Меню

Вспомогательное оборудование турбин и котлов

Вспомогательное оборудование турбин и котлов

Продолжаем серию образовательных публикаций по строительству котельных и мини-ТЭЦ. Сегодня мы с вами поговорим о вспомогательном оборудовании. Почему без него нельзя обойтись в промышленной котельной, его функции и от чего оно оберегает сердце любого предприятия — котельную.

Компоновка котельной и состав оборудования зависят от назначения котельной, вида топлива и теплопроизводительности. Для эффективной работы котла в зависимости от вида используемого топлива, в состав котельных входит различное котельно-вспомогательное оборудование. Основной набор применяемого оборудования перечислен ниже.

Основные понятия:

Горелка – устройство для ввода в топку котла топлива, необходимого для его сжигания воздуха и обеспечение устойчивого сжигания топлива.

Топка – устройство стационарного котла, предназначенное для сжигания органического топлива, частичного охлаждения продуктов сгорания и выделения золы.

Пароперегреватель – устройство для получения перегретого пара;

Экономайзер (чугунный или стальной) – устройство для подогрева питательной воды паровых котлов, использующее теплоту уходящих газов;

Воздухоподогреватель – устройство для предварительного подогрева воздуха перед топочным устройством;

Вентилятор – устройство для подачи воздуха к горелочному устройству;

Дымосос – устройство для удаления дымовых газов из топки котла.

Примерный состав вспомогательного оборудования котельной на твердом топливе:

1. Топочное устройство: для слоевого сжигания (топки ТЛЗМ, ТЛПХ, ПТЛ – РПК, ТЧЗМ); вихревого сжигания; пылеугольные горелки и т.д.

2. Хвостовые поверхности нагрева могут быть как встроенные, так и отдельно стоящие:

3. Устройства для очистки дымовых газов: циклонные батареи, золоуловители, фильтры очистки и т.д.

4. Тягодутьевые машины:

• устройство возврата уноса служит для возврата в топку несгоревшего топлива;

• устройство острого дутья служит для подачи воздуха в верхний слой факела для улучшения сгорания летучих веществ, выделяющихся при нагреве топлива.

Примерный состав вспомогательного оборудования котельной на газообразном топливе:

1. Газовые горелки (количество зависит от конструкции котла и горелочного устройства)

2. Хвостовые поверхности нагрева могут быть как встроенные, так и отдельно стоящие:

• экономайзер (чугунный или стальной)

3. Тягодутьевые машины:

Общекотельное оборудование котельной, без которого также не может нормально она функционировать, включает в себя:

1. ХВП или ХВО – комплекс устройств, обеспечивающих приготовление воды необходимых параметров, используемой в котлах. Состоит из фильтров и баков различного назначения, деаэраторов, подогревателей исходной воды, сепаратора непрерывной продувки для паровых котлов.

2. Насосы различного назначения (питательные, сетевые, подпиточные, ГВС, циркуляционные, солевые и т.д.)

3. Подогреватели и теплообменники различного назначения (отопления, ГВС и т.д.)

4. Устройства топливоприготовления (дробилки, грейфера, мельницы – для твердого топлива; ГРУ – для газообразного;

5. Станции мазутоприготовления с емкостями, фильтрами, насосами, подогревателями – для мазута; емкости и насосы – для дизельного топлива)

6. Устройства топливоподачи (транспортеры шнековые, скребковые, ленточные, ковшовые и т.д.), топливопроводы (пылепроводы, мазутопроводы, газопроводы) с распределительными коллекторами и арматурой и т.д.

7. Трубопроводы (сетевые, ГВС, паропроводы, дренажные, продувочные и т.д.) с распределительными коллекторами, барбатерами, колодцами и т.д.

8. Воздуховоды и газоходы

9. Дымовая труба или трубы: отдельностоящие самонесущие, на растяжках или в каркасе.

Для нормальной работы котла также необходима автоматика управления и безопасности и контрольно-измерительные приборы (КИП и А).

Система автоматизации позволяет автоматизировать процессы контроля и регулирования технологических параметров котла, деаэратора, вспомогательного и общекотельного оборудования, а также остановить котел или отключить котельное оборудование, если эти параметры вышли за пределы нормы.

Система автоматизации состоит из щита управления и силового оборудования, которое может устанавливаться либо внутри щита управления (для маломощных котлов), или в отдельном силовом щите.

Система автоматизации предназначена для управления котлом, обеспечивает запуск, контроль и регулирование технологических параметров котла, а также его защиту, и остановку при отклонении этих параметров от нормы. Она различается в зависимости от марки и типа котла (паротрубный, жаротрубный), вида топлива, на котором он работает (твердотопливный – уголь, древесные отходы, шелуха или пеллеты, газовый, жидкотопливный – мазут, нефть, дизтопливо), способа подачи топлива (горелка, шурующая планка, топливозабрасыватель, шнек и т.д.), тип теплоносителя (паровой или водогрейный).

Система автоматизации по уровням и функциональному исполнению делятся на:

1. Систему управления с диспетчеризацией (управление по верхнему уровню, где автоматизированы защита, контроль и регулирование всех технологических процессов, вся информация выводятся на персональный компьютер оператора, с которого он может контролировать и регулировать работу автоматики).

2. Автоматическую систему управления (автоматизирована защита котла и регулирование технологических процессов, оператор необходим лишь для запуска и наблюдения за работой автоматики).

3. Полуавтоматическую систему управления (автоматизирована защита котла и часть регулируемых технологических процессов, в ряде регулирующих процессов принимает участие оператор, производя регулирование некоторых параметров вручную).

Таким образом, в этой статье мы с вами рассмотрели основной состав котельной и вспомогательного оборудования. Безусловно, в зависимости от поставленных перед котельной задач, набор оборудования может отличаться. Это задача проектировщиков — на первом этапе правильно составить техническое задание на котельную и уже потом выполнить проект котельной. По нему уже строится сама котельная и сдаётся потом в органы Ростехнадзора.

Читайте также:  Все виды литейного оборудования

Далее мы будем продолжать публикации на тему строительства и эксплуатации котельных, из которых вы, уважаемые коллеги, сможете почерпнуть для себя полезную информацию. Подписывайтесь на наш канал, чтобы не пропустить важные статьи!

Источник



Вспомогательное оборудование котельной

Вспомогательное оборудование котельной установки

Все оборудование котельной установки делится на основное и вспомогательное.

К основному оборудованию котельной относятся непосредственно:

  • котлы, заполняемые водой и обогреваемые теплом от сжигания;
  • топки, в которых сжигают топливо и получают нагретые до высоких температур дымовые газы;
  • насосы для подачи воды в котел;
  • газоходы и дымовые трубы, с помощью которых дымовые газы в атмосферу.

Без перечисленного оборудования не может работать даже самая простая котельная.

Элементы вспомогательного оборудования котельной

Вспомогательное оборудование котельной это:

  • система топливоподачи;
  • золоуловители, применяемые при сжигании твердых видов топлива и предназначенные для очистки отходящих дымовых газов и улучшающих состояние атмосферного воздуха вблизи котельной;
  • дутьевые вентиляторы, необходимые для подачи воздуха в топку котлов;
  • дымососы;
  • подпиточные насосы, необходимые для подачи воды в котлы;
  • сетевые насосы, обеспечивающие циркулирование воды в системе;
  • водоподготовительные устройства, предотвращающие накипеобразование в котлах и их коррозию;
  • водяной экономайзер, служащий для подогрева питательной воды до ее поступления в котел;
  • воздухоподогреватель, для подогрева воздуха перед его поступлением в топку горячими газами, покидающими котлоагрегат;
  • дымовая труба;
  • теплообменники — кожухотрубчатые или пластинчатые;
  • приборы теплового контроля и средства автоматизации, обеспечивающие нормальную и бесперебойную работу всех звеньев котельной.

Кроме того, в котельных, работающих на жидком топливе, имеется следующее вспомогательное оборудование — это мазутное хозяйство котельной, а при сжигании газа — газорегуляторные станции.

Источник

Вспомогательное оборудование ТЭС

Общие сведения

Вспомогательное теплоэнергетическое оборудование это в основном машины, обеспечивающие принудительное перемещение (подачу) текучих сред, которые могут быть в жидком и газообразном состояниях.

Машины для подачи жидкостей называют насосами, а машины для подачи газов называют – вентиляторами.

Конструктивно вентиляторы и насосы представляют собой турбомашины преимущественно с центробежными рабочими органами.

Принципиально центробежная одноступенчатая турбомашина состоит из рабочего колеса 1 с лопастями 2 и обтекателем 3, вала 4, подшипников 5, спирального отвода 6, входного патрубка 7, напор­ного патрубка 8 и диффузора 9, который применяется только для вентиляторов.

При вращении рабочего колеса 1 в направлении, показанном стрелкой, жидкость, находящаяся в межлопастных каналах, под действием лопастей 2 приходит в движение. Перемещаясь вдоль лопастей от входа в колесо к выходу из него, поток жидкости по­лучает приращение полной энергии – суммы потенциальной и кинетической энергии (статического и скоростного напора) и затем поступает в спиральный отвод 6. В постепенно расширяю­щемся спиральном отводе кинетическая энергий потока частично преобразовывается в потенциальную – в статический напор (дав­ление), который еще больше возрастает в диффузоре. Поток жидко­сти поступает в рабочее колесо непрерывно, так как в центре ко­леса при работе турбомашины непрерывно создается разрежение. Обтекатель необходим для безу­дарного подвода жидкости к ло­пастям.

Применяются также многосту­пенчатые (многоколесные) турбо­машины с несколькими рабочими колесами, закрепленными на одном валу. Для увеличения напора (давления) служат турбомашины с последовательным соединением нескольких колес, при котором жидкость последовательно проходит через все рабочие колеса 1 и расположенные между ними напра­вляющие лопаточные отводы 2, где скоростной напор частично преобразовывается в статический.

Основными рабочими параметрами вентиляторов и насосов являются подача, напор и мощность.

Подача (производительность) Q – количество жидкости транспортируемой в единицу времени (м 3 /c, м 3 /мин, м 3 /ч, кг/c). Термин подача применим только по отношению к насосам.

Напор (давление) H, p – приращение полной удельной энергии, полученной жидкостью в турбомашине. Единица измерения напора — м. водяного столба; давления — Па.

Давление связано с напором соотношением

где ρ – плотность воды кг/м 3 .

Мощность полезная – это приращение энергии потока в единицу времени, которое определяется соотношением:

Nп = pQ/1000 = ρgH/1000, кВт

Мощность общая – это энергия, потребляемая приводным двигателем, которая зависит от КПД турбоагрегата η

Насосы

Применительно к использованию в теплоэнергетике все центробежные насосы могут быть разделены на следующие группы:

– насосы для чистой воды: циркуляционные и сетевые;

– насосы для кислых сред;

– насосы для подачи смесей жидкостей и твердых частиц.

Рассмотрим характерные черты указанных групп на­сосов. Насосы для чистой воды применяются для хозяйст­венного, технического и противопожарного водоснабжения электрических станций и промышленных предприятий. Они бывают одноколёсными и многоколёсными.

Конденсатные насосы применяются для удаления конденсата, а также как горячие дренажные насосы бойлерных установок. Они предназначены для перекачивания конденсата и дренажа при температуре до 393 К.

Питательные насосы применяются для подачи пита­тельной воды в паровые котлы. В большинстве случаев это центробежные многоступенчатые насосы высокого дав­ления, приспособленные к подаче воды с высокой температурой. В качестве приводов этих насосов кроме электродвигателей используются и паровые турбины.

Читайте также:  Осмотры и ремонт газового оборудования и газопроводов

Насосы для кислых сред изготовляются из специаль­ных нержавеющих сталей.

Насосы для подачи смесей жидкостей и твердых ча­стиц специфичны. Поток жидкости содержащей твердые частицы, проходя с большой скоростью через проточную часть, истирает внутренние поверхности насоса.

В теплоэнергетике такие насосы употребляются для перекачки золосмесей и шлакосмесей в системах гидрозолоудаления, а также при производстве работ по очистке гидротехнических сооружений станции (каналов, колодцев).

Вентиляторы

Вентиляторами называют машины для перемещения чистых газов и смесей газовс мелкими твер­дыми материалами, имеющие степень повышения давления не более 1,15 при плотности потока 1,2 кг/м 3 .

Вентиляторы теплоэнергетического назначения (тягодутьевые машины) обеспечивают непрерывную подачу в топку котла воздуха, необходимого для горения топлива, и удаления в атмосферу продуктов горения после их охлаждения. Вентиляторы на теплоэнергетических предприятиях работают на внешние сети, характерной особенностью которых является наличие дымовых труб.

Внешняя сила, которая принуждает воздух поступать в топку, а газообразные продукты горения двигаться по газоходам и дымовой трубе в атмосферу, называется тягой. Различают естественную и искусственную тягу. Естественная тяга обеспечивается дымовой трубой, а искусственная создается дымососом.

Естественная тяга возникает из-за разности давлений вследствие различия плотностей наружного холодного воздуха и горячих дымовых газов в трубе, в результате которой возникает движение потока дымовых газов по газоходам котла.

Дымовые трубы выполняются стальными при высоте до 35 м, кирпичными − до 100 м, железобетонными − более 100 м.

Для котлов тепловых электрических станций промышленностью выпускаетсяоколо 50 типоразмеров вентиляторов и дымососов с подачами 4,5÷900 тыс. м 3 /ч и давлениями более 10 кПа. Вентиляторы ТЭС подразделяются по их назначению на следующие группы: дутьевые; мельничные; горяче−дутьевые; дымососы.

Дутьевые вентиляторы (ВД) работают на воздухе с Т ≤ 293 К, подавая его через систему воздухопроводов и воздухоподогреватель в топочную камеру. Этот воздух называют первичным в отличие от вторичного, подаваемого непосредственно с топливом.

Вентиляторы горячего дутья (Г) работают на воздухе, подогретом до 473−673 К.

Мельничные вентиляторы (М) применяются в системах пылеприготовления и подают смесь горячего вторичного воздуха с угольной пылью через горелки в топочную камеру.

Давление, развиваемое дутьевыми и мельничными вентиляторами, определяется сопротивлениями воздушного и пылевоздушного трактов и необходимым давлением в топочной камере.

Дымососы транспортируют дымовые газы по газоходам котла и дымовой трубе и совместно с последней преодолевают сопротивления этого тракта и системы золоулавливания.

Компрессоры

Назначение компрессоров состоит в сжатии газов и перемещении их к потребителям по трубопроводным системам.

Основными параметрами, характеризующими работу компрессора, являются объемная подача , которая исчисляется обычно при условиях всасывания, начальное и конечное давления или степень повышения давления и мощность N на валу компрессора.

Компрессоры соответственно способу действия можно разделить на три основные группы: объемные, лопастные и струйные.

При классификации по конструктивному признаку объемные компрессоры подразделяются на поршневые и роторные, а лопастные – на центробежные и осевые.

В промышленном производстве наибольшее распространение имеют лопастные компрессоры и главным образом центробежные. Они широко применяются на горно-металлургических, химических и других предприятиях в качестве: дутьевых машин ( p 3,0 МПа).

Центробежный компрессор действует аналогично центробежному многоколёсному насосу. Вал центробежного компрессора соединяется с валом приводного двигателя или непосредственно, или через механическую передачу, повышающую частоту вращения вала компрессора, чем достигается уменьшение размеров компрессора, снижается его масса и стоимость.

Давления, создаваемые компрессорами, работающими в технологических схемах производств, достигают больших значений. Однако получение высокого давления в одной ступени компрессора затруднительно.. В комп­рессорах лопастных (центробежных и осевых) причина кроется в недопустимости таких скоростей рабочих лопас­тей, выполненных из материала с определенной прочно­стью, которые обеспечили бы требуемое высокое давление. Поэтому следует, во-первых, применять возможно более интенсивное охла­ждение газа в процессе сжатия его и, во-вторых, произво­дить сжатие в последовательно соединенных ступенях, осуществляя понижение температуры газа в охладителях, включенных в поток между ступенями.

Общая схема компрессора с трёхступенчатым сжатием и охлаждением представлена на рисунке. Здесь компрессор разделён на три последовательные ступени 3,4,5, между которыми помещены два промежуточных охладителя 1, а на выходе воздуха во внешнюю сеть – концевой охладитель 2.

Применение ступенчатого сжатия с охлаждением газа в охладителях между ступенями дает большую экономию в энергии, расходуемой на привод компрессора.

1.Теплоэнергетика металлургических заводов / Ю.И. Розенгарт, З.А. Мурадова, Б.З. Теверовский и др. – М.: Металлургия, 1985. – 303 с.

2. Хейфец Р.Г., Куваев Г.Н. Теплоэнергетика металлургических заводов. – Уч. пособ. – Д.:НМетАУ, 2000. – 66 с.

3. Теплотехника / И.Т. Швец, В.И.Толубинский и др.− Киев: Изд − во «Вища школа», 1976.− 517с.

Источник

Вспомогательное оборудование. Состав котельной.

Продолжаем серию образовательных публикаций по строительству котельных и мини-ТЭЦ. Сегодня мы с вами поговорим о вспомогательном оборудовании. Почему без него нельзя обойтись в промышленной котельной, его функции и от чего оно оберегает сердце любого предприятия — котельную.

Компоновка котельной и состав оборудования зависят от назначения котельной, вида топлива и теплопроизводительности. Для эффективной работы котла в зависимости от вида используемого топлива, в состав котельных входит различное котельно-вспомогательное оборудование. Основной набор применяемого оборудования перечислен ниже.

Читайте также:  Оборудование для лабораторий научно исследовательского института

Основные понятия:

Горелка – устройство для ввода в топку котла топлива, необходимого для его сжигания воздуха и обеспечение устойчивого сжигания топлива.

Топка – устройство стационарного котла, предназначенное для сжигания органического топлива, частичного охлаждения продуктов сгорания и выделения золы.

Пароперегреватель – устройство для получения перегретого пара;

Экономайзер (чугунный или стальной) – устройство для подогрева питательной воды паровых котлов, использующее теплоту уходящих газов;

Воздухоподогреватель – устройство для предварительного подогрева воздуха перед топочным устройством;

Вентилятор – устройство для подачи воздуха к горелочному устройству;

Дымосос – устройство для удаления дымовых газов из топки котла.

Примерный состав вспомогательного оборудования котельной на твердом топливе:

1. Топочное устройство: для слоевого сжигания (топки ТЛЗМ, ТЛПХ, ПТЛ – РПК, ТЧЗМ); вихревого сжигания; пылеугольные горелки и т.д.

2. Хвостовые поверхности нагрева могут быть как встроенные, так и отдельно стоящие:

3. Устройства для очистки дымовых газов: циклонные батареи, золоуловители, фильтры очистки и т.д.

4. Тягодутьевые машины:

• устройство возврата уноса служит для возврата в топку несгоревшего топлива;

• устройство острого дутья служит для подачи воздуха в верхний слой факела для улучшения сгорания летучих веществ, выделяющихся при нагреве топлива.

Примерный состав вспомогательного оборудования котельной на газообразном топливе:

1. Газовые горелки (количество зависит от конструкции котла и горелочного устройства)

2. Хвостовые поверхности нагрева могут быть как встроенные, так и отдельно стоящие:

• экономайзер (чугунный или стальной)

3. Тягодутьевые машины:

Общекотельное оборудование котельной, без которого также не может нормально она функционировать, включает в себя:

1. ХВП или ХВО – комплекс устройств, обеспечивающих приготовление воды необходимых параметров, используемой в котлах. Состоит из фильтров и баков различного назначения, деаэраторов, подогревателей исходной воды, сепаратора непрерывной продувки для паровых котлов.

2. Насосы различного назначения (питательные, сетевые, подпиточные, ГВС, циркуляционные, солевые и т.д.)

3. Подогреватели и теплообменники различного назначения (отопления, ГВС и т.д.)

4. Устройства топливоприготовления (дробилки, грейфера, мельницы – для твердого топлива; ГРУ – для газообразного;

5. Станции мазутоприготовления с емкостями, фильтрами, насосами, подогревателями – для мазута; емкости и насосы – для дизельного топлива)

6. Устройства топливоподачи (транспортеры шнековые, скребковые, ленточные, ковшовые и т.д.), топливопроводы (пылепроводы, мазутопроводы, газопроводы) с распределительными коллекторами и арматурой и т.д.

7. Трубопроводы (сетевые, ГВС, паропроводы, дренажные, продувочные и т.д.) с распределительными коллекторами, барбатерами, колодцами и т.д.

8. Воздуховоды и газоходы

9. Дымовая труба или трубы: отдельностоящие самонесущие, на растяжках или в каркасе.

Для нормальной работы котла также необходима автоматика управления и безопасности и контрольно-измерительные приборы (КИП и А).

Система автоматизации позволяет автоматизировать процессы контроля и регулирования технологических параметров котла, деаэратора, вспомогательного и общекотельного оборудования, а также остановить котел или отключить котельное оборудование, если эти параметры вышли за пределы нормы.

Система автоматизации состоит из щита управления и силового оборудования, которое может устанавливаться либо внутри щита управления (для маломощных котлов), или в отдельном силовом щите.

Система автоматизации предназначена для управления котлом, обеспечивает запуск, контроль и регулирование технологических параметров котла, а также его защиту, и остановку при отклонении этих параметров от нормы. Она различается в зависимости от марки и типа котла (паротрубный, жаротрубный), вида топлива, на котором он работает (твердотопливный – уголь, древесные отходы, шелуха или пеллеты, газовый, жидкотопливный – мазут, нефть, дизтопливо), способа подачи топлива (горелка, шурующая планка, топливозабрасыватель, шнек и т.д.), тип теплоносителя (паровой или водогрейный).

Система автоматизации по уровням и функциональному исполнению делятся на:

1. Систему управления с диспетчеризацией (управление по верхнему уровню, где автоматизированы защита, контроль и регулирование всех технологических процессов, вся информация выводятся на персональный компьютер оператора, с которого он может контролировать и регулировать работу автоматики).

2. Автоматическую систему управления (автоматизирована защита котла и регулирование технологических процессов, оператор необходим лишь для запуска и наблюдения за работой автоматики).

3. Полуавтоматическую систему управления (автоматизирована защита котла и часть регулируемых технологических процессов, в ряде регулирующих процессов принимает участие оператор, производя регулирование некоторых параметров вручную).

Таким образом, в этой статье мы с вами рассмотрели основной состав котельной и вспомогательного оборудования. Безусловно, в зависимости от поставленных перед котельной задач, набор оборудования может отличаться. Это задача проектировщиков — на первом этапе правильно составить техническое задание на котельную и уже потом выполнить проект котельной. По нему уже строится сама котельная и сдаётся потом в органы Ростехнадзора.

Далее мы будем продолжать публикации на тему строительства и эксплуатации котельных, из которых вы, уважаемые коллеги, сможете почерпнуть для себя полезную информацию. Подписывайтесь на наш канал, чтобы не пропустить важные статьи!

Источник