Роль котлов в промышленной теплоэнергетике

Лекция №1

Котлы- утилизаторы.

ИСП

Для повышения компактности применяют оребрённые трубы:

q₁ + q₂ + q₅ = 100%/

КПД: η_к = =75÷83%

Коэффициент утилизации теплоты: η_утил = .

Коэффициент использования теплоты газов: .

ТП

Принципиальная схема теплоэнергетической установки:

ТП – тепловой потребитель

Конденсатный насос

химводоочистка

Деаэратор удаляет из воды О₂ и СО₂

Рассмотрим рабочий цикл этой установки в Т-S диаграмме:

(1-2-3-4) – нагрев воды, её испарение, перегрев пара.

(4-5) – расширение пара в турбине.

(5-0) – конденсация пара.

(0-1) – регенеративный подогрев конденсата и питательной воды (для уменьшения расхода теплоты на производство пара).

Схема котельной установки и принципы её работы:

Схема котельной установки

1) ленточный транспортёр;

2) бункер угля;

3) питатель;

4) топливопровод;

5) мельница;

6),7) короб первичного и вторичного воздуха;

8) сепаратор;

9) амбразура горелки;

10) топочная камера (топка);

11) барабан;

12) опускные трубы;

13) топочный экран;

14) фестон;

15) пароперегреватель;

16) водяной экономайзер (эко);

17) воздухоподогреватель (ВЗП);

18) вентилятор;

19) золоуловитель;

20) дымосос;

21) дымовая труба.

Уголь (с d_k < 25 мм) транспортёром (1) ссыпается в бункер (2), затем питателем (3) подаётся в мельницу (5), где размалывается и подсушивается первичным воздухом. Он выносит пыль в сепаратор (8), где крупные частицы отделяются и возвращаются на домол. Мелкая пыль (40 – 100 мкм d_пл) первичным воздухом через амбразуру (9) вдувается в топку (10) и сгорает факельным способом в потоке вторичного воздуха (температура в ядре факела u_Я = 1600÷1800°С (буквой u обозначаются температуры греющей среды)). За счёт теплообмена факела с экранами в трубах (13) образуется пароводяная смесь, которая движется по контуру естественной циркуляции (см. далее). Температура газов на выходе из топки u_т^” = 900÷1100°С. В пароперегревателе (15) пар нагревается от t_нас до t_пе = 400÷550°С, а газы охлаждаются. В экономайзере (16) вода нагревается от t_п.в. = 102÷260°С до t_эк^’’ ≈ t_нас , охлаждая газы до u_эк^’’ ≈ 350÷450°С. В ВЗП воздух нагревается от температуры t_в.п.′ = 30÷80°С до температуры горячего воздуха t_г.в. = 200÷420°С. Температура уходящих газов u_ух = 120÷180°С (дальнейшая утилизация экономически нецелесообразна). Уходящие газы очищаются в золоуловителе (19) и дымососом (20) через дымовую трубу (21) удаляются в атмосферу.

Первичный воздух служит в качестве:

· сушильного агента,

· транспортирующего агента.

Вторичный воздух необходим для обеспечения полноты сгорания топлива.

Контур естественной циркуляции (см. рис. 2):

Р_оп = Н∙g∙ρ’ Р_под = Н∙g∙ρ_см

Движущий напор S_дв = Р_оп – Р_под = Н∙g(ρ’–ρ_см)

Контур естественной циркуляции 11–12–13–11.

Рабочие тракты:

1. топливный

2. газовый

3. воздушный

4. водопаровой

Дата добавления: 2014-01-20