|Министерство образования Российской Федерации |
|Белгородский государственный университет |
| |
|Реферат |
|по теплотехнике |
|на тему: «Схема автоматического регулирования котельной установки» |
|Выполнил: | |
| | |
| | |
|Руководитель: | |
| |
|Белгород 2000 |
План работы
Введение 3
Понятие о котельной установке 4
Автоматическое регулирование котельных установок 7
Заключение 9
Список литературы 10
Введение
В современном мире трудно представить себе жизнь без использования
топлива, причем не в первобытном смысле – путем сжигания и только, а с
максимальным использованием его теплового потенциала. Имеется ввиду
использование теплоты сгорания топлива для ведения технологических
процессов а также в энергетических установках непосредственно или путем
передачи ее с помощью промежуточного теплоносителя. Самые распространенные
теплоносители – водяной пар и вода.
Водяной пар используют для отопления промысловых и жилых зданий и
сооружений, для производства электроэнергии, вместе с горячей водой
нагнетают в пласты при добыче нефти для увеличения нефтеотдачи
месторождений, разогрева эксплутационных скважин, в паровых турбинах и
машинах и т.д.
Можно долго перечислять сферы применения водяного пара, но в нашей
работе стоит цель разобраться как получить промышленные количества водяного
пара, как работает котельная установка, как происходит автоматическое
регулирование котельных установок.
Понятие о котельной установке
Водяной пар соответствующего давления и температуры (или горячую воду
заданной температуры) получают в котельной установке, представляющей собой
совокупность устройств и механизмов для сжигания топлива и получения пара.
Котельная установка состоит из одного или нескольких рабочих и резервных
котельных агрегатов и вспомогательного оборудования, размещаемого в
пределах котельного цеха или вне его. Общее представление о рабочем
процессе котельного агрегата на жидком или газообразном топливе дает схема
котельного агрегата с основными и вспомогательными устройствами.
[pic]
Рисунок 1. Схема котельного агрегата
Жидкое или газообразное топливо по топливопроводам котельной 1 и
котельного агрегата 2 подается в мазутные форсунки или газовые горелки 4 и
по мере выхода из них сгорает в виде факела в топочной камере.
Стены топочной камеры покрыты трубами 5, называемыми топочными
экранами. В результате непрерывного горения топлива в топочной камере
образуются нагретые до высокой температуры газообразные продукты сгорания.
Продукты сгорания снаружи омывают экранные трубы и излучением (радиацией) и
частично конвективным путем передают теплоту воде и пароводяной смеси,
циркулирующим внутри этих труб.
Продукты сгорания, охлажденные в топке до температуры 1000-1200(С,
непрерывно двигаясь по газоходам котельного агрегата, омывают вначале
разреженный пучок кипятильных труб 7, затем трубы пароперегревателя 9,
экономайзера 12 и воздухоподогревателя 14, охлаждаются до температуры 150-
200(С и дымососом 16 через дымовую трубу 17 удаляются в атмосферу.
Движение воздуха и продуктов сгорания по газоходам котельного агрегата
обеспечивается тяго-дутьевой установкой (вентилятор 15, дымосос 16 и
дымовая труба 17).
Питательная вода (конденсат и добавочная предварительно подготовленная
вода) после подогрева питательным насосом подается в коллектор 13 водяного
экономайзера 12. В экономайзере вода нагревается до температуры, близкой к
температуре кипения при давлении в барабане котла, а иногда частично
испаряется в экономайзерах кипящего типа и направляется в барабан 8 котла,
к которому присоединены трубы топочных экранов 5 и фестона 7. Из этих труб
в барабан котла поступает образовавшаяся пароводяная смесь. В барабане
происходит отделение (сепарация) пара от воды. Насыщенный пар затем
направляется в сборный коллектор 11 и пароперегреватель 9, где он
перегревается до заданной температуры. Перегретый пар из змеевиков
пароперегревателя поступает в сборный коллектор 10. Отсюда он через главный
запорный вентиль по паропроводу котельного агрегата 18 направляется в
главный паропровод 19 котельной к потребителям. Отделившаяся от пара в
барабане котла вода смешивается с питательной водой, по необогреваемым
опускным трубам подводится к коллекторам 6 экранов и из них поступает в
подъемные экранные трубы 5 и фестон 7, где частично испаряется образуя
пароводяную смесь. Полученная пароводяная смесь снова поступает в барабан
котла.
Последний элемент котельного агрегата по ходу газообразных продуктов
сгорания – воздухоподогреватель 14. Воздух в него подается дутьевым
вентилятором 15, и после подогрева до заданной температуры по
воздухопроводу 3 направляется в топку.
Управление рабочим процессом котельных агрегатов, нормальная и
бесперебойная их эксплуатация обеспечиваются необходимыми контрольно-
измерительными приборами, аппаратурой и средствами автоматики.
Необходимость в тех или иных вспомогательных устройствах и их
элементах зависит от назначения котельной установки, вида топлива и способа
его сжигания. Основными параметрами котлов являются:
паропроизводительность, давление и температура питательной воды, КПД.
Автоматическое регулирование котельных установок
Система автоматического регулирования котельных установок обеспечивает
изменение производительности установки при сохранении заданных параметров
(давления и температуры пара) и максимального КПД установки. Кроме того,
повышает безопасность, надежность и экономичность работы котла, сокращает
количество обслуживающего персонала и облегчает условия его труда.
Автоматическое регулирование котла включает регулирование подачи воды,
температуры перегретого пара и процесса горения. При регулировании питания
котла обеспечивается соответствие между расходами воды, подаваемой в котел,
и вырабатываемого пара, что характеризуется постоянством уровня воды в
барабане.
Регулирование питания котлов малой производительности обычно
осуществляется одноимпульсными регуляторами, управляемыми датчиками
изменения уровня воды в барабане. В котлах средней и большой
паропроизводительности с малым водяным объемом применяются двухимпульсные
регуляторы питания котла по уровню воды и расходу пара, а также
трехимпульсные. Управляющие питанием котла по уровню воды, расходу пара и
перепаду давлений на регулирующем клапане.
Регулирование температуры пара осуществляется регулятором, управляемым
датчиками изменения температуры перегретого пара на выходе из
пароперегревателя, изменения температуры пара в промежуточном коллекторе
пароперегревателя и изменения температуры газов в газоходе
пароперегревателя, а иногда еще датчиком изменения давления пара.
Регулирование процесса горения в топке котла (в соответствии с
расходом пара) осуществляется регуляторами подачи топлива II, воздуха III и
регулятором тяги IV (см. рис 3.22). Регуляторы подачи топлива II и воздуха
III управляются датчиком изменения давления перегретого пара I, а регулятор
тяги IV – датчиком изменения разрежения в топке 7 котла.
[pic]
Рисунок 2. Схема автоматического регулирования котельной установки
|1 — бункер угля; |8 — барабан котла; |I — датчик измерения |
|2 — шаровая мельница;|9 — |давления перегретого пара: |
| |пароперегреватель; |II — регулятор топлива; |
|3 — сепаратор; |10 — пароохладитель;|III — регулятор воздуха; |
|4 — циклон; | |IV — регулятор тяги; |
|5 — бункер пыли: |11 — экономайзер; |V — регулятор загрузки |
|6 — мельничный |12 — |мельницы; |
|вентилятор; |воздухоподогреватель|VI — регулятор температуры |
|7 — топка котла; |; |мельницы. |
| |13 — вентилятор; | |
| |14 — дымосос; | |
В котельных установках, работающих на пылевидном топливе,
осуществляется также регулирование работы пылеприготовительной системы
регулятором V загрузки мельниц, обеспечивающим постоянство загрузки шаровых
барабанных мельниц и регулятором VI температуры пылевоздушной смеси за
мельницей.
Для предупреждения персонала о недопустимости отклонения важнейших
параметров котельной установки от заданных служат звуковые и световые
сигнализаторы предельных уровней воды в барабане, предельных температур
перегретого пара и низшего давления питательной воды. Для обеспечения
правильной последовательности операций при пуске и остановке механизмов
применяется блокировка. Так, при аварийном отключении дымососов отключаются
дутьевые вентиляторы и прекращается подача топлива в топку.
Заключение
Работа котельных установок должна быть надежной, экономичной и
безопасной для обслуживающего персонала. Для выполнения этих требований
котельные установки эксплуатируются в соответствии с правилами устройства и
безопасной эксплуатации паровых котлов и рабочими инструкциями,
составленными на основе правил Госгортехнадзора с учетом местных условий и
особенностей оборудования.
Котел должен быть оборудован необходимым количеством контрольно-
измерительных приборов, автоматической системой регулирования важнейших
параметров котла, защитными устройствами, блокировкой и сигнализацией.
Режимы работы котла должны соответствовать режимной карте, в которой
указываются рекомендуемые технологические и экономические показатели его
работы: параметры пара и питательной воды, содержание RO2 в газах,
температура и разрежение по газовому тракту, коэффициент избытка воздуха и
т.п. Большинство современных котельных установок полностью
автоматизированы.
При нарушении нормальной работы котла в следствие неисправностей,
которые могут привести к аварии, он должен быть немедленно остановлен.
Капитальный ремонт котлов производится через каждые два-три года. Котел
периодически подвергается техническому освидетельствованию по трем видам:
- наружный осмотр (не реже одного раза в год);
- внутренний осмотр (не реже одного раза в четыре года);
- гидравлическое испытание (не реже одного раза в восемь лет).
Список литературы
1. Кириллин В.А. и др. Техническая термодинамика: Учебник для вузов.-
4-е изд., перераб.- М.: Энергоатомиздат, 1983.
2. Поршаков Б.П., Романов Б.А. Основы термодинамики и теплотехники.-
М.: Недра, 1988.
3. Тепловые схемы котлов /А.А,Паршин, В.В.Митор, А.Н. Безгрешников и др.- М.: Недра, 1987.
4. Теплотехника /под ред. В.И. Крутова.- М.: Машиностроение, 1986
5. Теплоэнергетика и теплотехника. Общие вопросы (справочник).- М.:
Энергия, 1980.