Бойко котельные установки и парогенераторы

Обновлено: 20.05.2024

Бойко Е.А. Котельные установки и парогенераторы

Учебное пособие. Красноярск: ФАО РФ ГОУВПО КГТУ, 2005. - 292 с.

Данное учебное пособие предназначается для студентов энергетических специальностей изучающих курс «Котельные установки и парогенераторы». В начале книги разъясняется назначение и дается принципиальная схема парового котла, указывается его место в тепловой схеме ТЭС. Эти сведения позволят предварительно ознакомиться с теми вопросами, которые предстоит изучить в предлагаемом курсе.
Далее описываются процессы, протекающие в топке парового котла: материальные балансы процессов горения, тепловой баланс и КПД котельного агрегата, факторы, влияющие на потери тепла, а также конструкции топочных устройств как слоевых, так и камерных.
Достаточно детально рассматриваются вопросы пылеприготовления, а также схемы подачи жидкого и газообразного топлива. Приводятся все элементы парового котла, их конструкции, назначение. Подробно описываются методы регулирования процесса работы, причины аварий.
В соответствующих главах дается описание вспомогательного оборудования котлоагрегата: арматуры и гарнитуры, каркаса и обмуровки. Освещаются вопросы естественной циркуляции, получения чистого пара, поддержания в чистоте поверхностей нагрева (очистка поверхностей нагрева от золовых и шлаковых отложений).
Данное пособие может быть рекомендовано также студентам специальностей «Тепловые электрические станции», «Промышленная теплоэнергетика» и «Экономика энергетики».

Оглавление:
Предисловие
История и перспективы развития отечественной теплоэнергетики
- Вклад российских ученых в развитие энергетики
- Состояние и перспективы развития энергетики России
- Канско-Ачинский топливно-энергетический комплекс
- Место парового котла в тепловой схеме ТЭС
- Принципиальная схема современной котельной установки
Энергетическое топливо
- Основные определения, классификация
- Органическое топливо
-- Общие положения
-- Происхождение органического топлива
- Состав топлива
Материальные балансы процессов горения
- Теоретически необходимое для горения количество воздуха
- Теоретические объемы продуктов полного сгорания топлив
- Действительные объемы продуктов сгорания при полном и неполном горении
Тепловой баланс и КПД котельного агрегата
- Основные составляющие теплового баланса
- Располагаемое и полезно используемое тепло
- Потери тепла с уходящими газами (q2)
- Потери тепла от химической неполноты сгорания (q3)
- Потери тепла от механической неполноты сгорания топлива (q4)
- Потери тепла в окружающую среду (q5)
- Потери с физическим теплом шлака (q6)
- Составление золового баланса
Основы теории горения
- Кинетика химических реакций
- Порядок химических реакций. Энергия активации
- Понятие о цепных реакциях
-- Простые (неразветвленные) реакции горения
-- Сложные или разветвленные реакции горения
-- Смешанные реакции горения
-- Горение углерода
-- Диффузная и кинетическая области гетерогенного горения
Топочные процессы
- Смесеобразование
- Основные стадии процесса горения топлива
- Количественные показатели и качественная характеристика топочного процесса
Слоевые топки
- Классификация слоевых топок
- Смесеобразование при слоевых процессах
- Работа слоевой топки
- Методы механизации слоевых процессов
- Топки с шурующей планкой
- Топки с подвижным слоем топлива
- Топки с цепными решетками
-- Принципиальная схема и условия работы цепной решетки
-- Огневая работа слоя и топки
-- Аэродинамическая схема цепной решетки
-- Показатели работы топок с цепными решетками
- Наклонно-переталкивающие решетки
- Топки с обратно-переталкивающей решеткой, "каскадные" топки
- Топки с нижней подачей топлива
- Шахтно-цепная топка для кускового торфа системы профессора Ма карьева
- Топки с двухступенчатым очагом горения (факельно-слоевая)
- Области применения различных типов слоевых топок
Пылеприготовление
- Пыль и ее характеристика
-- Физические свойства пыли
-- Тонкость помола пыли
- Основные законы измельчения материалов
- Выбор экономически выгодной тонкости помола угля
- Коэффициент размолоспособности и способы его определения
- Взрывобезопасность пылевоздушных смесей
- Абразивность летучей золы
- Сушка топлива в процессе пылеприготовления
-- Цели и задачи сушки
-- Процесс сушки
-- Мельница как сушильный агрегат
-- Тепловой батане сушильно-мельничной системы
-- Порядок расчета сушильной производительности мельницы
- Газовые барабанные сушилки
- Паровые трубчатые сушилки
- Трубы-сушилки
- Классификация схем пылеприготовления
-- Индивидуальная схема пылеприготовления без промбункера
-- Схема с промбункером
-- Разомкнутая схема пылеприготовления
-- Центральная схема пылеприготовления
- Элементы пылеприготовительных установок
-- Питатели сырого угля
-- Сепараторы (пылеразделители)
-- Пылеотделители
-- Мигалки
-- Питатели пыли
-- Пылеугольные бункеры
- Классификация пылеугольных мельниц
-- Шаровые барабанные мельницы
-- Быстроходные молотковые мельницы
-- Шахтные молотковые мельницы
-- Мельницы-вентиляторы
-- Мельницы среднеходные
-- Пневмомельницы
Пылеугольные и вихревые топки
- Смесеобразование и горение при факельных процессах
- Типы пылеугольных топок
- Топочные устройства мощных энергетических блоков
- Цельносварные экраны котельных агрегатов
- О высокотемпературной коррозии экранов
- Типы пылеугольных горелок
- Работа топок с упрощенной системой пылеприготовления
- Шлакование пылеугольных топок и борьба с ним
- Топки с жидким шлакоудалением
- Растопка пылеугольных топок
- Циклонный принцип сжигания топлива
- Пневматические топки ЦКТИ - Шершнева и ЛИИ - Померанцева
Подача жидкого и газообразного топлива к парогенераторам
- Приемные устройства мазута
- Технологическая схема подготовки мазута
- Технологическая схема подачи газового топлива
Топки для жидкого и газообразного топлива
- Некоторые особенности сжигания жидкого топлива
- Типы мазутных форсунок
- Особенности сжигания газообразного топлива
- Горелки для газообразного топлива
- Смешанное сжигание газообразного и твердого топлива
Пароперегреватели
- Общие положения
- Классификация и конструкция пароперегревателей
- Тепловая и гидродинамическая неравномерность в работе пароперегревателя
- Анализ причин аварий перегревателей, меры предупреждения и борьбы с авариями
- Режим работы пароперегревателя при растопке
- Регулирование температуры перегретого пара
-- Поверхностные пароохладители
-- Пароохладители впрыскивающего типа
-- Регулирование температуры перегрева путем смешения перегретого пара с насыщенным
-- Комбинация радиационного и конвективного пароперегревателей
-- Газовое регулирование температуры перегрева
-- Особенности регулирования вторичного перегрева пара
-- Газовые методы регулирования промежуточного перегрева пара
-- Паровые методы регулирования промежуточного перегрева
Водяные экономайзеры
- Классификация водяных экономайзеров
- Чугунные экономайзеры
- Стальные экономайзеры
- Растопочный режим экономайзера
- Борьба с внутренней и наружной коррозией 14 Воздухоподогреватели
- Назначение воздухоподогревателей
- Типы и конструкции воздухоподогревателей
- Пластинчатый рекуперативный воздухоподогреватель
- Трубчатые рекуперативные воздухоподогреватели
- Регенеративные воздухоподогреватели
- Чугунные воздухоподогреватели
- Коррозия воздухоподогревателей и меры борьбы с ней
Развитие котельных систем
- Классификация котлоагрегатов
- Жаротрубные котлы и котлы с дымогарными трубками
- Горизонтально-водотрубные котлы
- Вертикально-водотрубные котлы
- Однобарабанные радиационные паровые котлы с естественной циркуляцией
- Переход к высоким параметрам пара
- Паровые котлы с многократной принудительной циркуляцией
- Развитие прямоточного котлостроения
- Современные паровые котлы малой мощности
- Компоновка котлов большой паропроизводительности
Арматура и гарнитура котла
- Котельная арматура
- Гарнитура котла
Каркас и обмуровка
- Каркас как опорная конструкция котлоагрегата
- Конструкция обмуровки
Естественная циркуляция в паровых котлах
- Задачи естественной циркуляции
- Основные термины, определения и обозначения
- Влияние коллекторов на распределение воды и пара по трубам
Методы получения чистого пара
- Качество пара и его значение
- Влияние объема парового пространства и качества котловой воды на качество пара
- Схемы и конструкции сепарирующих устройств
- Промывка пара
- Ступенчатое испарение ВТИ (системы Рамзина)
Методы очистки поверхностей нагрева от золовых и шлаковых отложений
- Очистка поверхностей нагрева от образующихся золовых отложений методом обдувки
- Виброочистка поверхностей нагрева
- Дробеочистка "хвостовых" поверхностей нагрева Заключение
Вопросы для самоконтроля
Библиографический список

Бойко Е.А., Охорзина Т.И. Котельные установки и парогенераторы

Сост . Е . А . Бойко , Т . И . Охорзина ; КГТУ . Красноярск , 2003. 223 с .

Печат ае тся по ре ш ению ре д ак ц ионно - из д атель с кого совета

университета

 Красноярский госу д а рствен н ый технический университет , 2 003

В д а нное с пр а вочное по с обие включ е ны м а т е ри а лы по у с трой с тву и ко нс трукцион -

ным х а р а кт е р и с тик ам кот е л ь ных а гр е г а тов : пр я моточных с п а ропроиз в одит е л ь н о с т ью

660-3950 т / ч ; с ес т ес тв е нной циркул я ци ей п а ропроиз в одит е л ь н о с т ью 160–690 т / ч ; а т акже

вы с окон а порных п а рог е н е р а торов , изготовл яе мых производ с тв е нными объ е дин е ни я ми

« Кр ас ный кот е л ь щик » и « Сибэн е р г ом аш », а т а к же Подол ь с ким м а шино с троит е л ь ным за -

водом ( З иО ).

Котлы пр е дн а зн а ч е ны для р а боты в с о с т а ве э н е ргоблоков ТЭС и ТЭЦ , а т а к же на

ТЭС с поп е р е чными с в я з я ми .

Для р а з л ичных т и пов кот л ов п р ив е д е ны кр а ткие оп иса ния кон с трукций , о с но вн ые

т е хнич е с кие , г а б а ритные х а р а к т е ри с тики , п е р е ч е нь о с н овного кот е л ь но - в с помог а т е л ь ного

оборудо ва ния .

Типы и п а р а м е т ры котлов с оотв е т с твуют ГОСТ 3619–89 « Котлы п а ровые с та -

цион а р ные . Типы , о с новные п а р а м е т ры ».

Т е хнич е с кие х а р а к т е ри с ти ки п а ров ых котлов прив е д ены в с оо т в е т с твии с тр е бова -

ни я ми Г ОСТ 28 269–89 « О бщие т е хнич ес кие тр е бов а ния . Кот лы п а ров ые с т а цион а рные

бол ь шой мощно с ти ».

Вы с окон а порные па рог е н е р а торы пр е д с т а вл е ны по про е ктным пок а з а т е л ям .

К ак пр а вило , в се котлы выполн я ют ся г а зопл о тными , с ц е л ь но с в а рными огр а жд аю -

щими п ане л я ми .

В по с об ии пр е д с т а вл е ны т и повые кон с трукции котлов , одн а ко в з а ви с имо с ти от ха -

р а кт е р и с т ики топ л ива , м ес та у с т а новки и дру г их у с лов ии с тро я щ е й ся или р ас шир яе мой , а

т а к же м о д е рнизи р у е мой э л е ктро с т а н ции з а в од мож ет вно с ить изм е н е ния в кон с т рукцию

котла , в т е плом е х а нич ес кие , гидр а вл и ч е с кие , а э родин а м и ч е с кие и прочно с тные р ас че ты .

К а ждый типор а зм ер котла о бозн а ч ен ши ф ром , с о с то я щим из букв е нных и ци ф ров ых

инд е к с ов по ГОСТ 3619– 8 9. Буквы обозн а ч а ют : Е – к отлы с е с т ес т в е нн ой циркул я ци ей ,

Пп – п р я моточные котлы ; п – н а лич ие пром е ж уточного п е р е гр е ва ( промп е р е гр е ва ); Пр -

прину д и т е л ь н ая ц и ркул я ция , Кп – комбинир о в а нн ая ц и р кул я ция и промп е р е гр ев . П е рв ые

ци ф ры у к а зыв а ют п а ропро и зводит е л ь но с ть в т / ч ; вторые – д а вл е ние в М Па , з а т ем – т ем -

п е р а туру в ° С ( в ч и с лит е ле – т е мп е р а тура п е р вичного п а ра , в з на м е н а т е ле – т е мп е р а ту ра

п а ра промп е р е гр е ва ). В с л у ч ае один а ковой т е мп е р а ту ры п е рви ч ного п а ра и п а ра промпе -

р е гр е ва т е мп е р а т у ра ук а з ы в а ют од ин р аз . Д а л ее обоз н а ч а ют б у кв а ми в ид топли ва и тип

топки , для котлов с н а ддувом доб а вл я ют и н д е кс « Н ».

Для обо з н а ч е ния вида топлива и ти па топки у с т а новл е ны с л е д у ющие инд е к сы : ПА –

полу а нтр а цит ; К – к а м е нный уголь ; Б – бурый уголь ; С – с л а нцы : М – м а зут ; Г – г аз ; Д –

другие в и ды топл и ва .

Типы то п ок , н а ибол ее р ас п р о с тр а н е н ные в котл ах бол ь шой мощно с ти : Т – к а м е рн ая

топка с т в е рдым шл а коу д а л е ни ем ; Ж – к а м е рн ая топка с жи д ким шл ак оуд а л е ни ем ; В –

вихр е в ая топка ; Ц – цикло н н ая топка ; Ф – топка кип я щ е го ( ф л ю идизир ов а нного ) с лоя .

В с коб ках приво д ит ся з а вод с кой ши фр мод е ли котла . К а ждый з а вод пр и д е ржив а е т ся

с об с тв е н ных у с ловных об о зн а ч е ний отд е л ь ных типо р а зм е ров котлов . Н а ибол ее р ас про -

с тр а н е нн ая м а рк и ровка , в которой п е рв ая буква или бук вы х а р а к т е ризуют з а вод -

изготови т е ль : Т – ПО « Кр ас ный кот е л ь щик » ( Т а г а нрог с кий » ко т е л ь ный з а вод – Т КЗ ); П –

Подол ь с кий м а шино с троит е л ь ный з а вод им . Орджон и кидзе ( ЗиО ); БКЗ – ПО « Сибэн ер -

гом аш » ( Б а рн а ул ь с кий кот е л ь ный з ав од – БКЗ ).

1. УСТРОЙСТВО КОТ Л ОАГРЕ Г АТОВ

1.1. У с т р ой с тво котл о аг р е гатов с е с т е с т в е нной ци р куля ц и ей

При н ц ип и а л ь н ая с х е ма с ов р е м е нного мощного котл о а гр е г а та с е с т ес тв е нной цирку -

л я ци ей , р а бот а ю щ е го на угол ь ной п ыли , пок а з а на на рис . 1. У гол ь н ая п ыль вду вае т ся в

топочную к а м е ру в м ес те с н е обходимым для г о р е ния во з духом ч е р ез гор е л ки .

Р ис . 1. Сх е ма котло а гр е г а та с е ст ес тв е нной ц иркул я ци ей : 1 – гор е лки ; 2 – топ ка ; 3 –

холодн ая воронка ; 4 – шл а ков ая ш а хта ; 5 – трубы экр а на ; 6 – ф ес тон ; 7 – п а роп е р е гр е ва -

т е ль ; 8 – вод я н ой эконом а йз ер ; 9 – воздухоподогр ева т е ль ; 10 – б а р а б ан ; 11 – опу с кные

трубы ; 12 – колл ек торы ; 13 – золоул о вит е ль ; 14 – дымо с ос ; 15 – д ут ь е вой ве нтил я тор

М е лкие ч ас тицы угля в то п очной к а м е ре с гор а ют , обр а зуя ф а к ел , в я дре кото р ого

т е мп е р а т ура до с т и г ает 150 0 –2000 ° С .

Ст е ны топочной к а м е ры п о крыты труб а ми , обр а зующими р а ди а цио н ные пов е рхно -

с ти н а гр е ва ( экр а ны ). По н им циркулиру ет во да и п а ро в од я н ая с м есь , обр а зующ а яся под

д е й с тви ем излуч е ния фа к е ла . При этом продукты с гор а ния охл а жд а ют ся , на выхо де из то -

почной к а м е ры их т е мп е р а т ура обычно с ниж ае т ся до 1 000–1200 ° С .

Омыв ая р а зр е ж е нный пучок труб ( ф ес тон ) или отд е л ь ные зм е е вики п а р оп е р е гр е ва -

т е ля ( ш и рмы ), дымовые г а зы п е р е д а ют им т е плоту ч ас тично , конв е к ц ией , ч а с тично ра -

ди а ци ей и д а л ее п о с туп а ют в горизонт а л ь ный г а зоход , в котор ом р а с пол а г а ют ся з м ее вики ,

конв е ктивного п а роп е р е гр е в а т е ля . По зм ее вик ам движ е т ся п ар , к о торый , отним ая т е плоту

от прод у ктов с гор а ния , п е р е гр е в ае тся до т е м п е р а т у ры 510–560 ° С . Пр о дукты с гор а ния ,

охл а жд е н ные в п а р оп е р е гр е в а т е ле до 500–600 ° С , н а пр ав л я ют ся в в е ртик а ль н ый оп у с к ной

г а зоход , в котором р ас по л ож е ны трубы вод я ного эко н ом а йз е ра . По труб ам проходит пи -

т а т е л ь н ая вода , ко т ор ая н а гр е в ае т ся и по с туп а ет в б а р а б ан котло а гр е г а та д ля попо л н е ния

и с п а ривш е й ся в экр а н ах воды . Д а л ее продукты с гор а ния по с туп а ют в во з духо -

подогр ева т е ль , где , проходя внутри т рубок , подогр е в а ют воздух , под а в ае м ый з а т ем ч е р ез

гор е лки в топку . Продукты с гор а ния охл а жд а ют ся в в о здухоподогр е в а т е ле до т е мп е р а ту -

ры 110–180 ° С и п о с туп а ют в золоуловит е ль , в котором отд е л яе т ся л е ту ч ая зола , а з а т ем

дымо с о с ом выбр а с ыв а ют ся в а тмо сф е ру ч е р ез дымовую трубу . Холодн ый воздух з а бира -

е т ся дут ь е вым в е нтил я тором вв е рху кот е л ь ной и под ае т ся ч е р ез воздухоподогр е в а т е ль и

воздухо п роводы в топку .

К б а р а б а ну при с о е дин е ны многочи с л е нные трубы экр а нов , по которым в н е го по -

с туп ает п а ровод я ная с м е сь . П ар в б а р а б а не от д е л я е т ся от воды и по с туп а ет в п а роп е р е гре -

в а т е ль , а о с т а вш а я ся вода с м е шив ае т ся с под а в ае мой пит а т е л ь ной водой и по о п у с кным

н е обогр е в ае мым труб ам , р ас полож е нным с н а р ужи топ о чной к а м е ры , по с туп ает к нижним

колл е кт о р ам экр а нов . Из к олл е кто р ов вода р ас пр е д еля е т ся по труб ам экр а на и , поднима -

я сь по н им , ч а с тично и с п а р я е т ся за с ч ет изл у ч е ния фа к е ла ; обр а зов а вш а я ся п а ровод я н ая

с м е сь по с туп ает в б а р а б ан .

Подъ ем па ровод я н ой с м еси по труб ам экр а нов и о пу с к а ние во ды по оп у с кным тру -

б ам , т . е . ес т ес тв е н н ая цир к ул я ция , п рои с ход ят за с ч ет р а зно с ти плотно с т ей воды в опу ск -

ных труб ах и п а ровод я н ой с м еси в т р уб ах экр а на . Поэтому б а р а б а нные котло а гр е г а ты на -

Бойко котельные установки и парогенераторы

Библиотека энергетика | сети, станции, РЗА

вернуться к странице

Библиотека энергетика | сети, станции, РЗА запись закреплена

Читайте также: