Карякин — Котельные установки и парогенераторы. Оборудование и процессы
Тепловая электрическая станция (ТЭС) является предприятием, которое обеспечивает электрической и тепловой энергией своих потребителей. ТЭС, вырабатывающие только электрическую энергию, называют конденсационными — КЭС, а, ТЭС, вырабатывающие как электрическую, так и тепловую энергию, называют теплофикационными, или теплоэлектроцентралями — ТЭЦ.
Всё технологическое оборудование ТЭС разделяют на ряд станционных объектов. В состав каждого объекта включают оборудование, работа которого функционально взаимосвязана и направлена на выработку определенной продукции.
Скачать — Карякин — Котельные установки и парогенераторы. Оборудование и процессы >>
Основным объектом ТЭС, наряду с турбинной установкой и электрическим генератором, является котельная установка, продукцией которой является перегретый пар, потребляемый паровыми турбинами, приводящими во вращение электрические генераторы.
Здесь следует отметить, что котельные установки могут быть не только на ТЭС. Некоторые промышленные предприятия также имеют котельные установки, которые предназначены для обеспечения собственных нужд паром и горячей водой. Такие установки называются котельными установками промышленных предприятий. Есть еще и котельные установки, подающие только горячую воду для отопления и потребления в быту. Их называют отопительными котельными установками, или просто отопительными котельными.
Итак, котельной установкой ТЭС (далее котельной установкой) называют комплекс оборудования, предназначенный для выработки перегретого пара и обеспечения им паровых турбин. Каждая ТЭС имеет в своем составе не одну, а несколько котельных установок. Их количество определяется мощностью ТЭС и может достигать двадцати и более.
Котельная установка, как технологический объект ТЭС, состоит из основного и вспомогательного оборудования.
Основным оборудованием котельной установки является паровой котел. К вспомогательному оборудованию относятся топливоприготовительная установка, тягодутьевая установка, золоулавливающая установка (при работе на твердом топливе), дымовая труба.
Принципиальная схема компоновки и взаимодействия оборудования котельной установки, потребляющей твердое топливо, представлена на рис. 1.
Рис. 1. Технологическое оборудование, используемое при производстве пара на твердотопливной ТЭС
/ — приемно-разгрузочное помещение; II и IV — галереи конвейеров 1-го и 2-го подъемов; III — дробильное помещение; V — здание котельного отделения; 1 — вагоноопрокидыватель; 2 — бункер топлива; 3 — питатель топлива; 4 и 10 — горизонтальные конвейеры;5 — конвейер 1-го подъема; 6 — электромагнит; 7 — грохоты; 8 — дробилка; 9 — конвейер 2-го подъема; 11 — сбрасыватель; 12 — бункеры сырого топлива паровых котлов; 13 — углеразмольные мельницы; 14 — горелки; 15 — топка котла; 16 — обмуровка; 17 — топочные экраны; 75 и 19 — горизонтальный и опускной газоходы; 20 — переходная зона котла; 21 и 22 — радиационный и конвективный пароперегреватели; 23 — перегреватель промежуточного пара; 24 — экономайзер; 25 — воздухоподогреватель; 26 — короб холодного воздуха; 27 — дутьевой вентилятор; 28 — золоуловитель; 29 — дымосос; 30 — дымовая труба; 31 и 32 — устройства золо- и шлакоудаления.
Функционирование котельной установки связано с движением топлива, воздуха, продуктов сгорания топлива, воды и пара, пути перемещения которых получили названия трактов. Таких трактов в котельной установке выделяют пять: топливный тракт, воздушный тракт, газовый тракт, водяной тракт, паровой тракт. Поскольку газовый тракт является продолжением воздушного тракта, то их объединяют и называют газовоздушным трактом. Объединенный водяной тракт с паровым называют пароводяным трактом котла.
Топливный тракт котельной установки (путь, по которому перемещается топливо), использущей твердое топливо (рис. 1.1), начинается с приемно-разгрузочного помещения /. Здесь производится прием и разгрузка поступающего на ТЭС по железной дороге твердого топлива. Разгрузка топлива осуществляется вагоноопрокидывателями 1 в бункеры 2. Из бункеров приемно-разгрузочного помещения топливо питателями 3 подается на горизонтальные конвейеры 4 и наклонными ленточными конвейерами 1-го подъема 5 перекачивается на грохоты 7, где производится отсеивание мелких его кусков, не требующих дробления. После грохочения топлива его крупные куски поступают в дробилки 8 дробильного отделения III, где дробятся до размера не более 25 мм. Во избежание поломок дробилок из потока топлива электромагнитными сепараторами 6 извлекаются металлические предметы, могущие там находиться. Специальными щепоуловителями (на рис. 1.1 они не показаны) из топлива удаляются также фрагменты древесины. Раздробленное топливо после дробилок объединяется с его мелкой частью, отсеянной на грохотах, и наклонными конвейерами 2-го подъема 9 подается на горизонтальный ленточный конвейер 10 бункерной галереи здания котельного отделения V. С ленточного конвейера дробленка сбрасывателями 11 загружается в бункеры сырого топлива 12 всех паровых котлов. На этом заканчивается этап предварительной подготовки твердого топлива к его пылевидному сжиганию, который заключается в очистке топлива от металлических и древесных примесей и его дроблении.
На следующем этапе подготовки твердого топлива к пылевидному сжиганию производится его размол и сушка в пылеприготовительных установках (системах пылеприготовления). Из бункеров сырого топлива 12 дробленка поступает в углеразмольные мельницы 13, являющимиеся основными элементами систем пылеприготовления, где она (дробленка) размалывается и просушивается горячим первичным воздухом, который подается в мельницы из воздухоподогревателей котлов 25. Сушка топливной пыли может производиться не только горячим воздухом, но и дымовыми газами. Топливная пыль, приготовленная в системах пылеприготовления, транспортируется к горелкам 14, где и заканчивается
топливный тракт ТЭС. С помощью горелок топливная пыль вдувается в топки котлов 15, где происходит ее сжигание. Для обеспечения горения топлива в топки котлов (также через горелки) подается горячий вторичный воздух из воздухоподогревателей 25.
При сгорании топливной пыли в топке котла образуются высокотемпературные газообразные продукты сгорания — дымовые газы, а также твердые продукты сгорания -зола и шлак. Г азообразные продукты сгорания (дымовые газы) отдают часть своего тепла трубным топочным экранам 17, размещаемым на стенах топки, поднимаются вверх и уходят из топки через выходное окно в горизонтальный газоход 18, затем в опускной газоход 19 и направляются в золоуловитель 28. Очищенные в золоуловителе от летучей золы дымовые газы с помощью дымососа 29 удаляются в атмосферу через дымовую трубу 30. Отмеченный путь движения дымовых газов называется газовым трактом котельной установки. Его началом является выход из горелок, находящихся в топке, а концом — выход из дымовой трубы.
Воздушный тракт котельной установки предназначен для подачи воздуха, необходимого для горения топлива, в топочное устройство и систему пылеприготовления для его сушки. Воздух в воздушный тракт забирается дутьевыми вентиляторами 27 через воздухозаборные устройства, размещаемые в верхней части котельного помещения, и направляется в воздухоподогреватель котла 25. Воздух, выходящий из воздухоподогревателя, где он нагревается до температуры 300-400 С , делится на две части. Первая часть воздуха в качестве первичного подается в систему пылеприготовления для сушки топлива и последующего его транспортирования к горелкам. Другая часть воздуха (вторичный воздух) направляется в топку котла через горелки для обеспечения горения топлива. Таким образом, началом воздушного тракта котельной установки являются воздухозаборные устройства дутьевых вентиляторов, а его концом — горелки топочной камеры котла. Поскольку вслед за окончанием воздушного тракта котельной установки сразу же начинается ее газовый тракт, то эти тракты объединяют в один, который называют газовоздушным трактом котельной установки.
Непосредственно в котле, находящемся в составе котельной установки, выделяют пароводяной тракт. Пароводяной тракт котла складывается из его экономайзерной (подогревающей воду), испарительной и пароперегревающей частей. Испарительная часть пароводяного тракта котла является тем его элементом, по способу организации движения среды в котором паровые котлы разделяют на котлы с естественной циркуляцией и котлы с принудительной циркуляцией.
В составе котельной установки, представленной на рис. 1.1, показан котел высокого давления с принудительной циркуляцией. Котлы с принудительной циркуляцией называют еще и прямоточными, потому что в них вначале вода, а затем и пар движутся прямым потоком, без ка-ких-либо промежуточных емкостей. Началом пароводяного тракта прямоточного котла котельной установки, представленной на рис. 1.1, являются входные коллекторы экономайзера 24, в которые из турбинной установки ТЭС питательным насосом подается питательная вода.
В экономайзере питательная вода подогревается и направляется через нижние коллекторы внутрь топочных экранов. В топочных экранах вода, поступающая из экономайзера, нагревается до кипения, направляется в переходную зону котла 20, где превращается в насыщенный пар, который направляется в радиационный пароперегреватель 21, где частично перегревается. Окончательно до заданной температуры пар перегревается в конвективном пароперегревателе 22
Скачать — Карякин — Котельные установки и парогенераторы. Оборудование и процессы >>
