Схема автоматического регулирования котельной установки

Схема автоматического регулирования котельной установки

|Министерство образования Российской Федерации |

|Белгородский государственный университет |

| |

|Реферат |

|по теплотехнике |

|на тему: «Схема автоматического регулирования котельной установки» |

|Выполнил: | |

| | |

| | |

|Руководитель: | |

| |

|Белгород 2000 |

План работы

Введение 3

Понятие о котельной установке 4

Автоматическое регулирование котельных установок 7

Заключение 9

Список литературы 10

Введение

В современном мире трудно представить себе жизнь без использования

топлива, причем не в первобытном смысле – путем сжигания и только, а с

максимальным использованием его теплового потенциала. Имеется ввиду

использование теплоты сгорания топлива для ведения технологических

процессов а также в энергетических установках непосредственно или путем

передачи ее с помощью промежуточного теплоносителя. Самые распространенные

теплоносители – водяной пар и вода.

Водяной пар используют для отопления промысловых и жилых зданий и

сооружений, для производства электроэнергии, вместе с горячей водой

нагнетают в пласты при добыче нефти для увеличения нефтеотдачи

месторождений, разогрева эксплутационных скважин, в паровых турбинах и

машинах и т.д.

Можно долго перечислять сферы применения водяного пара, но в нашей

работе стоит цель разобраться как получить промышленные количества водяного

пара, как работает котельная установка, как происходит автоматическое

регулирование котельных установок.

Понятие о котельной установке

Водяной пар соответствующего давления и температуры (или горячую воду

заданной температуры) получают в котельной установке, представляющей собой

совокупность устройств и механизмов для сжигания топлива и получения пара.

Котельная установка состоит из одного или нескольких рабочих и резервных

котельных агрегатов и вспомогательного оборудования, размещаемого в

пределах котельного цеха или вне его. Общее представление о рабочем

процессе котельного агрегата на жидком или газообразном топливе дает схема

котельного агрегата с основными и вспомогательными устройствами.

[pic]

Рисунок 1. Схема котельного агрегата

Жидкое или газообразное топливо по топливопроводам котельной 1 и

котельного агрегата 2 подается в мазутные форсунки или газовые горелки 4 и

по мере выхода из них сгорает в виде факела в топочной камере.

Стены топочной камеры покрыты трубами 5, называемыми топочными

экранами. В результате непрерывного горения топлива в топочной камере

образуются нагретые до высокой температуры газообразные продукты сгорания.

Продукты сгорания снаружи омывают экранные трубы и излучением (радиацией) и

частично конвективным путем передают теплоту воде и пароводяной смеси,

циркулирующим внутри этих труб.

Продукты сгорания, охлажденные в топке до температуры 1000-1200(С,

непрерывно двигаясь по газоходам котельного агрегата, омывают вначале

разреженный пучок кипятильных труб 7, затем трубы пароперегревателя 9,

экономайзера 12 и воздухоподогревателя 14, охлаждаются до температуры 150-

200(С и дымососом 16 через дымовую трубу 17 удаляются в атмосферу.

Движение воздуха и продуктов сгорания по газоходам котельного агрегата

обеспечивается тяго-дутьевой установкой (вентилятор 15, дымосос 16 и

дымовая труба 17).

Питательная вода (конденсат и добавочная предварительно подготовленная

вода) после подогрева питательным насосом подается в коллектор 13 водяного

экономайзера 12. В экономайзере вода нагревается до температуры, близкой к

температуре кипения при давлении в барабане котла, а иногда частично

испаряется в экономайзерах кипящего типа и направляется в барабан 8 котла,

к которому присоединены трубы топочных экранов 5 и фестона 7. Из этих труб

в барабан котла поступает образовавшаяся пароводяная смесь. В барабане

происходит отделение (сепарация) пара от воды. Насыщенный пар затем

направляется в сборный коллектор 11 и пароперегреватель 9, где он

перегревается до заданной температуры. Перегретый пар из змеевиков

пароперегревателя поступает в сборный коллектор 10. Отсюда он через главный

запорный вентиль по паропроводу котельного агрегата 18 направляется в

главный паропровод 19 котельной к потребителям. Отделившаяся от пара в

барабане котла вода смешивается с питательной водой, по необогреваемым

опускным трубам подводится к коллекторам 6 экранов и из них поступает в

подъемные экранные трубы 5 и фестон 7, где частично испаряется образуя

пароводяную смесь. Полученная пароводяная смесь снова поступает в барабан

котла.

Последний элемент котельного агрегата по ходу газообразных продуктов

сгорания – воздухоподогреватель 14. Воздух в него подается дутьевым

вентилятором 15, и после подогрева до заданной температуры по

воздухопроводу 3 направляется в топку.

Управление рабочим процессом котельных агрегатов, нормальная и

бесперебойная их эксплуатация обеспечиваются необходимыми контрольно-

измерительными приборами, аппаратурой и средствами автоматики.

Необходимость в тех или иных вспомогательных устройствах и их

элементах зависит от назначения котельной установки, вида топлива и способа

его сжигания. Основными параметрами котлов являются:

паропроизводительность, давление и температура питательной воды, КПД.

Автоматическое регулирование котельных установок

Система автоматического регулирования котельных установок обеспечивает

изменение производительности установки при сохранении заданных параметров

(давления и температуры пара) и максимального КПД установки. Кроме того,

повышает безопасность, надежность и экономичность работы котла, сокращает

количество обслуживающего персонала и облегчает условия его труда.

Автоматическое регулирование котла включает регулирование подачи воды,

температуры перегретого пара и процесса горения. При регулировании питания

котла обеспечивается соответствие между расходами воды, подаваемой в котел,

и вырабатываемого пара, что характеризуется постоянством уровня воды в

барабане.

Регулирование питания котлов малой производительности обычно

осуществляется одноимпульсными регуляторами, управляемыми датчиками

изменения уровня воды в барабане. В котлах средней и большой

паропроизводительности с малым водяным объемом применяются двухимпульсные

регуляторы питания котла по уровню воды и расходу пара, а также

трехимпульсные. Управляющие питанием котла по уровню воды, расходу пара и

перепаду давлений на регулирующем клапане.

Регулирование температуры пара осуществляется регулятором, управляемым

датчиками изменения температуры перегретого пара на выходе из

пароперегревателя, изменения температуры пара в промежуточном коллекторе

пароперегревателя и изменения температуры газов в газоходе

пароперегревателя, а иногда еще датчиком изменения давления пара.

Регулирование процесса горения в топке котла (в соответствии с

расходом пара) осуществляется регуляторами подачи топлива II, воздуха III и

регулятором тяги IV (см. рис 3.22). Регуляторы подачи топлива II и воздуха

III управляются датчиком изменения давления перегретого пара I, а регулятор

тяги IV – датчиком изменения разрежения в топке 7 котла.

[pic]

Рисунок 2. Схема автоматического регулирования котельной установки

|1 — бункер угля; |8 — барабан котла; |I — датчик измерения |

|2 — шаровая мельница;|9 — |давления перегретого пара: |

| |пароперегреватель; |II — регулятор топлива; |

|3 — сепаратор; |10 — пароохладитель;|III — регулятор воздуха; |

|4 — циклон; | |IV — регулятор тяги; |

|5 — бункер пыли: |11 — экономайзер; |V — регулятор загрузки |

|6 — мельничный |12 — |мельницы; |

|вентилятор; |воздухоподогреватель|VI — регулятор температуры |

|7 — топка котла; |; |мельницы. |

| |13 — вентилятор; | |

| |14 — дымосос; | |

В котельных установках, работающих на пылевидном топливе,

осуществляется также регулирование работы пылеприготовительной системы

регулятором V загрузки мельниц, обеспечивающим постоянство загрузки шаровых

барабанных мельниц и регулятором VI температуры пылевоздушной смеси за

мельницей.

Для предупреждения персонала о недопустимости отклонения важнейших

параметров котельной установки от заданных служат звуковые и световые

сигнализаторы предельных уровней воды в барабане, предельных температур

перегретого пара и низшего давления питательной воды. Для обеспечения

правильной последовательности операций при пуске и остановке механизмов

применяется блокировка. Так, при аварийном отключении дымососов отключаются

дутьевые вентиляторы и прекращается подача топлива в топку.

Заключение

Работа котельных установок должна быть надежной, экономичной и

безопасной для обслуживающего персонала. Для выполнения этих требований

котельные установки эксплуатируются в соответствии с правилами устройства и

безопасной эксплуатации паровых котлов и рабочими инструкциями,

составленными на основе правил Госгортехнадзора с учетом местных условий и

особенностей оборудования.

Котел должен быть оборудован необходимым количеством контрольно-

измерительных приборов, автоматической системой регулирования важнейших

параметров котла, защитными устройствами, блокировкой и сигнализацией.

Режимы работы котла должны соответствовать режимной карте, в которой

указываются рекомендуемые технологические и экономические показатели его

работы: параметры пара и питательной воды, содержание RO2 в газах,

температура и разрежение по газовому тракту, коэффициент избытка воздуха и

т.п. Большинство современных котельных установок полностью

автоматизированы.

При нарушении нормальной работы котла в следствие неисправностей,

которые могут привести к аварии, он должен быть немедленно остановлен.

Капитальный ремонт котлов производится через каждые два-три года. Котел

периодически подвергается техническому освидетельствованию по трем видам:

- наружный осмотр (не реже одного раза в год);

- внутренний осмотр (не реже одного раза в четыре года);

- гидравлическое испытание (не реже одного раза в восемь лет).

Список литературы

1. Кириллин В.А. и др. Техническая термодинамика: Учебник для вузов.-

4-е изд., перераб.- М.: Энергоатомиздат, 1983.

2. Поршаков Б.П., Романов Б.А. Основы термодинамики и теплотехники.-

М.: Недра, 1988.

3. Тепловые схемы котлов /А.А,Паршин, В.В.Митор, А.Н. Безгрешников и

др.- М.: Недра, 1987.

4. Теплотехника /под ред. В.И. Крутова.- М.: Машиностроение, 1986

5. Теплоэнергетика и теплотехника. Общие вопросы (справочник).- М.:

Энергия, 1980.