Публикация авторского материала: «Вспомогательное оборудование котельных установок». автор Топоркова Алина Андреевна | Работа №221166

«Вспомогательное оборудование котельных установок»

К вспомогательным устройствам котельной установки относятся механизмы для подачи воздуха и удаления продуктов сгорания, питательные насосы, устройства для подачи топлива, улавливания и удаления золы и шлака, а также система подготовки питательной воды.

      Подача воздуха производится с помощью дутьевого вентилятора, а удаление дымовых газов - с помощью дымососа. Дымовая труба также создает тягу вследствие разности удельных масс находящихся в ней газов и наружного атмосферного воздуха, но естественная тяга совершенно недостаточна для работы даже небольших котлов. Для выбора дымососов нужно подсчитать гидравлические сопротивления, возникающие при движении газов в котельной установке (сопротивления трения, местные сопротивления).

       Выбор вентилятора производится исходя из полного его напора H в Па и часовой производительности V в м3/ч при номинальной нагрузке котлоагрегата. Регулирование производительности вентиляторов осуществляется направляющими аппаратами (лопатками), закручивающими поток газа перед поступлением его на лопатки вентилятора, а также с помощью гидромуфт и изменения числа оборотов электродвигателя. В котлоагрегатах малой производительности без воздухоподогревателя обычно устанавливается только дымосос.

       Питание котлов водой осуществляется поршневыми и центробежными насосами. Бесперебойная подача воды в котел обеспечивается автоматическими регуляторами питания.

       Удаление золы при выходе ее до 100 кг/ч допускается производить вагонетками, а при большем количестве - механизированным способом. На тепловых электростанциях наибольшее распространение получил способ гидрозолоудаления, который состоит в следующем. Зола, улавливаемая в котельном агрегате, смывается струей воды и затем насосом вместе с водой удаляется за пределы электростанции. В современных мощных котельных установках применяется также жидкое шлакоудаление.

       Для уменьшения загрязнения атмосферного воздуха дымовые газы очищаются в золоуловителях. Оставшаяся после золоуловителей зола и сернистый ангидрид рассеиваются на значительные расстояния с помощью высоких дымовых труб (100-150 м), что снижает их вредное воздействие.

      Для улавливания летучей золы применяются механические (жалюзи, циклоны) и мокрые (скрубберы) золоуловители и электрофильтры. Циклоны выполняются в виде вертикальных цилиндров с коническим днищем. Запыленный газ подводится к цилиндру тангенциально, благодаря чему поток приобретает винтовое движение. Частицы золы под действием центробежной силы отбрасываются к стенкам и по ним опускаются в нижнюю часть циклона, а очищенный газ уходит в трубу, расположенную в верхней части по его оси. К. п. д. циклона зависит от его конструкции и размера частиц и составляет в среднем 80-90%. Его можно увеличить до 95-98% за счет уменьшения диаметра циклона, поэтому часто применяют батарейные циклоны, состоящие из большого количества циклонов малого диаметра (200-250 мм).

       Мокрые центробежные скрубберы относятся к комбинированным системам золоуловителей, стенки которых облицованы керамическими плитами и орошаются водой. Дымовые газы подводятся тангенциально через горизонтальный патрубок. Частицы золы, отбрасываемые к стенке центробежной силой, вместе с водяной пленкой стекают вниз и удаляются в канализацию. Степень улавливания золы в мокрых скрубберах составляет 95-98%.

       В электрофильтрах пылевые частицы получают отрицательный заряд, а затем осаждаются на положительном электроде. При периодическом отключении и встряхивании электрода частицы золы падают в зольный бункер. Степень улавливания золы в электрофильтрах достигает 98%. Электрофильтры хорошо улавливают мелкие частицы, поэтому их часто комбинируют с циклонами, в которых улавливаются в основном крупные фракции.

      Для надежной работы котельного агрегата необходима предварительная подготовка питательной воды. Естественная вода содержит растворенные соли, которые в процессе нагревания воды и парообразования выпадают в виде твердой накипи или рыхлого осадка (шлама). Слой накипи ухудшает теплопередачу и вызывает чрезмерное повышение температуры стенок труб. В воде также содержатся растворенные газы, которые могут вызвать коррозию кипятильных труб котлоагрегата.

       Потери конденсата, составляющие на конденсационных станциях 3-5% от выработанного пара, а на теплофикационных - до 30-40% и более, восполняются добавочной (природной) водой, требующей предварительной подготовки. Методы водоподготовки зависят от типа котельного агрегата, параметров пара и качества добавочной воды.

       Вначале производят осветление воды, то есть удаляют из нее органические и минеральные взвешенные вещества. К воде добавляют различные реагенты (сернокислый алюминий и серно-кислое железо), в результате чего коллоидальные загрязнения выпадают в виде хлопьев, легко отделяемых отстаиванием или фильтрацией воды.

       Затем вода подвергается умягчению, которое состоит в том, что из нее способами катионирования и осаждения удаляют накипеобразующие соли. При катионировании осветленная вода фильтруется через материалы, способные к реакциям обмена, в результате чего плохо растворимые накипеобразующие соли кальция и магния переводятся в хорошо растворимые соли натрия. При методе осаждения используются сода и известь, которые, взаимодействуя с солями кальция и магния, образуют труднорастворимые соединения, выпадающие в осадок. При таком способе умягчения воды остаточная жесткость ее относительно высока, поэтому он имеет ограниченное применение.

       Для котлов высокого давления рассмотренные способы умягчения не применимы, так как в воде остаются натриевые и кремниевые соли. В этом случае применяют метод химического обессоливания или в качестве добавочной воды используют дистиллят, получаемый в специальных испарителях.

       Термическое обессоливание воды в испарителях является наиболее дорогим способом, так как испарители потребляют значительное количество греющего пара.

       Для удаления оставшихся в питательной воде солей жесткости применяется внутрикотловая обработка воды фосфатами, при которой соли переводятся в рыхлый осадок (шлам), удаляемый из котлоагрегата периодической продувкой.

      Для предупреждения коррозии труб из питательной воды необходимо удалить кислород и другие агрессивные газы. С этой целью питательную воду нагревают до температуры кипения в специальных теплообменниках, называемых дегазаторами.