Тема 3.6 Тягодутьевые вентиляторы тепловых электрических станций

Для котлов тепловых электрических станций выпускается около 50 типоразмеров вентиляторов и дымососов с подачей 4,5 – 900 тыс. м /ч и давлениями более 9810 Па (1000 мм вод. ст.).

Вентиляторы ТЭС подразделяются по назначению на следующие группы: 1) вентиляторы дутьевые; 2) вентиляторы мельничные; 3) вентиляторы горячего дутья; 4) дымососы основные; 5) дымососы рециркуляционные.

Для обозначения типа тягодутьевых вентиляторов приняты буквы: В – вентилятор; Д – дымосос, дутьевой; У – узкое рабочее колесо; М – мельничный; у – унифицированный; А, II – индексы аэродинамической схемы.

Дутьевые вентиляторы (ВД) работают на воздухе с Т< 293 К, подавая его через систему воздухопроводов и воздуховодов 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) применяют в системах пылеприготовления и подают смесь горячего вторичного воздуха с угольной пылью через горелки в топочную камеру.

Давление, развиваемое дутьевыми и мельничными вентиляторами, определяется сопротивлением 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 в системе золоулавливания.

Дымососы рециркуляции применяются для отбора части дымовых газов из газоходов котла и подачи их в топочную камеру с целью уменьшения шлакования, регулирования температуры перегрева пара и повышения общей экономичности агрегата.

Дутьевые вентиляторы. Работающие на холодном воздухе, выполняются с объёмными профилированными лопастями, отогнутыми назад, т.е. (см. рис. 3.16 и 3.18). Коэффициент полезного действие таких вентиляторов достигает 88 %.

Условия работы вентиляторов горячего дутья, и особенно мельничных вентиляторов и дымососов, осложнены влиянием высокой температуры перемещаемой среды и наличием в ней пыли или уноса (золы, шлаковых частиц различной крупности).

Высокая температура перемещаемого газа вызывает нагрев рабочего колеса и вала машины. Это приводит к перегреву подшипников и уменьшению срока их службы. Поэтому вентиляторы горячего дутья и дымососы выполняются с охлаждаемыми подшипниками. Простейший способ охлаждения подшипников состоит в том, что в масляную ванну корпуса подшипника вводится трубчатый змеевик, пропускающий холодную воду. Смазочные кольца, свободно висящие на валу, подают охлажденное масло из ванны подшипника в зазор между вкладышем и шейкой вала. Подогреваемое в подшипниках масло стекает в ванну, отводя таким образом теплоту из подшипника и охлаждая его. В вентиляторах горячего дутья и дымососах большой мощности такой способ охлаждения оказывается недостаточным, и в таких случаях применяют выносное охлаждение, смазочное масло сливается непрерывно из корпусов подшипников в бак, служащий для сбора и остаивания масла; из бака масло забирается шестерёнчатым или другого типа насосом и подаётся через фильтр и трубчатый охладитель под давлением в подшипники машины. Основные элементы системы охлаждения – насосы, фильтры, охладители – дублируются с целью полной надёжности.

Для уменьшения теплового потока по валу в подшипники в месте выхода вала из корпуса машины на нём монтируется вспомогательное вентиляторное колесо, просасывающее внешний холодный воздух через кольцевые щели, окружающие вал. Таким образом достигается охлаждение вала и понижение температуры подшипников.

Значительные неприятности при эксплуатации дымососов и мельничных вентиляторов дают твёрдые частицы, содержащиеся в газовом потоке.

В дымососах, подающих газ с содержанием мелких абразивных частиц золы и шлака, в мельничных вентиляторах, подающих смесь воздуха с угольной пылью, происходит интенсивный износ внутренних поверхностей корпуса и рабочего колеса. При этом вследствие несимметричности подвода рабочие колёса разбалансированы и теряют прочность, межремонтные сроки сокращаются и падают экономические показатели установки.

Меры против абразивного износа предусматриваются в конструкции машины и её компоновке с газоходами применением сменных защитных листов из твёрдого металла. Этими листами бронируются корпуса вентиляторов и газоходы в тех местах, где поток, меняя направление, даёт выпадение абразивных частиц на поверхность. Рациональная компоновка проточной полости машины и системы газоходов, уменьшающая выпадение уноса и угольной пыли на внутренней поверхности, ограничивающие поток, существенно снижает износ и увеличивает межремонтные периоды.

Износ дымососов и мельничных вентиляторов существенно зависит от частоты вращения. Для работы на заданной подаче и давлении желательно применение меньшей частоты вращения. При этом размеры машины будут увеличены. Работа трения абразивных частиц распределится на большую поверхность, износ будет менее интенсивен.

При протекании запыленного газа через рабочее колесо поток изменяет направление от осевого к радиальному и твёрдые частицы под влияние центробежных сил попадают на втулку и основной диск, постепенно истирая их. При пересечении потоком вращающейся решётки лопастей происходит выпадение абразивных частиц в некоторых местах лопастей, приводящих к их разрушению.

Полное предотвращение износа деталей рабочего колеса невозможно. Уменьшение износа достигается наплавкой твёрдых металлов электрическим способом в тех местах, где в данной конструкции проявляется износ. Толщина слоя наплавки составляет от 2 до 4 мм. Срок службы рабочего колеса при наплавке увеличивается в 3 – 4 раза.

Наплавка твёрдыми сплавами широко применяется в практике и экономически себя оправдывает.

На рис. 3.18 изображена конструкция дутьевого вентилятора одностороннего всасывания.

Рабочее колесо 1 вентилятора с лопастями переменной ширины, посаженное на консоль вала, располагается в сварном спиральном корпусе 2, крепящемся на фундаменте раздельно от электродвигателя 3 и блока подшипников 4. На входной воронке 5, обеспечивающей постепенное изменение скорости потока при подводе к рабочему колесу, крепится блок 6 осевого направляющего аппарата, регулирующего подачу.

Рисунок 3.18 Дутьевой вентилятор с регулированием на входе

На рис. 3.19 представлена конструкция дымососа двустороннего всасывания. Рабочее колесо 1 посажено на полый вал, опирающийся на подшипники 2, вынесенные из газового потока. Подвод дымовых газов к рабочему колесу – через боковые карманы 3 и входные конические воронки 4, в которых располагаются направляющие аппараты 5 осевого типа.

Рисунок 3.19 Дымосос центробежный двустороннего всасывания

Дата добавления: 2014-12-08