Тягодутьевые установки котельных агрегатов

Обновлено: 05.07.2024

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Тягодутьевые установки ( ТДУ) обслуживают котельный агрегат. Как правило, на каждый котел устанавливаются два дымососа и два дутьевых вентилятора. Для котлов производительностью 500 т / ч и менее, для пылеугольных котлов паропроизводительностью 220 т / ч и менее и водогрейных котлов теплопроизводительностью 180 Гкал / ч и менее, а также для каждого котла дубль-блока устанавливается по одному дымососу и одному вентилятору. При наличии в системе топливоприготовления шаровых барабанных мельниц устанавливаются мельничные вентиляторы горячего дутья. [1]

Тягодутьевая установка состоит из дутьевого вентилятора, воздухопровода, идущего от вентилятора к топке, газопроводов, дымососа и дымовой трубы. [3]

Тягодутьевые установки испытывают в случае ограничения производительности котла из-за недостаточности тяги или подачи воздуха на горение и при значительном превышении установленных удельных норм расхода электроэнергии на тягу и дутье. Насколько важно обеспечить экономичную работу тягодутьевых установок видно из того, что они потребляют около 30 % всей электроэнергии, затрачиваемой на собственные нужды котельной. [4]

Тягодутьевые установки следует передавать на монтаж в комплектном и исправном состоянии. Осматривая внешнюю поверхность оборудования, проверяют отсутствие видимых дефектов, а также легкость вращения вала ротора без заеданий, стуков и ударов. При этом осевой разбег не должен превышать 0 1 мм. [5]

Тягодутьевая установка котельного агрегата состоит из дымососов и вентиляторов. [6]

Назначением тягодутьевых установок в котельных агрегатах является обеспечение подачи воздуха для дутья и удаление продуктов горения. [7]

Испытания тягодутьевых установок бывают эксплуатационные и полные. При эксплуатационных испытаниях определяют соответствие дымососа и вентилятора потребностям котла в тяге и дутье; удельный расход электроэнергии на тягу и дутье при различных нагрузках. Эти испытания проводят на работающем котле в пределах изменения его производительности. Поэтому полные испытания проводят на испытательных стендах или на неработающем ( остановленном) котле. [8]

Групповые или общие тягодутьевые установки следует проектировать с двумя дымососами и двумя дутьевыми вентиляторами. Расчетная производительность котлов, для которых предусматриваются эти установки, обеспечивается параллельной работой двух дымососов и двух дутьевых вентиляторов. [9]

При обслуживании тягодутьевых установок основное внимание следует уделять достаточности охлаждения подшипников дымососов и выбору соответствующих по качеству смазочных материалов с учетом конструкции и режима работы подшипников, частоты вращения роторов и температуры, систематически следить за смазкой и температурой нагрева подшипников, не допускать загрязнения смазочных масел. [10]

Надежность работы тягодутьевых установок во многом зависит от качества монтажа, эксплуатации и профилактического ремонта механизмов. [11]

Каждый котлоагрегат имеет тягодутьевую установку , которая состоит из дутьевых вентиляторов, подающих в топку котла воздух, необходимый для сжигания топлива, и дымососов, отсасывающих продукты сгорания. [13]

Каждый котлоагрегат имеет тягодутьевую установку , которая состоит из дутьевых вентиляторов 13 ( см. рис. 2), подающих в топку котла воздух, необходимый для сжигания топлива, и дымососов 11, отсасывающих продукты сгорания. [14]

Если, например, тягодутьевые установки не обеспечивают достаточного напора, то в этих условиях важнейшее требование - низкие гидравлические сопротивления горелок. Этим требованиям хорошо отвечают горелки типов ТЛ, У и AT. Возможно и другое требование; например, по условиям компоновки на фронте топочного устройства необходимы крайне малые габаритные размеры. Таким образом, если первому требованию больше всего удовлетворяли горелки типов ТЛ, AT и У, то первому и второму требованиям больше соответствует горелка типа Т, обладающая и достаточно низкими сопротивлениями и крайне малыми габаритными размерами. [15]

Котельные установки

Котельные установки на всех видах топлива следующих типов: паровые, водогрейные; мощностью от 150 КВт до 15 МВт; угольные с ручными котлами; угольные с механизированной топливоподачей и шлакозолоудалением.

Паровые и водогрейные котельные установки

Котельные установки - это устройства, предназначенные для получения водяного пара или нагревания воды. В зависимости от вида вырабатываемого рабочего тела котельные установки подразделяют на паровые и водогрейные. Паровая котельная установка служит для получения водяного пара заданных параметров, водогрейная - для нагревания воды до определенной температуры.

По назначению котельные установки делят на энергетические, производственные (промышленные) отопительно - производственные. В энергетических котельных установках вырабатывается пар высокого (р ≥ 9 МПа) и среднего (р ≥ 3,5 МПа) давлений, который в основном используют для привода паровых турбин. Производственные котельные установки предназначены для получения водяного пара или горячей воды, которые используют для различных технологических нужд. В отопительных котельных установках вырабатывают водяной пар низкого давления или нагревают воду только для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых и производственных зданий и сооружений.

Все крупные современные заводы и фабрики, в том числе и предприятия, изготовляющие строительные материалы и изделия, оборудуют, как правило, отопительно - производственными котельными установками для отопления, вентиляции, горячего водоснабжения, осуществления технологических процессов производства. В частности, в промышленности строительных материалов водяной пар паровых котлов необходим для тепло влажностной обработки бетонных, железобетонных, тепло - изоляционных и других изделий в автоклавах и пропарочных камерах, для подогрева заполнителей бетона в пароувлажнительных установках и т. п. (см. гл. 20).

Котельные установки состоят из котельного агрегата и вспомогательного оборудования. Котельный агрегат является основным элементом котельной установки и включает комплекс элементов, предназначенных для сжигания топлива и передачи теплоты от продуктов сгорания к рабочему телу (воде и пару). Котельный агрегат состоит из собственно котла (испарителя), пароперегревателя, водяного экономайзера, воздухоподогревателя, топочного устройства, газоходов и воздуховодов, каркаса, обмуровки, регулирующих устройств (арматуры), устройств для осмотра и очистки труб (гарнитуры).

В водогрейном котельном агрегате испарительной части, пароперегревателя и экономайзера нет. В настоящее время широко используется термин "водогрейный котел", хотя более правильно применять термин "водогрейный котлоагрегат". Вспомогательное оборудование предназначено для подготовки и подачи топлива и воды в котельный агрегат, удаления золы, шлака и дымовых газов и подачи воздуха для горения топлива (тягодутьевая установка), а также для контроля и автоматического регулирования режима работы агрегата. Источником тепловой энергии в котлоагрегате служит органическое топливо.

Рабочим телом котельных агрегатов является вода, иногда используются высококипящие органические жидкости: даутерм, дифенил, дифенилоксид и др. Применение высококипящих органических жидкостей обусловлено их теплофизическими свойствами, и в первую очередь высокой температурой кипения и конденсации при низких давлениях (по сравнению с водой). Это позволяет повысить КПД бинарного цикла, в котором водяной пар обеспечивает возможность использования нижнего температурного предела, а органические жидкости - верхнего.

Рабочий процесс в паровом котельном агрегате состоит из следующих основных стадий: 1) горение топлива; 2) теплопередача от горячих дымовых газов к воде или к пару; 3) парообразование (нагрев воды до кипения и ее испарение) и перегрев насыщенного пара.

В водогрейном котельном агрегате рабочий процесс включает лишь две первые стадии. Принципиальная схема паровой котельной установки показана на рис. 18.1. Топливо подается в топку 17 через, горелки 13. Из топки горячие продукты сгорания направляются в газоход, где расположен пароперегреватель 4, и далее поступают в конвективную шахту, в которой помещены экономайзер 5 и воздухоподогреватель 11. Дымососом 7 дымовые газы отсасываются из котельного агрегата и через дымовую трубу 6 выбрасываются в атмосферу.

Воздух на горение подается вентилятором 10. Предварительный подогрев воздуха (до топки) осуществляется в рекуперативном воздухоподогревателе и за счет теплоты дымовых газов.
Вода, прошедшая предварительно химическую и термическую обработку (она называется питательной), питательным насосом 8 нагнетается через экономайзер 5, где происходит ее подогрев, в барабан котла 18. В барабане питательная вода смешивается с водой, находящейся в контуре котла (котловая вода). По опускным трубам 14 котловая вода поступает в нижние камеры (коллекторы 12) и направляется в экранные испарительные трубы 15, где за счет теплоты горения топлива подогревается до температуры кипения и превращается в пар. Образующийся пар вместе с кипящей водой (пароводяная смесь) направляется в барабан котла 18, где происходит сепарация (отделение воды от пара).

Движение воды в опускных и экранных трубах происходит вследствие разности плотностей воды (в необогреваемых трубах 14) и пароводяной смеси (в обогреваемых трубах 15). Пар по пароотводящим трубам 2 направляется в пароперегреватель 4 и из коллектора 3 поступает к потребителю. Для уменьшения потерь теплоты в окружающую среду, герметизации конструкций и создания безопасных условий работы и обслуживания топку и газоходы котельного агрегата изолируют огнеупорными и теплоизоляционными материалами, которые называются обмуровкой.

Рис. 18.1. Схема паровой котельной установки
1 - паровой котел; 2 - пароотводящие трубы; 3 - коллекторы пароперегревателя; 4 - пароперегреватель; 5 - экономайзер; 6 - дымовая труба; 7 - дымосос; 8 - питательный насос; 9 - канал для продуктов сгорания; 10 - вентилятор; 11 - воздухоподогреватель; 12 - коллекторы экранов; 13 - горелки; 14 - опускные трубы; 15 - экраны; 16 - обмуровка; 17 - топка; 18 - барабан.

На рис. 18.1 не показаны установки для химической очистки воды от содержащихся в ней солей и термической очистки от растворенных газов (С0₂, N₂, 0₂), здание, в котором располагается котельная установка, и т. д.

При сжигании твердого топлива перед дымососом устанавливают золоотделители для очистки дымовых газов от золовой пыли, а перед горелками - систему приготовления топлива.
К числу общих требований, предъявляемых к котельным установкам, относятся надежность и долговечность работы при заданных параметрах, безопасность, легкость регулирования, низкая стоимость вырабатываемого пара (или теплоты).

В настоящее время при тепловой обработке строительных материалов и изделий основное количество расходуемой теплоты (более 90 %) получают от сжигания различных видов топлива непосредственно в топках печей, сушилок и других технологических установок, при этом некоторые из них в отличие от топочных устройств котельных установок работают с переменной тепловой нагрузкой в различные периоды обжига строительных изделий.

Тягодутьевые установки котельных агрегатов

ТЯГОДУТЬЕВЫЕ УСТАНОВКИ КОТЕЛЬНОЙ

10.1.Характеристика дымососов и вентиляторов.

Наименование Оборудования	Характеристика оборудования	Кол-во
G м3/ч	Н мм.в.ст	N кВт	N об/мин
КОТЛЫ ТВГ-8м.
Дымосос 2ДН-10 эл.двигатель А 02-81-8
Вентилятор ВДН-10 эл.двигат.А 02-51-5	5,6
Дымосос 2ДН-10 эл.двигатель А 02-81-8
Вентилятор ВДН-10 эл.двигатель 4А160-56
Дымосос Д-12 эл.двигатель А 02-81-8	15000-	140-220
Вентилятор Ц13-50 эл.двигатель 4А 160-56	10000-	74-90
Дымосос Д-12 эл.двигатель А 02-51-5	15000-	140-220
Вентилятор Ц13-50 эл.двигатель А02-51-5	10000-	74-90	5,6
Дымосос ДН-10 эл.двигатель А1-280М
Вентилятор ВНД-10 эл.двигатель А51 200	18.5
КОТЛЫ КВГМ-50м
Дымосос ДН21ГМ эл.двиг.А03-355-10УЗ
Вентилятор ВДН–15 эл.двигатель. А31806

10.2.Назначение, устройство, дымососа и вентилятора.

Вентиляторы предназначены для подачи воздуха необходимого для сжигания топлива в топке котла, а дымосос - для удаления продуктов сгорания топлива из котла и поддержание разряжения в газовом тракте.

Вентиляторы и дымососы состоят из следующих узлов:

ходовая часть, рабочее колесо, улиткообразный корпус, осевой направляющий аппарат.

Ходовая часть состоит из литого корпуса, вала, вращающегося на двух роликовых подшипниках и втулочно-пальцевой муфты. Полость в корпусе ходовой части заполняется маслами: индустриальным-20ГОСТ 1707-51 или турбинным марка22ГОСТ 32-53. В масляной ванне дымососа и вентилятора помещается змеевик охлаждения масла. Проверка уровня масла производиться по масло указателю.

Рабочее колесо состоит из основного диска, конического диска, литой ступицы и рабочих лопаток.

Сваренная из листового металла улитка установлена на фундаменте.

Сварной восьми лопастной направляющий аппарат устанавливается на входе потока газов в улитку и служит для регулирования производительности машин. Лопатки направляющего аппарата поставлены радиусом и прикреплены к цапфам, вращающимся в отсеке, закрепленном на растяжках.

Дымосос от вентилятора отличается увеличенной толщиной лопаток рабочего колеса, наличием накладки у корня рабочих лопаток и брони по образующей улитке, в связи с тем, что дымосос работает в тяжелых температурных условиях.

10.3.Подготовка к пуску и пуск дымососа и вентилятора.

10.3.1.Проверить наличие ограждения муфты сцепления.

10.3.2.Проверить наличие заземления двигателя.

10.3.3.Проверить уровень масла в корпусе ходовой части по масло указателю. В случае необходимости- долить.

10.3.4.Открыть воду на охлаждение масляной ванны.

10.3.5.Все контрольно-измерительные приборы для измерения давления или разряжения должны быть включены.

10.3.6.Шибера открыть, направляющие аппараты закрыть.

11.1.Котельная обеспечивает централизованное горячее теплоснабжение (ГВС) по двух трубной системе:

- прямой трубопровод ГВС подает потребителям горячую воду питьевого качества с температурой 55-65 С;

11.2.Технологическая схема ГВС.

Трубопроводов исходной воды (d = 300мм), ввода гор водопровода (d=500мм), идущего через повысительные насосы исходной воды (1) или мимо их через обратный клапан и задвижку с электроприводом.

Четыре повысительных насоса исходной воды (1) с автоматическим включением насоса от ЭКМ при снижении давления воды в гор водопроводе ниже 3кг/см2 поддержание его в пределах 6кг/см2.

Исходная вода предварительно нагревается в охладителях выпара деаэрационных колонок ГВС (3) и подпитки, в охладителях рабочей жидкости (2) затем вода поступает в подогреватели ГВС (4), в которых вода подогревается до температуры 60-65С теплоносителем. Температура регулируется регулятором температуры (13) автоматически или дистанционно. Далее исходная вода поступает в вакуумные деаэрационные колонки ГВС (6).

Вакуумные деаэрационные колонки ДВ-300, совместно с охладителем выпари ОВВ-

ПРИМЕЧАНИЕ: Охладитель рабочей жидкости, охладитель выпари ГВС и подпитки выполнены из титана, что обеспечивает их долговечность.

Нагрев воды, идущей в колонки ГВС на барбатажа , происходит в подогревателях(5) прямой сетевой водой, температура перегрева изменяется регулятором на теплоносителе, расход воды на барбатажа устанавливается регулятором(4);

Из деаэрационных колонок ГВС вода самотеком поступает в аккумуляторные баки.

Аккумуляторные баки ГВС(7)-2шт. по 3000м3, имеют внутреннюю защиту (алюминированные) от коррозии, служат для запаса ГВС и перекрытия пиковых нагрузок. Имеют внутри распределительную трубу, перелив выше предельного уровня (8м). Вокруг баков выполнено защитное обвалование на случай разрыва бака; из нижней данной части постоянный дренаж для отвода ливневых вод и с нижнего дренажа бака. Баки изолированы и окожушены.

11.3.Вакуумно-деаэрационная установка предназначена для удаления из воды коррозиозно-активных газов (кислорода и углекислоты) и состоит:

- бак рабочей жидкости, объемом 16м3(11).

- трех насосов рабочей жидкости(9);

- двух охладителей рабочей жидкости;

- трех эжекторов(10) (системы ЦКТИ) четырех струйный выполнен из нержавеющей стали;

- напорных и сливных труб рабочей жидкости;

- вакуумных трубопроводов (отсоса) выпара;

11.3.1.Насосы рабочей жидкости подают воду из бака рабочей

жидкости с напором 6кг/см2 на эжекторы. Проходя через сопла, вода создает вакуум в трубопроводах отсоса О2 и СО2 (паро-воздушной смеси) около 0,8кг/см2 из деаэрационных колонок ГВС подпитки теплосети.

11.3.2.Любой из эжекторов может работать на все пять колонок. В случае большой нагрузки на всех колонках или выхода из строя сопла (засорение, разъедание) делается переход на другой эжектор, а если при нормальном давлении воды это не помогает, в работу включают второй эжектор.

11.3.3. Правила включения вакуумной деаэрационной установки:

- все задвижки перед пуском должны быть закрыты кроме сбросных на бак аккумулятор;

- заполнить бак рабочей жидкости от водовода до верхнего уровня;

- открыть задвижки на всас насосов рабочей жидкости;

- открыть задвижки на охладителе рабочей жидкости;

- включить двигатель насоса рабочей жидкости (предварительно осмотрев его состояние: наличие ограждения полумуфты, нормальное состояние сальников, заземление двигателя) медленно открыть задвижку на напоре. Убедиться, что давление воды в норме (6кг/см2), насос работает нормально, без вибрации;

- тщательно осмотреть деаэрационную колонку, особо обратить внимание на состояние сальников, арматуры, отсутствие трещин и т.д;

- открыть задвижку по воде на эжектор;

- открыть задвижку по выпору на эжекторе;

- открыть задвижку на отсосе выпари непосредственно на включаемой колонке;

- убедиться по мано-вакууметру в плотности колонки (разряжение порядка 0,8 кг/см2;

- открыть охлаждающую воду на охладители выпара;

- медленно открывать воду на колонку регулятором производительности ГВС, доводя ее температуру теплоносителем(регулятором температуры на колонку ГВС) до 60-65С;

- -медленно открывать воду на барбатажа задвижкой перед колонкой, доведя регулятором производительности барбатажа температуру 95-120С;

- осмотреть всю установку;

- пробой кислорода убедиться в нормальной работе колонки при всех нагрузках.

ВНИМАНИЕ:Строго запрещается подача на колонку воды при закрытой задвижке сброса ее аккумуляторные баки.

11.4.Причины не ненормальной работы вакуумно-деаэрационной установки.

№	Неполадка	Причина	Методы устранения
Повышение содержания О2 и СО2 в деаэрированной воде.	Неправильно определяется концентрация О2 и СО2 в пробе.	Проверить: 1)правильность выполнения хим. анализа; 2)правильность выбора методик хим. контроля; 3)правильность отбора пробы воды, ее температуру, расход, отсутствие пузырьков воздуха; 4)плотность трубной системы охладителя пробы.
Значительно занижен расход выпара	Проверить: 1)степень открытости и исправности задвижки на трубопроводе отвода парогазовой смеси из деаэратора; 2)снизить температуру охлаждающей воды или увеличить ее расход; 3)достаточность поверхности охладителя выпари, при необходимости заменить его.
Недостаточная температура воды, подаваемая на колонку.	Повысить температуру деаэрируемой воды.
Неисправность деаэратора: засорение отверстий в тарелках; коробление; поломка, обрыв зонта, неправильная установка тарелок (значительный уклон); разрушение барбатажного устройства.	Вывести деаэратор из работы и произвести его очистку и ремонт.
Тепловая и гидравлическая перегрузка отдельных деаэраторов при их параллельной работе.	Обеспечить равномерное распределение нагрузок между работающими деаэраторами.
Низкий вакуум	1)Засорилось сопло эжектора. 2)Понижение давления после насоса рабочей жидкости. 3)Нарушение плотности вакуумного тракта в деаэраторе из-за присосов воздуха. 4)Несоответствие температуры и вакуума в колонке (точка вскипания) 5)Перегрузка колонки.	1)Чистить сопло. 2)Восстановить давление воды насоса до нормального. 3)Произвести гидравлическое испытание всей установки избыточным давлением 2кг/см2 и устранить выявленные неплотности. 4)Изменить температуру согласно таблицы. 5)Снизить нагрузку.
Повышенный перелив из бака рабочей жидкости	1)Не плотность в охладителе выпари. 2)Пропуск вентиля на заполнение бака.	1)Вывести в ремонт охладитель выпари. 2)Закрыть вентиль или заменить.

11.5.Дренажное устройство насосной ГВС.

11.5.1.Дренажная система предназначена обеспечивать откачку воды от сальниковых уплотнителей насосов, а также при ремонтах насосов, арматуры, дренажа трубопроводов.

11.5.2.Дренажная система состоит:

- из дренажа низких точек напорного и всасывающего коллекторов диаметром 50мм выведенного в прямо к бакам ГВС через стенку на пол и далее в ливневую канализацию замазученых стоков;

- из автоматической откачки ,из приямка насосной в продувочный колодец(смотри схему);

- естественный дренаж с пола насосной при затоплении.

11.5.3.Пуск автоматической откачки.

Перед пуском вся арматура должна быть закрыта.

- открыть вентили заполнения водой вакуумного бачка и воздушки, после заполнения закрыть оба вентиля на бачке (при отсутствии воды на всас, заполнить бачок через воронку);

- открыть полностью задвижку на выдаче дренажных насосов;

- открыть задвижку№1 на всас бачка и откачать 2/3 емкости бака, после чего насос отключить. Далее откачка ведется только включением насоса вручную или автоматически от электродов.

11.5.4.Работа в автоматическом режиме.

При этом последовательно зажигаются лампы на щите.

11.5.5.Естественный дренаж выполнен слева от насосной .Эта яма ниже пола насосной на два метра, сечением 3х3м, в которой лежит труба диаметром 300мм, имеющая много щелей. Труба засыпана щебнем и в нее введена с пола насосной через стенку труба диаметром 50мм.

При присутствии напряжения на откачивающие насосы необходимо открыть отверстие в стенке и вода с пола будет уходить через естественный дренаж в грунт.

Тягодутьевые установки котельных агрегатов

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Общие технические требования

Boiler plants. Heat-mechanical equipment
General technical requirements

Дата введения 1997-01-01

1 РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Межгосударственным Техническим Комитетом по стандартизации ТК 244 "Оборудование энергетическое стационарное" при научно-производственном объединении по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И.Ползунова (НПО ЦКТИ) совместно с Всероссийским Теплотехническим институтом (ВТИ)

2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта Российской Федерации от 25 октября 1995 г. N 553

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт распространяется на тепломеханическое оборудование с его технологическими связями, входящее в состав установок котельных энергетических блоков мощностью от 80 до 1200 МВт (далее - установки), и устанавливает общие технические требования к установкам.

Настоящий стандарт распространяется также на тепломеханическое оборудование с его технологическими связями установок котельных, поставляемых отдельно, с котлами производительностью от 160 до 3950 т/ч на абсолютное давление перегретого пара от 9,8 до 25,0 МПа по ГОСТ 28269.

Стандарт не распространяется на высокоманевренные (пиковые и полупиковые) установки для маневренных энергоблоков, установки для энергоблоков, в состав которых входят газовые турбины, магнитогидродинамические установки (МГД), энерготехнологические установки, на установки с котлами, оборудованными топками кипящего слоя, и с котлами-утилизаторами, а также с котлами специальных типов, т.е. котлами, входящими в состав установок котельных, но не указанных в ГОСТ 28269.

Данный стандарт должен применяться для целей сертификации котельных установок или их составных частей.

Пункты 5.5, 6.4.4, 7.3, 7.7, 7.8, 9.3, 11.1, 12.2, 14.2 настоящего стандарта являются рекомендуемыми. Остальные требования стандарта - обязательны.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

3 ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:

котельная установка: Совокупность котла и вспомогательного оборудования

Примечание - В котельную установку могут входить, кроме котла, тягодутьевые машины, устройства очистки поверхностей нагрева, топливоподача и топливоприготовление в пределах установки, оборудование шлако- и золоудаления, золоулавливающие и другие газоочистительные устройства, не входящие в котел газовоздухопроводы, трубопроводы воды, пара и топлива, арматура, гарнитура, автоматика, приборы и устройства контроля и защиты, а также относящиеся к котлу водоподготовительное оборудование и дымовая труба (ГОСТ 23172).

регулировочный диапазон нагрузки: Интервал нагрузок, внутри которого мощность может изменяться без изменения состава вспомогательного оборудования и горелочных устройств

капитальный ремонт установки: Ремонт, выполняемый для восстановления технико-экономических характеристик до проектных или близких к проектным значений, с заменой и (или) восстановлением любых составных частей

средний ремонт установки: Ремонт, выполняемый для восстановления технико-экономических характеристик до заданных или близких к ним значений, с заменой и (или) восстановлением составных частей ограниченной номенклатуры

текущий ремонт установки: Ремонт, выполняемый для поддержания технико-экономических характеристик в заданных пределах, с заменой или восстановлением отдельных быстроизнашивающихся сборочных единиц и деталей

удельная суммарная продолжительность планового ремонта за ремонтный цикл: Средняя продолжительность плановых ремонтов за один год ремонтного цикла (определяется как сумма продолжительностей всех плановых ремонтов за ремонтный цикл, отнесенная к длительности ремонтного цикла)

средняя наработка на отказ: Наработка котлов данного типоразмера, приходящаяся в среднем на один отказ в рассматриваемом интервале суммарной наработки или определенного календарного времени, в период нормальной эксплуатации. Учитывают только отказы, вызванные конструктивными и технологическими (изготовления) дефектами и дефектами металла котла и котельно-вспомогательного оборудования (ГОСТ 28269)

пуск на скользящих параметрах свежего пара: Пуск энергоблока при пониженных давлении и температуре в пароводяном тракте котла, изменяемых при развороте и нагружении турбины в сторону повышения вплоть до номинальных значений

работа на скользящем давлении: Работа энергоблока с переменным давлением в пароводяном тракте котла, уменьшающемся против номинального в зависимости от снижения нагрузки энергоблока

основное оборудование установки котельной: Котел паровой - по ГОСТ 28269 с набором технологического оборудования для очистки дымовых газов от содержащихся в них загрязняющих веществ

4 КОМПЛЕКТНОСТЬ ТЕПЛОМЕХАНИЧЕСКОЙ ЧАСТИ УСТАНОВОК

4.1 К оборудованию установок относят:

4.1.1 Тепломеханическое оборудование установки котельной, которое включает полностью или частично следующее:

4.1.1.1 Котел паровой стационарный по ГОСТ 28269 с гарнитурой, трубопроводами и арматурой в пределах котла, устройствами очистки поверхностей нагрева от наружных отложений, оборудованием для внутрикотловой реагентной обработки воды и для непрерывной и периодической продувок (для барабанного котла), устройствами для предварительного подогрева воздуха, устройствами шлакоудаления котла, пылегазовоздухопроводы котла, оборудование системы пылеприготовления (мельницы углеразмольные, питатели пыли, питатели сырого угля, сепараторы пыли, циклоны пылевые, клапаны-мигалки пылевые и угольные, затворы угольные), тягодутьевое оборудование (вентиляторы дутьевые, дымососы, дымососы рециркуляции газов, вентиляторы первичного дутья, вентиляторы рециркуляции воздуха и отсоса воздуха из уплотнений РВП, воздуходувки дробеочистки, воздуходувки подачи пыли с высокой концентрацией), клапаны предохранительные с шумоглушителями.

4.1.1.2 Оборудование для очистки дымовых газов, которое включает полностью или частично: комплектные золовые электрофильтры, золоуловители механические (циклоны, батарейные циклоны, аппараты мокрой очистки), оборудование для удаления золы из-под золоуловителей в пределах установки, установка сероочистки (блок абсорбера, насосы подачи суспензии, воздуходувки, теплообменники жидкостные и газовые для охлаждения и подогрева газов до и после сероочистки, дозаторы известняка, дозаторы гипса, аппараты для приготовления и хранения реагентов), установка азотоочистки (каталитические реактор с системой ввода и распределения аммиачно-воздушной смеси, дозаторы аммиака, теплообменники для подогрева газов), дымососы газоочистки, зологазовоздухопроводы в пределах газоочистки, газопроводы от котла до сборных боровов к дымовой трубе, системы автоматизации, управления и технологических защит газоочистки, система технической диагностики газоочистки.

4.1.2 Общеблочное (общестанционное) оборудование в пределах установки, которое включает полностью или частично: оборудование водоподготовки в пределах установки, оборудование шлако- и золоудаления в пределах установки, оборудование для сбора, хранения и отгрузки сухой золы в пределах установки, оборудование для получения, складирования и отгрузки товарного гипса, трубопроводы станционные на давление 2,2 МПа и выше в пределах установки (воды, пара, топлива) с арматурой, пылегазовоздухопроводы установки с шиберами и измерительными устройствами, оборудование для предремонтной обмывки поверхностей нагрева котлов и других элементов установки котельной, оборудование топливоподачи в пределах установки (сбрасыватели плужковые, магнитные сепараторы, щепоуловители, весоизмерительные устройства, оборудование систем вентиляции и аспирации, приводные и натяжные станции, узлы пересыпки, оборудование систем пожаротушения, пылеподавления, пылеуборки), оборудование узла очистки сточных вод, оборудование для испарения аммиака и трубопроводы для подачи аммиака, оборудование для контроля и измерения состава газов до и после газоочистки.

4.2 Комплектность системы автоматизации установки, включая диагностический контроль, устанавливается в проектной документации на установку, блок или ТЭС в целом.

4.3 Первичные средства измерений, сигнализации и автоматики, устанавливаемые на оборудовании, поставляют совместно с соответствующим оборудованием согласно технической документации на это оборудование и ТУ (ТЗ) на его поставку.

4.4 Объемы поставки и комплектность тепломеханической части установок в конкретных случаях определяют по согласованию между потребителем и изготовителями оборудования в соответствии с ТУ (ТЗ) на поставку оборудования, согласованными в установленном порядке.

5 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ТЕПЛОМЕХАНИЧЕСКОЙ ЧАСТИ УСТАНОВОК

5.1 Установка должна обеспечивать работу на скользящем давлении свежего пара при частичной нагрузке энергоблока, в соответствии с требованиями ГОСТ 3619 и ГОСТ 24278, а также обеспечивать возможность периодической работы с отключенными подогревателями высокого давления (ПВД), обеспечивая теплопроизводительность в соответствии с ТУ, согласованными в установленном порядке.

5.2 Установка должна быть оснащена автоматизированными системами управления, системами и приборами автоматического контроля за качеством пара, воды, дымовых газов после котла и очищенных дымовых газов, обеспечивающими все режимы работы и штатные периодические процедуры (очистка, отмывка, консервация). Установка должна быть оснащена системой оповещения о выходе из строя золо- и газоочистного оборудования.

5.3 Системы автоматического регулирования, защиты и технологических блокировок установки должны обеспечивать останов котла при остановах турбины (для блочных установок), питательных насосов, тягодутьевых машин при превышении предельных показателей работы установки, а также перевод котла после полного сброса нагрузки энергоблока (ТЭС) на режим холостого хода при техническом минимуме паропроизводительности согласно требованиям ТУ (ТЗ) на котел.

5.4* В конструкции тепломеханического оборудования установки должна быть предусмотрена возможность измерений и контроля теплового и механического состояния элементов оборудования, обеспечивающих проведение ускоренных испытаний для определения (измерения) экономичности в процессе эксплуатации и после ремонта.

* Требования выполняют после разработки и серийного производства оборудование и КИП.

Для головных образцов оборудования должны быть предусмотрены средства специального контроля в объеме, согласованном между потребителем и изготовителями оборудования установки и наладочной организацией; техническое диагностирование в объеме, предусмотренном в ТУ (ТЗ) на оборудование установки, согласованном в установленном порядке.

5.5 Количество единиц вспомогательного оборудования при минимальном их числе должно обеспечивать надежность установки в целом.

6 ТРЕБОВАНИЯ К НАДЕЖНОСТИ ТЕПЛОМЕХАНИЧЕСКОЙ ЧАСТИ УСТАНОВКИ

6.1 Номенклатура показателей надежности установки следующая:

- средняя наработка на отказ;

- коэффициент технического использования;

- коэффициент готовности установки.

Показатели надежности рассчитывают по формулам, приведенным в приложении А.

6.2 Кроме показателей, перечисленных в 6.1, показателями надежности установки являются также:

- расчетный срок службы;

- расчетный ресурс элементов, работающих при температуре, соответствующей области ползучести металла;

- установленный срок службы между капитальными ремонтами;

- удельная суммарная продолжительность ремонтов на один год ремонтного цикла.

6.3 Критерием полного отказа установки является прекращение функционирования по назначению (прекращение отпуска пара) вследствие отказа входящего в ее состав оборудования.

6.4 Нормы показателей надежности

6.4.1 Расчетный ресурс оборудования, входящего в состав установки и работающего с расчетной температурой, соответствующей области ползучести металла, должен составлять не менее 200000 ч, кроме элементов, оговоренных в стандартах и в ТУ (ТЗ) на отдельное оборудование.

6.4.2 Расчетный срок службы установки и входящего в нее оборудования не менее 40 лет, кроме отдельного оборудования и элементов оборудования, перечень и сроки службы которых установлены в стандартах или в ТУ (ТЗ) на конкретное оборудование.

6.4.3 Установленный срок службы между капитальными ремонтами для основного оборудования установок - не менее 5 лет, кроме установок с пылеугольными котлами энергоблоков мощностью 800 МВт и котлами энергоблоков мощностью 500 МВт, работающими на углях с зольностью =50% и более (типа экибастузских), для которых срок службы между капитальными ремонтами не менее 4 лет.

12. Тягодутьевые машины

Задача тягодутьевых машин – отсос дымовых газов и подача воздуха для обеспечения нормальной работы котла на всех нагрузках. Большое значение имеет обеспечение надежности их работы, ибо лопатки дымососов подвергаются износу летучей золой. Большое значение имеет также экономичная работа тягодутьевых машин. Так, от рациональной аэродинамики ротора зависит КПД (50 – 90%), а, следовательно, и расход на собственные нужды котельной установки.

В тягодутьевых установках применяются следующий машины: центробежные (радиальные) вентиляторы с лопатками, загнутыми вперед (рис. 72а), или с лопатками, загнутыми назад (рис. 72б), и осевые машины (рис. 73).

Вентиляторы и дымососы с лопатками, загнутыми вперед, нашли широкое применение благодаря тому, что даже при умеренных значениях окружной скорости они позволяют создать достаточно высокие давления. Однако эти машины имеют невысокий КПД (65–70%). Такие тягодутьевые машины распространены в котельных установках относительно небольшой мощности.

Центробежные тягодутьевые машины с лопатками, загнутыми назад, являются наиболее совершенными – КПД = 85÷90%. Однако повышение давления получается в 2 – 2,5 раза меньшим, чем у машин с лопатками, загнутыми вперед.

Поскольку развиваемое давление, пропорционально квадрату расхода на выходе из рабочего колеса, то приходится применять более высокую окружную скорость, что требует весьма тщательной балансировки ротора. Запыленность газового потока отрицательно сказывается на работе рабочего колеса.

Рис. 72. Центробежный (радиальный) вентилятор:

а – лопатки, загнутые вперед; б – лопатки, загнутые назад

Для котлов к энергоблокам мощностью 300 МВт и выше в качестве дымососов получили распространение осевые машины. В них газ движется вдоль оси.

Рис. 73. Осевая тягодутьевая машина

Осевые тягодутьёвые машины имеют достаточно высокие КПД (около 65%). Коэффициент повышения давления на ступень – невысокий, поэтому применяют несколько ступеней. На электростанциях работают двухступенчатые осевые дымососы. В связи с повышенной окружной скоростью осевые машины имеют высокий уровень шума. Большая доля динамического давления создает определенные трудности превращения его в статическое. Малый радиальный зазор между лопатками и кожухом создает дополнительные требования к монтажу и эксплуатации.

Выбор дымососов и вентиляторов

Выбор вентилятора или дымососа сводится к подбору машины, обеспечивающей с соответствующими запасами требуемые производительность и давление и потребляющей при принятом способе регулирования наименьшее количество энергии при эксплуатации.

Аэродинамический расчет ведется на номинальную нагрузку котла. Для определения расчетного режима, учитывающего различные эксплуатационные отклонения от расчетных условий, а также регламентированные отклонения гарантийных данных заводов-изготовителей вентиляторов и дымососов, принимаются коэффициенты запаса.

Коэффициенты запаса для дымососов и вентиляторов принимается: по производительности β₁=1,05, по давлению β₂=1,1.

Таким образом, расчетная производительность машины определяется по формуле:

, м 3 /с ,

где V - расход газов или воздуха при номинальной нагрузке котла, м 3 /с; при двухкорпусных (двухпоточных) котлах с несимметричной нагрузкой величина V принимается с учетом имеющейся неравномерности работы корпусов по топливу согласно тепловому расчету; h_бар - барометрическое давление, мм рт.ст.

Расчетное полное давление машины определяется по формуле

где ΔН_п - перепад полных давлений в тракте при номинальной нагрузке котла.

Чтобы определить, удовлетворяет ли данная машина требуемым значениям Q_р и Н_р, необходимо предварительно привести Н_р к тем условиям (плотность перемещаемой среды), для которых заводом-изготовителем дается характеристика машины:

, Па;

где ρ_о - плотность перемещаемых газов, кг/м 3 , при 0 °С и 760 мм рт.ст; Т - абсолютная температура воздуха или газов у дымососа или вентилятора; Т_зав - абсолютная температура воздуха или газов по заводской характеристике машины, К.

Вследствие ограниченного количества типоразмеров вентиляторов и дымососов, выпускаемых заводами, как правило, не удается подобрать машину с характеристикой Q – H расчетного режима тракта . В этом случае необходимо, чтобы характеристикаQ – H выбранной машины была по возможности ближе к расчетной, во избежание дополнительных потерь мощности на регулирование.

Этому условию могут удовлетворять несколько разнотипных машин. Следует учитывать, что в эксплуатационных условиях машина обычно работает значительную часть времени на расходах, меньших чем расчетный. С этим неизбежно связаны потери мощности на регулирование. Поэтому необходимо провести сравнение возможных вариантов машин и способов их регулирования во всем диапазоне нагрузок котла и выбрать из них экономически наиболее выгодный. Для правильного решения этой задачи следует иметь годовой график нагрузки котельной установки или определить ту нагрузку, при которой котел будет наиболее длительно эксплуатироваться и решать задачу применительно к этой нагрузке.

При выборе дымососа, работающего на дымовых газах твердых топлив, следует по условиям уменьшения износа выбирать рабочее число оборотов дымососа не выше 740 об/мин при Q_р ≥ 21 м/с и не выше 980 об/мин для малых машин с Q_р < 21 м/с.

Регулирование производительности тягодутьевых машин

Регулирование производительности тягодутьевых центробежных машин может осуществляться двумя способами: дросселированием потока дымовых газов или воздуха и изменением частоты вращения ротора вентилятора.

Способ регулирования производительности дросселированием прост в устройстве и обслуживании: регулирование осуществляется поворотными заслонками на трассе газа или воздуха, однако это самый неэкономичный метод из-за больших энергетических потерь. Более экономичным будет регулирование производительности тоже дросселированием, но особыми направляющими аппаратами (системой лопаток) на всасе вентилятора, установленными аксиально (вдоль оси) или радиально. Сущность этого способа регулирования заключается в том, что с помощью дистанционного направляющего аппарата поток закручивается так, что создается почти безударный ввод его в крыльчатку. Особенно большой эффект этот метод дает при нагрузках 70% и выше. В условиях, где преобладают высокие коэффициенты нагрузок оборудования, это регулирование особенно эффективно.

Максимальная экономичность относится к регулированию частотой вращения с помощью установки двухскоростного электродвигателя или гидромуфты.

Изменение характеристик Q - H тягодутьевого оборудования при изменении числа оборотов определяется по следующим зависимостям:

- производительность

, м 3 /с

, Па

, Вт,

Тягодутьевые установки котельных агрегатов

Комплекс механизмов и сооружений, обеспечивающий подачу воздуха в топку котлоагрегата или печи и удаление из нее дымовых газов.

К тягодутьевым устройствам относят дымососы, дутьевые вентиляторы, дымовые трубы, дымоходы, воздуховоды.

Рабочий процесс в котлоагрегат связан с непрерывной подачей по воздуховодам воздуха в топочную камеру (для горения топлива) и перемещением продуктов сгорания по газоходам с последующим удалением их из котлоагрегата. При движении воздуха и продуктов сгорания возникают аэродинамические сопротивления, на преодоление которых затрачивается электроэнергия.

Различают 4 схемы подачи воздуха и отвода продуктов сгорания в котельных установках:

с естественной тягой, создаваемой дымовой трубой, и естественным засасыванием воздуха в топку в результате разрежения в ней, создаваемого тягой трубы;
с искусственной тягой и засасыванием воздуха в топку в результате разрежения, создаваемого дымососом;
с искусственной тягой и принудительной подачей воздуха в топку дутьевым вентилятором под давлением до 5 кПа;
с наддувом, при котором вся котельная установка герметизируется и ставится под создаваемое дутьевым вентилятором некоторое избыточное давление, достаточное для преодоления всех сопротивлений воздушного и газового трактов, что снимает необходимость установки дымососа.

Дымовая труба во всех случаях искусственной тяги или работы под наддувом сохраняется для выноса дымовых газов в более высокие слои атмосферы с целью улучшения условий рассеивания их в пространстве.

На основе аэродинамического расчета котельной установки, выполняемого после ее теплового расчета, определяют аэродинамические сопротивления воздушного и газового трактов и выбирают дутьевые и тяговые устройства, которые рассчитывают на максимальную нагрузку котлоагрегата.

Тягодутьевые устройства котла – вентилятор и дымосос – состоят из электродвигателя, установленного на металлической раме, осевого направляющего аппарата и корпуса (улитки). Подачу воздуха и тягу регулируют направляющим аппаратом вентилятора или дымососа. Направляющий аппарат изготовлен из металлического кольца, внутри которого размещены поворотные лопатки. С помощью поворотного механизма лопатки перемещаются на одинаковый угол от открытия до полного закрытия.

Допускается применение дымососов в технологических установках предприятий различных отраслей, требующих регулирования производительности, для отвода воздуха и других сред (газов) на санитарно-технические и производственные нужды (например, в системах газоочистки, аспирации и др.).

Читайте также: