Схема автоматического регулирования котельной установки

Рефераты по теплотехнике » 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.

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.


Рисунок 2. Схема автоматического регулирования котельной установки

1 — бункер угля;

2 — шаровая мельница;

3 — сепаратор;

4 — циклон;

5 — бункер пыли:

6 — мельничный вентилятор;

7 — топка котла;

8 — барабан котла;

9 — пароперегреватель;

10 — пароохладитель;

11 — экономайзер;

12 — воздухоподогреватель;

13 — вентилятор;

14 — дымосос;

I — датчик измерения давления перегретого пара:

II — регулятор топлива;

III — регулятор воздуха;

IV — регулятор тяги;

V — регулятор загрузки мельницы;

VI — регулятор температуры мельницы.

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.