Теплотехника

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.




смотреть на рефераты похожие на "Схема автоматического регулирования котельной установки"