Котельной установки на твердом топливе

Лекция №2

Радиоактивное излучение

Атомная энергетика и ее развитие

Июнь 1954 г. – заработала первая в мире АЭС (СССР, N=5 МВт)

1956 г. – первая АЭС в Великобритании

1957 г. – первая АЭС в США

1958 г. – вторая АЭС в СССР.

Стоимость строительства первых АЭС и себестоимость вырабатываемой ими электроэнергии были высокими. Приобретался опыт, совершенствовалось оборудование и схемы АЭС.

1964 г. – суммарная мощность АЭС - 5000 МВт

1975 г. - суммарная мощность АЭС - 78000 МВт (19 стран)

1980 г. - суммарная мощность АЭС - 130000 МВт (23 страны)

Его воздействие на растительный, животный мир (флору, фауну) и человека зависит от интенсивности. Человечество всегда существовало в условиях земной и космической радиации (естественный фон). Радиоактивное излучение используется в медицине (рентген, родоновые ванны, грязелечебницы), сельском хозяйстве, промышленности, металлургии.

Ионизирующее облучение – враг человека, если превышает предельно допустимую дозу ПДД (МАГАТЭ – Международное агенство по использованию атомной энергии).

Преимущества АЭС:

1. Существенное увеличение топливно-энергетических ресурсов;

2. Независимость расположения АЭС с местом добычи топлива;

3. Себестоимость электроэнергии на 20-40% ниже, чем на ТЭС;

4. Высокая чистота воздушного бассейна, т.к. нет выбросов в атмосферу в виде SO₃, SO₂, NO_x CO, V₂O₅, CO₂, золы и т.п. и не расходуется кислород

Проблемы атомной энергетики:

1. Необходимость создания специальной отрасли промышленности для переработки твелов или ТВС (тепловыделяющих сборок);

2. Стоимость строительства АЭС в 1,5-2 раза выше, чем ТЭС;

3. Изыскание более приемлемых теплоносителей по сравнению с водой и жидким натрием;

4. Сложность проведения ремонтных работ;

5. Необходимость захоронения жидких радиоактивных отходов (ЖРО);

6. Низкая экономичность из-за меньших начальных параметров рабочего тела;

7. Большие потери тепла в конденсаторе;

8. Проблема вывода из эксплуатации и замены оборудования через 30 лет;

9. Экономическая нецелесообразность использования АЭС для регулирования нагрузки, ввиду больших капитальных затрат и малой топливной составляющей себестоимости.

Принципиальная схема

Котельная установка состоит из котельного агрегата и вспомогательных устройств и механизмов, которые служат для подготовки и подачи топлива, подачи воздуха и удаления продуктов сгорания, улавливания золы и удаления золы и шлака.

в золошакоотвал

Рис.9. Принципиальная схема котельной установки на твердом топливе.

1. Вагоноопрокидыватель. 2. Штабель угля. 3. Приемные бункеры. 4. Ленточные транспортеры. 5. Дробильный корпус. 6. Бункер сырого угля. 7. Питатель сырого угля. 8. Мельница. 9. Горелка. 10. Заборное устройство холодного воздуха с шибером «Зима – лето». 11. Дутьевой вентилятор. 12. Воздухоподогреватель. 13. Деаэратор. 14. Питательный насос. 15. Водяной экономайзер. 16. Барабан котла. 17. Топочные экраны. 18. Фестон. 19. Пароперегреватель. 20. Золоуловитель. 21. Дымосос. 22. Дымовая труба. 23. Канал гидрозолошлакоудаления. 24. Багерный насос. 25. Топка.

В данной схеме имеются следующие основные тракты:

1) золошлакоудаления;

2) топливоподачи и пылеприготовления;

3) пароводяной тракт;

4) воздушный тракт;

5) газовый тракт.

Тракт топливоподачи (элементы 1-6) и пылеприготовления (6-9) – комплекс оборудования, необходимого для приема топлива на станцию, его разгрузки, подачи на склад или в котельный цех, дробления, очистки от некоторых посторонних примесей в виде древесины и металлов, подсушки и размола до пылевидного состояния и транспорта в горелочное устройство.

Схема золошлакоудаления – комплекс оборудования, для улавливания и транспорта золы и шлака до золошлакоотвала (20, 23, 24).

Водопаровой тракт – система теплообменников и других элементов, по которой движется питательная, котловая вода, пароводяная смесь и перегретый пар (15-18).

Воздушный тракт – комплекс оборудования, необходимый для приема атмосферного холодного воздуха, его подогрева и транспорта в мельницу и горелочное устройство (10-12, 9).

Газовый тракт – комплекс элементов и оборудования, по которым движутся продукты сгорания: топочная камера, газоходы пароперегревателя, водяного экономайзера, золоуловителя, дымососа и дымовой трубы (20, 21, 22, 25).

Воздушный и газовый тракты объединяются вв топке в газо-воздушный тракт. Различают следующие его схемы:

1. с уравновешенной (сбалансированной) тягой, где транспорт воздуха осуществляется за счет напоров дутьевого вентилятора, а транспорт продуктов сгорания (до 21) – за счет напора или разряжения дымососа. При этом, все газоходы, начиная с топки и кончая золоуловителем, находятся под разрежением (поэтому при наличии неплотности в газоходах к продуктам сгорания присасывается воздух, что снижает экономичность котла);.

2. «под наддувом», где транспорт воздуха и газов осуществляется за счет напора дутьевого вентилятора, дымомос отсутствует, и все газоходы котла находятся под избыточным давлением (поэтому при наличии неплотности в газоходах продукты сгорания выбрасываются в помещение).

Рис.10.Диаграмма распределения давлений в схемахс уравновешенной (сбалансированной) тягой (1 ) и«под наддувом»2.

Преимущества тракта под наддувом:

· отсутствие присосов холодного воздуха в газоходах котла и, как следствие, сокращение объема продуктов сгорания;

· температура газов в топке выше, более полное сгорание топлива и меньше потеря тепла с уходящими газами;

· упрощение схемы, снижение капитальных затрат и затрат на собственные нужды.

В воздухоподогревателях котлов обоих типов наблюдается переток воздуха с воздушной стороны на газовую, поскольку давление воздуха выше, чем давление газовой смеси.

Принципиальные схемы котлов

Рис. 11 Барабанного котла высокого, сверхвысокого давления

Рис. 12 Прямоточного котла СКД

Классификация котлоагрегатов

Котлоагрегат представляет собой систему поверхностей нагрева для производства пара или горячей воды из непрерывно поступающей в него воды, путём использования теплоты, выделяющейся при сгорании топлива, которое подаётся в топку вместе с необходимым для горения воздухом.

1. По виду производимого теплоносителя:

· паровые;

· водогрейные.

2. По назначению:

· промышленные;

· энергетические.

3. По паропроизводительности:

· до 20 т/ч – малая производительность;

· до 220 т/ч – средняя производительность;

· более 220 т/ч – большая производительность.

4. По давлению острого пара:

· низкого давления (< 1 МПа);

· среднего давления (< 4 МПа);

· высокого давления (< 10 МПа);

· сверхвысокого давления (< 22,4 МПа);

· сверхкритического давления (> 22,4 МПа).

Дата добавления: 2014-01-20