрегате. Тепловой баланс составляется на 1 кг твердого или жидкого топлива и на 1 нм3 газообразного топлива для стационарного режима, который устанавливается при длительной работе агрегата с постоянной нагрузкой. Уравнение теплового баланса котлоагрегата имеет вид  где Qp — располагаемая теплота; Q1 — полезно использованное количество теплоты; Q2 — потери теплоты с уходящими газами; Q3 — потери от химического недожога; Q4 — потери от механического недожога; Q5 — потери теплоты в окружающую среду. К.п.д. котельного агрегата брутто, не учитывающий затраты энергии на привод вентиляторов, дымососов, мельниц, насосов, определяется по формуле  где  К.п.д. брутто ηбр для котлоагрегатов малой производительности составляет 65—80%, а для мощных котлоагрегатов он достигает 90—94 %. Располагаемая теплота Qp равна  где Qрн — низшая теплота сгорания топлива; Qв — теплота, вносимая с воздухом; Qт — физическая теплота топлива; Qп — теплота, вносимая с паром для распыливания топлива. При отсутствии подогрева воздуха и топлива вне котлоагрегата и парового распыления жидкого топлива Qp = Qрн. Полезно используемая теплота представляет собой сумму теплоты, затраченной на производство пара, и теплоты, отводимой с продувочной водой, и находится из уравнения (1)  (1)где D — паропроизводительность котлоагрегата; В — расход топлива; iп — энтальпия пара; i' — энтальпия продувочной воды при температуре кипения; iп.в — энтальпия питательной воды; р — расход продувочной воды, задаваемый в процентах от паро производительности D. Потери теплоты газами q2 определяются по формуле:  где iух — энтальпия уходящих газов, кДж/кг или кДж/нм3; αух — коэффициент избытка воздуха за котельным агрегатом; q4 — потери от механического недожога.Потери теплоты с уходящими газами являются наибольшими в котлоагрегате и с ростом температуры уходящих газов и коэффициента избытка воздуха они увеличиваются. Снижение температуры уходящих газов уменьшает эти потери. В современных котельных агрегатах, имеющих экономайзеры и воздухоподогреватели, температура продуктов сгорания снижается до 120—200° С, и потери теплоты с уходящими газами при этом составляют 8—12%. Попадание воздуха через неплотности приводит к увеличению объема дымовых газов и потерь q2. Наличие в продуктах сгорания окиси углерода СО (иногда также Н2 и СН4) свидетельствует о химической неполноте сгорания топлива. Величину потерь от химического недожога q3 обычно находят по таблицам, в которых приводятся характеристики топочных устройств. При испытании котлоагрегата потери q3 определяют на основании химического анализа дымовых газов. В современных котлоагрегатах при оптимальном режиме работы потери от химической неполноты сгорания составляют 0,2—0,5%. Потери теплоты от механического недожога топлива q4 обусловлены наличием несгоревшего топлива в золе и шлаке. Эти потери при слоевом способе сжигания топлива зависят от конструктивных особенностей топки, зольности топлива и составляют 2—12%. В пылеугольных топках потери теплоты q4 составляют 2—5%, а при сжигании топлив с большим выходом летучих веществ они снижаются. Потери теплоты в окружающую среду q3 зависят от паропроизводительности и габаритов агрегата, а также от температуры его наружных поверхностей. В соответствии с правилами технической эксплуатации эта температура не должна превышать 70° С при температуре воздуха в котельной, равной 25° С. С увеличением производительности потери теплоты q5 в окружающую среду снижаются. Например, при производительности котлоагрегата 10 т/ч потери q5 составляют 1,8%, а при производительности 200 т/ч — 0,5%. Часовой расход топлива котельным агрегатом определяется из уравнения (1):  Значения энтальпии iп, iп.в и i' находятся по таблицам для водяного пара. Величина продувки р зависит от качества питательной воды, а также от допустимого солесодержания в барабане и изменяется от долей процента для мощных котлоагрегатов на электростанциях конденсационного типа до 2—5% на ТЭЦ и в промышленных и отопительных котельных. 4. Задача. Определить работу, совершаемую электродвигателем мощностью N=30кВт, приводящим в действие центробежный насос, за смену (8ч), и количество выделенной им теплоты при к.п.д. электродвигателя ƞ=0,88. ƞ=0.88. A(c) = Ntt = 1 ч = 28800 сек N = 30 кВт = 30000 Вт А(п) = 0.88 * 28800 с * 30000 Вт = 760320000 Дж ≈ 760.32 МДж Список использованной литеатуры 1. Ионин, А.А. Газоснабжение / А.А. Ионин. – М. : Стройиздат, 1989. – 439 с. 2. Стаскевич, Н.Л. Справочник по газоснабжению и использованию газа / Н.Л. Стаскевич, Г.Н. Северинец. – Л. : Недра, 1990. – 768 с. 3. СНиП 2.04.08-87. Газоснабжение. Госстрой СССР.-М: ЦИТП Госстроя СССР, 1988.-64с. 4. СНиП 2.01,01-82. Строительная климатология и геофизика. 5. СНиП 2.07,01-89. Градостроительство. 6. Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления (ПБ 12-529-03). – М. : ГУП «НТЦ по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2003. 7. СНиП 42-01-2002. Газораспределительные системы. – М. : Госстрой России, 2003. 8. СП 42-101-2003 «Общие положения по проектрированию и строительству газопраспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб». – М. : ЗАО «Полимергаз», 2003. 9. Брюханов О.Н. ,Кузнецов В.А. Газифицированные котельные агрегаты –М,: ИНФРА-М, 2005.-392с. 10. Стоцкий Л.П. Машинист котельных на жидком и газообразном топливе –М,: ИНФРА-М, 2008.-562с. 1 2 |