Начертательная
Математика
Лабораторные
Электротехника
Конструирование
Примеры
Физика
Электрические сети

Инженерная графика

Курсовая
ТОЭ
Энергетика
Черчение
Практика
Расчеты
На главную

Малая теплоэнергетика

Котельное оборудование

Классификация и типы котлов

Паровые и водогрейные котлы

Котельная установка на органическом топливе представляет собой агрегат, преобразующий химическую энергию топлива в тепловую, которая поступает к потребителю в виде пара или горячей воды. В первом случае имеем дело с паровым котлом, во втором – с водогрейным.

Котел – это устройство, предназначенное для получения пара или горячей воды с давлением выше атмосферного и использующее для этого теплоту сжигаемого в нем топлива.

Котельная установка – это совокупность котла и вспомогательного оборудования. В нее могут входить, кроме котла, тягодутьевые машины; устройства очистки поверхностей нагрева, топливоподачи и топливоприготовления в пределах установки; оборудование шлако- и золоудаления; золоулавливающие и другие газоочистительные устройства; не входящие в котел газовоздухопроводы, трубопроводы воды, пара и топлива; арматура, автоматика, приборы и устройства контроля и защиты, а также относящиеся к котлу воздухоподготовительное оборудование и дымовая труба. Малые реакторы Капсулированный реактор Американское министерство энергетики (DOE) проектирует капсулированный ядерный реактор, который можно будет продавать в любую развивающуюся страну мира, поскольку он будет надежно защищен от несанкционированного вскрытия.

Получение перегретого пара из воды характеризуется последовательным протеканием следующих процессов:

- подогрев питательной воды до температуры насыщения;

- парообразование и перегрев полученного пара до заданной температуры.

Эти процессы осуществляются в поверхностях нагрева, называемых соответственно экономайзер, парообразующие (испарительные) поверхности и пароперегреватель.

По способу движения рабочего тела в парообразующих трубах котлов различают котлы с естественной циркуляцией и прямоточные.

В барабане парового котла получается насыщенный пар, но во всех энергетических котлах и в некоторых промышленных котлах насыщенный пар перегревается до требуемой температуры в пароперегревателе. Для повышения экономичности парового котла за ним (по ходу газов) устанавливают экономайзер, подогревающий питательную воду, а в некоторых случаях – воздухоподогреватель, подогревающий воздух перед подачей его к горелкам.

Водогрейные котлы служат для снабжения горячей водой систем отопления и вентиляции, бытовых и технологических потребителей. В отличие от паровых котлов с естественной циркуляцией обогреваемой среды, водогрейные котлы работают по прямоточной схеме с постоянным расходом воды. Такие котлы устанавливают не только для индивидуальных систем отопления, но также в крупных котельных систем централизованного теплоснабжения и даже на тепловых электростанциях для покрытия пиковых тепловых нагрузок.

Реже встречаются пароводогрейные котлы, в которых наряду с получением подогретой воды вырабатывается также технологический пар.

Если потребителю требуется пар низкого давления, то котлы могут быть оборудованы как жаровыми, так и дымогарными топками, в которых продукты сгорания проходят внутри труб, а вода омывает их снаружи. На более высокое давление могут быть рассчитаны водотрубные котлы, в которых испаряемая вода циркулирует в трубах, а продукты сгорания отдают теплоту через поверхность этих труб. Принципиальная разница между жаротрубным и водотрубным котлами показана на рис. 1.1. Последние появились только во 2-й половине XIX в. (патент на конструкцию водогрейного котла был получен в 1867 г. в США инженерами Стефаном Вилкоксом и Джорджем Бабкоком, основателями известной и в наше время компании Babcock-Wilcox).

а)

б)

Pиc. 1.1. Жаротрубный (а) и водотрубный (б) котлы на твёрдом топливе

В жаротрубных котлах топки размещаются обычно внутри жаровых труб, однако при сжигании низкосортных твердых топлив к жаротрубным котлам пристраивают выносные топки, позволяющие обеспечить требуемую форсировку топочного процесса.

Такой же принцип положен в основу организации процесса горения для водотрубных котлов. По сравнению с условиями сжигания в жаротрубных котлах такие топки допускают сжигание топлива с высокими тепловыми напряжениями зеркала горения (при слоевом сжигании) или объема (при факельном сжигании).

Водогрейные котлы в прошлом выпускались жаротрубными, с внутренним размещением топки. В последние годы для получения горячей воды используются стальные водотрубные котлы, работающие по прямоточному принципу.

При сжигании твердого топлива в небольших промышленных и отопительных котлах используют слоевые топки, однако при паропроизводительности котлов 30 т/ч и более предпочтение отдается факельному методу сжигания, при котором твердое топливо (уголь, торф, сланцы) подается в топку в виде мелких частиц с размером до 1 мм.

Для сжигания жидкого и газообразного топлива используется исключительно факельный метод, при котором топливо вместе с воздухом подается в топку через одно или несколько горелочных устройств. Конструкция горелки в этом случае имеет решающее значение для эффективности топочного процесса.

Количество солей, выносимых из барабана котла в пароперегреватель, зависит от их содержания в питательной воде, солевом и чистом отсеках барабана, расхода продувочной воды и контролируется по показаниям приборов. О степени заноса в пароперегреватель солей можно косвенно судить по температуре металла обогреваемых труб. Для снижения солесодержания в паре улучшают работу химводоочистки, увеличивают расход воды непрерывной продувки, снижают уровень воды в барабане, включают периодическую продувку.

Теплоэнергетика

Архитектура ПК
Примеры задач
Физика
Лабораторные
Теория механизмов
Математика