Автоматизация технологического процесса пикового подогрева воды на ТЭЦ. Курсовая работа по Т. Работы Автоматизация технологического процесса пикового подогрева воды на тэц
 Скачать 1.28 Mb.
|
|
Принцип работы мазутного котла Водгрейный. котел на мазуте имеет пневмомеханическую горелку, обеспеченную камерой предварительного нагрева для понижения вязкости мазута, которая может быть паромеханической ротационного типа либо же ротационной с вращающейся чашей. Как в паромеханических, так и в газомазутных горелках используется принцип «закручивания» мазута, который в процессе образовывает плѐнку по краям сопла. В мазутном котле с помошью пара края плѐнки сдуваются, так получается воздухо-водно- мазутная смесь. Горелки. подходящие для работы с такими смесями, чаще всего используются пневмомеханические, но иногда и ротационные из-за сниженной вязкости смеси топлива. Работа котельной, устроенной с использованием котла с применением мазута: топливо поступает в камеру-приемник, затем, минуя хранилише, по технологическим линиям через фильтры очистки от грубых примесей попадает к форсункам. Перед форсункой установлены камеры нагрева мазута (предварительная подготовка). Далее, мазут смешивается с конденсатом для приготовления эмульсии. Готовая эмульсия подается через технологическую линию к горелке, где струя под давлением поджигается с помошью пьезоэлектрода.  Рисунок 3 – устройство горелки котла Преимущества мазутных котлов Котлы. работающие на жидком топливе достаточно практичны. экономичны и удобны в использовании. поэтому они являются хорошим вариантом отопительного оборудования для обустройства автономной системы отопления не зависящей от магистралей газа и электросетей. К их основным преимуществам можно отнести следующие: Простота в обслуживании по сравнению с твердотопливными котлами; Данные котлы характеризуются достаточно высоким КПД, достигающим 93%; Простота в управлении и обслуживании, при создании автоматической; Системы управления процессом горения котла вмешательство человека сводится к минимуму; Экономичность жидкотопливных котлов. в особенности на продуктах отходов нефтепереработки. в том числе мазута, по сравнению с твердотопливными и электрическими котлами. Водоподготовка в котельной Источниками водоснабжения для питания котлов являются пруды, реки, озера, используются также грунтовые или артезианские воды, вода из городского или поселкового водопровода. В составе природных вод имеются механические примеси минерального или органического происхождения, растворенные химические вещества и газы, поэтому без предварительной очистки такие воды непригодны для питания котлов. Воду, используемую в паровых и водогрейных котлах, в зависимости от участка технологической цепи, на которой она используется, называют по- разному. Вода, поступающая в котельную от источников водоснабжения, называется исходной или сырой водой. Эта вода, как правило, требует предварительной химической подготовки перед использованием для питания котлов. Поступающая для питания котлов вода, параметры состояния которой (температура, давление и химический состав) соответствуют заданным, называется питательной. Прошедшая химическую и термическую обработку вода, подаваемая для восполнения потерь пара или расходов воды в тепловых сетях, называется подпиточной. Наконец, воду, циркулирующую внутри котла, называют котловой. Пар, получаемый в промышленных котлах, направляют в разные теплоиспользующие устройства, конденсат из которых возвращается, но, как правило, не полностью, кроме этого, иногда он настолько загрязнен, что не может быть непосредственно использован. Наряду с этим часть пара и воды теряется из-за наличия неплотностей. В связи с этим в цикл систематически требуется добавлять некоторое количество воды из вне. В водогрейные котлы также приходится добавлять воду из-за ее утечек в системе теплоснабжения или использования потребителями. Качество исходной, питательной, подпиточной и котловой воды характеризуется количеством взвешенных частиц, сухим остатком, общим солесодержанием, жесткостью, щелочностью, содержанием кремниевой кислоты, концентрацией водородных ионов и содержанием коррозионно- активных газов. Влияние качества воды на работу котла Наличие примесей в питательной воде приводит к явлениям, существенно усложняющим работу котельного агрегата. В первую очередь среди них следует выделить накипеобразование, загрязнение пароперегревателей, внутреннюю коррозию в трубах. Накипеобразование на внутренней поверхности обогреваемых труб является одним из нежелательных явлений. При появлении накипи на внутренней поверхности труб повышается температура стенки на наружной обогреваемой поверхности металла из-за низкой теплопроводности вещества накипи. Даже небольшой слой накипи приводит к весьма существенному повышению температуры металла труб и, как следствие, к их разрыву из-за потери механической прочности, что является тяжелой аварией на котлоагрегате. Особая роль в загрязнении пароперегревателя принадлежит кремнекислоте. С повышением давления пара растворимость кремнекислоты в паре возрастает. В барабанах котлов и экранных трубах наблюдается шелочная коррозия, определяемая концентрацией шелочи МаОН, достигающей опасных значений при выпаривании котловой воды. Особенно активно коррозия протекает под слоем непрочных отложений (накипи и шлама). Распространенным видом коррозии является кислородная коррозия. Свободный кислород, содержащийся в воде, электро-химически взаимодействует с металлом и вызывает его разрушение. Наиболее подвержены кислородной коррозии внутренние поверхности труб экономайзеров. Химводоочистка В состав химводоочистки промкотельной входят: осветлители, блок осветлительных фильтров, блок Na-катионитовых фильтров I и II ступени, NaCl-ионитовый фильтр. Исходная вода насосами при давлении в трубопроводе более 4 кгс/см2 минуя их, последовательно подается на подогреватели технической воды и осветлитель. Из осветлителя вода поступает в баки известково- коагулированной воды, оттуда насосами известково-коагулированной воды подается на осветлительные механические двухкамерные фильтры. Фильтр состоит из следующих элементов: корпуса двух нижних и двух верхних распределительных устройств, трубопроводов, запорной арматуры, КИП и фильтрующей загрузки. Корпус фильтра цилиндрический, сварной из листовой стали, снабжен двумя лазами. Внутри фильтр разделен металлическим днищем на 2 камеры: верхнюю и нижнюю. Один лаз расположен в верхней камере и один - в нижней. Лазы в нижней и верхней камерах предназначены для загрузки фильтрующего материала в камеры, ревизии и ремонта верхнего и нижнего распределительных устройств, а также периодического осмотра состояния поверхности фильтрующего материала в камерах. 0бе камеры соединены для выравнивания давления анкерными трубами, выполняющими также роль воздухоотводчиков из нижней камеры в верхнюю. На дно каждой камеры установлена трубчатая дренажная система, изготовленная полностью из нержавеющей стали со щелями шириной приблизительно 0,4 мм, которая служит для отвода осветленной и подвода взрыхляющей воды, а также подачи воздуха при промывке. Особенности эксплуатации двухкамерных осветлительных фильтров состоит в том, что обе камеры включают в работу и останавливают на промывку одновременно, т. к. обе камеры во избежание повреждения промежуточного днища должны всегда находиться под одинаковым давлением. Осветление воды в осветлительных фильтрах осуществляется в процессе фильтрования ее через слой фильтрующего материала и достигается в результате механического задержания взвешенных веществ на поверхности фильтрующего слоя, особенно после образования на нем пленки из грубодисперсной взвеси и их прилипания к поверхности зерен материала. Но наряду с прилипанием взвешенных частиц к зернам фильтрующей загрузки под действием гидродинамических сил потока, происходит отрыв ранее прилипших частиц, причем с накоплением осадка интенсивность этого процесса увеличивается. По мере загрязнения фильтрующего слоя уменьшается скорость фильтрования и производительность фильтра. При достижении максимально допустимого загрязнения, характеризуемого предельно допустимой потерей напора, или при появлении в осветленной воде взвешенных веществ (снижении ее прозрачности) фильтр включают на промывку. Отключение осветлительных фильтров производится при увеличении потери напора в фильтре до 1,0 кгс/см2 или при снижении прозрачности воды менее 40 см по шрифту. Далее осветленная вода поступает на Na-катионитовые фильтры I ступени, оттуда вода поступает через бак в подпиточный деаэратор теплосети. Блок Na-катионитовых фильтров (см. рис. 3) состоит из 3-х фильтров 1- ой ступени; 2-х фильтров 2-ой ступени. Фильтр состоит из следующих элементов: корпуса, нижнего и верхнего распределительных устройств, подводящих и отводящих трубопроводов, запорной арматуры, КИП пробоотборных устройств и фильтрующей загрузки. Корпус фильтра цилиндрический, сварной, из листовой стали, снабжен двумя лазами. Верхний лаз предназначен для загрузки фильтрующего материала, ревизии и ремонта верхнего распределительного устройства, а также для периодического осмотра состояния поверхности фильтрующего материала. Нижний лаз предназначен для монтажа нижних распределительных устройств, их периодической ревизии и ремонта. Корпус фильтра рассчитан на избыточное давление 6 кгс/см2., превышать которое запрещается. Верхнее распределительное устройство представляет собой трубчатую систему типа "паук" с отверстиями и служит для подвода обрабатываемой воды и регенерационного раствора, а также для отвода воды при взрыхлении катионита. Нижнее распределительное устройство представляет собой трубчатую систему со щелями приблизительно 0,4 мм и служит для равномерного распределения по всему сечению фильтра проходящей через него воды, отвода умягченной, отмывочной воды я регенерационного раствора, а также для подвода воды для взрыхления катионита. Дренажные и распределительные устройства фильтров должны быть установлены горизонтально с отклонениями ± 2 мм на 1 м, но не более ± 5 мм на всю длину распределительных трубок. Фронт фильтров оборудован трубопроводами, запорной арматурой, пробоотборными устройствами для отбора проб поступающей и обработанной воды/манометрами на входном и выходном трубопроводах фильтров и расходомерами на трубопроводах, подающих воду на фильтр для обработка и взрыхления. После гидравлического испытания фильтра его днище бетонируют гидротехническим бетоном 1:3:6 с верхней цементной оттяжкой состава 1:3, высотой 50 - 60 мм и железнением поверхности. При использовании цемента марки "400" и выше заполняют битумом Б-V с наполнителем антрацитом крупностью до 25 мм при верхней стяжке, высотой 50-60 мм. из мастики битуминоль марка Н-2. В фильтр, предварительно частично заполненный водой, гидротранспортером или вручную загружают фильтрующий материал и, после повторного гидравлического испытания проводят взрыхляющую промывку для удаления мелочи и грязи; после чего фильтр включают в работу. Процесс обработки воды заключается в последовательном прохождении воды через Na-катионитовые фильтры, где происходит умягчение воды. Умягчение воды катионированием осуществляется в процессе фильтрования ее через слой сульфоугля, частицы которого содержат катион натрия, способный к объемному разделению на накипеобразующие катионы кальция и магния. В результате этого в профильтрованной умягченной воде содержатся лишь натриевые соли, обладающие большой растворимостью и не образующие отложений на внутренней поверхности теплообменных аппаратов и парогенераторов. Деаэрирование воды Химочищенная вода с помощью насосов подается в деаэраторы паровых котлов. Вакуумный деаэратор (см. рис. 4) иначе термический деаэратор работают под давлением ниже атмосферного, что составляет –0,8 кгс/см2. Термическая деаэрация воды основана на использовании закона Генри (закон о растворимости газов в жидкости). Согласно этому закону концентрация какого-либо газа, растворенного в жидкости, прямо пропорционально зависит от концентрации газа в парогазовой смеси над жидкостью. Таким образом, если концентрация газа в парогазовой смеси падает до нуля, то и растворимость его в жидкости также снижается до нуля. Концентрация газа в смеси определяется его парциальным давлением, т.е. давлением, которое он имел бы, если бы один занимал весь рассматриваемый объем. В итоге можно выразить закон Генри так: растворимость газа в воде прямо пропорциональна его парциальному давлению над водой. Кипение жидкости происходит при такой температуре, при которой давление паров жидкости по величине равно полному давлению над кипящей водой, и тогда парциальные давления газов в парогазовой смеси над кипящей водой практически близки к нулю, т.е. согласно закону Генри, растворимость газов в кипящей воде равна нулю. Нулевая растворимость газов может быть достигнута при любой температуре кипения, а значит и при температуре кипения ниже 1000С. Таким образом, деаэрацию воды можно осуществить при давлении ниже атмосферного, т.е. в вакууме. В вакуумном деаэраторе 90-95 % кислорода выделяются из воды в виде пузырьков, остальная часть – путем диффузии. Большая часть пара, около 70-90 %, поступающего в вакуумный деаэратор, расходуется на нагрев воды и конденсируется. Конденсат смешивается с основным поток воды, остальная часть пара проходит через всю колонку. Этот пар вентилирует колонку и сдувает с поверхности воды выделяющиеся газы. Парогазовая смесь отсасывается из деаэратора вакуумными насосами. Деаэратор представляет собой цилиндр, расположенный вертикально, в котором имеются две ступени дегазации: струйная и барботажная. Химочищенная вода по трубе поступает в колонку деаэратора на дырчатую тарелку. Затем вода через отверстия стекает на перепускную тарелку, откуда через отверстие в виде сегмента поступает на барботажный лист. Греющий пар подается под барботажный лист, образуя паровую подушку, и, проходя через щели листа и слой воды, подвергает воду обработке. Пар, прошедший барботажный лист, движется в верхнюю часть колонки, пересекая струйный поток между тарелками нагревает и деаэрирует воду. При этом некоторая часть его конденсируется и только после прохождения охладителя выпара вся остальная часть полностью конденсируется. Конденсат из охладителя выпара сливается самотеком в колонку деаэратора. Выделившиеся газы удаляются через трубу. Деаэрированная вода отводится из колонки через трубу. Вакуумные водокольцевые насосы предназначены для создания вакуума в закрытых аппаратах. Для работы насосов не требуется очистка поступающего в них воздуха и газа, а также допускается попадание в насос жидкостей с засасываемым воздухом. Вверху внутренняя поверхность водяного кольца касается ступицы колеса и препятствует проникновению воздуха с нагнетательной стороны на всасывающую сторону. На первом полуобороте рабочего колеса внутренняя поверхность водяного кольца постепенно удаляется от ступицы. Образующийся между лопатками насоса свободный объем заполняется воздухом из всасывающего патрубка через всасывающее окно в торцевой крышке корпуса насоса. На протяжении второго полуоборота колеса внутренняя поверхность приближается к ступице. Воздух, находящийся между лопатками, сжимается и вытесняется в нагнетательный патрубок через специальное окно в корпусе насоса. В водокольцевых насосах перемещение воздуха из всасывающего патрубка в нагнетательный совершается непрерывно. Так как газ, выходящий из нагнетательного патрубка, выбрасывает и воду, причем в том же количестве, которое поступило в насос из водопровода, то для отделения воды от газа и сбора ее предусмотрен водоотделитель. Водоотделитель представляет собой небольшой бак, в верхней части которого предусмотрено отверстие для отвода воздуха наружу, в нижней же части приварена сливная труба для воды. |